初中物理浮力经典例题大全及详细解析(师用)(21页).doc
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1、-详细解析例1下列说法中正确的是()A物体浸没在水中越深,受的浮力越大B密度较大的物体在水中受的浮力大C重的物体受的浮力小D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大精析阿基米德原理的数学表达式为:F浮液gV排,公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关根据公式分析题目叙述的内容,问题就可以迎刃而解了解A选项:物体浸没在水中,无论深度如何,V排不变,水的密度不变,F浮不变A选项不正确B选项:物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系,B选项不正确C选项:重力的大小对物体所受的浮力无影响例如:大铁块比小铁块要重一些,但将两者浸没于水中,大铁块受的浮力反而大些,因为大铁块
2、的V排大C选项不正确D选项:同体积的铁块和木块,浸没于水中,V排相同,水相同,F浮铁F浮木,铁块和木块受的浮力一样大答案D注意:物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关例2质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少?(g取10N/kg)精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别计算物体重力:G物gV物计算物体在液体中受的浮力:F浮液gV排可以说:从计算的方法上没有本质的区别,但计算的结果却完全不同已知:m79g0.079kg铁7.9g/cm3求:m铁、G铁、m排、F浮解m铁0.
3、079kgG铁m铁g0.079kg10N/kg0.79NV排V铁10 cm3m排液gV排1g/cm310 cm310g=0.01kgF浮m浮g0.01kg10N/kg0.1N从上面的计算看出,铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同,但计算方法委相似,关键 是区别液和物,区别V排和V物,在理解的基础上进行计算,而不是死记硬背,乱套公式例3(广州市中考试题)用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是_m3(已知铜的密度为8.9103kg/m3)已知:G43N,浸没水中F33.2N求:V空解可在求得浮力的基础上,得到整个
4、球的体积,进一步求出实心部分体积,最后得到结果F浮GF43N33.2N9.8NV排1103m3浸没:VV排1103m3球中所含铜的体积V铜0.49103m3V空VV铜1103m30.49103m3 0.51103m3答案0.51103m3例4体积相同的A、B、C三个物体,放入水中静止后,处于图151所示的状态,试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度A、B、C图151精析不同物体的重力可借助浮力的知识来比较解法1由图来判断物体的状态:A、B漂浮,C悬浮由状态对物体进行受力分析:GAF浮A,GBF浮B,GCF浮C比较A、B、C三个物体受的浮力VA排VB排VC排,液相同根据F浮液gV排,可知:
5、F浮AF浮BF浮C,GAGBGC比较物体密度ABC解法2由物体的浮沉条件可知:A、B漂浮A水,B水,C水,A、B漂浮于水面:F浮AGA水gVA排AgV F浮BGB水GvB排BGv由图:VB排V排 BA比较密度:CBA比较出密度后,由GmgVg,就可比较出物体重力:GCGBGA上述分析看出:由物体的状态,作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键答案C的重力和密度最大,B居中,A最小例5将一个蜡块(蜡0.9103kg/m3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小(盐水水蜡酒精)精析确定状态受力分析比较浮力比较V排此题考查学生能否在判断状态的基础上,对
6、问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理去解题解蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态盐水水蜡酒精蜡块在酒精中下沉,最后沉底;在水和盐水中最后处于漂浮状态设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为F1、F2和F3,蜡块重力为G对蜡块进行受力分析:F1G,F2G,F3G同一物体,重力G不变,所以F1F2F3根据阿基米德原理:V排酒精中:V排酒精V物水中:V排水盐水中:V排排水酒精 水 盐水(a)(b)(c)图152F2F3,水盐水V排水V排盐水而V排酒精V排水V排盐水把状态用图152大致表示出来答案蜡块在酒精中受的浮力最小,排液体积最大;在水和盐水中受的浮力相等,排水体积大于排开盐水体积例6(
7、广州市中考试题)将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是_N精析此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”,即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中有的学生拿到题后,就认定V排0.5 dm3,然后根据F浮液gV排,求出浮力F浮4.9N【分析】当题目未说明铜球静止时处于什么状态,可以用下面两种方法判定物体的状态解法1求出铜球的密度:球(g取10N/kg)球0.9kg/dm30.9kg/dm3103kg/m3这是一个空心铜球,且球水,所以球静止后,将漂浮于水面,得F浮G4.5N解法2求出铜球浸没在水中时受的浮力F浮液gV排1103kg/m310N/
8、kg0.5103m35N答案4.5N例7(广州市中考试题)把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g(酒精0.8103kg/m3),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是()A15gB12.5gC10gD8g精析分析出金属块在酒精和水中的状态,是解决问题的关键解金属酒精,金属水金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没V金属V排水V排酒精由m排酒精8g 得V排酒精10cm3金属块在水中:V排水V金属块10cm3 m排水水V排水1g/cm310cm310g答案C在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式F浮G排但实际上,因为G排m排液g,而其中m排液液V排,所以实
