初中物理浮力知识点总结和习题.pdf

初中物理浮力1 1、浮力的定义浮力的定义：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：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。叫浮力。2 2、浮力方向浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体：竖直向上，施力物体：液（气）体3 3、浮力产生的原因浮力产生的原因（实质）（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：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。即浮力。4 4、物体的浮沉条件物体的浮沉条件：(1)(1)前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力及重力。前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力及重力。(2)(2)请根据示意图完成下空。请根据示意图完成下空。G下沉下沉悬浮悬浮上浮上浮漂浮漂浮F F浮浮 G GF F浮浮=G GGGG液液 物物液液 物物 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）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1/31/3，则物体密度为，则物体密度为(2/3)(2/3)分析：分析：F F浮浮=G G 则：则：液液V V排排g=g=物物VgVg物物=（V V排排V V）液液=3 3液液2 2(3)(3)、说明：、说明：悬浮及漂浮的比较悬浮及漂浮的比较相同：相同：F F浮浮=G G不同：悬浮不同：悬浮液液=物物；V V排排=V=V物物漂浮漂浮液液 物物；V V排排VV物物判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较判断物体浮沉（状态）有两种方法：比较F F浮浮及及G G或或 比比 较较 液液及及物物。物体吊在测力计上，在空中重力为物体吊在测力计上，在空中重力为G,G,浸在密度为的液体中，示数为浸在密度为的液体中，示数为F F则物体密度为：则物体密度为：物物=G=G/(G-F)/(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。冰化为水后液面下降。5 5、阿基米德原理、阿基米德原理：(1)(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。、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)(2)、公式表示：、公式表示：F F浮浮=G G排排=液液V V排排g g 从公式中可以看出：液体对物体的浮力及液体的密度及物体排开液体的体积有关，而及从公式中可以看出：液体对物体的浮力及液体的密度及物体排开液体的体积有关，而及物体的质量、体积、重力、形状物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。、浸没的深度等均无关。(3)(3)、适用条件：液体（或气体）、适用条件：液体（或气体）6 6漂浮问题“五规律”漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；规律二：同一物体在不同液体里漂浮，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。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 7、浮力的利用：、浮力的利用：(1)(1)、轮船：、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。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。单位排水量：轮船满载时排开水的质量。单位 t t由排水量由排水量m m 可计算出：排开液体的体积可计算出：排开液体的体积V V排排=m/=m/液；排开液体的重力液；排开液体的重力G G排排=m mg g；轮船受到的浮力轮船受到的浮力 F F浮浮=m mg g 轮轮 船及货物共重船及货物共重 G=m gG=m g。(2)(2)、潜水艇：、潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜及上浮是靠改变自身重力来实现的。工作原理：潜水艇的下潜及上浮是靠改变自身重力来实现的。(3)(3)、气球及飞艇：、气球及飞艇：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。