中考物理专题三解决中考浮力问题的方法及其思路文档格式.docx

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2．对物体的浮沉情况的认识：

上浮

下沉

悬浮

漂浮

沉底

F浮＞G

F浮＜G

F浮=G

F浮+FN=G

实心体

ρ液＞ρ物

ρ液＜ρ物

ρ液=ρ物

V排=V物

V排＜V物

处于动态（运动状态不断改变），受非平衡力作用

可以停留在液体的任何深度处

是“上浮”过程的最终状态

是“下沉”过程的最终状态

处于静止状态，受平衡力作用

三、浮力的四种计算方法

1．用弹簧测力计测浮力即称量法：

把物体挂在弹簧测力计上，记下其在空气中弹簧测力计的示数F1=G（G是物体受到重力），再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数F2，则物体在液体中受到的浮力F浮=F1-F2

2．用浮力产生的原因求浮力即压力差法：

浸没在液体中的物体受到液体向上的压力为F1，向下的压力为F2，则物体受到液体对其向上的浮力F浮=F1-F2

3．用漂浮或悬浮的条件求浮力即平衡法：

物体漂浮或悬浮在液体中时，均有F浮=G。

G为物体自身的重力，F浮为液体对物体的浮力。

4．用阿基米德原理求浮力即公式法：

F浮＝G排或F浮＝ρ液V排g（知道物体排开液体的质量或体积时常用）。

对于初中中考出现浮力计算问题，用以上方法的一种或者两种基本可以解决。

无论计算题难度多大，都离不开这四种方法中的某几种方法。

四、计算浮力的基本思路

1．仔细审题，注意抓住隐含条件的关键词，如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。

2．确定研究物体，并对物体进行受力分析（重力、浮力、拉力或压力等）。

3．在受力分析的基础上，列出关系式，比如物体在液体中漂浮或悬浮时F浮＝G物；

用线吊在液体中时：

F浮＝G－G示；

被强制压（按）入液体中时，F浮＝G＋F（F为压力或拉力），若有几个物体连接在一起，可以将它们视为一个整体进行研究。

4．把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式，代入已知量解出未知量，这种思维方式不仅对较难题适用，对解较容易的浮力题也适用。

五、体现浮力的四种计算方法例题解析

1．称量法求浮力例题解析

【例题1】在弹簧测力计下悬挂一个实心小球，弹簧测力计的示数是8N．把实心小球浸没在密度为0.8×

103kg/m3的油中，弹簧测力计的示数是6N，说法正确的是（）

A．小球受到的浮力是2NB．小球的质量是0.8kg

C．小球的体积是2.5×

10-4m3D．小球的密度是3.2×

103g/cm3

答案：

ABC

解析：

本题用称量法结合阿基米德原理求解。

解题过程中涉及到密度公式，重力与质量关系数学表达式。

是一道很好的考查浮力计算的题。

A．小球重力为8N，浸没的小球受拉力为6N；

故小球受浮力为：

F浮=G-F=8N-6N=2N；

故A正确；

B．根据G=mg，质量m=G/g=0.8kg；

故B正确；

C．根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排得：

小球体积V=V排=F浮/ρ液g=2.5×

10-4m3；

故C正确；

D．小球的密度为：

ρ=m/v=3200kg/m3=3.2g/cm3；

故D错误．

【例题2】一铁块挂在弹簧秤下，静止时，弹簧秤的示数为15.484N，当铁块全部浸没在水中静止后，弹簧秤的示数为13.524N，铁块在水中受到的浮力是____N，铁块的体积是____m3，铁块的密度是____kg/m3。

若把该铁块全部浸没在煤油中，铁块受到的浮力是_____N。

1.96，1.96×

10-4，7.9×

103，1.568.

