專題22 浮力計(jì)算問(wèn)題【無(wú)答案】

專題22浮力計(jì)算問(wèn)題1.正確理解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力、浮力的大小等于物體排開(kāi)的液體受到的重力，這就是阿基米德原理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是：F浮=G排液=ρ液gV排。（1）浮力的大小由液體密度ρ液和排開(kāi)液體的體積V排兩個(gè)因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無(wú)關(guān)。浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。（2）阿基米德原理對(duì)浸沒(méi)或部分浸在液體中的物體都適用。（3）當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，V排=V物，當(dāng)物體部分浸在液體中時(shí)，V排<V物，（V物=V排+V露）。液體密度ρ液一定時(shí)，V排越大，浮力也越大。（4）阿基米德原理也適用于氣體，其計(jì)算公式是：F浮=ρ氣gV排。2.如何判斷物體的浮沉：判斷物體浮沉的方法有兩種：（1）受力比較法：浸沒(méi)在液體中的物體受到重力和浮力的作用。F浮>G物，物體上浮；F浮<G物，物體下浮；F浮=G物，物體懸浮；（2）密度比較法：浸沒(méi)在液體中的物體，只要比較物體的密度ρ物和液體的密度ρ液的大小，就可以判斷物體的浮沉。ρ液>ρ物，物體上浮；ρ液<ρ物，物體下?。沪岩?ρ物，物體懸浮。質(zhì)量分布不均勻的物體，如空心球，求出物體的平均密度，也可以用比較密度的方法來(lái)判斷物體的浮沉。3.正確理解漂浮條件：漂浮問(wèn)題是浮力問(wèn)題的重要組成部分，解決浮力問(wèn)題的關(guān)鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。（1）因?yàn)镕浮=ρ液gV排，G物=ρ物gV物，又因?yàn)镕浮=G物（漂浮條件）所以，ρ液gV排=ρ物gV物，由物體漂浮時(shí)V排<V物可得ρ液>ρ物，即物體的密度小于液體密度時(shí)，物體將浮在液面上。此時(shí)，V物=V排+V露。（2）根據(jù)漂浮條件F浮=G物，得：ρ液gV排=ρ物gV物，V排=ρ物V物/ρ液同一物體在不同液體中漂浮時(shí)，ρ物、V物不變；物體排開(kāi)液體的體積V排與液體的密度ρ液成反比。ρ液越大，V排反而越小。4.計(jì)算浮力的一般方法：（1）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F向上－F向下，一般用于已知物體在液體中的深度，且形狀規(guī)則的物體。（2）據(jù)阿基米德原理：F浮=G排液=ρ液gV排，這公式對(duì)任何受到浮力的物體都適用。計(jì)算時(shí)已知ρ液和V排（3）根據(jù)力的平衡原理：將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時(shí)，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。這三個(gè)力平衡：即F浮=G物－F拉（4）根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=G物，這個(gè)公式只適用于計(jì)算漂浮或懸浮物體的浮力。5.計(jì)算浮力問(wèn)題的基本思路（1）仔細(xì)審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒(méi)、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。（2）分析研究對(duì)象的受力情況，畫出力的示意圖，在圖中標(biāo)出已知力的符號(hào)、量值和未知力的符號(hào)。（3）在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，比如物體在液體中漂浮或懸浮時(shí)F?。紾物；用線吊在液體中時(shí)：F?。紾－G示；被強(qiáng)制壓(按)入液體中時(shí)，F(xiàn)浮＝G＋F(F為壓力或拉力)，若有幾個(gè)物體連接在一起，可以將它們視為一個(gè)整體進(jìn)行研究。（4）把阿基米德原理公式或密度、重力的計(jì)算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對(duì)較難題適用，對(duì)解較容易的浮力題也適用?！