航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。(4)(4)、密度计：、密度计：第 1 页G原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。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。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刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大8 8、浮力计算题方法总结：、浮力计算题方法总结：(1)(1)、确定研究对象，认准要研究的物体。、确定研究对象，认准要研究的物体。(2)(2)、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动看是否静止或做匀速直线运动)。(3)(3)、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。计算浮力方法计算浮力方法:1 1、示重差法、示重差法，就是物体在空气中的重及物体在液体中的重的差值等于浮力。即，就是物体在空气中的重及物体在液体中的重的差值等于浮力。即浮力是浮力是 _N_N，铁铁：水水=_=_。2 2、压力差法、压力差法：应用：应用F F浮浮=F=F向向上上F F向向下下求浮力。这是浮力的最基本的原理。求浮力。这是浮力的最基本的原理。例例 2 2：2.2.如图所示：某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为如图所示：某物块浸没在水中时，下表面受到水的压力为2.32.3牛，上表面受到水的压力为牛，上表面受到水的压力为 1.51.5牛，则该物块受牛，则该物块受到水的浮力为到水的浮力为 _ 牛，方向为牛，方向为 _。3 3、公式法、公式法：F F浮浮=液液gVgV排排=G=G排排液液例例3 3：将体积是：将体积是 50cm50cm的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（的物体浸没在水中，它受到的浮力多大？若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力多大？（煤煤油油=0.8=0.81010kg/mkg/m）g g取取10N/kg10N/kg3 33 33 3G空G液 F浮。例例1 1：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是：弹簧秤下挂一铁块，静止时弹簧秤的示数是4N4N，将铁块一半浸入水中时，弹簧秤的示数为，将铁块一半浸入水中时，弹簧秤的示数为3.5N3.5N，这时铁块所受的，这时铁块所受的4 4、受力分析法受力分析法：如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，则物体受重力及浮力作用，则物体受重力及浮力作用，且此二力平衡，且此二力平衡，则则F F浮浮=G=G物物。如果物体受如果物体受三个力而处于平衡状态。三个力而处于平衡状态。则要分析出重力及浮力以外的第三个力的方向，当第三个力方向及重力同向时，则要分析出重力及浮力以外的第三个力的方向，当第三个力方向及重力同向时，则则F F浮浮=G=G物物+F+F3 3，当第，当第三个力方向及重力方向相反，则三个力方向及重力方向相反，则F F浮浮=G=G物物-F-F3 3。例例4 4：把质量是：把质量是 200g200g的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。（的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。（g g取取10N/kg10N/kg）求：（求：（1 1）塑料块在水中受到的浮力？）塑料块在水中受到的浮力？（2 2）塑料块的体积及密度？）塑料块的体积及密度？5 5、排水量法、排水量法：F F浮浮=排水量（千克）g排水量（千克）g轮船的满载重量，一般是以排水量表示的，即是排开水的质量，船也是浮体，根据浮体平衡条件也得：船受到的总轮船的满载重量，一般是以排水量表示的，即是排开水的质量，船也是浮体，根据浮体平衡条件也得：船受到的总F F浮浮=G=G总，而排水量（千克）g，就是船排开水的重，即是浮力，又是船、货的总重力。总，而排水量（千克）g，就是船排开水的重，即是浮力，又是船、货的总重力。6 6、应用阿基米德原理及浮沉条件解浮力综合题、应用阿基米德原理及浮沉条件解浮力综合题例例5 5：重重10N10N，体积为体积为0.8dm0.8dm的物体浸没在水中，的物体浸没在水中，如果它只受浮力及重力两个力的作用，如果它只受浮力及重力两个力的作用，问：问：此物体是上浮、此物体是上浮、下沉还是悬下沉还是悬浮？（浮？