初中物理-浮力-知识点总结及练习题-含答案.doc
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1、. .浮力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:总是竖直向上,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。浸在液体中的物体,总要受到液体对它各个面的压力前后,左右两侧面受到的压力相等,液体对物体向上和向下的压力之差,就是液体对浸入的物体的浮力。即 。压力差越大,物体所受浮力越大。当物体处于漂浮状态时,浮力等于液体对物体向上的压力,即。4、物体的浮沉条件:(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。GF浮GF浮(2)请根据示意图完成下空。F浮GF浮G 下沉 悬浮上浮漂浮F浮
2、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,假设把物体切成大小不等的两块,那么大块、小块都悬浮或漂浮。一物体漂浮在密度为的液体中,假设露出体积为物体总体积的1/3,那么物体密度为(2/3)F浮G分析:F浮 = G那么:液V排g =物Vg物= V排V液= 2 3液 悬浮与漂浮的比拟一样: 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:比拟F浮 与G或比拟液与物 。 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那么物体密度为: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
3、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。实验:浮力大小与物体排开液体所受的重力的关系用弹簧测力计测出物体所受的重力G1,小桶所受的重力G2; 把物体浸入液体,读出这时测力计的示数为F1,计算出物体所受的浮力F浮=G1-F1并且收集物体所排开的液体;测出小桶和物体排开的液体所受的总重力G3,计算出物体排开液体所受的重力G排=G3-G2。(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物体浸入液体的体积有关
4、,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:液体或气体状态F浮与G物V排与V物对实心物体物与液上浮F浮G物V排=V物物液悬浮F浮G物物=液漂浮F浮G物V排V物物水)的密度. 实验原理 F浮GF拉(称重法) 步骤a 用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为G石;b 用弹簧测力计悬吊着小石块,使之浸没在水杯中,并记下此时弹簧测力计的示数为F拉;c 由F浮F拉G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为F浮G石F拉;d 由F浮液gV排和Gmg物gV物及V物V排得石 水例二 利用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(物水)密度. 实验原理 F浮G(漂浮法) 步骤a 先往量筒中倒入
5、适量的水,记下水的体积为V0;b 然后往量筒中放入小蜡块,待小蜡块静止后,记下水面现在所对应的刻度为V1,即蜡块漂浮时V排V1V0;c 用细针将蜡块全部按入水中,记下现在水面刻度为V2,此时蜡块的体积为V蜡V2V0;d 利用漂浮条件F浮G,即水gV排蜡gV蜡得出蜡水B.测液体的密度第一种方法 原理 F浮GF拉和F浮液gV排.(称重法)器材 弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一个密度大于水和液体的物体.过程 用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,那么有 即:液第二种方法原理 F浮G物(漂浮法)器材 量筒、水和待测液体、一个密度比水和待测液体小的物体.过程 用上述器材分别测出物
6、体在水中和待测液体中的V排即可,即:由G物F浮水和G物F浮液可知水gV排水液gV排液,也即液6.掌握计算浮力大小的四种方法.A.称重法.利用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力.根本公式 F浮GF拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数)适用X围 此式适用于液体中下沉的物体.常用于题中用弹簧测力计称物体重的情况.B.压力差法.利用浮力产生的原因来计算浮力.根本公式 F浮F向上F向下.适用X围 此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度的规那么物体所受的浮力.C.原理法.利用阿基米德原理来计算浮力.根本公式 F浮G排液或F浮液gV排液.适用X围 普遍适用.D.
