浮力專題：液面升降問題知識講解

1、浮力專題：液面升降問題精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除浮力專題：液面升降問題一、判斷液面升降方法：比較V排的變化物體浸在液體中，若浮力變大， V排變大，液面;若浮力變小，則V排變小，液面;若浮力不變，則 V排 不變，液面。（填“上升”或“下降”或“不變”）1、如圖所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別放入相同的甲、乙兩杯水中.靜止時甲杯中橡 皮泥所受的浮力（填“大于” “小于”或“等于）乙杯中橡皮泥 所受的浮力，杯中水面.2、（1）如圖所示，小船和石塊一起漂浮在水中，將石塊（或金屬塊）從船中取出放入水中后，水面（2）如圖2所示，在一較大容器的水面上放一木塊，木塊上面3放一

2、個體積為1dm、重7.84N的物體，此時木塊漂浮.如果將物 體從木塊上拿下并放入水中，當(dāng)木塊和物體都靜止時，容器中的水面將（ ）A .上升 B .下降 C .不變 D.無法判斷3、將冰塊分別放在水、鹽水和煤油（或酒精）| | 0 | |酒精K中，冰塊完全熔化后，判斷液面的變化。 （填浮沉狀況），則水面 。檢測： （1）在圖中，容器內(nèi)裝有一定量的水，水面上浮有|凸|匚木塊甲，在甲上放有鐵塊乙，甲與乙之間用細(xì)純相連，當(dāng)木塊翻轉(zhuǎn)，鐵塊乙沒入水中時，則（）A.容器內(nèi)液面高度一定不變 B .容器內(nèi)液面高度一定降低C.容器內(nèi)液面高度一定升高 D .容器內(nèi)液面高度先升高后降低（2）現(xiàn)將繩子剪斷，當(dāng)木塊和鐵塊

3、都靜止后，下列分析正確的是（）A.鐵塊沉底，木塊漂浮 B .水面下降，容器底受到水的壓強變小2、將木塊（密度為p ,底面積S3,高為ho）立放于容器中（容器底| 口 I面積So）,向容器中加水（，密度為p水），水面高度為h,木塊未浮起，則V排=,加入水量 丫水=。當(dāng)木塊恰好漂浮時，水面高度 卜水=。 F . -1）冰塊放在水中，漂浮，熔化后，液面 。2）冰塊放在鹽水中，漂浮，熔化后，液面 。I公3）冰塊放在煤油（或酒精）中，沉底，熔化后，液面。4、冰塊內(nèi)包有一個木塊漂浮在水面上，冰塊熔化后，水面 。5、冰塊內(nèi)包有一個石塊（石塊密度大于水的密度）漂浮在水面上，冰塊熔化后，石塊 TOC o 1-5

4、 h z C.桌面受到的壓力變小 D .桌面受到的壓強不變I I2.重為5N的木塊A,在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時繩子的拉力為性昌3N,若繩子突然斷了，水面 （填“上升”或“下降”或“不變”），最 終木塊所受浮力為 ,水對容器底的壓力 （填“增加”或“減 小” ）X。二、液面升降的定量計算n1、容器底面積S,盛有適量水，柱形木塊底面積 So,放入水 1 1中，水面上升 h,則木塊排開液體的體積 V排=?，F(xiàn)向容器中加水，水面又升高 hi,則木塊排開液體的體積 V排，=,力口入水量 丫水=。卜TTH 由*若木塊被按壓又下降h （水未溢出），則水面升高高度4 h2=o練習(xí):1、1 .如圖所示，不計外壁厚

5、度且足夠高的柱形容器置于水平桌面上，容 器的底面積為150cmi現(xiàn)將一邊長為0.1m、質(zhì)地均勻的正方體物塊放在容 器底部，當(dāng)緩慢持續(xù)地向容器中注入 400cm的水時，物塊對容器底部的壓 力恰好為零.求：（1）水對容器底部的壓強是多少？（力物塊受到水的浮力是多少？.O（3）再次向容器中緩慢注水，當(dāng)容器中水的深度達(dá)到 12cm時停止注水，第二次注入水的質(zhì)量是多少？3.如圖所示，密度為0. 6x103kg/m3,體積為10-3m3的正方體木塊，用一條質(zhì)量可忽略不計的細(xì)純，兩端分別系在木塊底部中心和柱形容器的中心。細(xì)純對木塊的最大拉力為 3N,容器內(nèi)有一定質(zhì)量的水，木塊處于漂浮狀態(tài)，但細(xì)純?nèi)匀凰绍?，?/p>