（g g取取10N/kg10N/kg）例例6 6：将质量是：将质量是 890g890g的铜块放入水中时，它受的浮力多大？若将铜块放入水银中，当铜块静止时所受的浮力多大？（的铜块放入水中时，它受的浮力多大？若将铜块放入水银中，当铜块静止时所受的浮力多大？（铜铜3 3=8.9g/cm=8.9g/cm，水水银银=13.6g/cm=13.6g/cm）（）（g g取取10N/kg10N/kg）3 33 3浮力典型题型：浮力典型题型：1 1、浮力比较题、浮力比较题例例1 1、甲、乙、甲、乙、丙三个体积相同的实心小球，丙三个体积相同的实心小球，静止在液体中如图静止在液体中如图 8 8所示，所示，关于三个小球下面说法正确关于三个小球下面说法正确的是（的是（）A.A.三个球受到的浮力关系为三个球受到的浮力关系为 F F甲甲F F乙乙F F丙丙B.B.三个球受到的浮力关系为三个球受到的浮力关系为 F F甲甲F F乙乙F F丙丙 C.C.三个球的密度关系为三个球的密度关系为甲甲乙乙丙丙 D.D.三个球的密度关系为三个球的密度关系为甲甲乙乙丙丙例例2 2、将重力相同的木块及铁块放入水中静止后，则（、将重力相同的木块及铁块放入水中静止后，则（）A A、木块受的浮力大、木块受的浮力大B B、铁块受的浮力大、铁块受的浮力大C C、木块及铁块所受浮力一样大、木块及铁块所受浮力一样大 D D、无法判断谁受的浮力大、无法判断谁受的浮力大第 2 页例例3 3、甲、乙两个完全相同的密度计放在、甲、乙两个完全相同的密度计放在A A、B B 两种液体中，如图两种液体中，如图 4343所示，则甲、乙密度计受浮力所示，则甲、乙密度计受浮力F F甲甲、F F乙乙及及A A、B B 液体密度液体密度比较（比较（）A.FA.F甲甲F F乙乙，A AB BB.FB.F甲甲=F=F乙乙，A A=B BC.FC.F甲甲F F乙乙，A AB BD.FD.F甲甲=F=F乙乙，A AB B2 2浮力变化题浮力变化题一般情况下，在同种液体中，关注一般情况下，在同种液体中，关注V V排排的变化情况，如果液体发生改变，一般用浮沉条件来分析。的变化情况，如果液体发生改变，一般用浮沉条件来分析。例例1.1.一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金一个充气的气球下面挂一个金属块，把它们放入水中某处恰能静止，如果把金属块及气球的位置轻轻向上移一些，则金属块及气球属块及气球()()A.A.仍能静止仍能静止 B.B.向下运动向下运动C.C.向上运动向上运动 D.D.上下晃动上下晃动解释：由于气球的位置轻轻向上移，所以受到水的压强变小，导致气泡体积变大，浮力变大，超过了重力，因此选解释：由于气球的位置轻轻向上移，所以受到水的压强变小，导致气泡体积变大，浮力变大，超过了重力，因此选C C。例例2 2、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中体积逐渐变大，这个过程中气泡所受浮力将（、金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡，在升至水面的过程中体积逐渐变大，这个过程中气泡所受浮力将（）A.A.不变不变B.B.变大变大C.C.变小变小D.D.无法确定无法确定例例3 3、潜水艇从潜行变为上浮，在浮出水面之前，所受海水的压强及浮力变化情况正确的是（潜水艇从潜行变为上浮，在浮出水面之前，所受海水的压强及浮力变化情况正确的是（）A.A.压强减小，浮力不变压强减小，浮力不变B.B.压强增大，浮力不变压强增大，浮力不变C.C.压强不变，浮力变大压强不变，浮力变大D.D.压强不变，浮力变小压强不变，浮力变小例例4 4、游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则（、游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则（）A.A.脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大B B、脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小、脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小C C、脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大、脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大D D、脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小、脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小3 3判断物体是否实心判断物体是否实心例：体积是例：体积是 30cm 30cm的铁球，质量是的铁球，质量是 79g79g，它是空心的还是实心的？