浮力計算階梯訓(xùn)練教師用講稿

1、浮力計算階梯訓(xùn)練學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.學(xué)會用不同的方法求浮力 2.在解題中養(yǎng)成受力分析的習(xí)慣 3.學(xué)會從不同的角度分析問題，采取多種方法解決問題 4.學(xué)會與他人交流與協(xié)作浮力階梯訓(xùn)練一、浮力的計算方法溫馨提示：浮力計算方法有多種（1）壓力差法:F浮=F下-F上（2）阿基米德原理法：F浮=G排=m排g=液gV排，（3）二力平衡法：對于漂浮或懸浮的物體:；（4）稱量法：1如圖所示，用細繩將一物體系在容器底部，若物體所受浮力為10N，上表面受到水向下的壓力為4N，則物體下表面受到水向上的壓力為（C）A4NB6NC14ND7N2. “遼寧艦”航母已正式列入中國人民解放軍海軍系列，其滿載時排水量（滿載時排開水的

2、質(zhì)量）為6.75萬噸，則滿載時其受到的浮力為（A）A6.75108 NB6.75107 NC6.75104 ND6.75103 N3某同學(xué)將一質(zhì)量為300g的金屬塊輕輕放入盛滿水的容器中，溢出了80ml的水，則金屬塊受到的水的浮力是（g取10N/kg）（A）A0.8N B3.5N C2.2N D3N4如圖是某同學(xué)自制的水上自行車她在普通自行車上安裝8個密閉的空水桶并在車后輪裝上若干塑料片已知自行車、人、空水桶及其附屬結(jié)構(gòu)總重為800N，該同學(xué)在水面上騎自行車勻速前進時，自行車受到的浮力為 800 N5. 一金屬吊在彈簧秤下端，在空氣中彈簧秤讀數(shù)是27.5N，現(xiàn)將金屬塊浸入水中后，彈簧秤讀數(shù)是2

3、1.5N，則金屬塊受到的浮力是（A）A6NB27.5NC21.5ND49N浮力階梯訓(xùn)練二：浮力與密度、壓強的綜合計算溫馨提示：對液體中的物體進行受力分析是解決此類問題的關(guān)鍵；物體的體積往往要通過阿基米德原理求出。6.小明同學(xué)對一個金屬塊進行了兩次測量：第一次如圖（甲）所示，用細線系住金屬塊掛在彈簧測力計上，彈簧測力計的讀數(shù)為2.7N第二次如圖（乙）所示，讓金屬塊浸沒在盛水的杯子中，這時彈簧測力計的讀數(shù)為1.7N（g取10N/kg）（l）求金屬塊在水中受到的浮力（2）求金屬塊的體積；（3）通過進一步計算，結(jié)合下表所列的“某些金屬的密度”，說明金屬塊是何種金屬金屬金銅鐵鋁密度（103kg/m3）1

4、9.38.97.92.7(1)金屬塊受到的浮力(2)金屬塊的體積（3）金屬塊的重力金屬塊的質(zhì)量金屬塊的密度7如圖所示，一杯水靜止在水平臺秤上，杯子與水的總質(zhì)量為0.6kg用手將一個系著細線、質(zhì)量為1.78kg的銅球，緩慢浸沒在水中，使其在水中靜止，且不與杯子接觸此時，臺秤的示數(shù)為0.8kg（銅=8.9103kg/m3）（g取10N/kg）解法一：（m3）物體受到的浮力N 對物體進行受力分析：N對容器、水和物體這個整體進行受力分析：N kg 解法二：（m3）物體受到的浮力N 對物體進行受力分析：N對容器、水這個整體進行受力分析：N kg 浮力階梯訓(xùn)練三：圖表類浮力計算問題溫馨提示：解圖表題時數(shù)形

