浮力分析及应用
(一) 浮力分析方法总结
1. 压力差
2. 阿基米德原理
3. 测力计
4. 平衡条件分析
(二) 浮力典型题
1. 对浮力概念的理解
例1:根据阿基米德原理,物体受到的浮力大小跟下面的哪些因素有关:
A. 物体的体积 E. 液体的体积
B. 物体的密度 F. 液体的密度
C. 物体的重力 G. 物体所在的深度
D. 物体的形状 H. 物体排开液体的体积
例2:A 、B 两球放在水中,A 球下沉,B 球上浮,则说法正确的是:
A. A球比B 球的浮力小 B. A球比B 球的重力大
C. A球比B 球的体积小 D. A球比B 球的密度大
E. A球的浮力小于A 球的重力 F. B球的浮力大于B 球的重力
2. 比浮力大小:F 浮=ρ液gV 排或浮沉条件
a 已知V 排:F 浮=ρ液gV 排
例1:(1)体积相同的铁球、铝块和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力:
A. 铁球受到的浮力最大 B. 铝块受到的浮力最大
C. 木块受到的浮力最大 D. 它们受到的浮力一样大
(2)体积相同的铝块和钢块,分别浸在如图所示的液体中,则F 铝浮 F 钢浮。
b 已知G 物:浮沉条件
例2:(1)质量相同的甲、乙两物体,V 甲<V 乙,静止时如图所示,
则:F 甲浮 F 乙浮,V 甲排 V 乙排,ρ甲 ρ乙。
(2)质量相同的木块和冰块都放入水中,静止后,V 木排 V 冰排。
c 同一物体:重力—不变、密度—位置关系、体积—阿基米德
例3(1)将同一物体分别放入三种液体中(如图所示),则物体在 中受到的浮力最小。
(2)如图所示,A 、B 两实心球静止在水中,则( )
A. 两球受到的浮力一定相等 B. A球受到的浮力大
C. B球的密度大 D. B球受到的重力大
(3)质量相等的A 、B 、C 三个小球,放在同一液体中,A 球漂浮,B 球悬浮,C 球沉底,则( )
A. 如果三个小球都是空心的,它们的体积可能相等
B. 如果三个小球的材料相同,则A 、B 两球一定是空心的
C. 如果三个小球都是空心的,则A 球体积最大,C 球体积最小
D. 如果三个小球都是实心的,则A 球体积最大,C 球体积最小
3. 浮力的简单计算:
状态已知
例:一个质量是50g 的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是 N 。
状态未知:
例:求将同一个体积是10cm 3的实心铝球分别放入水和水银里,在它静止不动时受到的浮力各是多大?
阿基米德理解
例1: 一木块放入盛满水的容器中,溢出水的质量是10克。若将它放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是:( )(ρ木= 0.6×103千克/米3,ρ酒精= 0.8×103千克/米3)
A. 8克 B. 10克 C. 12.5克 D. 无法判断
3例2:密度为0.6×103千克/米,体积是100厘米3的木块。求:使它全部浸没在水中,至少要用多大的力?
ρ物=4. 漂浮体:V 物ρ液V 排
例:体积为20cm 3的木块浮在水面上,其水面下部分的体积占总体积的五分之三。求:(1)木块所受浮力多大?(2)木块重多少牛?(3)木块的密度是多大?
5. 实际应用:轮船、密度计
漂浮:F 浮=G物=G排 m 物=m排
例:一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力 ,它受到的浮力 ,它排开水的体积 。 将同一个密度计先后放入两种液体中(如图甲乙所示),则 图中液体的密度较大。
6. 冰化成水:m 冰=m水 冰漂浮:F 浮=G物
放在盐水、水和酒精中的冰,化成水后,水面将上升?下降?不变?
若冰中含蜡块、铁块,化成水后,水面将上升?下降?不变?
7. 叠放物体:浮沉条件、阿基米德
例:(1)水池漂浮有一个杯子,里面有一块石头,如果将石头从杯中取出放入水里,则水面高度?
(2)水池漂浮有一个杯子,里面有一块木块,如果将木块从杯中取出放入水里,则水面高度?
(3)水池漂浮有一个杯子,里面有一定量水,如果将杯中水倒入池中,再将杯放在水面上,则水面高度?
