内容正文:
浮力易错题
浮力的几种求法
1、称重法:
F浮=G物一F示。此公式适用于物体的密度比液体的密度大,F示为物体浸没液体中弹簧测力计的示数。
2、压力差法:
F浮=F向上一F向下,(F向上=P向上S=P液gh1S,F向下=P向下S=P液gh2S)
3、阿基米德原理法:
F浮=G排=PgV排。此公式对任何受到浮力的物体都适用
4、二力平衡法:物体漂浮在液面或悬浮在液体中时,F浮=G物,
注意:悬浮时是浸没在液体中,V排=V物;漂浮时,V排<V物
1、在“探究怎样使物体上浮或下沉”的实验中,小明用手将重1.9N、体积为2×10-4m3的苹果压入水中,直到苹果浸没在水中,苹果浸没时受到的浮力大小为 N。松手后苹果将 (选填“上浮”或“悬浮”或“下沉”),最后静止时,苹果受到的浮力大小是 N。(g取10N/kg)
解:
(1)将苹果全部压入水中后,则V排=V=2×10-4m³;苹果浸没时受到的浮力为:
F浮=G排=P水gV排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10-4m³=2N;
(2)浸没在水中的苹果,受到的浮力F浮=2N,而重力G=1.9N,比较可知:F浮>G,故松手后苹果将上浮;
(3)苹果最后静止时漂浮在水面上,此时受到的浮力和重力是平衡力,故F浮'=G=1.9N;
故答案为:2;上浮;1.9。
2、有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,示数为14牛,当把物体一半体积浸入水中时,示数为5牛,把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是( )
A.5牛 B.14牛 C.18牛 D.9牛
实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,示数为14N,则物体的重力G=14N;
把物体一半体积浸入水中时,V排= V,此时测力计示数为5N,
根据称重法可得,物体受到的浮力:F浮=G-F=14N-5N=9N
根据阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV排=ρ水g V=9N
当物体全部浸没在水中时
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=18N
F浮>G,故物体在水中上浮,直至漂浮,
物体漂浮时受到的浮力和重力相等为14N
3、用弹簧测力计竖直挂一物体,当物体浸入水中三分之一体积时,弹簧测力计示数为4N;当物体浸入水中二分之一体积时,弹簧测力计示数为1N.取下该物体放入水中,物体静止时受到的浮力是( )
A.18N B.14N C.10N D.8N
解:
(1)由“当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的三分之一时,弹簧测力计的示数为4N;
”可得:F浮1=G-F拉1,即ρ水g V=G-4N…①;
由“当吊在弹簧测力计下的物体浸在水中的体积为物体体积的时,弹簧测力计的示数为1N;”
可得:ρ水g V=G-1N…②由①-②,解得V= ;
(2)当从弹簧测力计上取下物体将其缓慢的放入水中,假设其全部浸没,那么它受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×g×V=1.0×103kg/m3×g× =18N,
将V= 代入ρ水gV=G-4N…①;
解得G=10N,
由于F浮>G,
则取下物体将其缓慢的放入水中,物体漂浮,物体静止时受到的浮力等于其重力,为10N,故C正确。
故选C。
4、如图所示,海监部门在某海域放置浮标以监测水文变化。监测发现,从春季至夏季,海水温度升高、体积膨胀导致海水密度变小。此过程中,若浮标体积保持不变,则( )
A.浮标所受浮力变大,露出海面体积变小
B.浮标所受浮力变小,露出海面体积变大
C.浮标所受浮力不变,露出海面体积变大
D.浮标所受浮力不变,露出海面体积变小
解:因为浮标始终漂浮,并且浮标重力不变,故浮力等于重力,并且浮力不变;又因为海水密度减小,由F浮=pgV排可知,浮标排开海水的体积变大,则露出海面体积变小。
故选:D。
5、在一只铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A.F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B.F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C.F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
解:
(1)浮力的大小与排开液体的体积和液体的密度有关,甲、乙、丙均漂浮,所以浮力都等于其自身重力,所以F甲=F乙=F丙;
(2)由图可以看出,甲中排开液体的体积最小,说明液体的密度最大,丙中排开液体的体积最大,说明液体的密度最小,故ρ甲>ρ乙>ρ丙·故D正确。
故选:D。
6、小柯在做鸡蛋浮沉的家庭小实验时,发现了一个有趣的现象。她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)。已知鸡蛋的质量为56克,体积为50厘米3。求:
(1)如图甲,鸡蛋所受浮力为多少牛?
(2)如图乙,盐水的密度是多少千克/米3?
(3)如图丙,加食盐后鸡蛋为什么会浮出液面,最终漂浮?
答案:
(1)0.5N;(2)1.12×103kg/m3;
(3)水中继续溶解食盐,液体密度进一步变大,当浮力大于重力时,鸡蛋上浮,鸡蛋逐渐露出液面的过程中,排开液体的体积减小,浮力减小,最终浮力与重力大小相等,鸡蛋处于漂浮状态。
7、如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,此时木块A刚好完全浸没在水中,接着打开阀门B,缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B。这个过程中,弹簧弹力F与木块露出水面的体积V的关系如图乙所示。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ木=0.7×103kg/m3,木块体积为V0,不计弹簧所受浮力)则下列说法中正确的是( )
A.C点弹簧处于原长
B.CD段弹簧被压缩
C.D点的横坐标d的值为0.3V0
D.C点与E点的纵坐标c、e的绝对值之比为2:3
答案:C
8、盘秤上放一只盛有足量水的大烧杯(水未加满),盘秤的示数为10牛顿,现将一个5牛顿的木块用细绳吊在弹簧秤下,慢慢放入水中(水不溢出),当弹簧秤的示数是4牛时,该物体受到的浮力是 N,盘秤的示数是 N。
答案:1 ; 11
9、小明将重为3N的石块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和盐水中:石块静止时弹簧测力计的示数如图甲、乙所示,则石块在水中所受浮力为 N;从图中还可看出石块所受浮力的大小与液体的 有关;图甲中,若将石块浸入水中更深一些(不接触容器底),则弹簧测力计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),若石块只浸入水中一半,则弹簧测力计的示数为 N;若剪断图乙中的细线,石块将 (选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
故答案为:1;密度;不变;2.5;下沉。
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