初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義版塊10 浮力 專題10-2　浮力與物質密度 （學生版）

頁專題10-2浮力與物質密度知識·解讀有關浮力的計算是力學難點。接下來，我們講解計算浮力的常用推論。有些題目不需要解題過程，利用這些推論能提高做題速度。推論一：對于漂浮物（ρ物＜ρ液,某些ρ物＞ρ液時亦適用，例題中講闡述）V排V物=推導過程:物體處于漂浮時，由F浮=G，得ρ液gV推論二：對于浸沒物（ρ物＞ρ液）F浮G推導過程：物體處于浸沒時，F(xiàn)浮G物=ρ液g典例·解讀推論一：ρ物=例1、把邊長為1m的正方體木塊放在水中，有25的體積露出液面，則木塊的密度為_____kg/m3；木塊在水中受到的浮力為________N。（g取10N/kg）【答案】【答案】0.6×103；6000．【解析】本題涉及到V排與V物、ρ液與ρ物的關系?？衫闷r的特殊性質：V排Vρ木=35×1.0×103Kg/m3=0.6×10當然，此題的常規(guī)思路為：當然，此題的常規(guī)思路為：∵物體有25的體積露出水面，故排水體積為（1-25）×1m∵物體漂浮，∴F浮=G物F浮=ρ液gV排=1.0×103Kg/m3×10N/kg×0.6m3=6×103N.∵物體漂浮，∴F浮=G物=6×103N則m=Gg=6×103N10NKg=V物=1m3∴ρ=mV=6×102Kg1m點評：常規(guī)思路利用了浮力等于重力，從而求出了質量，進而求出密度，此法是必須掌握的，在計算題中經(jīng)常使用；推論少了一些計算，更為便捷，在選填題中常用（說明：推論不可以在計算題中直接使用，必須先推導證明）推論二：ρ物例例2、如圖所示，是物體浸入水前后彈簧測力計的示數(shù).由此可知水對物體的浮力是______N，物體的密度是_______________kg/m3.【答案】1【答案】1；4×103．【解析】由于物體完全浸沒在液體中，可利用ρ物=右圖可知，G物=4N,F浮=1N，ρ水=1.0×103Kg/m3帶入公式ρ物=G物F浮ρ液=4N1N此題的常規(guī)思路為：∵G物=4N,故m=Gg=4N10N又∵F浮=ρ液gV排=1N，故V排=1Nρ液g=1N1.0×103Kgm由ρ=mV=4Kg1×10-4m3點評：同上題，推論方便快捷，但依然要注意，不可以在計算題中直接使用類型三：兩推論的結合例3、例3、如圖所示，水平面上有甲、乙兩只相同的溢水杯分別盛滿密度為ρ1、ρ2的液體，放在水平桌面上。若將小球輕放入甲溢水杯，小球浸沒在液體中，從甲杯溢出液體質量是小球質量的2/3；若將小球輕放入乙溢水杯，小球靜止時有1/3體積露出液面。則甲、乙兩杯中液體密度的比值ρ1：ρ2=________?！敬鸢浮俊敬鸢浮?:9．【解析】本題考查有關浮力的計算。標準的解題方式是受力分析、列平衡方程、阿基米德原理、解方程組。但題目中出現(xiàn)“浸沒”“漂浮”“密度之比”這些信息，可考慮用浸沒情況和漂浮情況下的特殊性質來快速解題。小球在加杯中沉底，故ρ1ρ球=F浮1G球=小球在乙杯中漂浮，故ρ2ρ球=V球V排=3由=1\*GB3①=2\*GB3②聯(lián)立，解得：ρ1ρ2=49例4、例4、為測出一玻璃瓶的密度，小華同學利用一個小玻璃瓶、一個量筒和適量的水，做了如下實驗：①在量筒內倒入50cm3的水；②如甲圖所示，讓小瓶口朝上(瓶內無水)漂浮在量筒內的水面上；③如乙圖所示，再讓小瓶口朝下(讓量筒里的水充滿瓶內)沉沒水中；④計算玻璃瓶的密度為ρ=________.甲乙【答案】【答案】2.5g/cm3．【解析】V排=（80-50）cm3,V物=（62-50）cm3;對于漂浮物V排V物=帶入數(shù)據(jù)得：ρ物=30cm3培優(yōu)·訓練一、選擇題1、一石塊在空氣中用彈簧秤稱得示數(shù)為G，浸沒在水中(ρ1)時示數(shù)為G1，浸沒在密度為ρ2的液體中示數(shù)為G2，則ρ2的值為()A.G-G2G-G1?