2022年浮力.docx

精品学习资源浮力专题复习基本内容 一 、运算浮力的一般方法浮力问题是密度、 压强、力的平稳以及阿基米德原理， 物体的浮沉条件等多方面学问的综合应用；涉及的概念多、规律多，学问的综合性强，所以在解有关 浮力问题时，要留意归纳解题方法，明确解题的思路和步骤；运算浮力一般可归纳为以下四种方法：依据浮力的产生缘由： F 浮=F 向上F 向下，这种方法一般用于已知物体在液体中的深度，且外形规章的物体；依据阿基米德原理： F 浮=G排液 = 液 gV 排；这个公式对任何受到浮力的物体都适用；运算时要已知 液、V排；依据力的平稳原理： 将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中静止时， 对物体进行受力分析，物体受到竖直向下的重力与竖直向上的浮力及拉力； 这三个力平稳， 即 G物=F浮+F 拉，由此得 F 浮=G物F 拉；依据漂浮、 悬浮条件： F 浮=G物；此式只适用于运算漂浮或悬浮物体所受到的浮力；运用上述公式运算浮力时， 肯定要明确各公式的物理意义和适用范畴， 弄清题目的已知条件，切不要死记硬背，乱套公式；二题型例如及解题的基本方法1、 由 F 浮=G物F 拉求浮力；当物体的密度比液体的密度大时， 物体被一个力拉住悬浮在液体中， 就物体受到了三个力的作用，由同始终线上三力平稳，应用公式：F 浮=G物F 拉，再由 F浮=G物 F 拉求浮力；例 1：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是4N，将铁块一半浸入水中时， 弹簧秤的示数为 3.5N，这时铁块所受的浮力是N；解： F 浮=G铁F 拉=4N 3.5N=0.5N答案： 浮力是 0.5N；说明： 上题属于浮力问题中的一种常见题型，已知物体在空气中的重 G物和物体浸入液体中弹簧秤示数 F 拉，就可以用 F 浮=G铁F 拉求浮力的大小； 这是同始终线上三力平稳的问题；2、应用 F 浮=F 向上F 向下求浮力；这是浮力的最基本的原理；例 2：边长为的正方形铁块浸没在水中， 上外表距水面，求水对它的浮力是多大？g 取 10N/kg分析与解： 浮力的产生缘由是液体对物体向上和向下的压力之差：即F 浮=G 向上F 向下，其中 F 向上是液体对物体下外表的向上的压力，它等于液体对物体下外表向上的压强 P 向上与正方体底面积 S 的乘积，即： F 向上=P 向上· S；2F 向下是液体对物体上外表的向下的压力， 它等于液体对物体上外表向下的压强 P 向下与正方体上外表面积的乘积，即F 向下=P向下·S；此题已知正方体边长为，就它上、下外表的面积S=×= .由 P=gh 可知： P向上=水 gh 下外表其中下外表深度： h 下外表=+=P向下=水 gh 上外表其中上外表深度 h 上外表=将以上数据代入 F 浮=F 向上F 向下即可求出浮力；欢迎下载精品学习资源解：F 浮=F 向上F 向下=P向上 S P 向下·S=P 向上 P向下·S= 水 g·Sh 下外表h332上外表× 10 kg/m × 10N/kg× × + =80N答案： 水对正方体的浮力是 80N；3、应用 F 浮=液 gV 排判定浮力的大小；例 3：将体积相同的木球 A，塑料球 B，铜球都浸没在水中，如下图，就A、A 球受的浮力最大；B、B 球受的浮力最大；C、C球受的浮力最小；D、三个球所受的浮力大小相同分析与解： 依据阿基米德原理的表达式 F 浮= 液 gV排可知， 浮力 F 浮的大小只与液体密度 液和物体排开液体的体积 V 排有关；依据题意： A、B、C三个球的体积相同，它们都浸没在水中，即液、V 排都相同；答案： 正确的选项是 D；34、应用 F 浮=液 gV 排运算浮力大小例 4：将体积是 50cm 的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？