如果是空心的，空心部分的体积多大？，它是空心的还是实心的？如果是空心的，空心部分的体积多大？(=7.9g/cm=7.9g/cm)分析：分析：（1 1）根据密度公式变形）根据密度公式变形 V=m/V=m/求出此时铁球的实心体积，再及铁球的实际体积（求出此时铁球的实心体积，再及铁球的实际体积（30cm330cm3）相比较，如果相等，则是实）相比较，如果相等，则是实心的，如果实心体积小于实际体积，则是空心的心的，如果实心体积小于实际体积，则是空心的（2 2）用铁球的实际体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积此题主）用铁球的实际体积减去实心部分的体积就是空心部分的体积此题主要有三种做法，可以通过密度、体积或质量来判断实心还是空心但要计算空心体积最好根据体积进行计算要有三种做法，可以通过密度、体积或质量来判断实心还是空心但要计算空心体积最好根据体积进行计算4 4合金比例计算题合金比例计算题例例1 1：有块金及银的合金，质量为：有块金及银的合金，质量为596596克，将它浸没在水中称，弹簧测力计示数为克，将它浸没在水中称，弹簧测力计示数为5.565.56牛，试求这块合金中，金及银的质量牛，试求这块合金中，金及银的质量各是多少？（金各是多少？（金=19.3g/cm3=19.3g/cm3，银，银=10.5g/cm3=10.5g/cm3）分析：本题解题关键是先求出合金的体积，然后建立方程组进行解答分析：本题解题关键是先求出合金的体积，然后建立方程组进行解答5 5“切割”题“切割”题例例 1 1：一个体积为：一个体积为V V 的实心长方体，放入水里，静止时长方体能浮在水面现将它露出水面的部分切去，再把它剩余部分放的实心长方体，放入水里，静止时长方体能浮在水面现将它露出水面的部分切去，再把它剩余部分放入水里若要求长方体剩余部分静止时，露出水面的体积入水里若要求长方体剩余部分静止时，露出水面的体积V V及长方体的体积及长方体的体积 V V的比值为最大，则长方体的密度为多少？的比值为最大，则长方体的密度为多少？分析：物体漂浮时浮力等于自身的重力，根据浮力公式列出等式，削掉浮出水面部分后，再根据浮力公式列出等式，要想露分析：物体漂浮时浮力等于自身的重力，根据浮力公式列出等式，削掉浮出水面部分后，再根据浮力公式列出等式，要想露出水面的体积出水面的体积 V V及长方体的体积及长方体的体积 V V的比值为最大，根据浮力公式列出等式求出比值的大小的比值为最大，根据浮力公式列出等式求出比值的大小例例 2 2：浮在水面上的长方体木块的密度为，水的密度为：浮在水面上的长方体木块的密度为，水的密度为0 0，将木块浮在水面以上的部分切去，木块又会上浮，待稳定后再，将木块浮在水面以上的部分切去，木块又会上浮，待稳定后再次切去水面以上的部分，剩余木块的体积正好是原来的次切去水面以上的部分，剩余木块的体积正好是原来的1/21/2，则可判断：，则可判断：0 0为（为（）分析：由于木块漂浮，利用阿基米德原理及物体的漂浮条件可得分析：由于木块漂浮，利用阿基米德原理及物体的漂浮条件可得F F 浮浮=水水v v 排排g=Gg=G木木=木木v v 木木g g，得出两种情况下的关系，得出两种情况下的关系式，再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于没切去时排开水的体积、最后剩余木块的体积正好是原来的式，再根据切去水上部分后剩余部分的体积等于没切去时排开水的体积、最后剩余木块的体积正好是原来的1/21/2，得出木块，得出木块及水的密度的大小关系及水的密度的大小关系6 6判断容器底部压力变化情况判断容器底部压力变化情况例例1 1：静止在水平桌面上的容器里盛有液体，液体对容器底部的压力不一定等于液体重力（：静止在水平桌面上的容器里盛有液体，液体对容器底部的压力不一定等于液体重力（）例例2 2：木块下方吊着一铁块悬浮在水中，如果将绳子剪断，当铁块及木块静止时，水对容器底部的压强及压力的变化（：木块下方吊着一铁块悬浮在水中，如果将绳子剪断，当铁块及木块静止时，水对容器底部的压强及压力的变化（）A A压强不变，压力不变压强不变，压力不变 B B压强变小，压力变大压强变小，压力变大C C压强变大，压力变小压强变大，压力变小 D D压强变小，压力变小压强变小，压力变小分析：分析：液体产生的压强及液体密度及深度有关液体产生的压强及液体密度及深度有关判断物体静止时液面降低，判断物体静止时液面降低，从而根据公式从而根据公式 P=P=ghgh可解可解 当绳子被剪断，当绳子被剪断，木块木块上浮，铁块下降最终两物体静止时，木块部分体积露出水面，处于漂浮状态因此液面较原来下降；上浮，铁块下降最终两物体静止时，木块部分体积露出水面，处于漂浮状态因此液面较原来下降；由于液体压强及液体密度及处于液面下的深度有关由于液体压强及液体密度及处于液面下的深度有关所以液体对容器底的压强变小，所以液体对容器底的压强变小，根据公式根据公式F=PSF=PS可知当容器底面积即受力可知当容器底面积即受力第 3 页3 33 3面积不变时，液体产生的压力变小面积不变时，液体产生的压力变小故选故选D D点评：物理量动态变化的分析要从其决定因素的改变情况入手点评：物理量动态变化的分析要从其决定因素的改变情况入手7.7.