7、平衡法.利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力.根本公式 F浮G物、F浮N支G物、F浮G物F拉.适用X围 漂浮体、悬浮体、沉底、连接体等.其中称重法、原理法、平衡法是常用的计算浮力的方法.其它方法一般都要与原理法联合使用,才能顺利完成浮力问题的解答.7.求解浮力问题的一般步骤a 明确研究对象b 明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等)c 对研究对象进展受力分析,并画出受力示意图.(除分析重力、浮力外,还要注意是否有其它相关联的物体对它有拉力、压力等)d 列出物体处于平衡状态下的力的平衡方程(在展开方程时,应注意抓住题中的关键字“全浸、“局部浸、“漂浮、“沉底、“露出水面等)e
8、 解方程求出未知量.三物体的浮沉条件1. 物体的浮沉条件1物体上浮条件:,对实心物体。2物体下沉条件:,3物体悬浮条件:,。以上三点给我们指明判断物体的沉浮或悬浮既可从力的角度,即重力的浮力的大小关系,也可以从密度角度,即物体密度和液体密度的大小关系来判断。2. 物体上浮的终止状态是漂浮,物体处于漂浮状态时,物体局部露出液面,它与悬浮的区别是:物体悬浮时,物体漂浮时。3. 物体浮沉条件的应用1轮船的排水量:排水量就是轮船装满货物时排开水的质量。因为轮船漂浮在水面上,所以此时船受的浮力等于船排开水的重力。即。2气球和飞艇的升降靠调整气囊中气体的质量来实现。3潜水艇的下潜和上浮靠改变自身受到的重力
9、来实现。4密度计是测量液体密度的仪器,根据物体漂浮时,物体浸入液体体积的大小与液体密度成反比的原理制成。四求浮力的几种常用方法1. 阿基米德原理。当液体的密度和物体排开液体的体积,可根据求出浮力。2. 压力差法。如果或根据题给条件能求出浸在液体中的物体上下外表所受液体的压力,要根据求出浮力。3. 示重差法,就是物体在空气中的重与物体在液体中的重的差值等于浮力。即。4. 从平衡力的角度建立求浮力的方程。如果物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,那么物体受重力和浮力作用,且此二力平衡,。如果物体受三个力而处于平衡状态。那么要分析出重力和浮力以外的第三个力的方向,当第三个力方向与重力同向时,那么,当第三个
10、力方向与重力方向相反,那么。五物体排开液体的体积的几种表达方法1. 当物体局部浸入液体时,如果题中给出露出或浸入物体体积的几分之几,例如物体露出液面1/3,那么。也就是用几分之几物体的体积来表达。如果题中给出露出液面的具体体积值,那么用来表达,即。2. 当物体全部浸入液体时,物体排开液体的体积等于物体体积,那么。如果物体是空心体可用表达。【典型例题】例1 有一金属块,在空气中称得重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50mL的水从溢水杯中流入量筒,求:1金属块的体积;2金属块在水中受到的浮力;3金属块在水中时弹簧秤的读数;4金属的密度是多少?例2 如图1所示,物体漂浮在圆柱形容器的水面上
11、,B物体上放着一个物体A时,B排开水的体积为;假设将A取下放入水中静止后,A、B两物体排开水的总体积为V2,且,求容器底对物体A的支持力的多少?图1例3 如图2所示,一圆柱形容器底面积为,重为10N,把它放在水平桌面上。容器内放置一边长为,密度为的立方体木块,求:1桌面受的压强;2向容器内慢慢注水,恰好使木块对容器底的压力为零,此时木块下底面受到的压强多大?容器内水深多少?。图2例4 高为20cm的柱形容器内盛有10cm深的水,如图3所示。现将一密度为,高为15cm的柱形物块竖直放入水中,容器底面积为物块底面积的3倍,那么物块静止在水中时与容器底不密合物块对容器底的压强与水对容器底的压强之比是
12、多少? 图3例5 一边长为的正方体悬浮在密度为的液体中,假设上外表到液面的距离为,那么正方体上、下外表受到的压力多大?物体受到的浮力是多大?例6 一个密封的空心球浮在水面上时,露出水面的体积是总体积的2/5,假设在空腔内注入100克水,空心球恰好可停在水中的任意位置,这个球的体积多大?例7 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。拓展延伸:利用浮力测物质的密度,主要有两类方法:1用弹簧秤测出物体在空气中的重力和浸没在液体中的弹簧秤的示数,用算出物质密度。2用漂浮在液面的方法,那么学们可以设想,假设没有量筒量杯,能否用浮在液面的方法测
13、出物质的密度?【模拟试题】一. 填空题:1. 一个2N的钩码,挂在弹簧秤上,当钩码浸没在水中时弹簧示数1.2N,这个钩码受到的浮力是N。2. 把一个木块浸入水中,当木块浮在水面不动时,浸入水中的体积是木块体积的4/5,木块的密度是,如果把它浸没在煤油里,煤油的密度是,这时木块处于状态。3. 质量一样的甲乙两球,它们的密度比是,假设将甲球浸没在液体A中,乙球浸没在液体B中,那么甲、乙两球所受浮力比是。4. 使体积为的长方形金属块全部没入水中,当它受到向上的压力是20N时,它受到水向下的压力是N,假设此金属块投入水中的深度增加,它受到水向上的压力为30N,那么金属块受到的浮力为N。5. 如图1所示