6、木塊沒有拉力。求：（1）木塊露出水面的體積有多大？（2）向容器內(nèi)注水（容器容量足夠大）直至細(xì)繩對木塊的拉力達(dá)到最大值，在細(xì)繩處于斷裂后一瞬間，停止注水。此時木塊浸入水中的體積多大？（3）細(xì)繩斷裂后，木塊再次漂浮，若柱形容器底面積為2X10-2m2,止匕時容器里的水面與細(xì)繩斷裂前的瞬間的水面相比，高度變化了多少？容器底部受到的壓強變化了多少？（取 g=10N/kg）.如圖所示，底面積為200cm2的容器底部有一固定輕質(zhì)彈簧，彈簧上方連有一邊長為10cm的正方體木塊A,容器側(cè)面的底部有一個由 閥門B控制的出水口，當(dāng)容器中水深為 20cm時，木塊A有后的體積浸在水中，此時彈簧恰好處于自然狀態(tài)，沒有發(fā)

7、生形 變.（不計彈簧受到的浮力，g取10N/kg）求：（1）此時容器底部受到的水的壓強；（2）木塊A的密度；（3）向容器內(nèi)緩慢加水，直至木塊 A剛好完全浸沒水中，立即停止加水，彈簧伸長了 3cmi求此時彈簧對木塊A的作用力Fi是多大？容器底部受到水的壓強變化了多少？. （5分）如圖，將含有一空心鋁球的冰塊投入平底水槽中，冰塊內(nèi)空心鋁球的體積V鋁=10cm,當(dāng)冰塊（含空心鋁球）懸浮時，排開水的體積 V排二45cm.冰全部熔化后，浸沒在水中的空心鋁球沉入水底，已知冰的密度p 力k=0.9 x 103kg/m3,求：（1）冰塊（含空心鋁球）在水中懸浮時的重力；（2）空心鋁球最終對水槽底部的壓力大小.

8、如圖所示，底面積為2X10（2米2的圓柱形平底薄壁水槽放在水平地面上，一裝有金屬球的小盆漂浮在水槽的水面上，小盆的 質(zhì)量為1千克，金屬球的質(zhì)量為1.6千克，金屬球的體 積為 0.2乂10（3米3。 若把金屬球從盆中拿出并放入水槽中后，小球沉入水底，求容器對水平地面壓強的變化量。求水對水槽底部的壓強變化量.如圖甲所示，一個底面積為 50 cm2的燒杯裝有某種液體，把重2.4N的小石塊放在木塊上,靜止時7體深;如圖乙所示，將小石塊放入液體中，液體深甲乙四h2=12 cm,石塊對杯底的壓力 F=1.6N;如圖丙所示，取出小石塊后(假設(shè)沒有液體帶出),液體深h3=10cm 求:8.下面是小明自制 浮力

9、秤”的裝置圖(如浮力科”但用斑明宅結(jié)杓 津力樣山舟誄*上簿他成.洋體包括 料我和盤顯為次、底面有壕為功的圜粒體，升 曾是匿善高粕.向掙為打的闌柱惠信明太笥使用 窗外芮中加建量水.甚浮儂變支世 入斗藥的小中，視特地體放在料盤上網(wǎng)白衿伸 鼎園社體浸入小的翼度或可以“稱f白粕豚的 武札(1)小石塊的密度；(2)液體的密度；(3) hi的深度。(g取10N/kg)圖)和使用說明書.已知水的密度為p水，秤盤中未放物體時浮體的圓柱體侵 入水中的深度為h。，請根據(jù)上述內(nèi)容和條件解答：(1)在圖中畫出未稱物體時，浮體在水中沿豎直方向受力的示意圖;(2)推倒出被稱物體質(zhì)量 m與浮體的圓柱體浸入水中深度h之間的關(guān)