空气浮力空气浮力例例1 1：已知空气的密度为：已知空气的密度为 1.29kg/m31.29kg/m3，估算人体在空气中受到的浮力，估算人体在空气中受到的浮力分析：成年人质量在分析：成年人质量在 60kg60kg左右，人的密度及水的密度相当，为左右，人的密度及水的密度相当，为1 11010kg/mkg/m，利用密度公式求出人的体积，再利用阿基米德，利用密度公式求出人的体积，再利用阿基米德原理求出人受的浮力人体在空气中受到的浮力约为原理求出人受的浮力人体在空气中受到的浮力约为0.774N0.774N 例例2 2：一个载重气球在空气中匀速上升时，一个载重气球在空气中匀速上升时，受到的浮力为受到的浮力为 2000N2000N，若在所载重物中再加若在所载重物中再加 200N200N的物体，的物体，这时气球就能匀速下降，这时气球就能匀速下降，假设气球上升及下降时所受的浮力及阻力大小不变，则气球的重力为假设气球上升及下降时所受的浮力及阻力大小不变，则气球的重力为N N，受到的阻力为，受到的阻力为 N N 答案为：答案为：19001900、100100。（在计算空气中浮力时，重物受到的浮力忽略不计）（在计算空气中浮力时，重物受到的浮力忽略不计）8 8油水混合题油水混合题例例1 1：如图所示，如图所示，边长为边长为10cm10cm的立方体木块，的立方体木块，浮在油及水的分界面上，浮在油及水的分界面上，它浸在水里的深度它浸在水里的深度 5cm5cm，其余部分浸在油里，其余部分浸在油里，若水深若水深20cm20cm，油深，油深10cm10cm，容器的底面积是，容器的底面积是 20cm20cm，求：木块受到的浮力及木块的密度（，求：木块受到的浮力及木块的密度（油油0.6100.610kg/mkg/m，g g取取10N10Nkgkg）2 23 33 33 33 3例例2 2：在两端开口的：在两端开口的 U U型玻璃管内装有水及某种油，它们静止时的情况如图所示，型玻璃管内装有水及某种油，它们静止时的情况如图所示，A A处为它们的分界面，这种油的密度为处为它们的分界面，这种油的密度为9.9.冰融化冰融化例例1.1.漂浮在水面的冰块融化后，液面会升高吗？容器底部的压强会发生变化吗？漂浮在水面的冰块融化后，液面会升高吗？容器底部的压强会发生变化吗？例例2.2.如图所示，如图所示，在一只装着水的杯子中漂浮着一块冰，在一只装着水的杯子中漂浮着一块冰，而在冰及水的上面又覆盖着一层油，而在冰及水的上面又覆盖着一层油，当冰完全融化后，当冰完全融化后，水面高度水面高度，总液面高度总液面高度（填“上升”（填“上升”、“不变”或“下降”“不变”或“下降”）例例 3.3.在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一实心小铁块当冰全部融化后，杯中的液面将会在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰，冰块内有一实心小铁块当冰全部融化后，杯中的液面将会（填（填“升高”“升高”、“降低”或“不变”“降低”或“不变”）例例4.4.如图所示，如图所示，一块一块0 0的冰放在盛有的冰放在盛有 0 0的水的容器中的水的容器中已知冰块及容器底部相接触并相互间有压力，已知冰块及容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为则当冰完全融化为 0 0的水后容器中水面的位置将（的水后容器中水面的位置将（）1010、液面相对上升题、液面相对上升题例例 1.1.如图，圆柱形容器底面积如图，圆柱形容器底面积 5cm5cm，盛水高度，盛水高度15cm15cm，圆柱形物体底面积，圆柱形物体底面积 4 cm4 cm，高度，高度10cm10cm，浸入容器中，上表面及液面相，浸入容器中，上表面及液面相平。圆柱形物体相对容器竖直上升多少刚好完全离开水面？平。圆柱形物体相对容器竖直上升多少刚好完全离开水面？1111、问答题、问答题饺子为什么一开始沉底，后来又浮上来？饺子为什么一开始沉底，后来又浮上来？答：刚下锅时，饺子受到的浮力小于重力，所以下沉；水沸腾后，饺子内部的空气受热膨胀，饺子的体积增大，受到的浮力答：刚下锅时，饺子受到的浮力小于重力，所以下沉；水沸腾后，饺子内部的空气受热膨胀，饺子的体积增大，受到的浮力增大，当浮力大于重力时便上浮增大，当浮力大于重力时便上浮1212、实验探究题、实验探究题 例例11 给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度（酒杯的直径小于量筒的直径）请写出主要实验步骤及密度表达给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度（酒杯的直径小于量筒的直径）请写出主要实验步骤及密度表达式。