14、,A是铁块,B是木块,假设将A取下直接投入水中,那么容器中水面将,此时水对容器底的压强将。图16. 一艘轮船的最大排水量为,它满载货物驶入港口,此时船受到的浮力为N,卸下全部货物后,排水量为,那么船重N。此时船受到的浮力为N。7. 一物体体积为,重29.4N。把它放入水中,那么它浸入水的体积是,它受到的浮力是。8. 体积为的正方体木块,浮在水面上,它受到的浮力是N。如果放进装满水的水槽里,它受到的浮力为N。,9. 为使质量为270g的铝球悬浮于水中,它的体积应为m3,球的空心局部体积为m310. 将密度计放入密度为的液体中,液面在刻度A处,放在密度为的液体中,液面在刻度B处,那么点在上方。11
15、.密度为的木块,体积是,放入水中露出水面的体积是cm3,放入某液体中露出的体积为总体积的3/5,该木块受到的浮力是N,该液体的密度是kg/m3。12. 一艘潜水艇的艇壳体积为6000m3,其内部水箱的体积是2000m3,当它在水下航行时,水箱正好灌满水,此时潜水艇受到的浮力是N,当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇航行时受到的浮力是N,此时潜水艇壳有m3露出水面。海水密度为二. 选择题:13. 有一木块漂浮在水面上,假设在水中加一些食盐,木块仍漂浮在水面上,测它受到浮力将 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定14. 两个体积相等的木球和铁球,用细线系住后放入水中时能悬浮在水中,如图2所
16、示,那么木球和铁球受到的浮力 A. 木球较大 B. 铁球较大 C. 两球一样大D. 无法确定图215. 把质量相等的铁球和铝球,分别挂在弹簧秤下,然后将它们分别全部浸入水中,比拟弹簧秤示数那么 A. 挂铁球的读数大于挂铝球的读数B. 挂铁球的读数小于挂铝球的读数C. 挂铁球的读数等于挂铝球的读数D. 无法研究读数大小16. 如图3所示,一块冰中含有一小木块,浮在盐水面上,当冰吸热逐渐熔化过程中,以下说法正确的选项是 A. 液面一直保持下降B. 液面先下降后上升C. 液面先上升后下降D. 液面一直在上升图317. 木块下面用细线吊一块铁块悬浮在水中,如图4所示,假设细线断了,待木块静止后,水对容
17、器底的压力将 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大,后变小图418. 在密度为的海水中漂浮着一座冰山,冰的密度为,测得冰山露出海面的体积为V,那么这座山的体积是 A.B.C.D.19. 有甲、乙、丙、丁四个一样的容器,分别盛有水、盐水、酒精和水银四种液体,且液面高度一样。如果把四块质量一样,外形不同的冰块分别放入四个容器中,当冰块熔化后,液面将 A. 水面高度不变,其它液面都升高B. 酒精液面降低,水面高度不变,盐水和水银面升高C. 洒精和水面都升高,盐水和水银液面下降D. 无法判断20. 一个很薄的塑料袋中装满水,挂在弹簧秤上,把塑料袋浸没在水中不计塑料袋自重那么弹簧秤的示数 A
18、. 大于塑料袋中的水在空气中的称重B. 小于塑料袋中的水在空气中的称重C. 等于塑料袋中的水在空气中的称重D. 等于零21. 甲、乙两球的体积之比是,放在同种液体里,甲在液面下的深度是乙在液面下深度的3倍,那么甲、乙二球受浮力之比是 A.B.C.D.22. 一个空心球,空心局部体积为整个体积的1/2,它漂浮在水面上,有一半露出水面,假设将空心局部注满水,那么此球静止时将 A. 漂浮 B. 悬浮 C. 沉底 D. 都有可能23. 把质量相等的甲、乙两球置于煤油中静止时甲漂浮,乙悬浮,下面说法正确的选项是 A. 甲、乙所受浮力相等,甲密度小于乙密度B. 甲受的浮力小于乙,甲密度小于乙C. 甲受浮力
19、小于乙,甲密度大于乙D. 甲、乙浮力相等,密度一样24. 水球运发动在把漂浮水面上的水球慢慢压入0.5m深水下的过程中,水球运发动对水球的压力 A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 始终不变 D. 先增大,后不变三. 计算题:25. 有一金属球,在空气中称时,弹簧秤示数为14.7N,浸没在水中称时,弹簧秤示数为4.9N,该金属的密度为,这个金属球是空心的还是实心的?26. 将一木块和一铁块用细线拴在一起,并置于水中,假设要使它能够停留在水中任何深度的地方,求木块与铁块的体积之比?27. 有一密度为,边长为10cm的立方体木块浸在水中,如图5所示,假设用对木块的拉力是N,求木块此时受到的浮力?用
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