5、結(jié)合很重要，從圖表中搜尋數(shù)據(jù)，分析物體所處的狀態(tài)及受力情況，找到各物理量及各種狀態(tài)的聯(lián)結(jié)點，從而可以順利地解出物理量。8.如圖所示：一個邊長為10cm的正方體漂浮在水面上，它浸入水中的深度為2cm，求：（1）物體受到的浮力； （2）物體的重力； （3）物體的密度； （4）最少要用多大的力才能把物體完全壓入水中？解：（1） 物體的質(zhì)量 物體的密度當(dāng)物體完全浸入水中時，它受到的浮力 9.如圖甲所示，把一個漂浮在液面上的正方體工件用豎直向下的力F壓入液面下，F(xiàn)與h（工件下表面到液面之間的距離）的大小關(guān)系如圖乙所示（g=10N/kg），求：（1）工件的密度； （2）液體的密度； （3）在B點時，工件受

6、到的浮力。解：方法一：對物體進行受力分析：可得從圖表可得： 解得:kg/m3，N 物體的密度在B點時，工件受到的浮力方法二：把BA線反向延長，交橫坐標(biāo)于-2N位置，這一點的物理意義是把物向上提起到剛離開水面的拉力，它與重力是一對平衡力，故物體的重力為2N，從圖中可知物體的邊長為0.1m3，N 所以物體的質(zhì)量 物體的密度 物體在A的時候漂浮在水中，此時的浮力等于重力， 解得:kg/m3，在B點時，工件受到的浮力家庭作業(yè)： A級1.（2015德州一模）在圖甲中，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部沒入水中圖乙是鋼繩拉力隨時間t變化的圖象，若不計水的摩擦力（g取10N/kg），

7、則可算出石料的密度為（C）A1.6103kg/m3B2.3103kg/m3C2.8103kg/m3D3.2103kg/m32.用彈簧測力計豎直掛一鐵球，當(dāng)鐵球露出水面體積時，彈簧測力計示數(shù)為4N；當(dāng)鐵球浸入水中體積時，彈簧測力計示數(shù)為1N，取下該鐵球放入水中，鐵球靜止時受到的浮力是（D）A18N B14N C8N D10N解：設(shè)物體完全浸沒在水中時受到的浮力為F浮，依題意有： 解得 ，所以物體放入水中時會上漂浮，故浮力為10N. B 級3.如圖是常見的廁所自動沖水裝置原理圖，水箱內(nèi)有質(zhì)量m1=0.4kg，體積V=310-3m3的浮筒P，另有一厚度不計，質(zhì)量m2=0.2kg，面積S=810-3m

8、2的蓋板Q蓋在水箱底部的排水管上用細線將P、Q連接，當(dāng)供水管流進水箱的水使浮筒剛好完全浸沒時，蓋板Q恰好被拉開，水通過排水管流出沖洗廁所當(dāng)蓋板Q恰好被拉開的瞬間，求（g=10N/kg）（1）浮筒受到的浮力大??；（2）細線對浮筒P的拉力大??；（3）水箱中水的深度答案(1)30N；（2）26N （3）30cm4.在一個足夠長的輕質(zhì)柱形容器內(nèi)裝有深為10cm的水，將一個高10cm，底面積50cm2的圓柱形實心塑料塊掛于彈簧測力計上，塑料塊底面剛好接觸水面。往容器內(nèi)緩慢加水，彈簧測力計的拉力F與所加水的體積V的關(guān)系如圖乙所示已知彈簧的伸長量與受到的拉力成正比，彈簧受到1N的拉力時伸長1cm求：（1）塑

9、料塊的密度（2） 加水1400cm3時，水對容器底部的壓強（3）加水700cm3時，塑料塊受到的浮力解：（1）V=0時， (2) 加水1400cm3時，拉力為0，此時浮力等于物體的重力4N， 物體浸在水中的深度 此時彈簧測力計縮短了4cm，此時水的深度為4cm+8cm+10cm=22cm，水對容器底的壓強Pa(3)設(shè)容器的底面積為S， 當(dāng)加水700cm3時，設(shè)彈簧縮短了Lcm，彈簧測力計的拉力為L，浮力為4-L（cm）解得L=2cm 所以拉力為2cm,所以浮力為2N5上右圖是利用滑輪組勻速提升水中圓柱體M的示意圖，滑輪組固定在鋼架上，滑輪組中的兩個滑輪質(zhì)量相等，繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉

10、力為900N，連接圓柱體M與動滑輪掛鉤的繩子能承受的最大拉力為3000N。圓柱體M高為3m，底面積為0.02m2，密度為4.5103kg/m3。在繩端拉力F作用下，圓柱體M從其下表面距水面15m處勻速上升到其上表面與水面相平的過程中用了3min，在這個過程中，拉力F的功率為160W，滑輪組的機械效率為，鋼架對定滑輪的拉力為T。在圓柱體M被緩慢拉出水的過程中，圓柱體M的下表面受到水的壓強為P。不計繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力，g取10N/kg。下列選項中正確的是（A）A壓強p的最小值為15000PaB拉力T的大小為2700NC拉力F的大小為640N D滑輪組的機械效率為90%6.如圖所示，在彈簧

11、測力計下的懸掛一個高為12cm的圓柱體，當(dāng)該圓柱體浸在水中的深度為4cm時，彈簧測力計的示數(shù)為5.0N，此時該圓柱體下表面受到水的壓強為 Pa；該圓柱體浸在水中的深度為6cm時，彈簧測力計的示數(shù)為3.5N, 此時該圓柱體所受的浮力 4.5 N；現(xiàn)從彈簧測力計上取下該圓柱體將其緩慢的放入水中（容器足夠大，水足夠多），則該圓柱體靜止時受到的浮力為 8 N 。（水1103kg/m3 , g=10N/kg ）7. 如圖小明看到一位工人在洋湖濕地打撈水草，為了檢測一塊石頭的密度，他請工人師傅駕船至湖中，用拉力器提著體積為0.02m3的石頭浸沒在水中央，小船排開水的體積相對于空載時變化了0.08m3，當(dāng)石

12、塊觸及湖底拉力為0時，小船排開水的體積相對于空載時變化了0.06m3，則石塊的密度為 kg/m3。已知小船滿載時排開水的體積相對于空載時變化了0.3m3，這位工人劃著這艘小船最多能裝載 kg的水草。解：當(dāng)石塊觸及湖底拉力為0時，小船排開水的體積相對于空載時變化了0.06m3，由此可求人的重力：他駕船至湖中，用拉力器提著一塊體積為0.08m3的石頭浸沒在水央中， 8.如圖甲所示是某實驗小組設(shè)計的電子秤裝置，其中R0為定值電阻，Rx是力敏電阻，其阻值隨壓力變化的圖像如圖乙所示； 在電子秤托盤內(nèi)放一容器（托盤和容器的質(zhì)量忽略不計），容器中裝有體積為800cm3的水，如圖所示，在彈簧測力計下懸掛一個高

13、為10cm的圓柱體，當(dāng)該圓柱體浸在水中的深度為2cm時，彈簧測力計的示數(shù)為6N，電壓表的示數(shù)為15V；該圓柱體浸在水中的深度為4cm時，彈簧測力計的示數(shù)為4N，電壓表的示數(shù)為12V ； 水1103kg/m3， g=10N/kg ）求：（1）水的重力； （2）把圓柱體體從彈簧秤上取下放入水中，物體靜止時所受到的浮力；（3）電源電壓和定值電阻的阻值。解：（1）水的重力 N （2）設(shè)物體的重力為G物，物體完全浸入水時受到的浮力為F浮，依題意得： 解得G物=8N，F(xiàn)浮=10N，把物體從彈簧秤上取下放入水中，物體靜止時處于漂浮狀態(tài)，此時浮力等于物體的重力8N；（3）當(dāng)該圓柱體浸在水中的深度為2cm時，彈