假设此物体有一33半浸在煤油中，它所受的浮力多大？煤油× 10 kg/m g 取 10N/kg排物解： 1物体浸没水中时， V =V =50× 10 6m333 6 36 3F 浮= 水 gV 排×10 kg/m ×10N/kg×50× 10m=0.5N欢迎下载精品学习资源2物体一半浸在煤油中： V排'=V物=25× 10m欢迎下载精品学习资源浮煤油排F'= gV ×103kg/m3 ×10N/kg×25×10 6m3=0.2N答： 物体浸没水中时，受到的浮力是 0.5N；当物体一半浸入煤油中时，受到的浮力是 0.2N；说明：应用阿基米德原理 F 浮=液 gV 排运算浮力大小时应留意以下几个问题：1代入 液时要留意物体浸入的何种液体，假设浸入水中应写水，并将水的密度值代入，假设浸入其它液体时，应代入其它液体密度；32V 排是物体排开液体的体积，它的大小不肯定是物体的体积，当物体浸没液体中时， V排=V物，当物体部分浸在液体中时， V排<V物；3V排的单位是 m，公式 F 浮=液 gV 排中的各项字母都统一用国际单位；5、应用漂浮条件 F浮=G物运算浮力例 5：把质量是 200g 的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面；g取 10N/kg求： 1塑料块在水中受到的浮力？2塑料块的体积和密度？解： 1塑料块是漂浮在水面上， 3由漂浮条件可知塑料块所受的浮力？F 浮=G塑料=m塑料 g=200×10kg×10N/kg=2N2由于塑料块有一半浸入水中，即V 排=V塑料所以 F 浮= 水 gV 排33× 10 kg/m × 10N/kg× V塑料V 4 33塑料=4×10m=400cm3塑料=/cm说明： 此题第一问应利用漂浮条件 F 浮=G物求浮力，由于物体静止在水面上，漂浮时， V排< V 物，有 F 浮=G塑料，因此判定塑料块的状态是漂浮是解此题的关键；6、应用阿基米德原理和浮沉条件解浮力综合题欢迎下载精品学习资源3例 6： 的物体浸没在水中，假如它只受浮力和重力两个力的作用，问：此物体是上浮、下沉仍是悬浮？ g 取 10N/kg排物分析与解： 由于物体浸没在水中， V =V ×10 3m3浮水排所以 F= gV ×103 kg/m3× 10N/kg×× 103 m3=8N由于 8N<10N，即 F 浮<G物所以物体在水中将下沉；三浮力问题的一般解题步骤1、通过审题明确讨论对象，确定它所处的状态；假设物体浸没在液体中， V排=V物；假设物体浮在液面上，就有V排+V 露=V物，因此 V排V 物；2、要留意受力分析： 分析讨论对象的受力情形，画出力的示意图，在图中标出已知力与未知力；例 7：画出物体 A的受力分析示意图； A 都在水中分析与解： 图甲中物体 A 受到竖直方向上三个力的作用，其中重力G竖直向下，拉力 F 和浮力 F 浮两个力都是竖直向上；如右图所示：乙图中物体 A 受竖直向上的浮力 F 浮，竖直向下的重力 G和绳的拉力 F，如图；丙图中物体 A 受到的竖直向上的浮力 F 浮，竖直向下的重力 G和 B 对 A 竖直向下的压力 FB如下图：3、解浮力题时要留意判定状态： 涉及两个物理状态的浮力问题，往往要对两个状态下的物体分别进行受力分析， 依据力的平稳原理， 列出两个方程， 通过解方程得出结果；例 8：将质量是 890g 的铜块放入水中时，它受的浮力多大？假设将铜块放入水33银中，当铜块静止时所受的浮力多大？ 