内容正文:
----浮力-----
年级:九年级 学科:物理(人教版)
主讲人:周虎 学校:文宫镇初级中学校
专项复习
1
1.理解:浮力的概念;影响浮力大小的因素;漂浮、悬浮和下沉的条件;
2.会:浮力的四种计算方法;利用阿基米德原理解答有关问题;进行物体沉浮的计算;解释生活中应用浮力的现象;
3.掌握:阿基米德原理;会利用F浮=ρ液gV排计算浮力。
4.了解:什么是浮力和浮力产生原因;生活中常见的浮力现象;什么是漂浮、悬浮和下沉。
【浮力复习目标】
浮力
浮力
1
概念:
方向:
产生原因:
浸在液体(气体)中的物体受到向上的力叫浮力
竖直向上
物体上下表面受到的液体(气体)压力差。即F浮=F下表面-F上表面
2
阿基米德原理
内容:
适用范围:
公式:
浸在液体(气体)中的物体受到向上的力叫浮力
液体和气体
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
影响因素
3
物体的沉浮
状态 F浮与G物 ρ液与ρ物 最终状态 例子
上浮 F浮>G物 ρ液>ρ物 漂浮 乒乓球和水
悬浮 F浮=G物 ρ液=ρ物 悬浮 西瓜和水
下沉 F浮<G物 ρ液<ρ物 沉底 铁球和水
4
计算
5
应用
方法 公式 提示
压力差 F浮 = F下表面 - F上表面 浮力,上、下表面液体压力知2求1
称重 F浮 = G - F 给出重力G、弹簧测力计示数F
二力平衡 F浮 = G 漂浮、悬浮
阿基米德原理 F浮=G排=m排g=ρ液V排g G排、m排、V排
2
【单元导图】
一、浮力
③浮力的施力物体: 液体或气体。
即:F浮
①定义:浸在液体中的物体受到向上托的力,这个力叫做浮力。
②浮力方向:竖直向上。
F浮
1. 浮力
一、浮力
轮船浮在水面上时,受到竖直向下的重力G;因为静止,根据二力平衡条件可知,一定有一个竖直向上的力与重力平衡。
这个力就是浮力F浮。
G
2、再把此物体浸没在水中示数为F拉,比较两次弹簧测力计的示数的变化,你能得出什么结论?
甲
乙
水
分析实验:弹簧测力计示数变小了。
说明:浸入液体中的物体受到浮力。
“称重法”测量浮力
G
F拉
F浮
G
F拉
F浮 = G物-F拉
受力分析:
考点一:浮力的计算之一
1、用弹簧测力计测出物体在空气中受到的重力G;
③
F浮=2.2N-1.4N=0.8N
2. 用“称重法”测浮力
①物体在空气
中的重力G
F1=1.4N
②物体浸在水中
测力计的拉力F1
①测量物体在空气中受的重力G物=2.2N
②物体浸在水中测力计的拉力F1=1.4N
2.2N
F浮 = G物-F拉
正方体的受力情况。
正方体上、下两面所处的深度分别记为h1、h2,因为h2>h1,根据p=ρgh可知:液体对正方体下表面的压强要大于液体对上表面的压强:p2>p1。
正方体上、下表面的受力面积相同,根据
p=FS 可知:液体对正方体向上的压力F2大于液体对它向下的压力F1,即 F2>F1 。
上、下表面受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。
F浮=F2–F1
4. 浮力产生的原因
即:F浮=F下 –F上
1. 一个竖直悬挂在水中的圆柱体,上表面受到水的压力为5N,底部受到水的压力为13N。你认为这个物体受到水的浮力为多大?
