内容正文:
期末重难强化练八
浮力的计算
(四种方法计算浮力)
1
【方法引领】
计算浮力的四种方法
(1)称重法:F浮=G-F拉
(2)压力差法:F浮=F向上-F向下
(3)阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
(4)平衡法:物体悬浮或漂浮时,F浮=G物
1
类型一 “称重法”计算浮力
1.如图所示,重7 N的石块浸没在水中时测力计示数减小了5 N,则石块受到的
浮力为 ( )
A.3 N B.5 N
C.2 N D.7 N
B
1
2.弹簧测力计的下端吊着一个金属球,静止时弹簧测力计的示数是4 N;若将金属球
慢慢浸入水中,弹簧测力计的示数将逐渐__________(选填“变大”或“变小”),当金属球
的一半浸在水中时,弹簧测力计的示数是2.4 N,这时金属球受到的浮力是________N;
当金属球浸没在水中后,弹簧测力计的示数是________N。
变小
1.6
0.8
1
类型二 “压力差法”计算浮力
3.如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水向下的压力为40 N,半球受到
水施加的浮力为80 N,则半球受到水向上的压力为_________N。
120
1
4.一个正方体铁块,在水下某深度时,上表面受到15 N压力,下表面受到20 N压力,
则铁块受到浮力是_______N;当铁块下沉到某位置时,上表面受到的压力增大至
20 N,下表面受到的压力是________N,此时铁块上、下表面的压力差是_______N。
5
25
5
1
类型三 利用“阿基米德原理”计算浮力
5.(2023·上海中考)体积为1×10-3 m3的物体浸没在水中时,浮力的方向是
______________的,物体受到的浮力大小为________N。(g取10 N/kg)
6.(2022·沈阳中考)充入气体后的飞艇的体积是1 500 m3。飞艇悬浮在空中时,飞艇
总重力和它受到空气的浮力是一对____________(选填“平衡力”或“相互作用力”)。
空气密度按1.3 kg/m3计算,飞艇受到空气的浮力大小为_____________N。(g取
10 N/kg)
竖直向上
10
平衡力
1.95×104
1
7.(2023·襄阳质检)如图所示,体积为1×10-3 m3,材料相同的两个金属小球,分别连接
在弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部。甲装置内是水,弹簧对球向上的
弹力为69 N,乙装置内是某种液体,弹簧对球向上弹力为71 N,则该种液体的密度为
____________kg/m3。(g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)
0.8×103
1
8.如图所示,在水平桌面上有一圆柱形容器,底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为8 cm的正方体物块,当容器中水的深度为25 cm时,物块有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态。然后往容器中慢慢加水(水未溢出),直至物块恰好浸没。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
求:(1)物块的密度;
(2)物块恰好浸没时受到弹簧的拉力大小。
1
解:(1)物块体积:
V=(0.08 m)3=5.12×10-4 m3;
物块排开水的体积:V排=(1-)V=×5.12×10-4 m3=3.84×10-4 m3;
弹簧恰好处于原长状态时没有发生形变,
则:F浮=G,即ρ水gV排=ρ物gV;
则物块的密度:ρ物=ρ水=×1×103 kg/m3=0.75×103 kg/m3。
(2)物块的重力:G=mg=ρ物Vg=0.75×103 kg/m3×5.12×10-4 m3×10 N/kg=3.84 N
当物块恰好全部浸没时,受到的浮力:
F浮'=ρ水gV排'=ρ水gV=1×103 kg/m3×10 N/kg×5.12×10-4 m3=5.12 N;
弹簧的拉力:F=F浮'-G=5.12 N-3.84 N=1.28 N。
1
类型四 “平衡法”计算浮力
9.(2022·内江中考)一个轻质极薄的小塑料袋,袋内装满水(袋内无空气)且水的质量
为200 g,将其浸没在水中,静止时如图所示。则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向
上的__________作用,其大小为_______N。(g取10 N/kg)
浮力
2
1
10.如图所示,将重为6 N的木块放入装有水的烧杯中,静止时木块所受浮力的大小
为_______N;若向水中加入适量的盐,木块静止时,所受浮力__________(选填“变大”
“变小”或“不变”)。
6
不变
1
类型五 浮力的综合计算
11.(2023·淄博质检)用手将一个质量为0.6 kg的物体浸没在水中时排开的水重
是10 N,则该物体受到的浮力大小为________N。放手后物体将__________(选填
“上浮”“下沉”或“悬浮”),当物体静止时,受到的浮力是_______N。
12.排水量为2 000 t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物总重是
___________N,所受河水的浮力是___________N,船排开河水的体积是
___________m3。(g取10 N/kg)
10
上浮
6
2×107
2×107
2×103
1
13.(2023·烟台质检)如图,水平地面上有底面积为300 cm2,不计质量的薄壁盛水柱
形容器A,内有质量为400 g、边长为10 cm、质量分布均匀的正方体物块B,通过
一根长10 cm的绳子与容器底部相连。此时水面距容器底30 cm(如图),(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg),
求:
(1)物块受到的浮力;
(2)水对容器底的压强;
(3)剪断绳子,待物块静止后水对容器底的压强变化量。
1
解:(1)物块浸没在水中,则V排=V=(10 cm)3=1 000 cm3=1×10-3 m3,
物块B受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N;
(2)水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。
1
(3)物块B的重力:G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N,
物块B的密度ρ===0.4×103 kg/m3<ρ水,
剪断绳子,待物块B静止后漂浮,
F浮'=G=4 N;
由F浮=ρ液gV排可得,木块漂浮时排开水的体积:
V排'===4×10-4 m3;
液面下降的深度为:Δh===0.02 m;
水对容器底的压强变化量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m=200 Pa。
1
本课结束
1
$$