内容正文:
专题2浮力大小的比较和计算
知识点一、浮力大小的判断
方法一、利用阿基米德原理F浮=ρ液gV排
例1、体积相同的实心铜球、铁球放入水中静止后所受浮力分别是F铜、F铁,则F铜 = F铁(ρ铜>ρ铁>ρ水)
例2、质量相同的实心铜球、铁球放入水中静止后所受浮力分别是F铜、F铁,则F铜 < F铁(ρ铜>ρ铁>ρ水)
例3、体积相同的实心木球、铁球放入水中静止后所受浮力分别是F木、F铁,则F木 < F铁(ρ铁>ρ水>ρ木)
例4、完全相同的两个实心铁球分别浸没于水和煤油中,则铁球在 水 中所受的浮力较大。(ρ煤油﹤ρ水)
总结方法
1、ρ液相同,比较V排的大小.
2、V排相同,比较ρ液的大小.
方法二、物体浮沉条件
例1、质量相同的实心木球和铁球,放入水中静止后,受到的浮力分别是F木和F铁,则
F铁 < F木。(ρ木<ρ水<ρ铁)
例2、质量相同的实心铁球和木球,放入水银中静止后,受到的浮力分别是F铁和F木,则
F木 = F铁。(ρ水<ρ铁<ρ水银)
例3、完全相同的两个木球分别放入酒精和水中,木球都漂浮在液面上,受到的浮力分别是
F酒精和F水,则F酒精 = F水。
总结方法:利用物体的浮沉条件: F浮与G物比大小
1、F浮>G物,物体上浮至液面上
2、F浮= G物,物体悬浮在液体中任何位置
3、F浮<G物,物体下沉至容器底
知识点二、浮力大小的计算
(1)称重法:利用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力。
基本公式 F浮=G-F拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数)
适用范围:此式适用于液体中下沉的物体。常用于题中已知用弹簧测力计称物体重的情况。
(2)压力差法:利用浮力产生的原因来计算浮力。
基本公式 F浮=F向上-F向下。
适用范围:此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度已知的规则物体所受的浮力。
(3)原理法:利用阿基米德原理来计算浮力。
基本公式 F浮=G排液或F浮=ρ液gV排液。
适用范围:普遍适用。
(4)平衡法:利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力。
基本公式 F浮=G物、F浮+N支=G物、F浮=G物+F拉。
适用范围:漂浮体、悬浮体、沉底、连接体等。
其中称重法、原理法、平衡法是常用的计算浮力的方法。其它方法一般都要与原理法联合使用,才能顺利完成浮力问题的解答。
1.(2021秋•宁波期末)为了打捞沉在水底的汽车,救援队员用一艘大船装满泥沙,将铁链拉着铁锚缓慢放入水中,用铁锚将汽车固定后,卸掉船里的泥沙,汽车将随着船的上浮逐渐被拉起来,铁链拉着铁锚缓慢放入水中时,经历了如图所示的三种情景:图甲中铁锚部分浸入水中;图乙中铁锚完全浸没水中但未触底;图丙中铁锚沉底。假设三种情况下船身受到的浮力大小分别为F甲、F乙、F丙,则它们的大小关系是( )
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲<F乙=F丙
C.F甲>F乙>F丙 D.F甲>F乙=F丙
2.(2021秋•婺城区期末)一个铅球和两个铁球,它们体积相同,使其分别浸入水和煤油中,如图所示,若三者受到的浮力分别为F1、F2、F3,则以下正确的是( )
A.F1=F2=F3 B.F1=F2>F3 C.F1>F2=F3 D.F1>F2>F3
3.(2023秋•诸暨市校级期中)两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把质量相等体积不同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.小球B排开甲液体质量大于小球A排开乙液体的质量
B.在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力
C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力
D.小球A排开甲液体质量小于小球B排开乙液体的质量
4.(2023秋•拱墅区校级期中)在两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙。则下列说法正确的是( )
A.小球A的质量等于小球B的质量
B.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力
C.小球B在甲、乙两种液体中受到的浮力相等
D.甲液体的密度小于乙液体的密度
5.(2022秋•永康市期末)水平桌面上两个完全相同的甲、乙容器,装有等量的水,用两个完全相同的橡皮泥,一个捏成实心,一个捏成碗状,分别放入其中,如图所示。若两块橡皮泥受到的浮力分别为F浮甲、F浮乙;甲、乙容器对水平桌面的压力分别为F甲、F乙,则( )
A.F浮甲<F浮乙 B.F浮甲=F浮乙
C.F甲<F乙 D.F甲>F乙
6.(2023秋•绍兴期中)取三块质量相同的同种型号的橡皮泥,分别捏成碗状、实心球状和空心球状,放入装有相同质量的水的同款烧杯中,静止时的状态如