第十章 浮力专题训练　四种方法计算浮力 课件 2023-2024学年人教版物理 八年级下册

专题训练 四种方法计算浮力 物理 八年级下册 人教版 类型一　压力差法 1．如图所示，一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5 N，下表面受到液体的压力F2为13 N，前后及两侧受到液体的压力相等。求：(g取10 N/kg) (1)正方体受到的浮力。 (2)正方体上表面受到液体的压强。 (3)该液体的密度。 2 上升 解：(1)由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力：F浮＝F2－F1＝13 N－5 N＝8 N。 (2)正方体上表面积：S＝L2＝(10 cm)2＝100 cm2＝1×10－2 m2，正方体上表面受到液体的压强：p＝ eq \f(F,S) ＝ eq \f(5 N,1×10－2 m2) ＝500 Pa。 (3)根据题意可知，正方体的体积：V＝L3＝(10 cm)3＝1 000 cm3＝1×10－3 m3， 正方体悬浮在液体中，则V排＝V，由公式阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可知，液体的密度：ρ液＝ eq \f(F浮,gV排) ＝ eq \f(8 N,10 N/kg×1×10－3 m3) ＝0.8×103 kg/m3。 类型二　称重法 2．(2022·重庆)底面积为150 cm2、重3 N、盛水4 cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50 cm2、质量为450 g、密度为0.9 g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：(g取10 N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3)　 (1)圆柱体的体积。 (2)圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2 cm时，测力计的示数。 (3)当放水至容器对桌面的压强为800 Pa时，水对容器底的压强。 解：(1)圆柱体的体积：V＝ eq \f(m,ρ) ＝ eq \f(450 g,0.9 g/cm3) ＝500 cm3。 (2)其浸入水中的深度为2 cm，V排＝Sh＝50 cm2×2 cm＝100 cm3＝10－4 m3；圆柱体受到的浮力：F浮＝ρ液gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10－4 m3＝1 N；圆柱体的重力：G＝mg＝0.45 kg×10 N/kg＝4.5 N；测力计的示数：F弹＝G－F浮＝4.5 N－1 N＝3.5 N。　 (3)由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水，所以圆柱体与容器底接触；当放水至容器对桌面的压强为800 Pa时，容器对桌面的压力：F压＝pS＝800 Pa×150×10－4 m2＝12 N；压力大小等于水的重力、容器的重力和圆柱体重力大小之和，水的重力：G水＝F压－G容－G＝12 N－3 N－4.5 N＝4.5 N；此时水的底面积：S′＝S容－S＝150 cm2－50 cm2＝100 cm2＝10－2 m2；水对容器底的压强：p′＝ eq \f(G水,S′) ＝ eq \f(4.5 N,10－2 m2) ＝4.5×102 Pa。 类型三　阿基米德原理法 3．把一块质量是158 g的实心铁块放入盛煤油的容器中，铁块全部浸没在煤油中，则煤油对铁块的浮力为多大？(ρ铁＝7.9×103 kg/m3，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3，g取10 N/kg) 解：由ρ＝ eq \f(m,V) 可得铁块的体积：V＝ eq \f(m铁,ρ铁) ＝ eq \f(158 g,7.9 g/cm3) ＝20 cm3＝2×10－5 m3，因为铁块浸没在煤油中，所以V排＝V，则铁块浸没在煤油中，受到的浮力：F浮＝ρ煤油gV排＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－5 m3＝0.16 N。 4．如图所示，将质量为0.06 kg的小球轻轻放入装满水的溢水杯中，溢出0.05 kg的水(g取10 N/kg)。求： (1)小球受到的浮力。 (2)小球排开液体的体积。 (3)小球的密度。 解：(1)由阿基米德原理可知，小球受到的浮力： F浮＝G排＝m溢g＝0.05 kg×10 N/kg＝0.5 N。 (2)根据F浮＝ρ液gV排可得小球排开液体的体积： V排＝ eq \f(F浮,ρ水g) ＝ eq \f(0.5 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg) ＝5×10－5 m3。　 (3)由于F浮＝0.5 N＜G＝mg＝0.06 kg×10 N/kg＝0.6 N；所以小球在溢水杯中是下沉状态，则完全浸没，所以V球＝V排＝5×10－5 m3；小球的密度：ρ球＝ eq \f(m球,V球) ＝ eq \f(0.06 kg,5×10－5 m3) ＝1.2×103 kg/m3。　 类型四　平衡法 5．有一正方体木块漂浮在水面上，有 eq \f(4,5