内容正文:
教科版八年级下
第十章 流体的力现象
10.3科学探究:浮力的大小
浮力大小的计算考点训练
知识点1 压力差法
1.如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为30 N,受到水施加的浮力为80 N,则物体受到水向上的压力为( )
A.50 N B.30 N
C.110 N D.80 N
(第1题)
由F浮=F向上-F向下得,物体受到水向上的压力F向上=F浮+F向下=80 N+30 N=110 N。
【答案】C
【点拨】
知识点2 平衡法
2.同一物体分别按照图甲、乙两种方式置于同种液体中,该物体上、下表面在图甲方式中所受压强差 大于 在图乙中所受压强差,在图甲方式中所受浮力 等于 在图乙中所受浮力。(均填“大于”“小于”或“等于”)
大于
等于
同一物体分别按照题图甲、乙两种方式置于同种液体中,排开液体的体积相同,则物体受到的浮力相等。题图甲中,物体上、下表面所处的深度差大,由Δp=ρgΔh可知,上、下表面所受压强差大。
【点拨】
知识点3 称重法
3.将一块重为3.6 N的金属块挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中,弹簧测力计的示数如图所示,图甲中金属块受到的浮力大小等于 0.2 N,图乙中金属块受到的浮力比图甲中金属块受到的浮力 大 (填“大”或“小”)。
0.2
大
由题图可知,F甲=3.4 N,F乙=3.2 N,则题图甲中金属块受到的浮力F甲浮=G-F甲=3.6 N-3.4 N=0.2 N,题图乙中金属块受到的浮力F乙浮=G-F乙=3.6 N-3.2 N=0.4 N。由计算可知,F乙浮>F甲浮。
【点拨】
知识点4 阿基米德原理
4.如图所示,A为木块,B为铝块,C为铁球,且VA=VB=VC,把它们都浸没在水中,则它们受到的浮力FA、FB、FC之间的大小关系是( )
A.FA>FB>FC
B.FA<FB<FC
C.FA=FB=FC
D.FA>FB=FC
由于物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,且VA=VB=VC,所以A、B、C排开水的体积相等,由可知,A、B、C受到水的浮力相等,即FA=FB=FC,故C正确。
【答案】C
【点拨】
物体所受浮力大小与物体.的.受.力.情.况.和.密.度.等.无.关.。.
【点易错】
5.[2023·广元]我国第三艘航空母舰“福建舰”满载时的排水量为8万吨。若满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的阻力是自身总重力的;一架舰载机飞离后,“福建舰”排开的海水体积减小4m3。下列描述正确的是(海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)( )
A.“福建舰”静止在海面时,水面下15 m处海水的压强为4×105 Pa
B.“福建舰”满载时,受到的浮力大小为8万吨
C.飞离“福建舰”的这架舰载机的质量是4×103 kg
D.满载时,“福建舰”匀速直线航行受到的牵引力大小是8×103 N
“福建舰”静止在海面时,水面下15 m处海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×15 m=1.5×105 Pa,故A错误;“福建舰”满载时,受到的浮力大小等于排开海水所受的重力,即F浮=G排=m排g=8×104×103 kg×10 N/kg=8×108 N,故B错误;
【点拨】
当舰载机飞离后,“福建舰”排开水的体积减小,减小的排开水所受的重力等于舰载机所受的重力,即G机=G排减小=m排减小g=ρgV排减小=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4 m3=4×104 N,舰载机的质量m===4×103 kg,故C正确; “福建舰”满载漂浮时,所受重力G福建舰=F浮=8×108 N,它匀速直线航行受到的牵引力大小为F牵引力=f=G福建舰=×8×108 N=8×106 N,故D错误。
【答案】C
【点技巧】
解答浮力大小的三个核心:力的合成、平衡力的应用和阿基米德原理。对于不同的情景,要选择合适的方法。除重力和浮力外,若物体还受到其他力作用,可用平衡力知识进行解题。
6.将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,把一个体积为10-3 m3、质量为1.2 kg的小球用细线拴好放入水中,小球在水中静止时如图所示。小球所受重力为 12 N;小球完全浸没在水中时,所受浮力为 10 N。(g取10 N/kg)
12
10
小球所受的重力G=mg=1.2 kg×10 N/kg=12 N。小球完全浸没在水中时,所受浮力F浮=ρ水kg/m3×10 N/kg×10-3m3=10 N。
【点拨】
7.如图甲所示,一底面积为100 cm2、高为20 cm的长方体被固定在圆柱形容器底部的一根细线拉住后浸没在液体中静止。如图乙所示,将细线剪断后,长方体静止时露出液面的高度为4 cm,此时