内容正文:
第1章 水和水的溶液
第3节 水的浮力
第3课时 浮力相关的分析与计算
1. 解浮力计算题的方法总结
(1) 确定研究对象。
(2) 分析物体受力情况。画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
(3) 选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
2. 计算浮力的方法
(1) 称量法∶F浮= G-F (用弹簧测力计测浮力)。
G-F
(2) 压力差法∶F浮= F向上-F向下 (用浮力产生的原因求浮力)。
注意∶
① 此方法只适用于正方体、长方体、圆柱体等外形规则的物体浸没于液体中的情况。
② 当物体与容器底密合时,不受浮力。
F向上-F向下
(3) 平衡法∶物体漂浮、悬浮时,F浮= G物 (用二力平衡求浮力)。
(4) 公式法∶F浮=G排或F浮=ρ液gV排液(用阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)。
(5) 根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用)。
G物
1. (2021·绍兴)如图所示,已知鸡蛋的质量为55克,体积为50立方厘米。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底(图甲);逐渐将食盐溶解在水中,鸡蛋恰好悬浮(图乙);继续溶解食盐,最终鸡蛋漂浮(图丙)。下列说法正确的是( B )
A. 图甲中鸡蛋所受浮力为0.55牛
B. 图乙中盐水的密度是1.1×103千克/米3
C. 图丙中鸡蛋所受浮力大于鸡蛋自身重力
D. 图中三种状态下浮力的大小关系是F甲<F乙<F丙
第1题
B
2. 一体积为100cm3的实心铁块放在一装满水银的容器里(容器足够放入铁块),ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,静止时,铁块受到的浮力大小为(g取10N/kg)( A )
A. 7.9N B. 13.6N C. 1.0N D. 5.7N
A
3. 如图,玻璃水槽中装有一定深度的水,一正方体木块漂浮在水面上,在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水,使水槽内水面上升,直到水面与水槽口相平,则在注水过程中,木块所受浮力的变化情况是( C )
A. 先增大,后减小
B. 先增大,后不变
C. 先不变,后增大,最后不变
D. 一直增大
第3题
C
4. 西溪湿地的河流旁有不少钓鱼的人,水面上有各种各样的浮标,请回答下列问题∶(g取10N/kg)
(1) 浮标的密度 小于 (填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(2) 某同学取了一只浮标,并测得浮标的体积为15cm3,放入水中时,露出水面的体积为5cm3,则该浮标的重力为 0.1 N。
(3) 如果地球的引力变成原来的一半,那么浮标在水中的位置将 不变 (填“上浮一些”“下沉一些”或“不变”)。
小于
0.1
不变
5. 如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰,该舰标准排水量为5×104t,可同时停放36架歼-15舰载机,每架舰载机的质量为25t。求∶(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1) 在标准排水量时,航母所受的浮力。
解∶(1) 5×108N
第5题
(2) 航母在某海域训练,每起飞一架舰载机,航母排开海水减小的体积。
解∶(2) 25m3
6. 如图所示,当溢水杯盛满密度为ρ1的液体时,把实心物块放入杯中,物块漂浮(图甲),静止后溢出的液体质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ2的液体时,把同一物块放入杯中,物块沉底(图乙),静止后溢出的液体质量为m2。则物块的密度为( D )
第6题
A. ρ1 B. ρ1 C. ρ2 D. ρ2
D
7. 如图,将两个同样形状的长方体分别竖直与水平放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的上、下压强差 不相等 ,浮力 相等 。(填“相等”或“不相等”)
第7题
不相等
相等
8. 如图所示,将密度为0.6×103kg/m3、高度为10cm、底面积为20cm2的圆柱体放入底面积为50cm2的容器中,并向容器内加水(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。则∶
(1) 圆柱体的重力为多少?
解∶(1) 1.2N
第8题
(2) 当水加到4cm深时,圆柱体受到的浮力是多少?此时圆柱体对容器底的压力为多少?
解∶(2) 0.8N 0.4N
(3) 继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,继续加入的这部分水的质量是多少?
解∶(3) 0.06kg
9. (2022·杭州西湖二模)如图所示,台秤的托盘上放着一个装有500g水的平底烧杯,烧杯质量为100g。一个质量为300g的木块用细线系在烧杯底并浸没在水中,剪掉细线后,木块有的体积露出水面,则下列说法正确的是(g取10N/kg)( C )
A. 剪断细线前,