F浮=F下–F上=13N-5N=8N
两种特殊情况
与杯底
紧密接触
浮力大小可能与固体的密度、液体的密度、固体浸入液体中的体积和固体浸入液体的深度这几个量有关
F浮 =F1 -F2
测量浮力的方法(称重法):
实验方法:控制变量法
F2
F1
4、决定浮力大小的因素
物体浸在液体
中的体积V 较小 较大 浸没
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计
示数F/ N 1.6 1.4 1.1
浮力F浮/ N
0.2
0.4
0.7
结论:浮力的大小跟物体浸在液体的体积有关,同种液体,物体浸在液体中的体积越大,浮力越大。
1. 探究影响浮力大小的因素
2、如图12所示,A、B、C三个体积相同的实心球,
放入某液体中静止,则它们所受的浮力大小关系
是______ 。
FA<FB<FC
例题
②探究浮力大小与液体密度的关系
酒精
水
把悬挂在弹簧测力计下的物块先后浸没在酒精、水、盐水中,观察并记录弹簧测力计的示数。
1.2N
0.9N
1.1N
1.8N
1. 探究影响浮力大小的因素
液体种类 酒精 水 盐水
重力G / N 1.8 1.8 1.8
弹簧测力计
示数F/ N 1.2 1.1 0.9
浮力F浮/ N
0.6
0.7
0.9
结论: 浮力的大小跟液体的密度有关,在浸入液体的体积相同时,液体的密度越大,浮力越大。
②. 探究影响浮力大小的因素
1.如图所示,体积相同的A、B、C三个球,则它们所受浮力最大的是( )
A.A球 B.B球
C.C球 D.B球和C球
C
⑥探究浮力大小与物体密度的关系
把体积相等的铝块、铁块悬挂在弹簧测力计下端,分别浸没在水中,观察弹簧测力计的示数。
空气中
铝块
1.6N
水
铝块
0.6N
空气中
4.8N
铁块
水
3.8N
铁块
3. 探究影响浮力大小的因素
固体种类 铝块 铁块
重力G / N 1.6 4.8
弹簧测力计示数F/ N 0.6 3.8
浮力F浮/ N
1.0
1.0
物体的密度不同、体积相同,浸没
在同一液体中,浮力相等。
结论:浮力的大小跟固体的密度无关,在浸入同种液体的体积相同时,所受浮力相等。
3. 探究影响浮力大小的因素
液体的密度ρ液
决定浮力F浮大小的因素
浸在液体的体积V浸
物体在液体中所受的浮力大小,跟它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
实验
结论
二、决定浮力大小的因素
3. 典型例题
【例题3】实验小组探究“浮力的大小与哪些因素有关”如图所示。
①分析_________ __________实验,可知浮力的大小与物体排开液体的体积有关;
分析A、C、D三次实验,可知浮力的大小与物体浸没在液体中的深度____ (选填“有关”或“无关”);
分析A、D、E三次实验,可知在排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体受到的浮力越________(选填“大”或“小”);
无关
大
A、B、C (或A、B、D )
二、决定浮力大小的因素
2
【单元导图】
二、阿基米德原理
(1)测量浮力的方法(称重法): F浮=_______
(2)测量排开液体所受的重力(溢水法):
G排=__________
在空气中 在液体中
G总-G桶=F4-F3
F1-F2
二、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
实验
次数 物体重
力G/N 物体在水中时
测力计示数F/N 浮力
F浮/N 小桶与排出水
的总重G总/N 小桶重力
G桶/N 排开水的
重力G排/N
1 2.2 1.4 1.8 1.0
2 1.7 1.1 1.6 1.0
3 3.6 2.3 2.3 1.0
分析与论证
0.8
0.8
0.6
0.6
1.3
1.3
实验结论
浮力的大小等于它排开的液体所受的重力,即F浮= G排
二、探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系
1、将重6N的物体浸没在装满水的杯中,溢出了4N的水,物体受到的浮力是( )
A、10N B、6N
C、4N D、2N
C
练习
思考:若溢出体积为200cm3的水,或200g酒精,浮力怎么计算?
阿基米德原理:
浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。
公式:F浮=G排 = m排g = ρ液g V排
ρ液表示液体的密度,单位:千克/米3(kg/m3)
V排表示排开液体的体积,单位:米3(m3)
g表示9.8牛/千克(N/kg)
F浮表示物体受到的浮力,单位:牛(N)
V排是指液面以下的体积。液面以上的体积是 V露
浸没
部分浸入
物体“浸在液体中”包括“全部浸入(也叫浸没)”和“部分浸入”两种情况。
(V排=V浸=V物) (V排=V浸<V物)
2. 阿基米德原理
影响浮力大小的因素
由F浮= ρ液 gV排可知:浮力F浮的大小只和 ρ液、V排有关,与物体的体积、形状、密度、浸没在液体中的深度及物体在液体中的运动状态等因素无关。
适用范围:该定律适用于液体和气体。
求液体密度、排开液体的体积
2. 阿基米德原理
二、浮力的大小
例1、一体积为0.02m3的金属球,完全浸没在水
中所受的浮力是多少?(取g=10N/kg)
解:金属球完全浸没在水中所受的浮力:
F浮 =ρ液gV排
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3
= 200N
水
2、如图所示,将重2.2N的物块浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数为1.2N,则物块受到的浮力为 N,物块的体积为 cm3(g=10N/kg)
【解答】根据称重法可知:物块在水中受到的浮力为
F浮=G物﹣F拉=2.2N﹣1.2N=1N;
由阿基米德原理可知:F浮=ρ液gV排,
则:
1
100
例题
1.2N
2.2N
3. 在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.5N。当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,测力计的示数是6.6N,金属零件的体积有多大?
