内容正文:
罗 致
第十章
浮力的四种求法
一、压力法:根据浮力产生的原因求浮力。
三、公式法:根据阿基米德原理求浮力。
四、平衡法:根据漂浮或悬浮的物体,受到的浮力与重力平衡。
二、称重法:使用弹簧测力计求浮力。
浮力的四种求法
一、压力法:根据浮力产生的原因求浮力。
1,物体浸没在液体中:F浮=F向上-F向下。
液体对物体下表面向上的压力F向上,对物体上表面向下的压力F向下。
2,物体部分浸入在液体中:
F浮=F向上=P向上S=ρ液gh液S。
例如漂浮时:F浮=F向上
(1)用弹簧测力计测物体在空气中的重量G:
(2)用弹簧测力计测物体在水中的视重G视
(3)物体受到的浮力:
F浮=G-G视=1N-0.62N=0.38N
二、称重法:使用弹簧测力计求浮力。
1、内容:浸在液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
2、公式:F浮=G排=ρ液gV排
3、说明:(1)浮力的大小只跟物体浸入的液体的密度和排开液体的体积有关,而跟其他因素无关。
(2)此原理还适用于气体
三、公式法:根据阿基米德原理求浮力。
四、平衡法:根据漂浮或悬浮的物体,受到的浮力与重力平衡。
1,漂浮(部分露出)
2,悬浮(浸没)
漂浮或悬浮:F浮=G物
类型一 压力法
1.一个长方体的木块浸没在水中,上表面受到水向下的压力为20 N,下表面受到水向上的压力为50 N,则该木块在水中受到的浮力是________。
2、一个体积是2dm3的正方体浸没在水中,其下表面受到水向上的压力是29.4 N,则正方体上表面受到水向下的压力是__________。(g取9.8 N/kg)
30N
9.8N
3.如图所示,将形状相同的物体A、B浸没于水中,则它们上、下表面受到水的压力差FA与FB的关系是( )
A.FA=FB B.FA<FB
C.FA>FB D.无法判断
A
问题:大桥的柱状桥墩受浮力吗?
答:不受。桥墩的下表面没有受到水对它向上的压力!
类型二 称重法
4.有一个合金块质量为10 kg,全部浸没在水中时,需在竖直方向上用80 N的拉力才能使其在水中静止且不沉底,则此时合金块受到的浮力是________。(g取9.8 N/kg)
5.铝球挂在弹簧测力计下,在空气中的示数为4 N,将铝球浸没在水中,弹簧测力计的示数为1.8 N,则铝球在水中受到的浮力是_______。
18N
2.2N
6.一金属块在空气中受到的重力为39 N,把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面),弹簧测力计的示数为34 N。(g取10 N/kg)求:
①该金属块受到水对它的浮力。
②该金属块的体积。
③该金属块的密度。
解:①金属块受到水对它的浮力:
F浮=G-F拉=39 N-34 N=5 N
②由F浮=ρ水V排g可知,V排=F浮/(ρ水g)=5 N/(103kg/m3×10N/kg)=5×10-4m3=500 cm3。金属块是浸没在水中,V金=V排=500 cm3
7、如图所示:A、B为可以自由移动的物体,C、D为容器里自身凸起的一部分,现往容器里加一些水。则下面说法错误的是( )
C
A,物体A一定受到浮力的作用
B,物体B一定受到浮力的作用
C,物体C一定受到浮力的作用
D,物体D一定受到浮力的作用
B
A
D
C
③由重力的公式G=mg可得,金属块的质量m金=G/g=39N/10N/kg=3.9kg,再由密度公式可得,金属块的密度ρ金=m金/V金=3.9 kg/5×10-4m3=7.8×103kg/m3
类型三 公式法
8.将体积是50 cm3的物体浸没在水中,它受到的浮力是_______,若此物体有一半浸在煤油中,它所受的浮力是_______。(ρ煤油=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
9.一艘小船排开水的体积为10 m3,则该小船受到的浮力是____________。(g取10 N/kg)
0.5N
0.2N
105N
10.质量是2.7 kg的铝块完全浸没在酒精中时,所受浮力为多大?(铝的密度为2.7×103 kg/m3,酒精的密度为0.8×103 kg/m3,g取9.8 N/kg)
解:由ρ=m/V得
V=m/ρ=2.7kg/2.7×103kg/m3=10-3m3,
F酒精=ρ酒精gV排=ρ酒精gV=0.8×103
kg/m3×9.8N/kg×10-3m3=7.84N。
类型四 平衡法
11.1.5kg的木块漂浮在水面上,有1/4的体积露出水面,木块受到的浮力为____N,木块的密度是_________kg/m3。(g取10 N/kg)
12.把质量200g的塑料块放入水中,静止时它有一半露出水面。(g取10 N/kg) 求:
①塑料块在水中受到的浮力。
②塑