10、系式；（3）求出要使此浮力秤”能夠達(dá)到最大稱量值，使用前應(yīng)在外筒中至少加入的水的質(zhì)量.m=0.4kg ,體積9.下圖是常見的廁所自動沖水裝置原理圖，水箱內(nèi)有質(zhì)量Vi=3X10-3m3的浮筒P,另有一厚度不計，質(zhì)量m2=0.2kg , 面積8=8刈0-3狀的蓋板Q蓋在水箱底部的排水管上，用細(xì) 線將P、Q連接，當(dāng)供水管上流進水箱的水使浮筒剛好浸 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：（1）浮筒受到的浮力大?。?）細(xì)線對浮筒P的拉力大小。（3）水箱中水的深度。io.底面積為400cm的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，將其豎直放在水平桌面上，把邊長為10cm的正方

11、體木塊A放入水后，再在木塊 A的上方放一物體B,物體B恰好沒入水中，如圖（a）所示.已知物體B的密度為6X103kg/m3.質(zhì)量為 0.6kg .（取 g=10N/kg）求：（1）木塊 A的密度.（2）若將B放入水中，如圖（b）所示，求水對容器底部壓強的變化.(a)(b)11 .如圖所示,把甲鐵塊放在木塊上，木塊恰好浸沒于水中，把乙塊系在這個木塊下面,木塊也恰好浸沒水中，已知鐵的密度為7.9 X10 kg/m .求:甲、乙鐵塊的質(zhì)量比.12. 一個圓柱形容器放在水平桌面上，如圖甲所示，容器中立放著一個均時，物體M剛好漂浮且露出水面的高度為 4cm,如圖乙所示(已知p水=1.0 x 10kg/m

12、3)。求：(1)圓柱體M剛好漂浮時容器中水的深度h;(2)圓柱體M的密度p ;(3)圓柱形容器的內(nèi)底面積So【浮力與密度實驗練習(xí)】1.用圖所示的方法可以粗測出橡皮泥的密度.請你將李明同學(xué)測橡皮泥密度的實驗步驟補充完整，并用測得的物理量表示出橡皮泥密度的表達(dá)式.實驗步驟：(1)將適量的水倒入燒杯中，用刻度尺測出燒杯中水的深度 hi.(2)將橡皮泥捏成球狀后放入燒杯中(如圖甲所示)，用刻度尺測出此時燒杯中水的深度 h2.(3) .橡皮泥密度的表達(dá)式：.小紅的媽媽有一只翠玉手鐲，她想知道手鐲的密度?，F(xiàn)在只有如下器材：一個水槽和足量的水、細(xì)線、刻度尺、一個正方體木塊。請你按照下面的實驗設(shè)計思路，把實驗

13、步驟補充完整，并利用測量中的表示符號和水的密度P水，寫出測量翠玉手鐲密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式。實驗步驟：水槽中裝入適量水，將木塊放入水槽中，用刻度尺測出木塊下表面到水面的距離hi；將手鐲放于木塊上，如圖所示，用刻度尺測出木塊下表面到水面的距離h2；。翠玉手鐲密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式：p =。.如圖，小明自制土密度計并測定鹽水的密度.實驗器材：刻度尺、圓柱形竹筷、細(xì)鉛絲、燒杯、水、待測鹽水.實驗步驟： 在竹筷的一端纏上適量細(xì)鉛絲，制成土密度計.用刻度尺測出竹筷的長度L.把土密度計放入盛水的燒杯中，靜止后用刻度尺測出液面上竹筷的長度hi （如圖所示）.精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)

14、，如有侵權(quán)請聯(lián)系管理員刪除二、液面升降的定量計算日出請將上面實驗步驟補充完整并回答下列問題：(p水=1.0g/ cm3)(1)竹筷一端纏上鉛絲，是為了(2)密度計是利用 條件工作的.被測液體的密度越大，密度計排開液體的體積(選填 越小”或 越大”).(3)被測鹽水的密度表達(dá)式：p =.(不計鉛絲體積)(4)小明計算得出鹽水的密度為1.05g/cm3,已知燒杯中鹽水的體積為400cm3,鹽的密度為2.6g/cm3,則鹽水中含鹽 g.(鹽放入水中溶解后，鹽和水的總體積不變)一、判斷液面升降上升；下降；不變1、小于上升 2、下降C 3、不變上升下降 4、不變 5、沉底下降檢測：1、(1) A (2)