金属零件排开水的体积,根据 F浮=ρ液gV排
金属零件受到的浮力 F浮=F1–F2=7.5N-6.6N=0.9N
金属零件的体积
动手动脑学物理
例4、在空气中用弹簧测力计测某石块重为5N;浸没在水中称量,弹簧测力计的示数为2N;浸没在另一种液体中称量,弹簧测力计的示数为1.4N,求这种液体的密度?
又因为石块浸没在液体中,则石块排开液体的体积:
这种液体的密度:
石块浸没在这种液体中所受浮力:
F浮液= G物—F液= 5N—1.4N = 3.6N
在水中
F2=2N
F1=5N
在空气中
在某液体中
F2=1.4N
考点:浮力和图像的综合
4
【例1】用弹簧测力计悬挂一个圆柱形物体A,将其慢慢浸到盛满水的溢水杯中,在溢水口下方放置一个空烧杯,如图甲所示。依次测出A的下表面下降的高度h和对应的弹簧测力计示数F,绘制了如图乙所示的图像,g取10N/kg。
(1)物体A重______N;
(2)当物体A完全浸没在水中时,所受浮力为______N,
小烧杯中收集到水的质量为______kg;
(3)求物体A的体积______;
(4)求物体A的密度______;
(5)求物体A的底面积______。
浮力和图像的综合
4
【解析】
【解析】(1)由图乙可知,当A的下表面下降的高度h小于5cm时,物体A未接触液体,弹簧测力计测量的为物体重力,即为6N。
(2)当A的下表面下降的高度h大于15cm时,物体A完全浸没在水中时,
所受浮力为:
由排出的水重力为4N,则小烧杯中收集到水的质量为:
(3)根据阿基米德浮力公式F浮=ρ液gV排可知物体A的体积为:
(4)根据密度公式,可知物体A的密度为;
(5)由图乙可知,物体A的高度为10cm,则物体A的底面积为:
2
【单元导图】
三、物体沉浮条件及应用
(1)物体在液体中的三种状态
漂浮、悬浮、沉底.
四. 物体浮沉的原因
物体的浮沉条件
漂浮
悬浮
沉底
潜水艇在深海水中静止
石块在水中沉底
⑴ 浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的 力和 力的大小。
浮
重
⑵物体浮沉条件(物体的浮沉存在三种情况)
浮沉情况 下沉 悬浮 上浮
浮沉条件
受力图示
F浮>G
F浮=G
F浮<G
F浮
G
F浮
G
F浮
G
F浮|=G
F浮
G
漂浮
上浮的结果
物体的浮沉条件
四、 根据物体的浮沉条件(平衡法),抓住关键词“漂浮”、“悬浮”,则物体受到的浮力和重力是一对平衡力,即F浮=G物
1、一重为10N的木块漂浮在水面上,木块所受的浮力为__________N;一重为20N的物体悬浮在水面中,物体所受的浮力为____________N。
10
20
课堂练习
1. 物体浮沉的原因
一、物体的浮沉条件
①漂浮时:
物体一部分露出液面,静止时,由二力平衡条件可知: F浮=G
②悬浮时:
物体可以位于液面下任意深度,由二力平衡可知: F浮=G
③沉底时:
受到重力G、浮力F浮 与支持力的作用,这三个力平衡:
F浮=G-F支
F支
F浮
G
F浮
G
F浮
G
(2)比较密度的大小
2. 物体的浮沉条件
一、物体的浮沉条件
物体悬浮在液体中,ρ物与ρ液的大小关系:
物体的受到重力G与浮力F浮 相等。G物=F浮
浮力的大小:F浮=ρ液gV排
重力的大小:G=m物g=ρ物gV物
浸没在水中时: G物=F浮
ρ物gV物=ρ液gV排
V排=V物
所以 ρ物=ρ液
F浮
G
2. 物体的浮沉条件
F浮
G
①若F浮>G,即ρ液gV排>ρ物gV物,
得 ρ液>ρ物,物体上浮;
②若F浮=G ,即ρ液gV排 = ρ物gV物,
得ρ液=ρ物,物体悬浮;
③若F浮<G,即ρ液gV排 < ρ物gV物,
得ρ液<ρ物, 物体下沉。
V排
2. 物体的浮沉条件
一、物体的浮沉条件
若F浮>G,则上浮
若F浮=G, 则悬浮
若F浮<G, 则下沉
若ρ液>ρ物,则上浮
若ρ液=ρ物, 则悬浮
若ρ液<ρ物, 则下沉
(3)总结
判断物体浮沉
的两种方法
比较浮力和
重力的大小
比较物体密度和液体密度
总结:计算浮力的四条公式:、
(1)称重法:__________
(2)浮力产生的原因: .
