内容正文:
【飞哥初高物理】
不要问自己会不会,多问自己做不做!
第9讲 浮力的计算
知识点一:浮力
1. 定义:一切浸在液体或气体中的物体都会受到液体或气体对其有一个竖直向上的力,这个力就叫做浮力。
2. 方向:竖直向上
3. 大小计算
(1)实验法:
(2)原理法:
(3)阿基米德公式法:
(4)平衡法:
4. 特殊情况的浮力计算
(1)漂浮时:
(2)悬浮时:
知识点二:物体的沉与浮
当物体完全浸没在液体中时:
状态
和G的关系
密度关系
上浮
悬浮
下沉
题型一:利用阿基米德解释生活中的浮力
1.小鹭两手分别拿着一个小乒乓球和一个大石块浸没在水中。同时松手,发现小乒乓球上浮,大石块下沉,两者所受浮力较大的物体是( )
A.小乒乓球 B.大石块 C.一样大 D.无法确定
[变式1]如图,金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡所受浮力和压强变化情况是( )
A.压强变小,浮力变小 B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力变小 D.压强不变,浮力不变
[变式2]小明将电子秤放在水平桌面上并调零,将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,此时读出电子秤的示数。然后再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,铝块始终不与溢水杯接触,如图所示。当铝块浸没在水中静止时,则关于电子秤示数变化情况,下列判断正确的是( )
A.变小 B.不变
C.变大 D.可能变大,也可能变小
题型二:阿基米德的利用
【例2】如图所示,有两个装了水的溢水杯甲、乙,把同一个小球先后放入两个溢水杯,其中甲杯溢出50g水,乙杯溢出80g水,则小球受到的浮力F甲和F乙,关系为( )
A.F甲<F乙 B.F甲>F乙
C.F甲=F乙 D.无法判断小球受到的浮力大小关系
[变式1]一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置,处于静止状态,如图所示。现用手轻轻向下推一下气球,那么手离开气球后,气球和铁块的运动情况是( )
A.加速向下运动 B.匀速向下运动 C.减速向下运动 D.仍然处于静止状态
[变式2]如图所示,三个完全相同的玻璃缸,缸①装满了水,缸②装满了水且水面上漂浮着一只小鸭子,缸③装满了酒精且液面上漂浮着一只大鸭子(大、小鸭子的密度相同)。若将三个玻璃缸分别放到台秤上称量,则台秤的示数大小情况是( )
A.①比②大 B.②比①大 C.③最小 D.①②③一样大
题型三:物体在水中深度变化问题
【例3】如图所示,弹簧测力计下挂着一个物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计示数F与物体下降高度h的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.物体的体积为800cm3
B.物体受到的最大浮力是12N
C.物体的密度是3×103 kg/m3
D.当h=7cm时,物体下表面受到水的压力为4N
[变式1]如图甲所示弹簧测力计下挂着一个圆柱体,将圆柱体从盛水烧杯上方离水面一定高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中,图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象,下列说法错误的是( )(忽略液面变化)
A.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为400Pa
B.圆柱体受到的重力是12N
C.圆柱体受到的最大浮力是4N
D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
[变式2]小明利用如图所示的装置,将物块从水面缓缓浸入水中,乙图为弹簧测力计的示数F与物块浸入水中深度h的关系图像,物块没入水中时所受的浮力为______N,台秤的示数将增加______g,物块的密度是______kg/m3。(已知g=10N/kg)
题型四:利用阿基米德原理求物体密度
【例4】如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的木块,使它浸没在水中,此时物体受到水的浮力是______N,绳的拉力为______N。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
12.一物体挂在弹簧测力计下,读数是8N,将它全部浸没在酒精中时,读数是6N,则物体受到的浮力是 _____,物体的密度是 _____kg/m3(酒精密度是0.8g/cm3)。
13.如图所示,将一个重为2.6N的石块系在弹簧测力计的挂钩上,并让石块浸没在水中,由图可知:该石块所受的浮力大小为______N;并计算出石块的密度为______kg/m3。
题型五:压强变化类问题
【例5】如图所示,壁厚不计的底面积为200cm2、高为12cm的圆柱形容器放在水平地面上,上端固定的细线悬挂着边长为10cm的正方体M竖直浸在水中,M有的体积露出水面,此时水的深度为11cm且细线拉力为12N。不计细线体积和质量,求:
(1)水对容器底的压强;
(2)正方体