内容正文:
浮力
一、知识梳理
知识点一 理解浮力及产生原因
1.定义:浸在 液体 (或 水 )里的物体受到液体 所施加 的 力 ,这个托力叫做浮力。
2.方向: 竖直向上 。
3.施力物体: 液体 (或 水 )。
4.产生原因:物体上下表面受到液体的 压力差 。
知识点二 阿基米德原理
1.阿基米德原理的内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它 排开的液体 受到的重力。
2.表达式:F浮=G排 = pgv 。
【注意】浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积,与物体的密度、物体的体积、液体的体积无直接关系
3.适用范围:浮力的计算公式也适用于 气体 。
知识点三 了解物体的浮沉条件及应用
1.物体的浮沉条件
(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受 重力 和 浮力 。
(2)物体的浮沉条件
①当F浮>G物(或ρ液>ρ物)时,物体在 水中 。在物体未露出液面以前,由于排开液体的体积没有变化,所以受到的浮力不变。当物体露出液面处于静止状态时,物体 受力平衡 ,此时F浮=G物。
②当F浮=G物(或ρ液=ρ液)时,物体 悬浮 。
③当F浮<G物(或ρ液<ρ液)时,物体 沉底 。
【注意】在比较F浮和G物关系判断物体浮沉时,F浮指的是该物体浸没在液体中的浮力。
2.浮沉条件的应用
(1)密度计:根据漂浮时 物体所受的浮力与重力相等 的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。
(2)轮船:轮船在不同的水中处于漂浮状态,但排开液体的体积不同。
(3)潜水艇:靠 改变自身的重力 达到上浮和下沉的目的。
(4)热气球:使气球内的气体体积(即排开空气的体积)变化从而改变浮力大小达到上升和下降的目的。
知识点四 有关浮力的分析与计算
1.计算浮力方法:(公式表示)
(1)称量法: F=G1-G2 (用弹簧测力计测浮力)。
(2)压力差法: F=F1-F2 (用浮力产生的原因求浮力)。
(3)公式法: F=Pgv (用阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用,是求解浮力问题的基本方法)。
(4)平衡法(漂浮、悬浮时): F=G (用二力平衡求浮力)
二、例题精讲
题型一、浮力的原理及大小的判断
1. .往容器中注入一些水,如图所示,a、b是能自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,则下列说法中错误的是 ( C)
A.a物体一定受浮力作用 B.b物体一定受浮力作用
C.c物体一定受浮力作用 D.d物体一定受浮力作用。
2. .如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行,则下列说法中正确的是( B )
A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
3. 一轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端放一实心小铁球(不连接),如图所示,向容器中缓慢倒入水,使小球完全浸没且静止在水中,此时小球受到的力有( D )
A.重力、浮力、弹力和压力 B.重力和浮力
C.重力、浮力和拉力 D.重力、浮力和弹力
4. 1.放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积浸入水面。下列叙述中,正确的是( A )
A. 在露出水面之前,木块所受浮力不变
B. 木块的密度为0.6克/厘米3
C. 在露出水面之前,木块所受浮力等于木块的重力
D. 木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相同
题型二、浮力大小的计算
5. .用弹簧测力计竖直挂一物体,当物体浸入水中五分之一体积时,弹簧测力计示数为4N;当物体浸入水中一半体积时,弹簧测力计示数为1N.取下该物体放入水中,物体静止时受到的浮力是( B )
A.5 N B.6 N C.14 N D.12N
6. .一个实心金属球放在盛满水的杯子里,从杯中溢出10g水,若把这个金属球放入盛满煤油的杯子里,溢出煤油的质量为(注:煤油的密度为0.8×103kg/m3)( D )
A.4g B. 10g C.12.5g D.8g
7. .小明利用如图甲所示的实验,研究浮力大小与深度的关系。根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数F与物体下表面在水中所处深度h的关系图象(如图乙)。根据该图象可以得出的正确结论是(g取10N/kg)( B )
A.物体的质量是12kg
B