(3) 阿基米德原理:_______________.
(4)漂浮(或悬浮):__________.
F浮=G-F
F浮=G排=ρ液g V排
F浮=F下 -F上
F浮=G物
知识讲解
2. 物体的浮沉条件
一、物体的浮沉条件
物体的浮沉与密度大小有关的实例
冰山漂浮在水面
物体沉底
①漂浮: ρ冰<ρ水
②悬浮: ρ鸡蛋=ρ液体
③沉底: ρ物体>ρ水
1、甲、乙是两个体积相同而材料不同的实心球,它们静
止在某种液体的情况,如图,那么两球所受的浮力F甲 F乙,
两球的密度ρ 甲 ρ乙 (填“大于”“小于”
或“等于”)
甲
乙
大于
大于
课堂练习
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2、三个完全相同的实心球,分别在如图所示的水、盐水、水银三种液体中静止,所受浮力为F甲、F乙、F丙,下面判断正确的是( )
A、 F甲=F乙>F丙 B、 F甲<F乙<F丙
C、 F甲=F乙< F丙 D、 F丙 < F甲< F乙
水
盐水
水银
B
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4、两个完全相同的容器中,分别盛有不同浓度的盐水,将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两杯中,当鸡蛋静止时,液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯盐水密度比乙杯的大
B.甲杯盐水对容器底的压强大
C.甲杯内鸡蛋受到的浮力小
D.甲杯盐水和鸡蛋的总重力小
D
课堂练习
5. 密度计
二、浮力的应用
(1)作用:密度计是测量液体密度的仪器。
(2)构造:密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管,管的下部装有少量密度较大的铅丸。
(3)原理:密度计放在液体中都是漂浮的,因此受到的浮力始终等于它受到的重力,F浮=G,且不变。
根据 F浮=ρ液gV排可知, F浮不变,把它放在密度比较大的液体里,它浸入液体的体积小,上浮一些;把它放在密度比较小的液体里,浸入液体的体积就大,下沉一些。
所以密度计的刻度不均匀,从下往上的示数是越来越小的。
【例题1】如图所示,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,下列说法正确的是( )
A.密度计在乙液体中所受的浮力大
B.乙液体的密度大于甲液体的密度
C.密度计上的刻度值上大下小
D.密度计在甲、乙两种液体中
所受的浮力相等
课堂练习
D
2. 小红同学在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到静止时的情形如图所示,下列说法中正确的是( )
A.铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大
B.铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
C.乙杯液体的密度大
D.甲杯液体的密度大
C
五、课堂练习
(1)轮船的漂浮原理
把轮船做成“_______”体后放在水里,虽然它所受的重力没有改变,但是排开的水较多,因而受到较大的______,所以能漂浮在水面上。
(2)轮船的排水量
表示轮船的大小,指轮船装满货物时排开水的_____,等于轮船和货物的总质量。如一艘轮船,它的排水量是1×104 t,说明此船满载时,货物质量和船身质量之和为1×104t。
m排= m船+ m物
1. 轮船
空心
浮力
质量
知识五、浮力的应用
2. 潜水艇
(1)潜水艇的沉浮原理
潜水艇浸没在水里时,排开水的体积不变,所受浮力基本不变,只能靠改变__________实现浮沉的。
(2)潜水艇的浮沉分析
①下潜时,在两侧的水舱内充入水,艇重增大,重力大于浮力,潜艇就会______。
②当水舱充水,潜水艇重等于同体积的水重时,它可以______在水中。
③当用压缩空气将水舱里的水排出一部分时,潜水艇变轻,从而______。
自身重力
下沉
悬浮
上浮
知识五、浮力的应用
3. 气球和飞艇
(1)气球升空原理
通过充入密度小于空气的气体,使气球受到的浮力______自身的重力而升空,气球可以飘在空中。
