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专题07 浮力及其计算(知识大串讲)
知识网络
重难点突破
知识点一 浮力
1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体
3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。
4.浮力的计算方法:F浮=F向上-F向下
典例1:(2019春•方城县期末)下列水中的物体没有受到浮力的是( )
A.水面戏水的鸭子
B.水中游弋的小鱼
C.水中大桥的桥墩
D.海底水草的叶子
典例2:(2020•渠县一模)如图所示,将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中,当玻璃圆筒沿水平方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左 F向右(填“大于”“等于”或“小于”),当玻璃圆筒沿竖直方向放置时,水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上 F向下(填“大于”、“等于”或“小于”),通过以上探究,你认为浮力产生的原因是 。
知识点二 称重法计算物体所受的浮力
1.物体由于浸入液体中时,受到竖直向上托的力,所以当用弹簧测力计测物体重力后再浸入液体中,由于受到向上托的力,所以弹簧测力计的示数会减小,减小的即为浮力。
2.浮力的计算公式是:F浮=G-F
典例3:弹簧秤下吊着重为14.7N正方体金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8N,则金属块受到的浮力为 N。若金属块上表面受到水的压力为19.6N,则金属块下表面受到水的压力为 N。
知识点三 阿基米德原理
1.浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它的浮力等于排开液体(或气体)的重力;
2.计算公式有:F浮=G排=ρ液gV排
3.根据计算公式可知,浸在液体(或气体)中的物体受到的浮力只与液体(或气体)的密度、排开液体(或气体)的体积有关,与物体质量、形状、密度等无关。
典例4:(2020•青浦区一模)铁球浸没在水中,排开水的重力为0.6牛,铁球受到浮力的大小为 牛,当它下沉时,受到浮力的大小 ,受到水的压强 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
典例5:(2019•广东中考)如题图甲所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如题图乙所示.则物块受到的重力为 N,物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm,未知液体的密度为 .(取)
知识点四 物体的浮沉条件
1.前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
2.几种状态下的受力分析
下沉 悬浮 上浮 漂浮
F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物
注意: 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
典例6:(2019·咸宁中考)如图所示,完全相同的两个圆柱形容器A和B分别盛有质量相等的甲、乙两种液体,B容器的液面高于A容器液面。将两个完全相同的小球分别放入甲、乙液体中,静止后受的浮力分别是F1、F2,下列判断正确的是( )
A.F1一定大于F2
B.F1一定小于F2
C.F1不可能大于F2
D.F1不可能小于F2
典例7:(2019秋•双阳区校级月考)在平静的池水中漂浮有一个木球,木球的体积为4dm3,露出水面的体积为总体积的,那么,木球受到的浮力为 N,木球的密度为 kg/m3.(水的密度为1.0×103kg/m3)
同步练习
一、选择题
1.(2018春•永定县月考)将木块投入盛水容器中,静止时木块有一部分体积会露出在空气中,则木块所受浮力的施力物体( )
A.空气 B.水 C.木块 D.盛水容器
2.(2018秋•西湖区校级月考)以下情景中没有受到浮力的物体是( )
A.甲图:空中上升的热气球
B.乙图:遨游太空的“天宫一号”
C.丙图:海中下潜“蛟龙”号
D.丁图:海中航行的“辽宁号”
3. (2014春•定陶县期末)如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,