10.3.2 浮力计算专题-2021-2022学年八年级物理下册备课优质学案（人教版）

第10章 浮力 10.3.2 浮力计算专题 一、知识点梳理 ★物体沉浮的条件 1.前提条件：物体浸没在液体中，且只受 和 。 2.示意图：重力与浮力的关系如图所示： 如图所示，（1）当时，物体 ；。 当时，物体 ；。 当时，物体 ；。 当（物体未完全浸没液体）时，物体 ；。 3. 说明： （1） 密度均匀物体悬浮（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）。 （2）物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的，则物体密度为ρ。 （3） 悬浮与漂浮的比较：相同点： ； 不同点：悬浮时，，；漂浮时，，。 （4）判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较与G或比较与。 （5）物体吊在测力计上，在空中重力为G，浸在密度为ρ的液体中，示数为F，则物体密度为：。 （6）冰或冰中含有木块、蜡块等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变；冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降。 漂浮问题“五规律”： 规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力； 规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同； 规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小； 规律四：漂浮物体浸入液体体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几； 规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力，外力等于液体对物体增大的浮力。 二、例题 练习 例1、 2020年11月10日，我国“奋斗者”号（如图所示）载人潜水器在马里亚纳海沟10909米深处成功坐底；“奋斗者”体积约30m3，空载时重约2.4×105N；此次科学考察中，科研人员在潜水器外侧加挂了8块压舱铁（每块压舱铁重104N，体积忽略不计），保证潜水器顺利下潜开展工作，求：（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是多少？______它底部一个表面积为500cm2的观察窗受到的海水压力是多少？______ （2）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是多少？______ （3）完成科考任务上浮时，需要 ______，此时潜水器受到的浮力大小 ______。 练1.1、如图是我国自主建造的首艘航母“山东舰”。山东舰的排水量约是6万吨，满载时可以搭载36架歼﹣15战斗机，当舰载机飞离航母时，航母的浮力将 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），当舰载机飞回航母时将在航母上滑行很长一段距离最后被阻拦索强制拉住停下是因为 ___________。求： （1）山东舰航母满载时的浮力是多大？（______） （2）假设山东舰航母的底部距离水面是10m，那么底部所受海水的压强是多大？（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）（_____） 例2、如图所示，水平桌面上放着装有一定量水的圆柱形薄壁容器，其底面积为5.0×10-3m2，现将一体积为50cm3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为40cm3（如图甲所示），求： （1）物块受到的浮力？ （2）物块的质量？ （3）如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少Pa？压力F为多少N？ 练2.1、一个底面积为2×10﹣2米2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央，内盛有0.2米深的水，另有质量为2千克，体积为1×10﹣3米3的实心正方体。求： （1）水对容器底部的压强； （2）水对容器底部的压力； （3）把实心正方体放入圆柱形容器的水中，求水对容器底部压强增加量的范围。 练2.2、如图所示，将体积为10-3m3，重为6N的物块用细线拴在底面积为4×10-2m2容器中，在容器中倒入足够的水使物体处于浸没状态且保持静止，求： （1）此时物块受到的浮力； （2）细线受到的拉力； （3）若绳子断了，待物块静止时，容器底受到水的压强变化了多少？ 练2.3、如图所示，圆柱形容器内盛有某种液体，一实心正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm3，ρ木=0.6×103kg/m3，求： （1）木块受到的浮力； （2）若要使木块刚好浸没在液体中，必须向木块施加2N竖直向下的力，则液体的密度为多大？ 练2.4、在一个体积为550cm3，重为0.5N的瓶中加入2N的煤油，将此瓶正立放置于水中如图甲所示。求： （1）正立放置时，瓶底受到水的压强； （2）若将瓶子倒立放置于水中如图乙所示，瓶子受到的浮力； （3）将瓶中煤油全部倒出，在瓶中加入0.5L的水，再次放入水中，请判断瓶子的浮沉情况。 练2.5、一边长为0.1m，密