内容正文:
专题16 浮力的计算
1、计算浮力的四种方法
方法
图示
公式
适用范围
称重法
F浮=G物-F ′
已知物体的重力和物体浸在液体中弹簧测力计的示数
压力差法
F浮=F向上-F向下= F2-F1
已知物体上、下表面所受的压力
原理法
F浮=G排=ρ液gV排
任何物体(在计算时要统一单位,清楚物体是浸没还是部分浸入)
平衡法
F浮=G物=m物g
物体在液体中处于悬浮或漂浮时
2、变化量公式
、、
方法 计算浮力的类型
类型一 漂浮或悬浮类
1.已知物重,根据可求出浮力,进而根据阿基米德原理及变形公式可求出相关物理量。
2.已知物体浸在液体中的体积,根据阿基米德原理可求出,再根据即可求出物体的重力及物体的密度。
类型二 液面变化类
1.液面的升降与的变化有关,一般情况,若前后变化相等则液面不变;若变小则液面下降;若变大则液面上升。
2.液面高度变化对容器底的压强发生变化,利用计算液面的高度。
类型三 多物体类
首先应用整体法进行受力分析,得出物体的受力情况;再应用隔离法分析单个物体的情况。
类型四 图像信息类
明确横、纵坐标的物理量,分析图像的性质和图像交点的意义。
一、填空题
1.如图所示,重0.5牛的鸡蛋用细线悬挂着浸没于水中。若细线对鸡蛋的拉力为0.3牛,则鸡蛋受到的浮力为 牛,方向 ;若往水中逐渐加入食盐,直到鸡蛋恰好悬浮在水中,它受到的浮力为 牛。
2.如图(a)所示,长方体物块漂浮在水中,此时下表面积为m,所受压力大小为4.9N,方向为 ,所受压强为 帕。若将长方体物块以如图(b)所示放置,比较图(a)(b)中物块的下表面所受压力和的大小,则 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
3.如图是我国首艘10万吨级智慧渔业大型工船“国信1号”。它的排水量为13×105t,满载时排开海水的体积为 m3;满载时工船所受的浮力为 N。(海水取1.0×103kg/m3)
4.小明在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N。当把零件浸没在水中时,弹簧测力计的示数是1.7N,则零件受到的浮力是 N;又把该零件浸没在某种液体中,弹簧测力计的示数是1.9N,则该液体的密度为 kg/m3。
5.如图所示,图甲弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,物体受到的最大浮力是 N,则物体的体积是 cm3。
6.如图所示,用细线将一质量可忽略不计的杠杆悬挂起来,把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆的C处;质量为0.5kg的物体B(B不溶于水)用细线悬挂在杠杆的D处。当物体B浸没于水中静止时,杠杆恰好在水平位置平衡,此时C、D到O点的距离分别为20cm、30cm。则物体A所受的重力为 N,细线对物体B的拉力为 N,物体B的体积为 m3。(g取10N/kg)
7.一个重力为10N的物体,将其浸没入水中,排开水的重力为20N,则松手后物体将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”);将物体从水中取出(不沾水)再放入酒精中,静止后排开酒精的体积为 m3.()
8.将两个完全相同的物块,分别轻轻放入盛满水和盛满酒精的溢水杯中,静止后分别溢出81g水和72g酒精,已知酒精密度为0.8g/cm3,则物块排开水的体积为 cm3,可判断物块在水中处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态,物块的密度是 g/cm3。
9.如图所示,一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装水,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出水面的高度为2cm,则木块的密度为 g/cm3;放入木块后与放入木块前相比,水对容器底部的压强变化了 Pa。
10.底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直水平桌面上,把重为5N,边长为10cm的正方体木块A和另一物体B叠放入水中时,物体B恰好完全浸没,如图a所示,已知物体B的密度为6×103kg/m3,质量为0.6kg,则物体B的体积为 m3;若将B放入水中,如图b所示,待物体静止后,水对容器底部压强的变化了 Pa。
二、单选题
11.质量为405g的长方体金属块,体积为,挂在细线下在水中静止,如图所示,金属块的下表面距烧杯底部3cm,距水面7cm,水的密度为,g为。则( )
A.金属块受