ρ2、（多選）小李同學在探究某種液體密度的實驗中，用彈簧測力計懸掛一個正方體金屬塊，浸沒在液體中，如圖甲所示，緩慢地將金屬塊從液體中豎直提起，該過程中測力計讀數(shù)F隨金屬塊提升高度h的關系如圖乙所示，g取10Nkg，則根據(jù)圖象信息可以確定（）A.該金屬塊的邊長為4cmB.在高度h由2cm變化到6cm的過程中，金屬塊所受浮力逐漸增大C.該液體的密度約為1.56×103kg/m3D.甲圖中剛提起金屬塊時上表面受到的液體壓強為250Pa33、彈簧測力計下掛一長方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中如圖甲；圖乙是彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h變化關系的圖像，則下列說法中正確的是()A.物體的體積是500cm3B.物體受到的最大浮力是5NC.物體的密度是2.25×103kg/m3x.]D.物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是9N4、如圖甲所示，長方體金屬塊在細繩豎直向上拉力作用下從水中開始一直豎直向上做勻速直線運動，上升到離水面一定的高度處。圖乙是繩子拉力F隨時間t變化的圖像，取g＝10N/kg。根據(jù)圖像信息，下列判斷正確的是()A.該金屬塊重力的大小為34NB.浸沒在水中的金屬塊受到的浮力大小是20NC.在t1至t2段金屬塊在水中受到的浮力逐漸增大D.該金屬塊的密度是3.4×103kg/m3二、填空題1、質量為1.5kg的木塊，漂浮在水面上，有的體積露出水面，則木塊所受浮力為________N，木塊的密度為________kg/m3。（g＝10N/kg）2、有一重5牛的木塊，漂浮在水面上，其體積的1/3露出水面，若在木塊上再加上2.5牛的鐵塊，則木塊將________（填“能”或“不能”）全部浸沒于水中。3、在彈簧測力計下懸掛一金屬塊，示數(shù)是8.1N。當把金屬塊浸沒在水中時，測力計的示數(shù)是5.1N。則金屬塊浸沒在水中時受到的浮力為________N，金屬塊的密度為________kg/m3。已知水的密度為1.0×103kg/m3。4、密度為0.5g/cm3木塊，體積是40cm3，放入水中露出水面的體積是_____cm3，放入某液體中露出的體積為總體積的35，該木塊受到的浮力是_____N，該液體的密度是____kg/m35、一個木塊漂浮在水面上時，有14的體積露出水面。把這個木塊放入另一種液體中漂浮時，有13的體積露出液面。設水的密度為，該液體的密度為，則_______。66、如圖甲、乙所示，彈簧測力計示數(shù)分別為4N和3N，乙圖中物體完全浸沒在酒精液面以下，則物體的密度為_____g/cm3。（已知ρ酒精三、計算題1、把一塊重為G＝3.4N的礦石，掛在彈簧測力計上，并把它浸沒在水中。靜止時彈簧測力計的示數(shù)為F＝2.9N，g取10N/kg。求：(1)礦石浸沒在水中時受到的浮力；(2)礦石的體積；(3)礦石的密度。2、小明同學對一個金屬塊進行了兩次測量：第一次如圖11（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于中，這時彈簧測力計的讀數(shù)為1.7N.(g取10N/kg2、小明同學對一個金屬塊進行了兩次測量：第一次如圖11（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于中，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；(