式。解析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒（量杯）测体积；有间接的方法：利用物体漂浮时排解析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒（量杯）测体积；有间接的方法：利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，本题应使用间接方法测小开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，本题应使用间接方法测小瓷酒杯的密度。瓷酒杯的密度。答案：答案：1.1.在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度2.2.把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度3.3.把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度4.4.计算：小酒杯漂浮在水面上计算：小酒杯漂浮在水面上2 22 2V1V2V3F浮 G mg 水g(V2V1)V3V1小酒杯沉没在水中时，它排开水的体积为小酒杯沉没在水中时，它排开水的体积为练习题练习题，即瓷杯自身瓷的体积。，即瓷杯自身瓷的体积。第 4 页1 1如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N2N。剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩。剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加余的木块上加 1N1N向下的压力时，木块有向下的压力时，木块有 20cm20cm的体积露出水面求木块的密度。的体积露出水面求木块的密度。（g g取取10N/kg10N/kg）3 32 2 底面积为底面积为400cm400cm的圆柱形容器内装有适量的水，的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，将其竖直放在水平桌面上，把边长为把边长为10cm10cm的正方体木块的正方体木块 A A放入水后，放入水后，再再在木块在木块A A的上方放一物体的上方放一物体 B B，物体物体B B恰好没入水中，恰好没入水中，如图如图（a a）所示所示 已知物体已知物体B B的密度为的密度为610610kg/mkg/m。质量为质量为0.6kg0.6kg。（取（取g g10N/kg10N/kg）求：求：（1 1）木块）木块A A的密度。的密度。（2 2）若将）若将B B放入水中，如图（放入水中，如图（b b）所示，求水对容器底部压强的变化。）所示，求水对容器底部压强的变化。（a a）（b b）3 3 有块金及银的合金，有块金及银的合金，质量为质量为596596克，克，将它浸没在水中称，将它浸没在水中称，弹簧测力计示数为弹簧测力计示数为 5.565.56牛，牛，试求这块合金中，试求这块合金中，金及银的质量各金及银的质量各是多少？（是多少？（金金=19.3g/cm=19.3g/cm 银银=10.5g/cm=10.5g/cm）3 33 33 33 32 24 4如图所示，如图所示，将一边长为将一边长为 10cm10cm，质量为质量为0.8kg0.8kg的正方体物体的正方体物体 A A，用一根不可伸长的细线悬挂在装有水的容器中，用一根不可伸长的细线悬挂在装有水的容器中，容器的底面容器的底面积为积为300cm300cm，下部有一关闭着的出水小阀门，下部有一关闭着的出水小阀门K K，此时细线刚好拉直，且受到的拉力为零，求：，此时细线刚好拉直，且受到的拉力为零，求：2 2（l l）若细线最大承受的拉力为）若细线最大承受的拉力为5N5N，则开启出水阀门，则开启出水阀门 K K后，流出多少后，流出多少 kgkg水，细线则刚好被拉断。水，细线则刚好被拉断。（取（取g g10N/kg10N/kg）5 5旅游用的游艇上常常备有救生衣（一种颜色比较鲜艳的背心，并用密度比较小的发泡材料做成内胆）旅游用的游艇上常常备有救生衣（一种颜色比较鲜艳的背心，并用密度比较小的发泡材料做成内胆），请你用下面给定的，请你用下面给定的要求及数据来设计救生衣：按能救护的人的质量为要求及数据来设计救生衣：按能救护的人的质量为80kg80kg设计；为了保护人的安全，穿上该救生衣能使人的设计；为了保护人的安全，穿上该救生衣能使人的1010的体积的体积露出水面；发泡材料的密度为露出水面；发泡材料的密度为0.01100.0110kg/mkg/m；做救生衣的面料及其他辅料的质量不计；人的密度可近似地取；做救生衣的面料及其他辅料的质量不计；人的密度可近似地取110110kg/mkg/m请计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量。