初二物理浮力所有知識點(diǎn)及練習(xí)題

.z.總復(fù)習(xí)：浮力（一）浮力1.浮力產(chǎn)生的原因：浸在液體中的物體，總要受到液體對它各個面的壓力（前后，左右兩側(cè)面受到的壓力相等），液體對物體向上和向下的壓力之差，就是液體對浸入的物體的浮力。即。壓力差越大，物體所受浮力越大。當(dāng)物體處于漂浮狀態(tài)時，浮力等于液體對物體向上的壓力，即。2.浮力的方向總是豎直向上的。（二）阿基米德原理1.容：浸在液體中的物體，受到向上的浮力，浮力大小等于它排開的液體受到的重力。即：。2.適用條件：各種液體和氣體。（三）物體的浮沉條件1.物體的浮沉條件（1）物體上浮條件：，對實心物體。（2）物體下沉條件：，（3）物體懸浮條件：，。以上三點(diǎn)給我們指明判斷物體的沉浮或懸浮既可從力的角度，即重力的浮力的大小關(guān)系，也可以從密度角度，即物體密度和液體密度的大小關(guān)系來判斷。2.物體上浮的終止?fàn)顟B(tài)是漂浮，物體處于漂浮狀態(tài)時，（物體部分露出液面），它與懸浮的區(qū)別是：物體懸浮時，物體漂浮時。3.物體浮沉條件的應(yīng)用（1）輪船的排水量：排水量就是輪船裝滿貨物時排開水的質(zhì)量。因為輪船漂浮在水面上，所以此時船受的浮力等于船排開水的重力。即。（2）氣球和飛艇的升降靠調(diào)整氣囊中氣體的質(zhì)量來實現(xiàn)。（3）潛水艇的下潛和上浮靠改變自身受到的重力來實現(xiàn)。（4）密度計是測量液體密度的儀器，根據(jù)物體漂浮時，物體浸入液體體積的大小與液體密度成反比的原理制成。（四）求浮力的幾種常用方法1.阿基米德原理。當(dāng)已知液體的密度和物體排開液體的體積，可根據(jù)求出浮力。2.壓力差法。如果已知或根據(jù)題給條件能求出浸在液體中的物體上下表面所受液體的壓力，要根據(jù)求出浮力。3.示重差法，就是物體在空氣中的重與物體在液體中的重的差值等于浮力。即。4.從平衡力的角度建立求浮力的方程。如果物體在液體中處于漂浮或懸浮狀態(tài)，則物體受重力和浮力作用，且此二力平衡，。如果物體受三個力而處于平衡狀態(tài)。則要分析出重力和浮力以外的第三個力的方向，當(dāng)?shù)谌齻€力方向與重力同向時，則，當(dāng)?shù)谌齻€力方向與重力方向相反，則。（五）物體排開液體的體積的幾種表達(dá)方法1.當(dāng)物體部分浸入液體時，如果題中給出露出或浸入物體體積的幾分之幾，例如物體露出液面1/3，則。也就是用幾分之幾物體的體積來表達(dá)。如果題中給出露出液面的具體體積值，則用來表達(dá)，即。2.當(dāng)物體全部浸入液體時，物體排開液體的體積等于物體體積，則。如果物體是空心體可用表達(dá)?！镜湫屠}】[例1]有一金屬塊，在空氣中稱得重3.8N，將它浸沒在盛滿水的溢水杯中時，有50mL的水從溢水杯中流入量筒，求：（1）金屬塊的體積；（2）金屬塊在水中受到的浮力；（3）金屬塊在水中時彈簧秤的讀數(shù)；（4）金屬的密度是多少？分析：首先應(yīng)該知道金屬塊的密度大于水的密度，所以金屬塊浸沒在盛滿水的溢水杯中溢出水的體積等于金屬塊體積，即。根據(jù)阿基米德原理，可解得浮力。再根據(jù)示重差法，可解得金屬塊在水中時彈簧秤的讀數(shù)，即。金屬塊的密度應(yīng)根據(jù)解得。