第十章 浮力 专题六 压强、浮力的综合计算 作业课件 2023-2024学年人教版八年级物理下册

第十章　浮力 专题六　压强、浮力的综合计算 浮力的综合计算是力学中的重点知识，计算浮力最常用的是以下三种方法： 1．称重法：F浮＝G－F，用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力和对液体中的物体的拉力，两次的示数之差即为物体受到的浮力，其中G为物体在空气中时弹簧测力计的示数，F为物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。 2．阿基米德原理法：浸在液体里的物体所受的浮力大小等于被物体排开液体所受的重力，即F浮＝G排＝ρ液V排g。 3．平衡法：F浮＝G物，当物体浸在液体中时，如果处于悬浮或漂浮状态，物体所受的浮力大小等于物体自身的重力。 类型一　舰船类 1．(2023·毕节期末)如图所示是国产航母——山东舰，航母全长315 m，最大宽度为75 m，排水量约为50000 t。(海水的密度近似为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)问： (1)满载时，该航母受到的浮力是多少？ (2)若舰底某处距海面10 m，则该处受到海水的压强是多少？ (3)质量为350 t的歼­20飞离航母后，排开水的体积减少多少m3? 解：(1)满载时受到海水的浮力F浮＝G排＝mg＝50000×103 kg×10 N/kg＝5×108 N (2)若舰底某处距海面10 m，则该处受到海水的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 m＝1×105 Pa (3)因为航母漂浮在水面上，则F浮＝G，当歼­20飞离航母后，航母仍漂浮，浮力仍等于重力，所以减小的浮力等于歼­20的重力，即ΔF浮＝G歼＝m歼g；根据F浮＝ρ液gV排可得，减小的排开水的体积ΔV排＝ eq \f(ΔF浮,ρ海水g) ＝ eq \f(m歼,ρ海水) ＝ eq \f(350×103 kg,1.0×103 kg/m3) ＝350 m3 类型二　上拉型 2．某同学把一石块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上，在空气中称时弹簧测力计的示数是4 N，把石块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数是2.9 N。(石块的密度为4×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)石块的体积。 (2)石块浸没在液体中时受到的浮力。 (3)液体的密度。 解：(1)石块的体积V石块＝ eq \f(m石块,ρ石块) ＝ eq \f(G石块,ρ石块·g) ＝ eq \f(4 N,4×103 kg/m3×10 N/kg) ＝1×10－4 m3　(2)石块受到的浮力F浮＝G石块－F拉＝4 N－2.9 N＝1.1 N　(3)液体的密度ρ液＝ eq \f(F浮,V石块·g) ＝ eq \f(1.1 N,1×10－4 m3×10 N/kg) ＝1.1×103 kg/m3 类型三　下压型 如图所示，水平面上有一底面积为5.0×10－3 m2的圆柱形容器，容器中装有质量为0.5 kg的水，现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10－5 m3的物块(不吸水)放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10－5 m3。(g取10 N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3) (1)求物块受到的浮力大小。 (2)求物块的密度。 (3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)，求此时水对容器底的压强。 解：(1)由题知，物体排开水的体积V排＝4.0×10－5 m3，物块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10－5 m3＝0.4 N (2)由于物块漂浮在水面上，则物块的重力G＝F浮＝0.4 N，则质量m＝ eq \f(G,g) ＝ eq \f(0.4 N,10 N/kg) ＝0.04 kg；物块的密度ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(0.04 kg,5.0×10－5 m3) ＝0.8×103 kg/m3 (3)由ρ＝ eq \f(m,V) 得水的体积V水＝ eq \f(m水,ρ水) ＝ eq \f(0.5 kg,1.0×103 kg/m3) ＝5×10－4 m3，物块恰好完全浸没在水中，水和物块的总体积V＝V水＋V物＝5×10－4 m3＋5×10－5 m3＝5.5×10－4 m3，则水的深度h＝ eq \f(V,S) ＝ eq \f(5.5×10－4 m3,5.0×10－3 m2) ＝0.11 m，所以水对容器底的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.11 m＝1.1×103 Pa 类型四　下拽型 4．如图所示，水平地面上有一底面积为1.5×10－2 m2的圆柱形容器，容器中水深40 cm，一个边长为10 cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4 N。(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求： (1)此时容器底受到水的压强和压力。 (2)此时物块受到的浮力和物块的质量。 (3)细