2024年安徽中考物理二轮复习课件 微专题三　浮力的相关计算

微专题三　浮力的相关计算 第一部分 2024 中考二轮复习课件 方法指导 1.计算浮力的方法 (1)称重法:F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力)。 (2)压力差法:F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力)。 (3)二力平衡法:F浮=G物(漂浮或悬浮时)。 (4)阿基米德原理:F浮=ρgV排(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。 2.浮力计算题方法总结 (1)确定研究对象,认准要研究的物体。 (2)分析物体受力情况,判断物体在液体中所处的状态(漂浮、悬浮、下沉、上浮)。 (3)根据浮沉条件列出等式(一般处于平衡状态的情况居多)。 3.必须弄清楚的一些概念 (1)物重G与视重F。(2)物重G与物体排开的液体重G排。(3)浸在(浸入)与浸没(没入)。(4)上浮、漂浮、悬浮。(5)物体的密度ρ物与液体的密度ρ液。(6)物体的体积V物、物体排开液体的体积V排、物体露出液体的体积V露。 4.解浮力问题经常用到的一些规律和概念 (1)二力平衡条件(推广到三力平衡)。(2)密度。(3)液体内部压强规律。(4)浮力。(5)阿基米德原理。(6)物体浮沉条件。 5.漂浮问题“五规律”(历年中考考查频率较高) 规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受到的重力。 规律二:同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同。 规律三:同一物体漂浮在不同液体里,在密度大的液体里浸入的体积小。 规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几。 规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。 分类突破 类型一称重法 例1水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为100 cm2,将重力为4.8 N的物体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A受到的浮力为　　　　 N。剪断细线,A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了　　　　 Pa。  答案 1　280 解析 由图甲可知,测力计的分度值为0.2 N,则当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数为3.8 N,此时A受到的浮力F浮=GA-F示=4.8 N-3.8 N=1 N。设溢水杯的重力为G杯,图甲中水的重力为G水,如图甲所示,把溢水杯、水和物体A看成一个整体,整体受到向下的总重力、向上的拉力(等于测力计的示数)和桌面的支持力,根据力作用的相互性和整体受力平衡可得,图甲中溢水杯对桌面的压力F压=F支=G杯+G水+GA-F示=G杯+G水+F浮=G杯+G水+1 N。剪断细线,A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示,此时A排开水的体积为原来的2倍,则由F浮=ρ水gV排可知,A沉底时受到的浮力F浮'=2F浮=2×1 N=2 N,故从图甲到图乙,增大的浮力ΔF浮=F浮'-F浮=2 N-1 N=1 N,由阿基米德原理可知此过程中溢出水的重力G溢=ΔF浮=1 N,则图乙中水的重力为G水'=G水-G溢=G水-1 N,图乙中溢水杯对桌面的压力F压'=G杯+G水'+GA=G杯+G水-1 N+4.8 N=G杯+G水+3.8 N,联立解得,与图甲相比,溢水杯对桌面的压力增加量ΔF压 =2.8 N,则溢水杯对桌面的压强增加量 类型二阿基米德原理 例2(2023·安徽滁州)我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10 000 m,在载人深潜领域达到世界领先水平。小京阅读资料后,制作实验装置如图所示,模拟深潜器在海水中的运动。物体甲、乙由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知物体乙的质量为0.2 kg,体积为2.5×10-5 m3。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (1)在10 000 m的深处,求海水对深潜器的压强大小。 (2)求物体乙所受浮力的大小。 (3)求细线对物体乙拉力的大小。 答案 (1)1.03×108 Pa　(2)0.25 N　(3)1.75 N 解析 (1)海水对深潜器的压强大小为 p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×10 000 m=1.03×108 Pa。 (2)已知物体乙的质量为0.2 kg,体积为2.5×10-5 m3,物体乙所受浮力为 F浮乙=ρ水gV排水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.5×10-5 m3=0.25 N。 (3)物体乙浸没在水中,排开水的体积等于物体乙的体积,即V排水=V乙,物体乙静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和绳子拉力的作用,由力的平衡条件可知,细线对物体乙拉力的大小F拉=G乙-F浮乙=m乙g-F浮乙=0.2 kg×10 N/kg-0.25 N=1.75 N。 类型三平衡法 例3(2023·安徽淮南)如图甲所示,边长为