A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 无法确定
习题:
1. 将物体挂在弹簧秤上,在空气中称,弹簧秤的示数是25牛;将物体浸没在水中称,弹簧秤的示数是15牛,
这个物体受到的浮力是 牛。将物体的一半浸没在水中,弹簧秤的示数是 牛。这个物体的总体积是 米3,物体的密度是 千克/米3。(g 取10牛/千克)
2. 质量为79千克的铁块,浸没在水中时,铁块排开水的体积是 米,排开水重 牛,铁块受到的浮力是 牛。(ρ铁=7. 9⨯103千克/米) 33
3. 一艘轮船在河里航行时的排水量是10吨,它受到的浮力为 (填“变大”、“变小”或“不变”),由于河水密度 海水密度,(填“大于”、“小于”、“等于”)船从河里开到海里排开液体体积 (填“变大”、“变小”、“不变”)。
4. 冰块的密度是0. 9⨯10千克/米,体积是0.005米的冰放入水中静止时处于 状态,冰块受到的浮力是 牛。把此冰块放入煤油中(ρ煤油=0. 8⨯10千克/米)将 (填“漂浮”、“下沉”、“悬浮”)冰块静止时受到的浮力是 牛。
5. 重5牛,体积是0.6分米的物体投入水中,静止后,此物体受浮力为 牛。
6. 体积相等的实心铝球和铁球放在水中静止时,铁球受到的浮力_____于铝球受到的浮力;放在水银中静止时,铁球受到浮力_____于铝球受到浮力。(选填“大”、“小”或“等”)。
7. 如图所示,A 、B 、C 是三个用不同材料制成的体积相同的实心球。它们分别静止在液体中的不同位置上,则____球所受浮力最大,_____球密度最小。
3333533
8. 体积为30cm ,质量为24g 的物体,放入装满水的溢水杯中,溢出水的质量是 g。
-2-539. 将质量为3×10kg 的物块缓慢放入一盛满水的容器里,静止后从容器中排出了2×10m 的水(g 取10N/kg)。
则物质所受浮力的大小为 ,物块在水中是_________(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
10. 一物体漂浮在甲液面上,露出液面的体积为浸入液体中体积的1/4;漂浮在乙液面时,露出液面的体积是总体积的3/10,则甲,乙两种液体的密度之比为 。
333311. 甲、乙两个实心金属球,质量相同,密度分别为ρ甲=7×10kg/m,ρ乙=14×10kg/m。甲球挂在甲弹簧秤
下,乙球挂在乙弹簧秤下,并让金属球全部浸入水中,则甲,乙两球所受浮力之比为 ;
二、选择题
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体浸没在液体的深处比完全浸没在液体浅处时受的浮力大
B 质量相同的铁块和铜块,完全没入水中,所受的浮力一样大
C. 冰能浮在水面上,也一定能浮在酒精液面上
D. 两个物体的体积相同,都浸没在水中时它们受到的浮力也一定相同
2. 潜水艇潜入水下越深,受到水的压强和浮力是( )
A. 压强越大,浮力越小 B. 压强越大,浮力不变
C. 压强不变,浮力不变 D. 压强越小,浮力越大
3. 将一个实心球分别放入水、煤油和水银中,如图所示该球所受浮力分别用F 1、F 2、F 3表示,它们的大小关系是( )
A. F 1>F 2=F 3 B. F 1=F 2F 2 D. F 2
F 3
4. 质量相等的木块和蜡块,漂浮在水面上,已知蜡的密度大于木头的密度,比较蜡块和木块,则( )
A. 木块露出水面部分的体积大B. 蜡块没入水中的体积大
C. 二者浸入水中部分的体积一样大D. 二者露出水面的部分一样大
5. 重 15牛的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5⨯10米的水,此物体将( )
A. 浮在水面上 B. 沉在容器底 C. 悬浮于水中 D. 无法判断
6. 弹簧秤下挂一物体,若将物体浸没在水中,弹簧秤的示数是物体在空气中的1/3,则这个物体的密度是( )
A. -43123⨯103千克/米3 B. ⨯103千克/米3 C. ⨯103千克/米3 D. 3⨯103千克/米3 332
7. 完全一样的两个物体M ,分别在金属块甲、乙的作用下在水中处于静止状态,如图所示,金属块甲用细绳吊于物体M 下方,金属块乙放在M 上方,恰好使M 浸没于水中,则( )
A. 甲的重力小于乙的重力 B. 甲的重力大于乙的重力
C. 甲的体积大于乙的体积 D. 甲的体积可能等于乙的体积
8. 实心木球和铁球,没入水中后释放,铁球下沉,木球上浮,这是由于( )
A 、铁球比木球重 B 、木球受的浮力比铁球受的浮力大
C 、铁球比木球体积小 D 、铁球受的浮力小于重力,木球受的浮力大于重力
9. 在以下情况中,带“____”物体所受浮力增大的是(ρ海>ρ河)( )
A B
C 、海面下的潜水艇正在上升 D 、给停泊在海港内的油轮卸载原油
10. 将同一物体放在液体中的三种情况如图所示,比较它受到的浮力大小,其中浮力最小的是( )
A 、图甲 B 、图乙 C 、图丙 D 、无法比较
11. 质量相等的三个小球放在同一液体中,a 球漂浮,b 球悬浮,c 球沉在容器的底部,下列说法不正确的是( ) .
