（精讲）第14课时 浮力综合-【优+学案·赢在中考】2024年中考物理总复习课件(潍坊专用)

物理 第一部分　回归教材　夯实基础 第14课时　浮力综合 重难点一　浮力中的平衡分析 【例1】如图所示，竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一.现有一竹筏，质量为64 kg，体积为0.8 m3.已知g＝10 N/kg，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3.求： （1）竹筏的重力. （2）不载人时，竹筏漂浮在水面时受到的浮力. （3）为安全起见，竹筏最多能有一半体积浸入水中，若每名乘客的重力为500 N，该竹筏最多能载的人数. 自主解答：解：（1）竹筏的重力G＝mg＝64 kg×10 N/kg＝640 N. （2）不载人时因为竹筏漂浮在水面上，所以F浮＝G＝640 N. （3）在安全的情况下，竹筏最多有一半体积浸入水中， 此时F浮'＝ρV排g＝1.0×103 kg/m3××0.8 m3×10 N/kg＝4×103 N. 此时竹筏和人一起漂浮在水中，所以F浮'＝G＋nG人， 则n＝＝＝6.72.所以最多能载6人. 解：（1）竹筏的重力G＝mg＝64 kg×10 N/kg＝640 N. 【即学即练1】 1.港珠澳大桥的海底隧道由钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图所示.在建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，长、宽、高分别是180 m、35 m、10 m，质量为6×107 kg.然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底.海水的密度取1.0×103 kg/m3， g取10 N/kg.求： （1）灌水前，漂浮在海面上的密封沉管受到的浮力. 解：（1）灌水前，漂浮在海面上的密封沉管受到的浮力 F浮＝G＝mg＝6×107 kg×10 N/kg＝6×108 N. （2）灌水前，漂浮在海面上的密封沉管下表面受到的海水压强. 解：（2）因浸没在水中的物体受到的浮力等于上、下表面的压力差， 所以，沉管下表面受到海水的压力F下＝F浮＋F上＝6×108 N＋0＝6×108 N. 沉管下表面的面积S＝180 m×35 m＝6 300 m2. 下表面受到的海水压强 p＝＝≈95 238.1 Pa. （3）当密封沉管刚好完全浸没在海水中时，管内注入的海水质量. 解：（3）沉管刚好浸没在海水中时， 排开海水的体积V排＝V＝180 m×35 m×10 m＝63 000 m3. 受到的浮力F浮'＝ρ液V排g＝1.0×103 kg/m3×63 000 m3×10 N/kg ＝6.3×108 N. 由F浮'＝G总＝G＋G水可得，注入海水的重力 G水＝F浮'－G＝6.3×108 N－6×108 N＝3×107 N. 注入海水的质量m水＝＝＝3×106 kg. 2.安全教育为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳.已知泡沫浮板的密度是0.1×103 kg/m3，体积为3000 cm3.ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg.请回答以下问题： （1）当浮板自由漂浮在水面上时（如图甲所示），求浮板受到的浮力大小. 解：（1）漂浮时浮板受到的浮力 F浮＝G物＝m物g＝ρ物V物g＝0.1×103 kg/m3×3 000×10－6 m3×10 N/kg＝3 N. （2）浮板被压没入水中静止时，求双臂受到浮板的压力的大小. 解：（2）浮板压入水中时受到的浮力 F浮'＝ρ水V排g＝ρ水V物g＝1.0×103 kg/m3×3 000×10－6 m3×10 N/kg＝30 N. 浮板受到的压力F压＝F浮'－G物＝30 N－3 N＝27 N. 由相互作用力可知，双臂受到浮板的压力F压'＝F压＝27 N. （3）把这个浮板放到海里后，上边压了一块30 N的石块，浮板的上表面恰好与液面相平，如图乙所示.求海水的密度. 解：（3）此时浮板受到的浮力 F浮″＝G压＋G物＝30 N＋3 N＝33 N. 则海水的密度ρ海＝＝＝＝1.1×103 kg/m3. 3.如图所示，用细线将正方体A和实心球B相连放入水中，两物体恰好悬浮，此时正方体A上表面到液面的高度为0.12 m.已知正方体A的体积为1.0×10－3 m3，所受重力为8 N.实心球B的体积为0.5×10－3 m3.取g＝10 N/kg，求： （1）正方体A上表面所受水的压强. 解：（1）正方体A上表面所受水的压强 p＝ρ水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1 200 Pa. （2）实心球B受到的重力大小. 解：（2）A、B受到的总浮力F浮＝ρ水V排g＝ρ水（VA＋VB）g ＝1×103 kg/m3×（1.0×10－3 m3＋0.5×10－3 m3）×10 N/kg＝15 N. 因为A、B恰好悬浮，所以F浮＝GA＋GB， 则实心球B的重力GB＝F浮－GA＝15 N－8 N＝7 N. （3）细线