学生版第五讲 浮力

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1、1第五讲 浮力历年呼市中考体2012 年 17圆柱形容器底面积是 500cm2，高为 40cm，盛满水后放在水平放置的接水盘中，现将一质量为 7.9kg 的实心正方体金属块轻轻地放入圆柱形容器中，静止时如图所示，此时测得溢出的水的体积为 1dm3求：（1）金属块受到的水的浮力；2013 年 8体积为 60L 的救生圈，所受重力为 50N，体重为 450N 的林林同学在水中使用这个救生圈，当他处于静止状态时，下列判断正确的是A.人和救生圈没入水中，处于悬浮状态B人 和救生圈漂浮，部分露出水面C人和救生圈沉入水底D以上情况都有可能2013 年 18.如图所示，底面积为 S 的圆筒形容器，高 h，装

2、有体积是 V 的水，水底有一静止的边长为 L 的正方体实心铝块，密度为 1，水的密度 水 。已知 g。求： (1)水对筒底的压强；(2)铝块受到的支持力；(3)近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝，密度为 2，且 2小于 水 ，欲使铝块离开水底，可以给铝块粘贴一块实心泡沫铝，求泡沫铝的最小质量。2013 年 22. 2012 年 9 月 25 号“辽宁号”航空母舰正式交付使用，该航空母舰长 304 米，宽 70.5米，最高航速 32 节，标准排水量 5.7 万吨，满载排水量 6.75 万吨，安装四台蒸气轮发动机驱动，总计 20 万马力。以 20 节航行，续航能力可达 12000 海里（1 海里=1

3、852 米；1 马力=735 瓦特；1 节=l 海里小时） 。求：(l)满载时航空母舰受到的重力；2014 年 18、如图所示，有一实心长方体，悬浮在水和水银的界面上，浸在水中和水银中的体积之比为 3:1，已知水的密度为 1.0103kg/m3，水银的密度为 13.6103kg/m3。求：（1）该物体在水中和水银中所受到浮力之比；（2）该物体在水中所受到浮力与物体重力之比；（3）该物体的密度。2015 年 18.一个重力为 3 N 的实心铁块 A，与一实心正方体木块 B 叠放在圆筒形容器底部，底部水平，如图所示。实心木块的密度为 0.6103kg/m3，边长为 10cm。求：（1）实心木块的重

4、力；（2）实心木块对容器底部的压强；（3） 若不断缓慢向容器中倒水，直到水注满容器；当木块稳定时，木块露出水面的体积。2016 年 18 题 如图所示,一实心正方体铝块浸没在密度为 0.9103kg/m3 的油中,其质量为 2.7kg,上表面与液面相平行,上 、 下表面的深度分别为 h1 和 h2,且 2h1=h2=20cm 。 求: (1)铝块上表面处的液体压强; (2)若使铝块在图示位置处于静止状态,还应使其在竖直方向受到一个多大的力; (3)若图中正方体是由密度为 3.6103kg/m3 的合金制成,且处于悬浮状态,则该正方体空心部分体积是多少 。2【考点聚焦】1知道浮力产生的原因 2知

5、道阿基米德原理3理解物体的浮沉条件 4知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理【呈现形式】本部分的考点主要以选择、计算和实验题型出现，其中阿基米德原理和物体的漂浮条件应用可以用实验题型出现。在计算题中，阿基米德原理、浮力产生的原因、物体的浮沉条件和物体的漂浮条件常常紧密联系，增加题的难度，主要考查综合分析和解决问题的能力。基础知识1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差 即浮力。4、物体的浮沉条件：(1)前提条件：物体浸

6、没在液体中，且只受浮力和重力。(2)请根据示意图完成下空。下沉 悬浮 上浮 漂浮F 浮 G F 浮 = G 液 物 液 物(3)、说明： 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或漂浮） 。一物体漂浮在密度为 的液体中，若露出体积为物体总体积的 1/3，则物体密度为(2/3) 分析：F 浮 = G 则： 液 V 排 g = 物 Vg 物 =（ V 排 V） 液 = 2 3 液 悬浮与漂浮的比较相同： F 浮 = G 不同：悬浮 液 = 物 ；V 排 =V 物漂浮 液 物 ；V 排 V 物判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较 F 浮 与 G 或 比

7、 较 液 与 物 。 物体吊在测力计上，在空中重力为 G,浸在密度为 的液体中，示数为 F 则物体密度为： 物 = G/ (G-F)冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体，冰化为水后液面不变，冰中含有铁块、石块等密大于水的物体，冰化为水后液面下降 。5、阿基米德原理：(1)、内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。(2)、公式表示：F 浮 = G 排 = 液 V 排 g 从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。(3)、适用条件：液体（或气体）6：漂浮问题“五规律”：（

8、历年中考频率较高， ）规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；GF 浮GF 浮GF 浮GF 浮F 浮G3规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的利用：(1)、轮船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t 由排水量 m 可计算出：排开液体的体积 V

