4.2.14 浮力的综合计算-【一战成名新中考】2024云南中考物理·分层作业本

分层作业本·云南物理 模 块 四 力 学 命题点１４　浮力的综合计算 （必考） （一）常见浮力模型的分析与计算 模型 图示 受力 分析 计算浮力 Ｆ浮 ＝Ｇ Ｆ浮 ＝Ｇ Ｆ浮 ＝Ｇ－Ｆ支 Ｆ浮 ＝Ｇ＋Ｆ拉 Ｆ浮 ＝Ｇ－Ｆ拉 Ｆ浮 ＝Ｇ＋Ｆ Ｖ排 ＝ Ｆ浮 ρ水 ｇ Ｇ ρ水 ｇ Ｇ ρ水 ｇ Ｇ－Ｆ支 ρ水 ｇ Ｇ＋Ｆ拉 ρ水 ｇ Ｇ－Ｆ拉 ρ水 ｇ Ｇ＋Ｆ ρ水 ｇ 水对容器底 面的压力 Ｆ压 ＝Ｆ浮 ＋Ｇ水 Ｇ＋Ｇ水 Ｇ＋Ｇ水 Ｇ－Ｆ支 ＋Ｇ水 Ｇ＋Ｆ拉 ＋Ｇ水 Ｇ－Ｆ拉 ＋Ｇ水 Ｇ＋Ｆ＋Ｇ水 水对容器底 面的压强ｐ＝ ρ水 ｇｈ＝ Ｆ压 Ｓ容 Ｇ＋Ｇ水 Ｓ容 Ｇ＋Ｇ水 Ｓ容 Ｇ－Ｆ支 ＋Ｇ水 Ｓ容 Ｇ＋Ｆ拉 ＋Ｇ水 Ｓ容 Ｇ－Ｆ拉 ＋Ｇ水 Ｓ容 Ｇ＋Ｆ＋Ｇ水 Ｓ容 容器对桌面的压力Ｆ压′＝Ｆ压 ＋Ｇ容（Ｆ压 为水对容器底的压力，Ｇ容 为容器的重力） 容器对桌面的压强ｐ＝ Ｆ压′ Ｓ容 ＝ Ｆ压 ＋Ｇ容 Ｓ容 （二）物块进出水时的液面变化分析 图示 甲 　　　 乙 物块入水 时的液面 变化分析 （１）在图甲中时，物块未浸入水中，容器的底面积为Ｓ容，水面的高度为ｈ１，水的体积为Ｖ水 ＝Ｓ容 ｈ１； 如图乙所示，当物块进入水中时，液面的高度上升为 ｈ２，此时水的体积加上物块排开水的体积为 Ｖ总 ＝Ｓ容 ｈ２，则物块浸入水中的体积为Ｖ排 ＝Ｖ总 －Ｖ水 ＝Ｓ容 ｈ２－Ｓ容 ｈ１＝Ｓ容 Δｈ，即 Δｈ＝ Ｖ排 Ｓ容 ，也就是 说，物块浸入水中时，物块排开水的体积（Ｖ排）与容器底面积（Ｓ容） 之比就是液面升高的高度； （２）物块的底面积为Ｓ物，图乙与图甲相比，物块下降的高度为ｈ降，物块浸入水中的体积Ｖ排 ＝（Δｈ ＋ｈ降）Ｓ物 ＝Ｓ容 Δｈ，得出Δｈ＝ Ｓ物 ｈ降 Ｓ容 －Ｓ物 ；也就是说，物块浸入水中时，  液面增加的高度等于物块底面 积与下降的高度的乘积比上容器与物块的底面积之差  　； 物块出水时 的液面变化 分析 同入水时一样，物块离开水面时（由图乙→图甲），物块的排开水的体积（Ｖ排）与容器底面积（Ｓ容 ）  之比就是液面下降的高度 ４６ 分层作业本·云南物理 模 块 四 力 学 模 型 １　状态未知型 １．（２０２２北京改编）甲、乙、丙三个小球的质量ｍ 和体积Ｖ如下表所示．将它们浸没在装有水 的容器中释放，在其稳定后，判断三个小球在 水中的状态，甲球　漂浮　，乙球　漂浮　， 丙球　沉底　（均选填“漂浮”“悬浮”或“沉 底”），三个小球所受的浮力分别为 Ｆ甲、Ｆ乙和 Ｆ丙，则它们的大小关系为　Ｆ乙 ＞Ｆ甲 ＞Ｆ丙　． 小球 甲 乙 丙 ｍ／ｇ ３０ ４０ ５４ Ｖ／ｃｍ３ ６０ ５０ ２０ ２．边长为１０ｃｍ的实心正方体物块投入水中，静 止时排开的水重为８Ｎ，则此时物块受到的浮 力为　８　Ｎ，处于　漂浮　（选填“漂浮”“悬 浮”或 “沉 底”）状 态，物 块 的 密 度 为 　０．８×１０３　ｋｇ／ｍ３．（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，ρ水 ＝１．０ ×１０３ｋｇ／ｍ３） 模 型 ２　漂浮、悬浮、沉底型 类型１　                  漂浮型 要点归纳：物体在液体中漂浮时的特点 （１）物体受到的浮力等于重力，即Ｆ浮　＝　Ｇ； （２）物体排开液体的体积小于物体的体积，即 Ｖ排　＜　Ｖ物； （３）物体的密度小于液体的密度，即ρ物　＜　ρ水 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 ． 一题多设问 ３．（漂浮型模型分析）如图所示，圆柱形容 器内装有一定量的水，将一重为６Ｎ的 正方体放入容器中，正方体漂浮在水面 上，静止时有五分之三的体积浸入水中，正 方体下表面与水面平行．（ｇ取１０Ｎ／ｋｇ， ρ水 ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３） 第３题图 （１）正方体受到的浮力为　６　Ｎ， 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