A 、如果三个球都是空心的,则它们的体积可能相等
B 、如果三个球材料相同,则a 、b 两个球一定是空心的
C 、如果c 球是空心的,则a 球的体积最大,c 球的体积最小
D 、如果三个球都是空心的,则a 球的体积最大,c 球的体积最小
三、做图题
1. 如图所示,已知G A =10牛,把A 吊在弹簧秤下浸入水中,弹簧秤示数为8牛。用力的图示法画出物体A 所受的浮力。
2. 画出图中物体在三种情况下所受各力的示意图。(图中物体均处于静止状态)
四、计算题
米,用绳子系在池底如图所示,此时木块受的浮力是1. 一个密度为0. 6⨯10千克/米的木块,体积为0. 01
多少牛?绳子上的拉力是多少牛? 333
2. 把一木块放入酒精中,若在木块上面放质量为500克的物体时,木块恰好全部浸入酒精中,若拿去重物,则木块有2/3的体积浸在酒精中,求木块的体积是多少米3?密度是多大?(ρ酒精=0. 8⨯10千克/米)
3. 一座冰山漂浮在水面上,露出水面部分的体积
)
33V 露=8⨯104m 3,这座冰山重有多少?(已知
浮力分析及应用
(一) 浮力分析方法总结
1. 压力差
2. 阿基米德原理
3. 测力计
4. 平衡条件分析
(二) 浮力典型题
1. 对浮力概念的理解
例1:根据阿基米德原理,物体受到的浮力大小跟下面的哪些因素有关:
A. 物体的体积 E. 液体的体积
B. 物体的密度 F. 液体的密度
C. 物体的重力 G. 物体所在的深度
D. 物体的形状 H. 物体排开液体的体积
例2:A 、B 两球放在水中,A 球下沉,B 球上浮,则说法正确的是:
A. A球比B 球的浮力小 B. A球比B 球的重力大
C. A球比B 球的体积小 D. A球比B 球的密度大
E. A球的浮力小于A 球的重力 F. B球的浮力大于B 球的重力
2. 比浮力大小:F 浮=ρ液gV 排或浮沉条件
a 已知V 排:F 浮=ρ液gV 排
例1:(1)体积相同的铁球、铝块和木块,浸在液体中的情况如图所示,则比较它们受到的浮力:
A. 铁球受到的浮力最大 B. 铝块受到的浮力最大
C. 木块受到的浮力最大 D. 它们受到的浮力一样大
(2)体积相同的铝块和钢块,分别浸在如图所示的液体中,则F 铝浮 F 钢浮。
b 已知G 物:浮沉条件
例2:(1)质量相同的甲、乙两物体,V 甲<V 乙,静止时如图所示,
则:F 甲浮 F 乙浮,V 甲排 V 乙排,ρ甲 ρ乙。
(2)质量相同的木块和冰块都放入水中,静止后,V 木排 V 冰排。
c 同一物体:重力—不变、密度—位置关系、体积—阿基米德
例3(1)将同一物体分别放入三种液体中(如图所示),则物体在 中受到的浮力最小。
(2)如图所示,A 、B 两实心球静止在水中,则( )
A. 两球受到的浮力一定相等 B. A球受到的浮力大
C. B球的密度大 D. B球受到的重力大
(3)质量相等的A 、B 、C 三个小球,放在同一液体中,A 球漂浮,B 球悬浮,C 球沉底,则( )
A. 如果三个小球都是空心的,它们的体积可能相等
B. 如果三个小球的材料相同,则A 、B 两球一定是空心的
C. 如果三个小球都是空心的,则A 球体积最大,C 球体积最小
D. 如果三个小球都是实心的,则A 球体积最大,C 球体积最小
3. 浮力的简单计算:
状态已知
例:一个质量是50g 的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是 N 。
状态未知:
例:求将同一个体积是10cm 3的实心铝球分别放入水和水银里,在它静止不动时受到的浮力各是多大?
