力学 第十一讲 第三节 浮力相关的计算（精讲册）-【厚积薄发】2023河北中考物理中考源动力中考总复习

中考源动力·河北物理 第三节　浮力相关的计算（３～７分） 厚积薄发 要点攻关 要点１　计算浮力的四种方法 阿基米德原理法 称重法 平衡法 压力差法（定义法） 公式及 图示 Ｆ浮 ＝Ｇ排 ＝ｍ排 ｇ＝ ρ液 ｇＶ排 Ｆ浮 ＝Ｇ物 －Ｆ拉 Ｆ浮 ＝Ｇ物 ＝ｍ物 ｇ Ｆ浮 ＝Ｆ向上 －Ｆ向下 适用范 围及注 意事项 普遍适用的浮力计算 法，已知物体排开液体 的体积和液体的密度 注：统一单位，分清Ｖ排与 Ｖ物，悬浮、沉底时，Ｖ排 ＝ Ｖ物；漂浮时，Ｖ排＜Ｖ物 适用于在液体中下 沉的物体，已知物体 的重力及物体在液 体中受到向上的 拉力 适用于漂浮或 悬浮的物体，已 知物体的重力 已知形状规则物体的 ａ．上、下表面的压强 及上、下表面积；ｂ．上 下表面所受的压力 注：两条只需满足其 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 櫲 毴 毴毴 毴 中任意一条即可 即时针对练 １．（阿基米德原理法）小西同学将一枚鸡蛋放入水中，鸡蛋排开水的质量是０．０５ｋｇ，此时鸡 蛋受到的浮力是　０．５　Ｎ．她又将这枚鸡蛋分别放在甲、乙两个装有不同液体的烧杯中， 鸡蛋静止时的情景如图所示，则甲、乙两杯液体的密度ρ甲　＜　（选填“＞”“＜”或“＝”） ρ乙（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ）． 第１题图 　　　 第２题图 　　　 第３题图 　　　 第４题图 ２．（称重法）如图所示，某长方体金属块重１０Ｎ，将其全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为 　８　Ｎ，此时金属块受到的浮力是　２　Ｎ．若使该金属块有一半体积露出水面，则弹簧测 力计的示数应为　９　Ｎ．该金属块的密度是　５×１０３　ｋｇ／ｍ３（ρ水 ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３，ｇ取 １０Ｎ／ｋｇ）． ３．（平衡法）如图所示，一枚质量为５０ｇ的鸡蛋悬浮在盐水中不动，鸡蛋此时受到的浮力为 　０．５　Ｎ，画出此时鸡蛋所受力的示意图（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ）． ４．（压力差法）如图所示，一个棱长为１０ｃｍ的正方体悬浮在某液体中，上表面受到液体的压 力Ｆ１为５Ｎ，下表面受到液体的压力Ｆ２为１３Ｎ．则正方体受到的浮力为　８　Ｎ，正方体上表面 到液面的距离等于　６．２５　ｃｍ（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ）． ４６ 中考源动力·河北物理 要点２　压强、浮力、密度的大小变化和比较（针对选择题） １．比较浮力大小的三种方法 （１）“比Ｖ排 法”：不同物体浸在同一液体中，根据 Ｆ浮 ＝Ｇ排 ＝ρ液 ｇＶ排 可知，ρ液 相等，若 Ｖ排１＞ Ｖ排２，则Ｆ浮１＞Ｆ浮２． （２）“比ρ液 法”：同体积的不同物体浸没在不同液体中，根据Ｆ浮 ＝Ｇ排 ＝ρ液 ｇＶ排 可知，Ｖ排 相等， 若ρ液１＞ρ液２，则Ｆ浮１＞Ｆ浮２． （３）“比重法”：同一物体浸在不同液体中静止，针对物体不同状态进行受力分析，以重力（不 变）为中间量，对比出浮力大小．例如，一个物体在Ａ液体中漂浮，在Ｂ液体中悬浮，在Ｃ液体 中沉底，则Ｆ浮Ａ＝Ｆ浮Ｂ＞Ｆ浮Ｃ． ２．容器底和桌面受到的压力、压强相关模型 模型１　柱形容器中液体对容器底部的压强、压力变化量问题分析 （１）如图１，物块 Ａ放入前、后液体对容器底压强的变化量 Δｐ＝ｐ２－ｐ１＝ρ液 ｇｈ２－ρ液 ｇｈ１＝ ρ液 ｇΔｈ 图１ 因为Δｈ＝ΔＶＳ，所以Δｐ＝ ρ液 ｇΔＶ Ｓ ＝ Ｆ浮 Ｓ． （２）液体对容器底部压力的变化量ΔＦ＝ΔｐＳ＝ Ｆ浮 Ｓ·Ｓ＝Ｆ浮． 结论：水平面上柱形容器内放入物块后，液体对容器底部压力变化量等于物块所受浮力，即 ΔＦ＝Ｆ浮． 模型２　柱形容器对水平面的压力、压强变化量问题分析（图２ｂｃｄｅｆ均是与ａ进行对比分析） 图２ ａ．容器对桌面的压力Ｆ１＝Ｇ容 ＋Ｇ液． ｂ．容器对桌面的压力Ｆ２＝　Ｇ容 ＋Ｇ液 ＋ＧＡ　＝Ｆ１＋ＧＡ＝　Ｆ１＋Ｆ浮Ａ　，则容器对桌面压力的 变化量ΔＦ＝Ｆ２－Ｆ１＝ＧＡ＝　Ｆ浮Ａ　． ｃ．容器对桌面的压力Ｆ３＝　Ｇ容 ＋Ｇ液 ＋ＧＡ－Ｆ拉　＝Ｆ１＋ＧＡ－Ｆ拉 ＝　Ｆ１＋Ｆ浮Ａ′　，则容器对 桌面压力的变化量ΔＦ＝Ｆ３－Ｆ１＝ＧＡ－Ｆ拉 ＝　Ｆ浮Ａ′　． ｄ．容器对桌面的压力Ｆ４＝　Ｇ容 ＋Ｇ液 ＋ＧＡ＋ＧＢ　＝Ｆ１＋ＧＡ＋ＧＢ＝　Ｆ１＋Ｆ浮Ａ＋Ｂ　，则容器对 桌面压力的变化量ΔＦ＝Ｆ４－Ｆ１＝ＧＡ＋ＧＢ＝　Ｆ浮Ａ＋Ｂ　． ｅ．容器对桌面的压力Ｆ５＝　Ｇ容 ＋Ｇ液 ＋ＧＡ＋ＧＢ　＝Ｆ１＋ＧＡ＋ＧＢ＝　Ｆ１＋Ｆ浮Ａ＋Ｂ