浮力计算题专题.ppt

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1、浮力计算题浮力计算题专题专题1、F浮浮=GF （测量法）（测量法） 2、F浮浮= F上上F下下 （压力差法）（压力差法）3、F浮浮=G （悬浮或漂浮）（悬浮或漂浮） （平衡法）（平衡法） 4、F浮浮=G排排=m排排g=液液V排排g （公式法）（公式法） 5、 G物物=m物物g=物物V物物g 2、悬吊型、悬吊型3、压入、压入/下拉型下拉型4、液面升降问题、液面升降问题1、悬浮或漂浮型、悬浮或漂浮型物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，此时有：物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，此时有：F浮浮=G物物 F浮浮=G排排=m排排g=液液V排排gG物物=m物物g=物物V物物g例题：水面上有一冰山，知其露出水面的体

2、积为例题：水面上有一冰山，知其露出水面的体积为 400m3，求冰山的质量，求冰山的质量F浮浮G物物分析：在本题中，我们仅知道V露露400m3,但是我们可但是我们可 以根据冰山漂浮时，以根据冰山漂浮时，F浮浮 = G物物 ，以及水和冰的密 度， 可以求出冰山的质量。冰山的质量。解：依题意有冰山的体积：解：依题意有冰山的体积：V=V排排V露露 又冰山漂浮在水面上又冰山漂浮在水面上 F F浮浮 = G= G物物 即：即：水水V V排排g 冰冰V Vg 水（水（V- V露露） 冰冰V V = 水水V V露露/(/(水水 - - 冰冰) ) = = 34000m3 33 33 33 33 33 33 3

3、kg/mkg/m10100.90.9- -kg/mkg/m10101.01.0400m400mkg/mkg/m10101.01.0已知：已知： 冰冰=0.9103kg/m3, 水水 =1.0103kg/m3, V露露=400m3求：求：m答：该冰山的质量是3.6106kg m= 冰冰V=0.9103kg/m3 4000m3 = 3.6106kg2、悬吊、悬吊/支持型支持型 物体被绳子等吊着或其物体被绳子等吊着或其他物体支持浸没在液体他物体支持浸没在液体中中,受力分析受力分析 如图如图F浮浮=GF 例题：例题： 在空气中用弹簧测力在空气中用弹簧测力计称某石块重力为计称某石块重力为10N，浸，浸没

4、在水中称时示数为没在水中称时示数为4N，浸，浸没在另一种液体中称时示数没在另一种液体中称时示数为为1.6N，求液体的密度，求液体的密度液已知：G=10N 水1 103kg/m3 F1=4N F2=1.6N求： 液分析：由G和F1可以算出该物体在水中所受到的浮力， 再由水的密度可以算出该物体的体积，由G和F2可以算出该物体在另一种液体另一种液体中所受到的浮力。解解: 石块浸没在水和液体中石块浸没在水和液体中, V排排 = V 石块在水中受到的浮力石块在水中受到的浮力 F浮浮1 = G-F1 = 水水Vg 石块在液体中受到的浮力石块在液体中受到的浮力 F浮浮2 = G-F2 = 液液Vg 由由 得

5、得3 33 33 33 3水水1 12 2液液kg/mkg/m10101.41.4kg/mkg/m10101.01.04N4N- -10N10N1.6N1.6N- -10N10N F FG GF FG G 答：该液体的密度是1.4103kg/m33、压入、压入/下拉型下拉型 用外力将物体压入用外力将物体压入( (或下拉或下拉) )在液体中，或一在液体中，或一物体将另一物体压入液体中，两物体共同悬浮物体将另一物体压入液体中，两物体共同悬浮于液体中于液体中( (如果将其分离，则一物体下沉，另一如果将其分离，则一物体下沉，另一物体漂浮物体漂浮) )。受力分析如图。受力分析如图 F F浮浮=G + F

6、=G + F 例题例题:底面积为底面积为0.04m2的圆柱形容器的圆柱形容器中装有水，金属块中装有水，金属块B的体积为的体积为10-4 m3。把把B叠放在木块叠放在木块A上，并把它们放入水上，并把它们放入水中。静止时，它们浸没在水中，如图，中。静止时，它们浸没在水中，如图，若把金属块若把金属块B从从A上拿下放入水中，静上拿下放入水中，静止时，容器中水面下降止时，容器中水面下降2.2cm，如图，如图，求金属块的密度求金属块的密度ABABABBA分析分析: B在在A上时对上时对A的压力的压力 F1=GB-F浮浮B 分析分析A受力情况，有：受力情况，有：F浮浮1GA+F1 当当B拿下后，拿下后，A漂

7、浮在水面，依题意有漂浮在水面，依题意有 V露露VAV排排Sh解：解：B B在在A A上时对上时对A A的压力的压力 F F1 1=G=GB B-F-F浮浮B BB BV VB Bg g水水V VB Bg g 分析分析A A受力情况，有：受力情况，有：F F浮浮1 1G GA A+F+F1 1 即：即： 水水V VA Ag g=G=GA A+F+F1 1 当当B B拿下后，拿下后，A A漂浮在水面，依题意有漂浮在水面，依题意有 V V露露V VA AV V排排S Sh h 又又 此时此时A A受到的浮力受到的浮力 F F浮浮2 2G GA A 即即 ：水水V V排排g=Gg=GA A 得得 水水