解：（1）金屬塊的體積等于溢出水的體積。（2）。（3）（4）[例2]如圖1所示，物體漂浮在圓柱形容器的水面上，B物體上放著一個物體A時，B排開水的體積為；若將A取下放入水中靜止后，A、B兩物體排開水的總體積為V2，且，，，求容器底對物體A的支持力的多少？圖1分析：A、B分開之前漂浮在水面上，則有，將A取下投入水中靜止后，物體B仍漂浮在水面上，則有，而A沉入容器底部受三個力作用，即重力、支持力、浮力。則有，以上三個方程相減得：可求出N。解：原情況A、B疊放在一起時，漂浮在水面上，則有：①A、B分開后B仍漂浮，A沉入水底，則有：②③①－②－③得：，而∴[例3]如圖2所示，一圓柱形容器底面積為，重為10N，把它放在水平桌面上。容器放置一邊長為，密度為的立方體木塊，求：（1）桌面受的壓強(qiáng)；（2）向容器慢慢注水，恰好使木塊對容器底的壓力為零，此時木塊下底面受到的壓強(qiáng)多大？容器水深多少？（。）圖2分析：注水前，桌面受到的壓強(qiáng)，應(yīng)等于桌面受到的壓力除以容器的底面積。即。當(dāng)慢慢向容器中注水，恰使木塊對容器底壓力為零時，說明木塊此時只受二個力：重力和浮力。物體處于漂浮狀態(tài)。。而浮力又等于木塊底部所受水的壓力，進(jìn)而根據(jù)可求出木塊底部受到的壓強(qiáng)，然后再根據(jù)求出此時水的深度。解：（1）。（2）當(dāng)時，木塊對容器底壓力為0，此時，即：，所以∴[例4]高為20cm的柱形容器盛有10cm深的水，如圖3所示?，F(xiàn)將一密度為，高為15cm的柱形物塊豎直放入水中，已知容器底面積為物塊底面積的3倍，則物塊靜止在水中時（與容器底不密合）物塊對容器底的壓強(qiáng)與水對容器底的壓強(qiáng)之比是多少？圖3分析：將物塊投入水中后，水面要升高，此時，即。進(jìn)而求出，由于物塊對容器底有壓強(qiáng)，可分析出物塊受三個力作用。即，因為物塊對容器底的壓力和容器底對物塊的支持力是相互作用力，它們等值反向，所以求出支持力即也就知道了壓力，然后根據(jù)求出物塊對容器底的壓強(qiáng)。而水對容器底的壓強(qiáng)，則可根據(jù)求出，最后再求出兩個壓強(qiáng)之比。解：設(shè)木塊投入水中后，水面升高，水深為物塊對容器底的壓強(qiáng)為水對容器底的壓強(qiáng)[例5]一邊長為的正方體懸浮在密度為的液體中，若上表面到液面的距離為，則正方體上、下表面受到的壓力多大？物體受到的浮力是多大？解析：欲知正方體上下表面受到的壓力，先應(yīng)根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式求出壓強(qiáng)：，，然后據(jù)得即可求出壓力和浮力。答案：物體上表面受到的壓力為：（方向向下）物體下表面受到的壓力為：（方向向上）物體受到的浮力：（浮力產(chǎn)生的原因）方法提煉：此題用浮力產(chǎn)生的原因即壓力差法求浮力，可以加深對浸沒在液體里的物體受到的浮力與深度無關(guān)的理解，亦可鞏固液體的壓強(qiáng)等知識。[例6]一個密封的空心球浮在水面上時，露出水面的體積是總體積的2/5，若在空腔注入100克水，空心球恰好可停在水中的任意位置，這個球的體積多大？解析：根據(jù)題意可先畫出球的受力示意圖，根據(jù)已知條件，空球漂浮，裝水后懸浮，列出兩個等式進(jìn)行計算。