9、 排 = ；排开液体的重力 G 排 = m g ； 轮船受到的浮力 F 浮 = m g 轮 船和货物共重 G=m g 。(2)、潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。(3)、气球和飞艇：工作原理：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。(4)、密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大8、浮力计算题方法总结：(1)、确定研究对象，认准要研究的物体。(2)、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物

10、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） 。计算浮力方法:称量法：F 浮 = GF( 用弹簧测力计测浮力 )。 压力差法： F 浮 = F 向 上 F 向 下 （ 用 浮 力 产 生 的 原 因 求 浮 力 ）漂浮、悬浮时，F 浮 =G (二力平衡求浮力；)F 浮 =G 排 或 F 浮 = 液 V 排 g （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）根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）计算题一、浮力产生的原因-压力差法:F 浮 =_,其中压力 F=_;压强 P=_.如果物体漂浮在液面上,此时 F 向下 =0,所以

11、 F 浮 =_.例 1.边长为 10cm 的立方体,浸没在水中,物体上表面与液面平行,且液体表面到物体上表面的距离为 5cm,如图所示,求:物体受到的浮力.二、称重法:F 浮=_,其中 G 是_,F 示 是_.例 2.将一物体挂在弹簧测力计挂钩上,示数为 70N,将物体浸没入水中时,测力计示数为 68N,则物体在水中受到的浮力是多少?物体的体积是多少?三、阿基米德原理法:F 浮 =_=_.例 3.边长为 10cm 的立方体木块,漂浮在水中,物体上表面与液面平行,且物体上表面到液体表面的距离为 5cm,如图所示,求:物体受到的浮力.四、悬浮或漂浮条件法:F 浮=_或 液 gV 排 =_.例 4.

12、一个物体质量是 1kg,漂浮在水面上时,露出水面的体积是总体积的 1/5,则物体受到的浮力是多少?物体的密度又是多少?m液41.如图所示,边长为 0.1m 的立方体物体浸没在水中,它的每个正方形表面积是多少?如果它的下表面处的深度为 20cm,则下表面处的压强为多少?下表面受到的压力是多少?上表面处的压强是多少?上表面受到的压力是多少?物体受到的浮力是多少牛?2.弹簧测力计下吊着重力为 15N 的金属块,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为 10N,则水对金属块的浮力是_N,金属块排开水的体积是_m 3,金属块的体积是_m 33.一个球重 5N,体积是 0.610-3m3,浸没在水中,则它

13、所受到的浮力大小为_N,若它能自由运动,则它在水中将_(填“上浮” 、 “下沉”或“悬浮”)4.如图所示,水面上的木块,它浸没在水中部分的体积为 50cm3,它在水面上的部分是 25cm3,求:(1)木块受到的浮力多大?(2)木块的质量是多少?(3)木块的密度多大?5.铁的密度是 7.9103kg/m3,水银的密度是 13.6103kg/m3,把一边长为 10cm 的实心立方体铁块放入水中,则铁块在水中受到的浮力为多少,如果把此铁块放到水银中,浮力又是多少?6、从浮力的角度看,轮船采用了_法增大浮力,从而使轮船漂浮在水面上.这种办法的好处是:比同体积的实心体重力_(填“大”或“小”),而且还可

14、以使排开的水_,所以受到的浮力比同体积的实心体受到的浮力_(填“大”或“小”).7、轮船的大小通常用_来表示.排水量就是轮船_时排开水的_.如果一艘轮船,它的排水量是 1104t,在密度为 1103kg/m3的河水中航行,根据物体漂浮的条件(F 浮 =G 物 ),它满载时排开河水的体积是_m3,如果在密度为 1.03103kg/m3的海水中,所排开的海水的体积比河水的体积_(填“大”或“小”),如果从河流驶入大海,它将_一些(填“上浮”或“下沉”).8、潜水艇两侧有_,向水舱中冲水时,潜水艇的重力逐渐_,当潜水艇的重力等于它排开的水重力(即浮力)时,潜水艇可以_在水中,当用压缩空气将水舱内的水

15、排出一部分时,潜水艇的重力_,从而使重力_浮力,而上浮.所以潜水艇是通过改变_来实现上浮和下沉的.9、气球里的气体密度_空气的密度,这样在它的重力小于它排开的同体积的空气的重力(即浮力),所以能浮在漂浮在空中.当气球里的气体体积减小时,它排开空气的体积减小,所受到的浮力减小,所以可以降到地面上.飞艇内冲入的也是密度较小的气体,也是通过改变自身的体积来改变浮力,从而实现上升和降落. ww w.xk b1. com10、.潜水艇在海水里匀速上浮过程中(未露出水面),下面说法中正确的是( )A 浮力变大,重力小于浮力 B 浮力不变,重力小于浮力C 浮力不变,重力等于浮力 D 浮力和重力同时变小,但浮力和重力始终相等11.一艘轮船满载时排开水的质量是 2107kg,船的自重是 7107N,它最多能装多少