例如,节日放飞的气球、携带气象仪器的高空探测气球,充的是氢气或氦气;体育、娱乐活动用的热气球,充的是被燃烧器加热而体积膨胀的热空气。
(2)飞艇
为了能定向航行而不随风飘荡,人们
还制成了飞艇,在大气囊下面装了带螺
旋桨的发动机和载人装货的吊篮。
大于
知识五、浮力的应用
类型二 浮力的计算
1、图甲所示,弹簧测力计示数为5 N.如图乙所示,小球一半浸在水中,测力计示数为 2 N.则小球受到的浮力为 N,小球的体积
为 cm3.剪断悬吊小球的细线,
小球在水中稳定时受到的浮力
为 N.( g 取10 N/kg)
3
600
5
常考类型剖析
5N
2N
2. 今年3月,湖北武船集团打造的世界上最大的矿砂船圆满完工。这艘矿砂船的排水量为40万吨,它在海水中满载航行时,船及所装货物总重G为 N,所受浮力F浮 (选填“大于”“等于”或“小于”)G,它由密度较小的水域驶向密度较大的水域时,船身会 。(g=10 N/kg)
3.如图所示,柱形容器的底面积为500 cm2,重为5 N的木块A在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3 N。若绳子突然断了,待木块再次静止时,容器中水面将下降的高度是(g取10 N/kg)
( )
A.4.0×103 m B.6.0×10-3 m
C.1.0×10-2 m D.1.6×10-2 m
4. 如图,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将 (选填
“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。
5.将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,放入三个装满水的相同烧杯中,甲沉底、乙漂浮,丙悬浮,如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.三个小球的质量关系是 m甲>m乙>m丙
B.三个小球受到的浮力关系是 F甲=F丙<F乙
C.三种情形水对烧杯底部的压强关系是p甲>p乙>p丙
D.三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙=p′丙
针对训练
D
6、用手将一重6 N、体积为800 cm3的物体全部压入水中,此时物体受到的浮力为_____N;放手后物体将_____(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),此运动过程中物体下表面受到水的压强______(填“变大”、“变小” 或“不变”);待物体静止时,它排开水的体积是 _______m3.(g取10 N /kg)
8
上浮
变小
6×10-4
课堂练习
典型例题
7、把一密度为0.6×103kg/m3体积为100cm3的木块轻轻地放入一装满水的木桶中,木块漂浮在水面上。求(1)木块受到的浮力;(2)木块露出水面的体积
(3)溢出水的质量。(取g=10N/kg)
1、如图所示将一铁块用弹簧测力计悬挂起来,并逐渐浸入水中,下列能正确表示铁块所受浮力与浸入深度关系的是 ( )
D
课堂练习
重难点 突破 浮力的定性比较
例 三个相同烧杯中装有三种不同液体,将同一个小球分别放在甲、乙、丙三种液体中,静止时小球在甲溶液中漂浮,乙溶液中悬浮,丙溶液中沉底,如图所示,根据条件比较一下物理量关系:
(1)三种液体的密度关系: ;
(2)小球在三种液体中所受到的浮力: ;
(3)小球排开液体质量关系: ;
(4)三种液体对容器底部的压强关系: ;
(5)三个容器对水平支持面的压强关系: 。
F 甲 = F乙 > F丙
ρ 甲 > ρ乙 > ρ丙
m 甲 = m乙 > m丙
p 甲 > p乙 > p丙
P 甲 > P乙 > P丙
2、如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3重6N的木球用细线系在圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球浸没,(g取10N/kg)求:
(1)木球的密度是多大?
(2)浮力是多大?细线对小球的拉力是多大?
(3)剪断细线,木球上浮后处于静止时,露出液面的体积是多少?