8、V V露露g=Fg=F1 1=B BV VB Bg g水水V VB Bg g 3 33 33 33 33 34 43 34 42 2B BB Bkg/mkg/m10109 9 kg/mkg/m1010m m1010m m10100.022m0.022m0.04m0.04mV VV Vh hS S水水B B8 .答：金属块的密度是答：金属块的密度是9.8103kg/m3已知：s=0.04m2，h=0.022m，vB=10-4m3, v露sh， 水水=1.0103kg/m34、液面升降问题、液面升降问题 当放置入液体中的物体受到的浮力发生变化时，引起液面的当放置入液体中的物体受到的浮力发生变化时，

9、引起液面的升高或降低，从而导致液体对容器底部的压强发生相应变化，一升高或降低，从而导致液体对容器底部的压强发生相应变化，一般计算程序是：般计算程序是：V F浮浮/液液g h = V/S （S为容器底面积）为容器底面积） p =液液g h例题：如图所示，一圆柱形容器，底面积为例题：如图所示，一圆柱形容器，底面积为100cm100cm2 2，内装有，内装有20cm20cm深的水。深的水。现把一质量为现把一质量为160g160g，密度为，密度为0.60.610103 3kg/mkg/m3 3的木块放入水中，水未溢出。的木块放入水中，水未溢出。求：求：1 1、静止后木块浸入水中的体积（、静止后木块浸入

10、水中的体积（g g10N/kg10N/kg）2 2、若把木块缓慢地刚好压入水中（水未溢出），此时水对容器底的压强、若把木块缓慢地刚好压入水中（水未溢出），此时水对容器底的压强为多大？为多大？3 3、若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块的最大质量是多少？、若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块的最大质量是多少？分析：木块静止时漂浮在水中有分析：木块静止时漂浮在水中有 G木木=F浮浮 可以算出可以算出V排排 当把木块压入水中时，液面上升，上升液面的体积等于木当把木块压入水中时，液面上升，上升液面的体积等于木块的体积，再由容器的底面积可以算出块的体积，再由容器的底面积可以算出h ，进而可以

11、算出，进而可以算出p 。 若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块和木块可以若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块和木块可以看作一个整体，看作一个整体，铁块的质量最大时铁块和木块应该在水中悬浮铁块的质量最大时铁块和木块应该在水中悬浮。解解:（1)1)木块静止时漂浮在水中有木块静止时漂浮在水中有 G木木=F浮浮 即即: m木木g=水水V浸浸g V浸浸 =m木木/水水=0.16kg/1.0103kg/m3=1.610-4m3 （2)2)木块的体积木块的体积 V木木=m木木/木木= 0.16kg/0.6103kg/m3 =2.66710-4m3 木块压入水中水面上升的高度木块压入水中水面上升的

12、高度 h= V木木/S= 2.66710-4m3/10-2m2= 2.66710-2m 水对容器底的压强水对容器底的压强 p = 水水g (h+h) = 1.0103kg/m3 10N/kg(0.2m + 2.66710-2m) =2.2667 103Pa已知：已知： 木木= 0.6103kg/m3=0.6g/cm3 水水=1.0103kg/m3=1g/cm3 h=20cm=0.2m 铁铁7.9g/cm3 m木0.16kg g=10N/kg s=100cm2=10-2m2 求求：（1） V浸浸 （2）p （3） m铁铁答：答：1、静止后木块浸入水中的体积是、静止后木块浸入水中的体积是1.6 1

13、0-4m3。2、若把木块缓慢地刚好压入水中（水未溢出），此时水、若把木块缓慢地刚好压入水中（水未溢出），此时水对容器底的压强为对容器底的压强为2.2667 103Pa3、若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块的最、若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块的最大质量是大质量是122.13g.g13.221)1g/cm-(7.9g/cm0.6g/cm)0.6g/cm-(1g/cm7.9g/cm60) - ( ) -( m333333水铁铁木水木 1 1m mg木铁3)依题意有依题意有: G总总=F浮总浮总 即即: (m木木 + m铁铁)g=F浮木浮木+ F浮铁浮铁= 水水V木木g +水水V铁铁g V铁铁=m铁铁/铁铁 v木木m木木/木木作业：1.有一个飞艇体积是3103米3,自重9.8103牛顿,它可以吊运多重的货物?2. 将一个质量为78克的铁块放在木块上面,木块恰好全部浸没水中,若将铁块拿掉,则木块露出水面的体积为多少厘米3?3.一物体漂浮在水面上，露出水面的体积为总体积的2/5，求此物体的密度。4. 一木块放在水中静止时，有13.5厘米3的体积露出水面，如图11（甲）所示，现将一体积为5厘米3的金属块放在木块上面，木块刚好全部浸在水中，如图11（乙）所示，求金属的密度？5.一块冰漂浮在水面，当冰完全融化后，容器水面是上升还是下降？ 再见