第2節(jié)阿基米德原理2

第十章浮力第2節(jié)阿基米德原理第2課時(shí)阿基米德原理的應(yīng)用在進(jìn)行關(guān)于浮力的計(jì)算時(shí)，要注意區(qū)分“浸沒(méi)”與“浸入”、“ρ物和ρ液”、“V物”和“V排”、G、F浮、F拉等。【例】將金屬塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，先后浸沒(méi)在水和酒精中，金屬塊靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲、乙所示。則下列關(guān)于金屬塊的幾個(gè)物理量計(jì)算正確的是(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3)(

)A．在水中受到的浮力為2NB．體積為10cm3C．質(zhì)量為3kgD．密度為3.0×103kg/m3D【點(diǎn)撥】設(shè)金屬塊的重力為G，體積為V，浸沒(méi)后V排＝V，由F?。紾－F示和F?。溅岩篻V排有G－2.0N＝F水?。溅阉甮V排＝ρ水gV，同理在酒精中有G－2.2N＝ρ酒gV，兩式聯(lián)解得G＝3N，V＝10－4m3，從而可知m＝0.3kg，ρ＝3g/cm3?！敬鸢浮緿【方法歸納】計(jì)算浮力的方法較多，往往要將幾種計(jì)算浮力的方法綜合起來(lái)，結(jié)合密度知識(shí)、受力分析等進(jìn)行求解。知識(shí)點(diǎn)：阿基米德原理的應(yīng)用1．如圖所示，大魚(yú)和小魚(yú)在爭(zhēng)論，_______的說(shuō)法正確，這時(shí)因?yàn)閮蓷l魚(yú)浸沒(méi)在同種液體中，他們所受到的浮力大小與______________有關(guān)。大魚(yú)排開(kāi)液體的體積2．如圖所示，用彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一鐵塊先后浸沒(méi)在甲、乙兩種液體中(與杯底均未接觸)，觀察到在乙液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)較大，則該鐵塊在甲、乙兩種液體中所受浮力的大小相比較是______，甲、乙兩種液體的密度大小相比較是_______。(以上兩空均選填“甲大”“乙大”或“一樣大”)。甲大甲大3．如圖，某物塊用細(xì)線系在彈簧測(cè)力計(jì)下，在空氣中稱(chēng)時(shí)示數(shù)是15N，浸沒(méi)在水中稱(chēng)時(shí)示數(shù)是5N，則此時(shí)物塊受到的浮力為_(kāi)_____N，物塊的密度為_(kāi)__________kg/m3。(水的密度為1.0×103kg/m3)4．如圖所示，把鐵塊放在空容器中，沿容器壁緩慢向容器中加水至虛線處。加水過(guò)程中，鐵塊受到浮力。則在加水的全過(guò)程中，容器底對(duì)鐵塊的支持力F與時(shí)間t的關(guān)系圖象是(

)101.5×103C5．小莉把一圓柱形物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，將圓柱形物體逐漸浸入某種液體中，觀察并記錄物體排開(kāi)液體的體積V和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出F與V的關(guān)系，F(xiàn)＝_____________________。5N－8000N/m3·VV/m31×10－42×10－43×10－44×10－45×10－46×10－4F/N4.23.42.61.81.00.26．一同學(xué)在岸上最多只能搬得起質(zhì)量是30kg的鵝卵石。如果鵝卵石的密度是2.5×103kg/m3，則該同學(xué)在水中最多能搬得起質(zhì)量是______kg的鵝卵石(石頭不露出水面)，這時(shí)石頭受到的浮力是______N。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)7．如圖，對(duì)于水中正在上升的氣泡，下列說(shuō)法正確的是(

)A．氣泡受到水的壓強(qiáng)變小、浮力變小B．氣泡受到水的壓強(qiáng)變小、浮力變大C．氣泡受到水的壓強(qiáng)變大、浮力變小D．氣泡受到水的壓強(qiáng)變大、浮力變大50200B8．體積相同的銅、鐵、鋁三個(gè)小球，放入水中靜止后，如圖所示，已知這三種物質(zhì)的密度關(guān)系是ρ銅>ρ鐵>ρ鋁，則下面判斷正確的是(

)A．鋁球一定是實(shí)心的，銅、鐵兩球一定是空心B．三個(gè)小球的浮力關(guān)系：F鋁<F鐵<F銅C．三個(gè)小球的重力關(guān)系：G鋁＞G鐵＝G銅D．三個(gè)小球的質(zhì)量關(guān)系：m鋁＞m鐵＞m銅D9．(多選)甲、乙兩個(gè)實(shí)心物體，它們的質(zhì)量相同，其密度分別為0.8×103kg/m3和0.4×103kg/m3。甲、乙均被彈簧拉住，使它們都靜止在水中，如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是(

)A．甲、乙受到的浮力之比是2∶1B．甲、乙受到的浮力之比是1∶2C．甲、乙受彈簧拉力之比是1∶6D．甲、乙受彈簧拉力之比是2∶3BC10．給你下列器材：彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、合金塊、水和待測(cè)液體、燒杯，請(qǐng)利用上述器材測(cè)出待測(cè)液體的密度，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和待測(cè)液體密度的表達(dá)式。11.如圖甲所示，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一實(shí)心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降(其底面始終與水面平行)，使其逐漸浸沒(méi)入水中某一深度處。如圖乙是整個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的數(shù)據(jù)圖象。(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)圓柱體的重力。(2)圓柱體浸沒(méi)時(shí)受到的浮力。(3)圓柱體的密度。(4)圓柱體在剛浸沒(méi)時(shí)下表面受到的水的壓強(qiáng)。

解：(1)由圖象可知，當(dāng)h＝0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N，此時(shí)圓柱體處于空氣中，根據(jù)二力平衡條件可知，G＝F拉＝12N；(2)圖象中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況，此時(shí)圓柱體受到的拉力F＝4N，則圓柱體受到的浮力F浮＝G－F＝12N－4N＝8N；(3)圓柱體完全浸入水中時(shí)，根據(jù)F?。溅阉甮V排得V物＝V排＝F浮/(ρ水g)＝8N/(103kg/m3×10N/kg)＝8×10－4m3，由公式G＝mg可求出物體的質(zhì)量m＝G/g＝12N/(10N/kg)＝1.2kg，則圓柱體密度ρ物＝m/V物＝1.2kg/(8×10－4m3)＝1.5×103kg/m3(4)由圖象可知，圓柱體剛浸沒(méi)時(shí)下表面所處的深度為h＝7cm－3cm＝4cm＝0.04m，因此剛浸沒(méi)時(shí)下表面受到的液體壓強(qiáng)p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.