内容正文:
4、 求浮力大小 计算题型
2023年人教版八年级下学期物理提升能力专项讲义
第一部分:真题解读
将一块质量为60g、体积为100的物块浸没在水中后放手,物块最终处于_______(填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)状态,此时物块浸入水中的体积是_______,物块受到的浮力为________N,(g取10N/kg,)
【答案】 ①. 漂浮 ②. 60 ③. 0.6
【讲解】
【详解】[1]物块的密度
ρ===0.6×103kg/m3
物块的密度小于水的密度,物块浸没在水中后放手,物块最终漂浮在水面上。
[2][3]物块放入水中静止时漂浮,此时受到的浮力
F浮=GA=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N
物块浸入水中的体积与排开水的体积相等,即
V浸=V排== =6×10-5m3=60cm3
第二部分:考点解读
1、称重法和压力差法
(1)原理:物体平衡时受到的合力为0。
(2)操作步骤:
①将物块竖直悬空挂在弹簧测力计下,读出弹簧测力计的示数,这就是物块受的重力;
②把物块浸没在水中,读出此时弹簧测力计的示数。
③物体受到的浮力:F浮=G-F拉;
④其他情况下,也可以根据物体合力为0列平衡等式求解,例如:F浮=G+F压。
2、浮力的大小计算方法总结:
(1)浮力本质:F浮=F下-F上;
(2)受力分析:F浮=G-F拉(称重法);或F浮=G+F压;(具体情况具体分析)
(3)浮力定义:F浮=ρ液gV排;
(4)漂浮悬浮:F浮=G物。
第三部分:例题解读
1、如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是( )
A.图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B.图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C.图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D.圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
【讲解】
A.图甲中,还没有浸没,甲上表面的压力为0,故图甲下表面的压力为
图乙中,物体浸没,则
图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差
在图乙中,上表面的压力大于0,故图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N,故A正确,A不符合题意;
B.丙图中,物体所受的浮力为
乙图中,物体所受的浮力大小为
图丙中物体上表面的压力为
同理,图乙中物体上表面的压力为
和图乙中容器底上表面受到的压力之差
由于未知,故图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差未知,故B错误,B符合题意;
C.圆柱体在乙和甲中都浸没,排开液体体积相同,且与圆柱体体积相同。在图乙中,圆柱体所受的浮力为1N,则圆柱体的体积为
图丙中,圆柱体所受的浮力为1.1N,则盐水的密度是
故C正确,C不符合题意;
D.圆柱体的质量为
圆柱体的密度是
故D正确,D不符合题意。
故选B。
2、小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2。已知水的密度为ρ0,则所制作的浮沉子( )
A.质量为ρ0(h1-h0)S B.质量为ρ0(h2-h0)S
C.材料的密度为 D.材料的密度为
【答案】AD
【讲解】
AB.刚放入水中时,排开水的体积为
刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,浮力等于浮沉子的重力,等于排开水的重力,故浮子的重力为
经整理可知
故A符合题意,B不符合题意;
CD.一段时间后,空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2,则空腔部分的体积为
实心部分的体积为
材料的密度为
故C不符合题意,D符合题意。
故选AD。
第四部分:自主练习
1、如图a所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图b是钢绳拉力F随时间t变化的图象。若不计水的阻力,g=10N/kg。则下列说法正确的是( )
A.石料受到的重力为2300N
B.石料浸没入水中后,受到的浮力为900N
C.石料的体积为900cm3
D.石料的密度为2.8×103kg/m3
2、一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A.圆柱体的密度是2.0×103kg/m3
B.圆柱体的体积为8×10﹣4m3
C.圆柱体受到的重力是8N
D.圆柱体受到的最大浮力是4N
3、一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有68g水溢出;将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出,酒精的密度是0.8×103k