15、 ABD 2、下降 5N 減小 3N1、V排=$ h V 排=SAhZ&=SAhl,h2=_ShS-S0h c2、V排=SohAV水=(S-S。) h 卜水=0水練習(xí)：1. (1) 8X10 1)此時木塊所受的浮力是200NPa； (2) 8N; (3) 0.6kg【解析】2試題分析：(1)正方體物塊的底面積為：S=10cmriX 10cm=100 cm,谷命中水的深度是：h=V/S=400cm/ (150cn2-100cm2) =8cmi水對容器底部的壓強是 p= p 水 gh=1.0 義 103kg/m 繩子的拉力是80N; x 10N/kg x 0.08m=8x 102Pa；(2)物塊排

16、開水的體積是 V排=S h=100cm2x 8cm=800cr3f物塊受到水的浮力是：F 浮=p 水 V排 g=1.0 x 103kg/m3x 10N/kgX8X 10 (3)剪斷繩子，木塊靜止后，容器底所受壓強改變了800Pan3=8N;(3)再次注入水的體積是 V7x=S容(h1-h) =150cm2x (12cm- 8cmj) 3=600cm,由p =m/V可得：再次注入水的質(zhì)重 m=p水V水=1.0X103kg/m3x 600X 10 6m=0.6 kg ?！窘馕觥?試題分析：（1）木塊所受的浮力F浮7KgV排 1.0 103kg/.m3 10N/kg 0.02m3 200N ； 木塊

17、的質(zhì)量 m V 0.6 x 103kg/m3x0.02 m3=12kg木塊受到的重力 G=mg=12kgi0N/kg=120N繩子的拉力 F=F浮-G=200N-120N=80N 剪斷繩子，木塊靜止后，木塊處于漂浮狀態(tài)，此時受到的浮力F/浮=G=120N此時木塊排開水的體積 V排 工 3120N 0.012 m3水g 1 103 kg/m3 10N/kg木塊排開水的體積減少了 0.02 m3-0.012 m 3=0.008 m33s、r、，8000cm放面下降的深度為2- 8cm =0.08m1000cm2容器底所受壓強改變了 p=p gh=1.0X103kg/m3x 10N/kg x 0.0

18、8m=800Pa考點：浮力和壓強的計算3.解：(1)二木塊漂浮,F 浮=6木=木gV木=0. 6X103kg/m3X10 N/kgX10-3m3=6N（1 分）V 排=-F = -36N=6X10-4m3 1.例 V 露=V 木水g 10 kg/m 10N / kgV 排=10-3m3 -6X10-4m3=4 X10-4m3 （1 分）（2）當(dāng) F拉=3N 時，F(xiàn)，浮=G木=6N=3N=9N（1分）F 浮9NCSC-4 3/ “八、V 排=-33=9X10 m （1 分）水 g 10 kg / m 10N / kg（3）二.木塊再次漂浮， . V 盤尸 V 排=6 X10-4m3（1 分） V

19、排=V / 排一V /9X10-4m3-6X10-4m3（1 分） TOC o 1-5 h z 由于V %V /排所以水面下降（1分）43,V排 3 10 m lsc-2八、h= =1. 5X10 m（1 分）S 2 10 2m2P=P*gAh=1.0 X103kg/m3X10 N/kgX1. 5X10-2m=150Pa（1）此時容器底部受到的水的壓強為 2X103Pa；（2）木塊 A的密度為0.4X103kg/m3；（3）此時彈簧對木塊A的作用力Fi是6N;容器底部受到水的壓強變化了900Pa.【解析】試題分析：（1）容器底部受到水的壓強p=P 水 gh=1x 103kg/m3x 10N/k

20、gX 0.2m=2x 103Pa；（2）彈簧恰好處于自然狀態(tài)時沒有發(fā)生形變F浮=GP水gV排=p木gV木P 木=| p 7k=0.4 x 103kg/m3；（3）木塊A剛好完全浸沒水中Fi=F 浮一G=p 水 gV- p 木 gV=1xi03kg/m3x 10N/kgX 10 3m3 - 0.4 x 103kg/m3x 10N/kgX 10 3n3=6N； h=x 10cm+3cm=9cm=0.09m p= p 水gAh=1x 103kg/m3x 10N/kgX 0.09m=900Pa.考點：液體的壓強的計算；物體的浮沉條件及其應(yīng)用點評：此題考查了學(xué)生對液體壓強的大小及其計算，密度的計算，浮力

