内容正文:
第九章 浮力与升力
9.2 阿基米德原理(第2课时)
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会用阿基米德原理进行计算。
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会用阿基米德原理进行计算。
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浮力的计算公式:F浮=G排=ρ液gV排,浮力的大小只与物体排开液体的_____和液体的______有关。 ,物体全部浸没液体中时,V物=V排;V排还要注意单位的转换,1 mL=1 cm3=1×10-6 m3。
体积
密度
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如图所示,2022年6月17日,我国第三艘航空母舰正式命名为“中国人民解放军海军福建舰”,舷号为“18”。福建舰是我国最大的航空母舰,其满载排水量达到了八万吨,则福建舰满载时受到的浮力为_______N,排开海水的体积为_________m3。(海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
8×108
8×104
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如图,木块的下表面和上表面受到的压力分别为F1=5 N,F2=3 N,则水对木块的浮力是____N,木块的体积是__________m3。
(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
2
2×10-4
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某物理兴趣小组做了如图所示的实验来测量物体浸在液体中受到的浮力,则由图可知,物体受到的浮力为____N,其排开液体的重力为_____N。物体的体积为_________m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
1
1
1×10-4
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如图是小明在探究影响浮力大小的因素时的部分实验操作,由图中数据可得出,物体所受重力为_____N,物体在水中受到的浮力为___N,物体体积为________m3,物体密度为__________kg/m3,
盐水的密度为_________kg/m3。
(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4.8
2
2×10-4
2.4×103
1.2×103
8
如图所示,用细线将一边长L为10 cm、重力为
15 N的正方体物块悬挂在水中静止时,物块下表面到水面的距离为15 cm。求:(g取10 N/kg)
(1)物块所受的浮力大小;
(2)细线的拉力大小。
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解:(1)由图可知,物体浸没在水中,则物体排开水的体积为
V排=V物=L3=10 cm×10 cm×10 cm=103 cm3
=10-3 m3
则物体受到的浮力为
F浮=ρgV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N
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(2)对物体受力分析可知,物体受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力F浮及细线对物体竖直向上的拉力F拉,因为物体处于静止状态,即处于平衡状态,所以细线的拉力为
F拉=G-F浮=15 N-10 N=5 N
答:略。
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如图所示,水平地面上的圆柱形容器中水深
40 cm,一个体积为1.0×10-3m3的正方体物块,通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4 N。求:(g取10 N/kg)
(1)此时容器底受到水的压强;
(2)物块浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的质量。
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解:(1)水深h=40 cm=0.4 m,水对容器底的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4 000 Pa
(2)物块的体积V=1.0×10-3 m3,物块浸没在水中时排开水的体积V排=V=1.0×10-3 m3
受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
1.0×10-3 m3=10 N
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(3)物块受到竖直向下的重力G和拉力F、竖直向上的浮力F浮而静止,则物块受到的重力
G=F浮-F=10 N-4 N=6 N
答:略。
物块的质量为
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[方法指导](1)根据阿基米德原理
F浮=G排=m排g=ρ液gV排, 。(2)物体完全浸没在水中时,V排=V物,根据F浮=ρ液gV排算出浮力大小。(3)根据受力平衡,当物体悬挂在水中静止时,物体受到竖直向下的重力G与竖直向上的浮力F浮和细线对物体竖直向上的拉力F拉之和相等,即G=F浮+F拉。
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1.关于物体受到的浮力,下列说法正确的是 ( )
A. 物体密度越小受到的浮力越小
B. 漂浮在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大
C. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大
D. 物体沉入水中越深受到的浮力越大
C
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2.小刚在恒温游泳池中潜水时发现自己吐出的一个气泡在水中上升的过程中不断变大。关于该气泡在水中上升时的变化情