铜=/cm ， 水银=/cm g 取 10N/kg分析与解： 第一应判定铜块的状态：1当铜块放入水中时： 铜>水，铜块在水中将下沉：3 4 3欢迎下载精品学习资源V排=V铜=100cm=10m33 4 3欢迎下载精品学习资源F 浮= 水 gV 排×10 kg/m ×10N/kg×102当铜块放入水银中：m=1N欢迎下载精品学习资源 铜<水银，铜块在水银中上浮，当铜块静止时，应漂浮在水银面上；F 浮'=G 铜=m铜 g=×10N/kg=8.9N答： 铜块在水中受浮力 1N，在水银中受浮力 8.9N；说明：解浮力题时正确地判定讨论对象所处的状态，是第一应当考虑的问题， 也是解浮力题的关键；正确分析讨论对象的受力情形，并画出力的示意图是解浮力题的重要环节；依据受力情形列出力的平稳方程， 并代入数据解方程， 得出结果是解浮力题的一般步骤；稳固练习：1、弹簧秤下挂一物体，静止时弹簧秤的示数是10N，将物体逐步浸入水中，弹簧秤的示数将，假设物体浸入水中一半时，弹簧秤的示数为6N，这时物体受到的浮力是N；2、重 10N的物体漂浮在水中时，所受的浮力是N，用竖直向下的力 F欢迎下载精品学习资源将物体全部压入水中，当物体静止不动时，所受的浮力是14N，求压力F=N；3、判定题：1物体在水中受浮力，在酒精中不受浮力2物体在空气中也受浮力作用3石块在水中下沉，它不受浮力4体积大的石块和体积小的木块同时放入水中，石块所受的浮力比木块所受 浮力大5同一铁块，分别浸没在水和煤油中，它们受到的浮力一样大36一个铁块，浸入水中一半比全部浸入水中时受到的浮力小24、边长的正方体物块，它的体积是m，物块每个正方形外表积是 m，将物块浸没在水中如图， 它上外表受到水向下的压力为 20N，就上外表受水的压强是 Pa，上外表在水中的深度是 m，下外表受到水的压强是 Pa，下外表受到水向上的压力是 N；物块受到水的浮力是 N；5、把质量相同的实心铁块和铜块，分别挂在两个完全相同的弹簧秤下，然后将它们全部浸入水中，就弹簧秤的示数是 铜> 铁A、挂铁块的示数大于挂铜块的示数； B、挂铁块的示数小于挂铜块的示数； C、挂铁块的示数等于挂铜块的示数； D、不知浮力大小，无法判定；6、一铁块质量为 158g，求：31铁块的体积多大？ 铁=/cm 2当铁块全部浸入水中时，所受水的浮力多大？g 取 10N/kg7、一个木块的体积是 150cm3，放入煤油中漂浮， 静止时有 3/5 体积浸在煤油中；33× 10 kg/m 求： 1木块漂浮时受到的浮力？2木块的重力？3木块的密度？4木块全部浸入煤油中受多大浮力？5至少用多大压力可使木块全部浸入煤油中？ 练习答案：1、变小，42、10， 43、×× ×4、8×10 3，4×102 ，500，5×102，2500， 100，805、B6、解：欢迎下载精品学习资源31V铁=20cm6 3欢迎下载精品学习资源2铁块全部浸入水中： V排=V铁=20×10m欢迎下载精品学习资源F33 6 3欢迎下载精品学习资源浮= 水 gV 排=1×10 kg/m ×10N/kg×20×10m=0.2N7、解：排木1V =V =150×106m3 ×33 6 3F 浮= 煤油 gV 排× 10 kg/m × 10N/kg× 150×10m× =0.72N2由于物体是漂浮，所以 G木=F 浮=0.72N333 木=×10 kg/m排木4木块全部浸入煤油中 V '=V=150×10 6m3欢迎下载精品学习资源F33 6 3欢迎下载精品学习资源浮'= 煤油 gV 排×10 kg/m ×10N/kg×150× 10m=1.2N5在压力 F 作用下，木块全部浸入煤油中时， 由于 F 浮'=G 木+F 压所以 F 压=F浮' G木=1.2N0.72N=0.48N33答： ×10 kg/m ，全部浸入煤油中浮力是 1.2N，至少需要 0.48N 的压力；欢迎下载