21、的計算等，此題中還有彈簧對木塊的拉力，總之，此題比較復(fù)雜，稍有疏忽，就可能出錯，因此是一道易錯題.要求同學(xué)們審題時要認(rèn)真、仔細(xì)（1） 0.45N; 0.035N【解析】試題分析：（1）冰塊（含空心鋁球）完全浸沒時受到的浮力：F 浮=p 水 gV排=1.0 x 103kg/m3x 10N/kgX45X 10 6n3=0.45N;由于冰塊（含空心鋁球）處于懸浮，則冰塊（含空心鋁球）重力G=F浮=0.45N;(2)冰的體積 V=Vh V鋁=45cm 10cn3=35cm=35X 10 6n3,由 p =m/V和G=mg馬冰的重力：G=mg=冰Vg=0.9X103kg/m3x 10N/kgX35X 1

22、0 6n3=0.315N;空心鋁球的重力：G球=G- G力k=0.45N-0.315N=0.135N;由于空心鋁球沉在底部，則受到 的浮力：F浮=p 水gV排=水gV鋁=1.0X103kg/m3x 10N/kgX10X10 6n3=0.iN；對水槽底部的壓力：F=G- F浮=0.135N - 0.1N=0.035No【考點定位】物體的浮沉條件及其應(yīng)用；浮力大小的計算18. (1) 6cm (2) 0.6X103 kg/m3(3)0.1m2【解析】試題分析：(1)當(dāng)加入的水m水=3kg時，p水=0.6X103Pa, 由p=p gh可得，水的深度0.06m 6cm0.6 103Pa331.0 10

23、 kg/m 10N / kg(2)由于物體M剛好漂浮且露出水面的高度為4cm,則物體M的高度H=h+h 露=6cm+4cm=10cm由漂浮條件可知：F浮-G,即：P水V排g=p物V物g,貝 p水Sh浸g=p物SHg所以 物 水6 cm 1 103kg/m3 0.6 103kg/m3;H 10cm(3)由于加入的水等于7kg與3kg時壓強分別為1.0X103Pa0.6xi03Pa,/曰F G C行： p - -SS SG mg （7kg 3kg） 10N/kg 01m2P P 1.0 103 Pa 0.6 103 Pa【考點定位】液體壓強浮力壓強計算6.乙p容=0 ;F浮=0水g V排=0水g

24、V球= 1.0X103千克/米 3X9.8 牛/千克 X0.2X10 米 3= 1.96 牛，/5水=6 球一F 浮=1.6 千克 X9.8 牛/千克一1.96 牛=13.72 牛，p水=F水/S=13.72 牛/2X 10 2米 2=686 帕。【解析】試題分析：金屬球從盆中拿出前，容器對水平地面的壓力等于容器、容器內(nèi)的水、小盆和金屬球的重力之和，金屬球從盆中拿出并放入少水槽后，容器對水平地面的壓力也等于容器、容器內(nèi)的水、小盆和金屬球的重力之和，故壓力不變，受力面積不變，所以容器對水平地面壓強壓強不變，變化量p容=0。 由題意知：前后水對水槽底部的壓力變化量的大小等于小球的重力減去小球浸沒時受到的浮力。而F浮=p水g V排=p水gV球= 1.0X103kg/m3x 9.8N/kg X0.2 X10(3吊=1.96N,壓力的變化量 zF 水二G球一F浮=1.6kg X9.8N/kg 1.96N= 13.72N,壓強的變化量 Ap 水=2XF水/S=13.72N/ 2X 10(2n2=686Pa考點：壓強與浮力的綜合計算7.(1) 2.4X103kg/m3(2) 0.8X103Kg/m3(3) 16cm【解析】試題分析：(1)由乙、內(nèi)圖可知 TOC o 1-5 h z 丫石=$ (h2 h3)=50 cm2 (12cm-10cn) =