纠}1】在如圖所示的甲圖中，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(méi)入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖像。若不計(jì)水的摩擦力，則可算出該石料的密度為（）A．石料的重為1400NB．石料的重為500NC．石料的密度為2.8×103kg/m3D．石料的密度為3.2×103kg/m3【例題2】如圖所示，a、b是兩種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系圖像，分別用a、b兩種物質(zhì)制成體積相等的甲、乙兩實(shí)心物體，浸沒(méi)在水中。松手穩(wěn)定后（）A.乙漂浮，乙受到的浮力小B.甲漂浮，甲受到的浮力大C.乙下沉，甲受到的浮力大D.甲下沉，乙受到的浮力大【例題3】如圖所示，乒乓球從水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置時(shí)受到的浮力為FA，水對(duì)杯底壓強(qiáng)為pA；在B位置時(shí)受到的浮力為FB，水對(duì)杯底壓強(qiáng)為pB，則它們的大小關(guān)系是FAFB，pApB，已知乒乓球的質(zhì)量為2.7g，當(dāng)它漂浮在水面時(shí)，排開(kāi)水的體積為cm3．

【例題4】如圖所示，用滑輪組提升水中的物體A，若物體的質(zhì)量為140kg，體積為60dm3，滑輪組的機(jī)械效率為80%，取g=10N/kg，不計(jì)繩重及輪與軸的摩擦，求（1）物體A在水中被勻速提升時(shí)，拉力F是多大？（2）如果動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連，而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為350N，當(dāng)物體露出水的體積多大時(shí)繩子會(huì)斷？ 一、選擇題1.在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)實(shí)心小球，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是8N．把實(shí)心小球浸沒(méi)在密度為0.8×103kg/m3的油中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6N，說(shuō)法正確的是（）A．小球受到的浮力是2NB．小球的質(zhì)量是0.8kgC．小球的體積是2.5×10-4m3D．小球的密度是3.2×103g/cm32.把一實(shí)心金屬塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后，溢出酒精8g（ρ酒精＝0.8×103kg/mA．15gB．12.5gC．10gD．8g 3.如圖所示，水平地面上放有上下兩部分均為柱形的薄壁容器，兩部分的橫截面積（分別為S1、S2．質(zhì)量為m的木球通過(guò)細(xì)線與容器底部相連，細(xì)線受到的拉力為T，此時(shí)容器中水深為h（水的密度為ρ0）。下列說(shuō)法正確的是（）A．木球的密度為ρ0B．木球的密度為ρ0C．剪斷細(xì)線，待木球靜止后水對(duì)容器底的壓力變化量為TD．剪斷細(xì)線，待木球靜止后水對(duì)容器底的壓力變化量為T4.如圖甲所示的圓柱形容器中裝有適量的某種液體，現(xiàn)將密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊A放人容器中，木塊靜止時(shí)露出液面的體積與浸人液體的體積之比為1：3；在木塊上表面輕放一個(gè)物塊B（VA=2VB），A的上表面剛好與液面相平，如圖乙所示。若將物塊B單獨(dú)放人此液體中，它靜止時(shí)將（）A．懸浮 B．漂浮 C．沉底 D．無(wú)法判斷5.如圖中，重為5N的木塊A，在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)繩子的拉力為3N，若繩子突然斷了，木塊A在沒(méi)有露出水面之前，其所受浮力與重力之差為（）A．5NB．3NC．2ND．8N6.將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中，靜止后有72g濃鹽水溢出；若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中，靜止后有64g煤油溢出（濃鹽水密度為1.2×103kg/m3，煤油密度為0.8×103kg/m3、水銀密度為13.6×103kg/m3），則（）A．該物體前后兩次所受浮力之比為9：8B．該物體前后兩次排開(kāi)液體體積之比為4：3C．該物體的密度為0.9×103kg/m3D．