14、簧測力計的示數(shù)為6N，電壓表的示數(shù)為15V；對容器、水和物體這個整體進行受力分析，可得 查表得此時，此時電路中的電流為0.15A，設(shè)電源電壓為U，根據(jù)歐姆定律可得： 當(dāng)該圓柱體浸在水中的深度為4cm時，彈簧測力計的示數(shù)為4N，電壓表的示數(shù)為12V；對容器、水和物體這個整體進行受力分析，可得 查表得此時，此時電路中的電流為0.1A，設(shè)電源電壓為U，根據(jù)歐姆定律可得： 解得U=18N R0=609（2013海淀區(qū)一模）宋朝的懷丙用如圖所示的方法打撈落入水底的鐵牛：把一根圓木綁在兩只裝著沙土的打撈船上，請人潛到水底，用繩索捆牢鐵牛，將繩剛好拉直，并將繩索的另一端捆在兩船間的圓木上然后，把船上的沙土卸

15、走，鐵牛就被拉起假設(shè)鐵牛由某種密度為=8103kg/m3的鐵合金制成，質(zhì)量為4.8t，沉入湖水靜止的湖底，鐵牛的底部與湖底不密合每只打撈船的質(zhì)量為1.15t，每只船上各站著2名質(zhì)量為50kg的工人，船內(nèi)裝有等質(zhì)量的沙土，圓木的質(zhì)量為100kg兩只船浸入水中的深度相同，每只船浸入水中的深度與船排開水的體積關(guān)系如下表所示忽略繩索質(zhì)量，湖的面積很大如果將船中沙土全部卸光后，能使鐵牛的底部提升至距離湖底20cm的高度，最初船離岸時每只船內(nèi)應(yīng)裝沙土的質(zhì)量為4.3103kg（g取10N/kg） 船浸入水中的深度h/m0.10.20.30.40.50.6排水體積V/m30.71.52.43.44.55.6【

16、解答】解：已知鐵牛密度為鐵=8103kg/m3的鐵合金制成，質(zhì)量m鐵=4.8t=4800kg，則鐵牛的體積為V鐵=0.6m3，鐵牛受到的浮力為：F浮鐵=水gV鐵=1103kg/m310N/kg0.6m3=6103N，鐵牛露出淤泥時，兩只船和鐵牛受到的浮力等于兩只船、人和圓木的重力與鐵牛的重力之和，即：F浮+F浮鐵=G船+G人+G木+G鐵未打撈鐵牛時，兩只船受到的浮力等于兩只船、圓木、人和沙子（到鐵牛與地面沒有壓力時船上應(yīng)裝的沙子）的總重力；即：F浮=G船+G人+G木+G沙子這時，為打撈鐵牛而使兩船應(yīng)受到的浮力為：F浮=G船+G人+G木+G沙子=21.15103kg10N/kg+2250kg10

17、N/kg+100kg10N/kg+4.2104N=6.8104N，則兩船排開的水的體積為：V排=6.8m3所以每只船排開水的體積為：V排=6.8m3=3.4m3，根據(jù)每只船浸入水中的深度與船排開水的體積的關(guān)系表可知：每只船浸入水中的深度為0.4m；由題干知：再使鐵牛的底部提升至距離湖底20cm的高度，則每只船在未打撈鐵牛時浸入水中的深度需要再增加20cm，所以根據(jù)每只船浸入水中的深度與船排開水的體積的關(guān)系表可知：每只船排開水的體積為：V排=5.6m3，則兩船應(yīng)受到的浮力為：F浮=2水gV排=21103kg/m310N/kg5.6m3=1.12105N，F(xiàn)浮=G船+G人+G木+G沙子，G沙子=F浮G船G人G木=1.12105N21.15103kg10N/kg2250kg10N/kg100kg10N/kg=8.6104N，所以m沙=8.6103kg，則每只船內(nèi)應(yīng)裝沙土的質(zhì)量為m沙=8.6103kg=4.3103kg故答案為：4.310310.