请计算做一件这种救生衣的发泡材料的最小质量。3 33 33 33 36 6 如图所示，如图所示，边长为边长为10cm10cm的立方体木块，的立方体木块，浮在油及水的分界面上，浮在油及水的分界面上，它浸在水里的深度它浸在水里的深度 5cm5cm，其余部分浸在油里，其余部分浸在油里，若水深若水深20cm20cm，油深油深10cm10cm，容器的底面积是，容器的底面积是 20cm20cm，求：，求：2 2（1 1）容器底部受到的压力）容器底部受到的压力（2 2）木块受到的浮力及木块的密度（）木块受到的浮力及木块的密度（油油0.6100.610kg/mkg/m，g g取取10N10Nkgkg）3 33 37 7 在底面积为在底面积为 50cm50cm的圆柱形容器内盛水，的圆柱形容器内盛水，当放一个物体在容器内水中后，当放一个物体在容器内水中后，该物体有该物体有25cm25cm的体积露出液面，的体积露出液面，而容器底部受到而容器底部受到水的压强增大了水的压强增大了210210PaPa，求（，求（l l）物体的质量（）物体的质量（2 2）物体的密度（）物体的密度（g g取取10N10Nkgkg）2 22 23 38 8 如图所示容器，如图所示容器，上部横截面积为上部横截面积为 S S1 1m m，底部面积为底部面积为 S S2 2m m，容器中盛有某种液体，有一空心金属球用细绳系住，绳的另一端，容器中盛有某种液体，有一空心金属球用细绳系住，绳的另一端挂在容器底部，此时球全部浸没在液体中，绳对球的拉力为挂在容器底部，此时球全部浸没在液体中，绳对球的拉力为TNTN，问将细绳剪断待空心金属球静止时液体对容器底部的压力是，问将细绳剪断待空心金属球静止时液体对容器底部的压力是增大还是减少？变化了多少？增大还是减少？变化了多少？9 9 如图所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密如图所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为度为7.9107.910kg/mkg/m。求：甲、乙铁块的质量比。求：甲、乙铁块的质量比。3 33 32 22 21010 有一高为有一高为b b，横截面为正方形（正方形的边长为，横截面为正方形（正方形的边长为a a，a ab=1b=18 8）的薄壳容器）的薄壳容器 B B，容积为，容积为V=110V=110cmcm，质量为，质量为m m100g100g，现装入体积为现装入体积为 1/2V1/2V的某种液体的某种液体 A A，并将容器，并将容器 B B封闭放入水中，该容器恰好能悬浮在水中不动，如图所示，如果容器封闭放入水中，该容器恰好能悬浮在水中不动，如图所示，如果容器B B内空气内空气质量不计，求：质量不计，求：（l l）液体）液体A A的密度的密度（2 2）当装入液体）当装入液体 A A的体积为的体积为1/3V1/3V时，容器时，容器B B保持竖直状态，保持竖直状态，B B底受到水的压强。底受到水的压强。1111 在在0 0、1 1标准大气压条件下，氢气的密度是标准大气压条件下，氢气的密度是0.09kg/m0.09kg/m；空气的密度是；空气的密度是 1.29kg/m1.29kg/m。有一个体积为。有一个体积为 10m10m的氢气球，球壳的氢气球，球壳的厚度不计，球壳重为的厚度不计，球壳重为 20N20N。取。取g=10N/kgg=10N/kg。问：问：(1)(1)氢气球内充入的氢气有多重？氢气球内充入的氢气有多重？(2)(2)氢气球受到的空气浮力是多大？氢气球受到的空气浮力是多大？(3)(3)要使气球能匀速上升，要使气球能匀速上升，它的下面最多能吊多重的它的下面最多能吊多重的物体？物体？1 1【答案】【答案】木块密度为木块密度为 0.6100.610kg/mkg/m3 33 33 33 33 33 33 32 2【答案】【答案】A A物体密度为物体密度为 0.5100.510kg/mkg/m液体对容器底压强减少了液体对容器底压强减少了125Pa125Pa 3 3【答案】【答案】m m金金=386g m=386g m银银=210g=210g4 4【答案】【答案】1kg1kg5 5【答案】【答案】m救0 00808（kgkg）6 6【答案】【答案】(1 (1）52N52N（2 2）8N 0.810）8N 0.810 kg/mkg/m3 33 33 33 37 7【答案】【答案】0.1kg 0.1kg 0.8100.810kg/mkg/m3 33 38 8【答案】【答案】压力减小压力减小TSTS2 2/S/S1 1牛牛9 9【答案】【答案】69 69：7979。1010【答案】【答案】1.8101.810kg/mkg/m2.82.81010N Nm m3 33 33 33 31111【答案】【答案】(1)9N (2)129N (3)100N(1)9N (2)129N (3)100N第 5 页