9、质上还是利用了阿基米德原理分析了问题例8体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是_g将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是_g(酒0.8103kg/m3)解判断此物体在水中和酒精中的状态求出物体密度:物0.9g/cm3物水,物体在水中漂浮F水浮Gm排水gm物gm排水m物45g又物酒精,物体在酒精中沉底F酒精浮酒精V排g,浸没:V排V50cm3 m排精浮酒精V排0.8g/cm350cm340g答案溢出水的质量是45g,溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断,而是两问都利用V排50cm3进行求值造成结果错误V排50 c
10、m3进行求解。造成结果错误例9(南京市中考试题)如图153中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是()A5 N,竖直向下B3N,竖直向上C2N,竖直向上D8N,竖直向下图153精析结合浸没在水中物体的受力分析,考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况【分析】绳子未断时,A物体受3个力:重力GA,拉力F,浮力F浮3个力关系为:GAFF浮,求得F浮5N3N8N绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于重力,物体上浮,浮力大小仍等于8N合力F合F浮G8N5N3N合力方向:与浮力方向相同,竖直向上答案B例10以下是
11、浮力知识的应用,说法正确的是()A一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大B一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大C密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同D密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大【分析】轮船在河里和海里航行,都处于漂浮状态,F浮G因为轮船重力不变,所以船在河里和海里所受浮力相同A选项正确又因为海水河水,所以V排海水V排河水,在河水中没入的深一些密度计的原理如图154,将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中,由于密度计均处于漂浮状态,所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力可见,密度计没人液体越多,所测得的液体密度越小甲乙图154F甲浮F乙浮G根据阿
12、基米德原理:甲gV排甲乙gV排乙V排甲V排乙甲乙答案A例11(北京市西城区中考试题)如图155,展示了一个广为人知的历史故事“曹冲称象”曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重请你写出他运用的与浮力相关的两条知识(1)_;(2)_图155精析此题考查学生通过对图形的观察,了解此图中G象G石的原理【分析】当大象在船上时,船处于漂浮状态,F浮G船G象,曹冲在船上画出标记,实际上记录了当时船排开水的体积为V排用这条船装上石头,船仍处于漂浮状态,F浮G船G石,且装石头至刚才画出的标记处,表明此时船排开水的体积V排V排根据阿基米德原理,两次浮力相等两次浮力相等便可以推出:G象G石答案(1)漂浮条
13、件(2)阿基米德原理例12(长沙市中考试题)已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比AB12,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FAFB85,则A_kg/m3,B_kg/m3(水1103kg/m3)精析由于A、B两物体在水中的状态没有给出,所以,可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态【分析】(1)设A、B两球的密度均大于水的密度,则A、B在水中浸没且沉底由已知条件求出A、B体积之比,mAmBA、B浸没:V排V物题目给出浮力比,而现在得与已知矛盾说明假设(1)不成立(2)设两球均漂浮:因为mAmB则应有F浮AF浮BGAGB,也与题目
14、给定条件矛盾,假设(2)不成立用上述方法排除某些状态后,可知A和B应一个沉底,一个漂浮因为AB,所以B应沉底,A漂浮解A漂浮FAGAAgVAB沉底FB水gVB排水gVB代入A水1103kg/m30.8103kg/m3B2A1.6103kg/m3答案A0.8103kg/m3,B0.8103kg/m3例13(北京市中考试题)A、B两个实心球的质量相等,密度之比AB12将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(酒精0.8103kg/m3)()A11B85C2A水D2酒精B精析从A、B两个小球所处的状态入手,分析几个选项是否可能一个物体静止时,可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉
15、底以下是两个物体所处状态的可能性A漂,B漂A悬,B漂A沉,B漂A漂,B悬A悬,B悬A沉,B悬A漂,B沉A悬,B沉A沉,B沉由题目我们可以推出mAmB,AB,则VAVBAB21我们可以选择表格中的几种状态进行分析:设:(1)A、B均漂浮A酒精,B水,与已知不矛盾,这时F浮A11,A选项可能(2)设A、B都沉底,B选项可能(3)设A漂浮,B沉底,这时A酒精,B水,B选项可能(4)设A沉底,B漂浮A应酒精B2A应有B酒精水,B不可能漂浮上述状态不可能,而这时的D选项不可能答案D例14(北京市中考试题)如图156(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3,
16、时,细绳对木块的拉力为0.6N将细绳剪断,木块上浮,静止时有的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力(g取10Nkg)(a)(b)图156精析分别对(a)(b)图当中的木块进行受力分析已知:图(a)V露120cm32105m3,F拉0.6N图(b)V露2V求:图(b)F浮木,解图(a),木块静止:F拉GF浮1F拉F拉1F拉2F拉水g(VV露1)水g(VV) F拉水g(VV露1V)水g(VV露1)代入数值:0.6N103kg/m310N/kg(V2105m3)V2104m3图(b)中:F浮乙水gV 1.0103kg/m310N/kg2104m3 1.2N答案木块在图(b)中受浮力1.
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