答案：空球漂浮時。。（1）注入水后。球懸浮，（2）（2）－（1）：所以拓展延伸：解答物理習(xí)題，要了解物理過程，配以物體受力示意圖，會加深對題意的理解，本題亦可理解為潛水艇的工作原理，潛水艇在水中，當(dāng)排出一點(diǎn)水后，因為潛水艇體積不變，受浮力不變，，潛水艇上浮，最后呈漂浮狀態(tài)，漂浮在水面時，逐漸向水艙中注水，潛水艇下沉，最后全部沒入水中。由此可見，同學(xué)們在做完題時，一定要學(xué)會思維的拓展與延伸，學(xué)會舉一反三。[例7]給你足夠的水，量筒一只，怎樣測定小瓷酒杯的密度（酒杯的直徑小于量筒的直徑）請寫出主要實驗步驟及密度表達(dá)式。解析：測固體密度的方法有多種，有直接的方法：用天平測質(zhì)量、量筒（量杯）測體積；有間接的方法：利用物體漂浮時排開液體的重力等于物體的重力，求出物體的質(zhì)量，再利用排水法測物體的體積，算出物體的密度，本題應(yīng)使用間接方法測小瓷酒杯的密度。答案：1.在量筒里倒入適量的水，記下水面到達(dá)的刻度2.把小酒杯漂浮在水面上，記下水面到達(dá)的刻度3.把小酒杯沉沒在水中，記下水面到達(dá)的刻度4.計算：小酒杯漂浮在水面上小酒杯沉沒在水中時，它排開水的體積為，即瓷杯自身瓷的體積。拓展延伸：利用浮力測物質(zhì)的密度，主要有兩類方法：（1）用彈簧秤測出物體在空氣中的重力和浸沒在液體中的彈簧秤的示數(shù)，用算出物質(zhì)密度。（2）用漂浮在液面的方法，則學(xué)們可以設(shè)想，假如沒有量筒（量杯），能否用浮在液面的方法測出物質(zhì)的密度？【模擬試題】一.填空題：1.一個2N的鉤碼，掛在彈簧秤上，當(dāng)鉤碼浸沒在水中時彈簧示數(shù)1.2N，這個鉤碼受到的浮力是N。2.把一個木塊浸入水中，當(dāng)木塊浮在水面不動時，浸入水中的體積是木塊體積的4/5，木塊的密度是，如果把它浸沒在煤油里，煤油的密度是，這時木塊處于狀態(tài)。3.質(zhì)量相同的甲乙兩球，它們的密度比是，若將甲球浸沒在液體A中，乙球浸沒在液體B中，已知，則甲、乙兩球所受浮力比是。4.使體積為的長方形金屬塊全部沒入水中，當(dāng)它受到向上的壓力是20N時，它受到水向下的壓力是N，若此金屬塊投入水中的深度增加，它受到水向上的壓力為30N，則金屬塊受到的浮力為N。5.如圖1所示，A是鐵塊，B是木塊，若將A取下直接投入水中，則容器中水面將，此時水對容器底的壓強(qiáng)將。圖16.一艘輪船的最大排水量為，它滿載貨物駛?cè)敫劭?，此時船受到的浮力為N，卸下全部貨物后，排水量為，則船重N。此時船受到的浮力為N。7.一物體體積為，重29.4N。把它放入水中，則它浸入水的體積是，它受到的浮力是。8.體積為的正方體木塊，浮在水面上，它受到的浮力是N。如果放進(jìn)裝滿水的水槽里，它受到的浮力為N。（，）9.為使質(zhì)量為270g的鋁球懸浮于水中，它的體積應(yīng)為m3，球的空心部分體積為m3（）10.將密度計放入密度為的液體中，液面在刻度A處，放在密度為的液體中，液面在刻度B處，已知，則點(diǎn)在上方。11.密度為的木塊，體積是，放入水中露出水面的體積是cm3，放入*液體中露出的體積為總體積的3/5，該木塊受到的浮力是N，該液體的密度是kg/m3。12.