將該物體分別浸沒(méi)在水銀和純水中，則除重力和浮力外還需施加第三個(gè)力方能靜止，靜止時(shí)這個(gè)物體在這兩種液體中受到的第三個(gè)力分別是F1和F2，則F1和F2大小之比為12：7二、填空題7.將一個(gè)新鮮的雞蛋分別浸入水和濃鹽水中，靜止后如圖所示，則雞蛋在兩液體中的浮力關(guān)系是F甲____F乙，若雞蛋的質(zhì)量為50g，則雞蛋在乙杯鹽水中所受到的浮力為_(kāi)____N．8.一鐵塊掛在彈簧秤下，靜止時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為15.484N，當(dāng)鐵塊全部浸沒(méi)在水中靜止后，彈簧秤的示數(shù)為13.524N，鐵塊在水中受到的浮力是____N，鐵塊的體積是____m3，鐵塊的密度是____kg/m3。若把該鐵塊全部浸沒(méi)在煤油中，鐵塊受到的浮力是_____N。9.將質(zhì)量為3kg的木塊放在盛有水的容器中，木塊漂浮時(shí)有2/5的體積露出水面，則木塊的密度為g/cm3，木塊的體積為cm3．10．我國(guó)首艘國(guó)產(chǎn)航母的長(zhǎng)度315m，寬度75m，吃水約10.5m，2018年5月13日離港海試。航母靜止在海面上時(shí)所受海水的浮力（選填“大于”“小于”或“等于”）重力，其水下部分距海面深9m處承受海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)為Pa．（ρ海水=1.03×103kg/m3，g取10N/kg）三、綜合計(jì)算題11.把體積為500cm3、重為4N的小球A放入盛水的容器中，球A靜止時(shí)水深40cm．求：（1）容器底受到水的壓強(qiáng)p是多少？（2）小球A的密度ρA是多少？（3）小球A受到的浮力F浮是多少？（4）若取出A球，把另一個(gè)體積為600cm3、重為4.8N的木球B用細(xì)線系于容器底（如圖所示），則細(xì)線受到的拉力F是多少？12.如圖所示的木塊浸沒(méi)在水中，細(xì)線對(duì)木塊的拉力是2N．剪斷細(xì)線，待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，再在剩余的木塊上加1N向下的壓力時(shí)，木塊有20cm3的體積露出水面．求木塊的密度．（g取10N/kg）13.底面積為400cm2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(zhǎng)為10cm的正方體木塊A放入水后，再在木塊A的上方放一物體B，物體B恰好沒(méi)入水中，如圖（a）所示．已知物體B的密度為6×103kg/m3．質(zhì)量為0.6kg．（取g＝10N/kg）（a）（b）求：（1）木塊A的密度．（2）若將B放入水中，如圖（b）所示，求水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化．（ 14.如圖所示，將邊長(zhǎng)為10cm的正方形物塊，放盛有水的水槽內(nèi)，物塊靜止時(shí)，其下表面距水面6cm．求：（1）物塊受到水的浮力大小；（2）取出物塊，把一冰塊放入水中，冰塊也漂浮在水面上，待冰塊全部熔化后，水面高會(huì)發(fā)生怎樣的變化？說(shuō)明理由．15.如圖所示，將一個(gè)體積為1.0×10-3m3、重6N的木球用細(xì)線系在底面積為400cm2的圓柱形容器的底部．當(dāng)容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒(méi)時(shí)，求：（ρ水=1×103

kg/m3，g=10N/kg）（1）木塊浸沒(méi)在水中受到的浮力；（2）細(xì)線對(duì)木球的拉力；（3）剪斷細(xì)線后，木塊處于靜止時(shí)，木塊露出水面的體積多大；（4）木塊露出水面處于靜止后，容器底部所受水的壓強(qiáng)減小了多少．16.有一體積為400cm3木塊漂浮在水面上，已知露出水面的體積為總體積的，求：（g取10N/kg）（1）此木塊所受浮力大小為多少？（2）此木塊的重力是多少？（3）此木塊的密度多大？17.將一邊長(zhǎng)是10cm的實(shí)心立方體木塊輕輕地放入盛滿水的大燒杯內(nèi)．待木塊靜止時(shí)，從杯中溢出600g，如圖所示：求：（1）木塊受到的浮力；（2）木塊的密度；（3）木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)（g取10N/kg）18.將一重2N的金屬筒容器，開(kāi)口向上放入水中，有的體積露出水面，如果在筒內(nèi)裝入100cm3的某液體后，金屬筒有的體積浸在水中，（筒壁厚度不計(jì)）求：（1）金屬筒的容積？（2）筒內(nèi)液體的密度？19.如圖所示，用滑輪組勻速提升在水中密度為3×103kg/m3的物體A時(shí)，繩端所