阿基米德理解
例1: 一木块放入盛满水的容器中,溢出水的质量是10克。若将它放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是:( )(ρ木= 0.6×103千克/米3,ρ酒精= 0.8×103千克/米3)
A. 8克 B. 10克 C. 12.5克 D. 无法判断
3例2:密度为0.6×103千克/米,体积是100厘米3的木块。求:使它全部浸没在水中,至少要用多大的力?
ρ物=4. 漂浮体:V 物ρ液V 排
例:体积为20cm 3的木块浮在水面上,其水面下部分的体积占总体积的五分之三。求:(1)木块所受浮力多大?(2)木块重多少牛?(3)木块的密度是多大?
5. 实际应用:轮船、密度计
漂浮:F 浮=G物=G排 m 物=m排
例:一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力 ,它受到的浮力 ,它排开水的体积 。 将同一个密度计先后放入两种液体中(如图甲乙所示),则 图中液体的密度较大。
6. 冰化成水:m 冰=m水 冰漂浮:F 浮=G物
放在盐水、水和酒精中的冰,化成水后,水面将上升?下降?不变?
若冰中含蜡块、铁块,化成水后,水面将上升?下降?不变?
7. 叠放物体:浮沉条件、阿基米德
例:(1)水池漂浮有一个杯子,里面有一块石头,如果将石头从杯中取出放入水里,则水面高度?
(2)水池漂浮有一个杯子,里面有一块木块,如果将木块从杯中取出放入水里,则水面高度?
(3)水池漂浮有一个杯子,里面有一定量水,如果将杯中水倒入池中,再将杯放在水面上,则水面高度?
A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 无法确定
习题:
1. 将物体挂在弹簧秤上,在空气中称,弹簧秤的示数是25牛;将物体浸没在水中称,弹簧秤的示数是15牛,
这个物体受到的浮力是 牛。将物体的一半浸没在水中,弹簧秤的示数是 牛。这个物体的总体积是 米3,物体的密度是 千克/米3。(g 取10牛/千克)
2. 质量为79千克的铁块,浸没在水中时,铁块排开水的体积是 米,排开水重 牛,铁块受到的浮力是 牛。(ρ铁=7. 9⨯103千克/米) 33
3. 一艘轮船在河里航行时的排水量是10吨,它受到的浮力为 (填“变大”、“变小”或“不变”),由于河水密度 海水密度,(填“大于”、“小于”、“等于”)船从河里开到海里排开液体体积 (填“变大”、“变小”、“不变”)。
4. 冰块的密度是0. 9⨯10千克/米,体积是0.005米的冰放入水中静止时处于 状态,冰块受到的浮力是 牛。把此冰块放入煤油中(ρ煤油=0. 8⨯10千克/米)将 (填“漂浮”、“下沉”、“悬浮”)冰块静止时受到的浮力是 牛。
5. 重5牛,体积是0.6分米的物体投入水中,静止后,此物体受浮力为 牛。
6. 体积相等的实心铝球和铁球放在水中静止时,铁球受到的浮力_____于铝球受到的浮力;放在水银中静止时,铁球受到浮力_____于铝球受到浮力。(选填“大”、“小”或“等”)。
7. 如图所示,A 、B 、C 是三个用不同材料制成的体积相同的实心球。它们分别静止在液体中的不同位置上,则____球所受浮力最大,_____球密度最小。
3333533
8. 体积为30cm ,质量为24g 的物体,放入装满水的溢水杯中,溢出水的质量是 g。
-2-539. 将质量为3×10kg 的物块缓慢放入一盛满水的容器里,静止后从容器中排出了2×10m 的水(g 取10N/kg)。
则物质所受浮力的大小为 ,物块在水中是_________(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。
10. 一物体漂浮在甲液面上,露出液面的体积为浸入液体中体积的1/4;漂浮在乙液面时,露出液面的体积是总体积的3/10,则甲,乙两种液体的密度之比为 。
