内容正文:
浮力提升
方法一、称重法:F浮=G-F(G:物体本身的重力;F:物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。)
方法二、压力差法:F浮=F向上-F向下 (F向上=P向上S=ρ液gh1 S , F向下=P向下S=ρ液gh2S )
方法三、原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排 (注意:G排:指物体排开液体所受到的重力; m排:指物体排开液体的质量;ρ液:指物体排开的液体密度;V排:指物体排开的液体的体积。)
方法四、 平衡法:当物体漂浮或悬浮时, F浮=G
考点一 应用浮力测密度
例1、有一个弹簧测力计挂着一个实质圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中(如图11所示),观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示。(g=10N/kg)
圆柱体浸入深度h(cm)
0
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
3.6
4.2
4.8
6
测力计示数F(N)
3
2.85
2.70
2.55
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
试根据表中所给条件
求:(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强;
(2)圆柱体的质量;
(3)圆柱体的密度。
例2、在图甲中,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。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为(g=10N/㎏)( )
A. 1. 6×103kg/m3 B. 2 .3×103㎏/m3
C. 2. 8×l03㎏/m3 D .3 .2×103㎏/m3
练习1、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积:
(3)物体悬浮时盐水的密度。
练习2、如图甲所示,将一挂在弹簧秤下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,图乙中能正确反映弹簧秤示数F和圆柱体下表面到水面距离A关系的图是 ( )
A B C D
考点二 “冰山一角”(即漂浮物体)问题
例1、 一木块漂浮在水面上时有3/5的体积浸入水中,当浮在另一种液面上时有1/3的体积露在液面外,求:(1)木块的密度.(2)液体的密度. (g取10N/kg)
练习1、证明漂浮物体:,并说明无论海中的冰山有多大,其露出来的体积和总体积的比是一定,求出这个比。
练习2、把一个边长为0.1m长方体木块放入水中,然后在其上表面放一块底面积为2.5×10-3m3的小柱体,静止时,放木块刚好能全部浸入水中,现把小柱体拿走,方木块上浮,静止时有1/5的体积露出水面求:(1)木块的密度(2)小柱体放在木块上时对木块的压强.
考点三:物体位置不明(会运用物体的浮沉条件(或密度关系)判别浸在液体中的物体所处的状态)
例1、在一只杯中盛满酒精,现把一个质量为45g,体积为50cm3的蜡块轻轻放到酒精中.(ρ酒精=0.8×103kg/m3)问:(1)当蜡块静止时,蜡块受到的浮力多大?
(2)放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量多少?
(3)若将上述酒精换成水,则当蜡块静止时,蜡块受到的浮力多大?
练习1、把一个重为5N,体积为0.6dm3的物体投入到水中,若不计水的阻力,当物体静止时,物体受到的浮力为多大? ( g=10N/kg)
考点四 受力分析的有关计算
要点:物体受竖直方向上三个力平衡,分析受力情况并弄清力的关系。
例1、如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求: (1)水对容器底面的压强是多少?(2)木块受到的浮力是多大?(3)此时细绳对木块的拉力是多大?(4)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,
所受的浮力为多大?
例2、如图甲所示,木块A的重力为10N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中;若将合金块B取下放到水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为2N.则图乙中水对A底部的压力为 N,合金B的密度为 kg/m3。
练习1、有一足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木.圆木可近似看作一个圆柱体,底面积0.8m2,高5m,密度0.7×103kg/m3。(g=10N/kg)
(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为多大?
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大?
(3)当向水池内注水深度达到4