3. 如图所示,弹簧测力计挂着重为10N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.4kg(g取10N/kg)。求:
(1)物块受到的浮力;
(2)弹簧测力计的示数;
(3)物体的密度。
(1)由阿基米德原理可得,物块受到的浮力为
F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N
(2)由F浮=G-F拉可得,弹簧测力计的示数即
弹簧测力计对物体的拉力为 F拉=G﹣F浮=10N﹣4N=6N
【例题4】如图所示,碗可以漂浮在水面上,也可以沉入水底,下列说法正确的是( )
A.碗沉入水底时比漂浮在水面上时的浮力小
B.碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力
C.碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D.碗沉入水底时容器底部受到水的压强变大了
练习
A
解析见下页
5.如图所示,甲、乙两个薄壁圆柱形容器(S甲<S乙)内分别装有质量相等的水和酒精,将两个完全相同的蜡块分别放入两种液体中,静止后,容器底部受到的液体压强分别为p甲和p乙、压力分别为F甲和F乙,以下判断正确的是( )
A.p甲>p乙,F甲>F乙 B.p甲>p乙,F甲=F乙
C.p甲<p乙,F甲>F乙 D.p甲<p乙,F甲=F乙
B
变式训练
65
6.如图所示,放在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面相平。如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体受到的浮力 F 浮A>F 浮B>F 浮C
B.容器对桌面的压力 F甲<F乙<F丙
C.液体对容器底的压强 p甲>p乙>p丙
D.物体下表面受到液体的压力 F′A=F′B=F′C
B
变式训练
66
3.小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中判断正确的是( )
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,电子秤的示数不变
D.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
C
变式训练
67
4.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,将用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球(ρ铅>ρ铝)全部没入水中,此时容器中水面高度相同。设绳子的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则( )
A.F1=F2,T1=T2 B.F1>F2,T1<T2
C.F1=F2,T1>T2 D.F1<F2,T1>T2
C
变式训练
68
1.如图所示,重为4N、高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水。则水对容器底部产生的压强p水= Pa;现将一密度为2.0×103kg/m3的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.8kg的水溢出,此时圆柱形容器对桌面的压强为
Pa。
2000;3400。
变式训练
69
2.木块A的体积为500cm3,质量为300g,用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器中,容器的底面积为100cm2,容器内水面高度为30cm,如图所示,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底的压强;
(3)绳子的拉力T;
(4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强。
5N;3000Pa;2N;2800Pa。
变式训练
70
例1.如图所示,将铝块A放在木块B上漂浮在水面,若将A投入水中,这时容器内水的液面高度及水对容器底部的压强变化情况
是( )
A.上升、增大 B.下降、减少 C.不变、不变 D.不能确定
B
变式训练
71
考点:物体沉浮的条件
1
【中考真题】
【1】将体积相同材料不同的甲、乙、丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底,乙球漂浮,丙球悬浮,如图,下列说法正确的是( )。
A.三个球的质量大小关系是m甲>m乙>m丙;
B.三个球受到的浮力大小关系F甲=F乙<F丙;
C.三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是p甲>p乙>p丙;
D.三个烧杯底部对水平桌面的压强大小关系是p′甲>p′乙=p′丙
考点:物体沉浮的条件
1
【备考】
D.由于烧杯底部对水平桌面的压力等于容器的重力、水的重力与球的重力之和,则放入物体后对桌面的压力为F= G容器+G容器内水+G球=G容器+G水-G排+G球
根据阿基米德原理有G排=F浮
据此可得F′甲=G容器+G水+G甲-G排甲=G容器+G水+G甲-F甲
F′乙=G容器+G水+G乙-G排乙= G容器+G水+G乙-F乙
F′丙=G容器+G水+G丙-G排丙= G容器+G水+G丙-F丙
由于甲球下沉至容器底部,乙球漂浮,丙球悬浮,
则有G甲>F甲,G乙=F乙,G丙=F丙,所以有F′甲>F′乙=F′丙
由于容器的底面积相同,根据p=F/S可得,烧杯底部对桌面的压强的关系是p′甲>p′乙=p′丙
故D正确。故选D。
2
【真题训练】
7.如图甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000Pa;如图乙所示,用细线拴一铝球,将铝球的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80Pa;如图丙所示,将细线剪断,铝球沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460Pa,容器的底面积为100cm2(ρ铝=2.7g/cm3)。下列判断不正确的是( )。
A.铝球浸没在液体中时所受浮力是1.6N
B.铝球的体积是100cm3
C.铝球沉底时对容器底部的压力是3.8N
D.液体的密度是0.8g/cm3
B
$$