333311. 甲、乙两个实心金属球,质量相同,密度分别为ρ甲=7×10kg/m,ρ乙=14×10kg/m。甲球挂在甲弹簧秤
下,乙球挂在乙弹簧秤下,并让金属球全部浸入水中,则甲,乙两球所受浮力之比为 ;
二、选择题
1. 下列说法正确的是( )
A. 物体浸没在液体的深处比完全浸没在液体浅处时受的浮力大
B 质量相同的铁块和铜块,完全没入水中,所受的浮力一样大
C. 冰能浮在水面上,也一定能浮在酒精液面上
D. 两个物体的体积相同,都浸没在水中时它们受到的浮力也一定相同
2. 潜水艇潜入水下越深,受到水的压强和浮力是( )
A. 压强越大,浮力越小 B. 压强越大,浮力不变
C. 压强不变,浮力不变 D. 压强越小,浮力越大
3. 将一个实心球分别放入水、煤油和水银中,如图所示该球所受浮力分别用F 1、F 2、F 3表示,它们的大小关系是( )
A. F 1>F 2=F 3 B. F 1=F 2F 2 D. F 2
F 3
4. 质量相等的木块和蜡块,漂浮在水面上,已知蜡的密度大于木头的密度,比较蜡块和木块,则( )
A. 木块露出水面部分的体积大B. 蜡块没入水中的体积大
C. 二者浸入水中部分的体积一样大D. 二者露出水面的部分一样大
5. 重 15牛的物体,浸没于装满水的容器中后,溢出了5⨯10米的水,此物体将( )
A. 浮在水面上 B. 沉在容器底 C. 悬浮于水中 D. 无法判断
6. 弹簧秤下挂一物体,若将物体浸没在水中,弹簧秤的示数是物体在空气中的1/3,则这个物体的密度是( )
A. -43123⨯103千克/米3 B. ⨯103千克/米3 C. ⨯103千克/米3 D. 3⨯103千克/米3 332
7. 完全一样的两个物体M ,分别在金属块甲、乙的作用下在水中处于静止状态,如图所示,金属块甲用细绳吊于物体M 下方,金属块乙放在M 上方,恰好使M 浸没于水中,则( )
A. 甲的重力小于乙的重力 B. 甲的重力大于乙的重力
C. 甲的体积大于乙的体积 D. 甲的体积可能等于乙的体积
8. 实心木球和铁球,没入水中后释放,铁球下沉,木球上浮,这是由于( )
A 、铁球比木球重 B 、木球受的浮力比铁球受的浮力大
C 、铁球比木球体积小 D 、铁球受的浮力小于重力,木球受的浮力大于重力
9. 在以下情况中,带“____”物体所受浮力增大的是(ρ海>ρ河)( )
A B
C 、海面下的潜水艇正在上升 D 、给停泊在海港内的油轮卸载原油
10. 将同一物体放在液体中的三种情况如图所示,比较它受到的浮力大小,其中浮力最小的是( )
A 、图甲 B 、图乙 C 、图丙 D 、无法比较
11. 质量相等的三个小球放在同一液体中,a 球漂浮,b 球悬浮,c 球沉在容器的底部,下列说法不正确的是( ) .
A 、如果三个球都是空心的,则它们的体积可能相等
B 、如果三个球材料相同,则a 、b 两个球一定是空心的
C 、如果c 球是空心的,则a 球的体积最大,c 球的体积最小
D 、如果三个球都是空心的,则a 球的体积最大,c 球的体积最小
三、做图题
1. 如图所示,已知G A =10牛,把A 吊在弹簧秤下浸入水中,弹簧秤示数为8牛。用力的图示法画出物体A 所受的浮力。
2. 画出图中物体在三种情况下所受各力的示意图。(图中物体均处于静止状态)
四、计算题
米,用绳子系在池底如图所示,此时木块受的浮力是1. 一个密度为0. 6⨯10千克/米的木块,体积为0. 01
多少牛?绳子上的拉力是多少牛? 333
2. 把一木块放入酒精中,若在木块上面放质量为500克的物体时,木块恰好全部浸入酒精中,若拿去重物,则木块有2/3的体积浸在酒精中,求木块的体积是多少米3?密度是多大?(ρ酒精=0. 8⨯10千克/米)
3. 一座冰山漂浮在水面上,露出水面部分的体积
)
33V 露=8⨯104m 3,这座冰山重有多少?(已知