一艘潛水艇的艇殼體積為6000m3，其部水箱的體積是2000m3，當(dāng)它在水下航行時，水箱正好灌滿水，此時潛水艇受到的浮力是N，當(dāng)潛水艇排完水箱中水時，潛水艇航行時受到的浮力是N，此時潛水艇殼有m3露出水面。（海水密度為）二.選擇題：13.有一木塊漂浮在水面上，若在水中加一些食鹽，木塊仍漂浮在水面上，測它受到浮力將（）A.變大B.變小C.不變D.不能確定14.兩個體積相等的木球和鐵球，用細(xì)線系住后放入水中時能懸浮在水中，如圖2所示，則木球和鐵球受到的浮力（）A.木球較大B.鐵球較大C.兩球一樣大D.無法確定圖215.把質(zhì)量相等的鐵球和鋁球，分別掛在彈簧秤下，然后將它們分別全部浸入水中，比較彈簧秤示數(shù)則（）A.掛鐵球的讀數(shù)大于掛鋁球的讀數(shù)B.掛鐵球的讀數(shù)小于掛鋁球的讀數(shù)C.掛鐵球的讀數(shù)等于掛鋁球的讀數(shù)D.無法研究讀數(shù)大小16.如圖3所示，一塊冰中含有一小木塊，，浮在鹽水面上，當(dāng)冰吸熱逐漸熔化過程中，下列說確的是（）A.液面一直保持下降 B.液面先下降后上升C.液面先上升后下降 D.液面一直在上升圖317.木塊下面用細(xì)線吊一塊鐵塊懸浮在水中，如圖4所示，若細(xì)線斷了，待木塊靜止后，水對容器底的壓力將（）A.變大B.變小C.不變D.先變大，后變小圖418.在密度為的海水中漂浮著一座冰山，冰的密度為，測得冰山露出海面的體積為V，則這座山的體積是（）A.B.C.D.19.有甲、乙、丙、丁四個相同的容器，分別盛有水、鹽水、酒精和水銀四種液體，且液面高度相同。如果把四塊質(zhì)量相同，外形不同的冰塊分別放入四個容器中，當(dāng)冰塊熔化后，液面將（）A.水面高度不變，其它液面都升高B.酒精液面降低，水面高度不變，鹽水和水銀面升高C.灑精和水面都升高，鹽水和水銀液面下降D.無法判斷20.一個很薄的塑料袋中裝滿水，掛在彈簧秤上，把塑料袋浸沒在水中（不計塑料袋自重）則彈簧秤的示數(shù)（）A.大于塑料袋中的水在空氣中的稱重B.小于塑料袋中的水在空氣中的稱重C.等于塑料袋中的水在空氣中的稱重D.等于零21.甲、乙兩球的體積之比是，放在同種液體里，甲在液面下的深度是乙在液面下深度的3倍，則甲、乙二球受浮力之比是（）A.B.C.D.22.一個空心球，空心部分體積為整個體積的1/2，它漂浮在水面上，有一半露出水面，若將空心部分注滿水，則此球靜止時將（）A.漂浮B.懸浮C.沉底D.都有可能23.把質(zhì)量相等的甲、乙兩球置于煤油中靜止時甲漂浮，乙懸浮，下面說確的是（）A.甲、乙所受浮力相等，甲密度小于乙密度B.甲受的浮力小于乙，甲密度小于乙C.甲受浮力小于乙，甲密度大于乙D.甲、乙浮力相等，密度相同24.水球運(yùn)動員在把漂浮水面上的水球慢慢壓入0.5m深水下的過程中，水球運(yùn)動員對水球的壓力（）A.逐漸增大B.逐漸減小C.始終不變D.先增大，后不變?nèi)?計算題：25.有一金屬球，在空氣中稱時，彈簧秤示數(shù)為14.7N，浸沒在水中稱時，彈簧秤示數(shù)為4.9N，已知該金屬的密度為，這個金屬球是空心的還是實心的？26.將一木塊和一鐵塊用細(xì)線拴在一起，并置于水中，若要使它能夠停留在水中任何深度的地方，求木塊與鐵塊的體積之比？（）27.有一密度為，邊長為10cm的立方體木塊浸在水中，如圖5所示，若用對木塊的拉力是N，求木塊此時受到的浮力？（用三種方法）圖5【試題答案】一.填空題：1.