（1）把物体挂在弹簧测力计上，记下其在空气中弹簧测力计的示数F1=G=15.484N，

再把物体浸入液体，记下弹簧测力计的示数F2=13.524N。

则物体在液体水中受到的浮力F浮=F1-F2=G-F2；

（2）根据阿基米德原理F浮=ρ液gv排

求出的物体排开液体的体积v排=F浮/ρ液g就等于铁块的体积；

（3）G=mg求出铁块质量m。

根据密度公式ρ=m/v求出铁块密度；

（4）铁块全部浸没在煤油中，铁块受到的浮力F浮=ρ油gv排，这里煤油的密度ρ油=0.8g/cm3

v排等于铁块的体积，为已知条件，所以在煤油中受到浮力可求。

2．压力差法求浮力例题解析

【例题3】容器中盛有水，有一个边长为10cm的立方体物体浸没在水中。

已知它的下表面受到水向上的压力是20N。

（取g=10N/kg）。

求：

（1）它的每个表面的表面积是多少m2；

（2）它的下表面受到的水的压强是多大；

（3）它的上表面受到的向下的压力是多大；

（4）它所受到的水的浮力是多大。

（1）10-2m2

（2）2×

103Pa（3）10N（4）10N

在求它的上表面受到的向下的压力是多大时，先要根据阿基米德原理求出浮力，再根据浮力产生的原因求出结论。

（1）立方体的边长a=10cm

它的每个表面的表面积是A=a2=（10cm）2=100cm2=10-2m2

（2）F=20NS=A=10-2m2

根据P=F/S得到P=F/S=20N/10-2m2=2×

103Pa

（3）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排

V排=a3=（10cm）3=1000cm3=10-3m3

它所受到的水的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×

103kg/m3×

10N/kg×

10-3m3=10N

（4）根据浮力产生的原因F浮=F2﹣F1得到它的上表面受到的向下的压力

F1=F2﹣F浮=20N-10N=10N

3.平衡法求浮力例题解析

【例题4】将一个新鲜的鸡蛋分别浸入水和浓盐水中，静止后如图所示，则鸡蛋在两液体中的浮力关系是F甲_______F乙，若鸡蛋的质量为50g，则鸡蛋在乙杯盐水中所受到的浮力为_______N．

＜；

0.5．

本题考查阿基米德原理的应用，关键会根据图示比较鸡蛋排开液体的大小关系以及鸡蛋在液体中的状态，明确物体悬浮时，浮力等于重力．根据图示可知，鸡蛋在水和浓盐水中排开液体的体积相同，根据阿基米德原理鸡蛋受到浮力的关系；

根据图示可知，鸡蛋在浓盐水中悬浮，悬浮时，浮力等于重力，根据G=mg即可求出浮力的大小．

根据图示可知，鸡蛋在水和浓盐水中排开液体的体积相同；

因为水的密度小于浓盐水的密度，因此由F浮=ρ液gV排可得，鸡蛋在浓盐水中受到的浮力较大，故F甲＜F乙；

又因为鸡蛋在浓盐水中处于悬浮状态，因此鸡蛋受到的浮力等于重力，即F浮=G=mg=0.05kg×

10N/kg=0.5N．

【例题5】将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中，木块漂浮时有2/5的体积露出水面，则木块的密度为　　g/cm3，木块的体积为　　cm3．

0.6；

5000。

物体的浮沉条件及其应用。

已知水的密度和木块浸入水中、露出液面体积占总体的比例，根据漂浮时，浮力等于重力求出木块的密度，而后据木块的质量和木块密度，计算出木块的体积．

（1）因为木块漂浮，F浮=G，

因为F浮=ρ液gV排，G=mg=ρgV，

所以ρ水g3V/5=ρ木gV，

ρ木=3ρ水/5=0.6×

103kg/m3=0.6g/cm3；

（2）据ρ=

可知，木块的体积是：

v=m/ρ=3000g/0.6g/cm3=5000cm3

4．用阿基米德原理求浮力例题解析

【例题6】在如图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。

图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。

若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为（）

A．石料的重为1400NB．石料的重为500N

C．石料的密度为2.8×

103kg/m3D．石料的密度为3.2×

103kg/m3

AC

本题需要用密度公示与阿基米德原理求解．当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：

F=G=1400N，故A正确；

根据G=mg得到石料的质量：

m=G/g=1400N/10N/Kg=140Kg

当石块全浸入后，拉力等于重力减去浮力，

F浮=G-F1=1400N-900N=500N

根据阿基米德原理，F浮=ρ水gV排得

V排=F浮/ρ水g=500N/1.0×

10N/Kg=5×

10-2m3

因为石料完全浸没，V石=V排=5×

据ρ=m/v可知，石料的密度据ρ=140Kg/5×

10-2m3=2.8×

103kg/m3,故C正确．

5.浮力综合题

【例题7】把体积为500cm3、重为4N的小球A放入盛水的容器中，球A静止时水深40cm．

（1）容器底受到水的压强p是多少？

（2）小球A的密度ρA是多少？

（3）小球A受到的浮力F浮是多少？

（4）若取出A球，把另一个体积为600cm3、重为4.8N的木球B用细线系于容器底（如图所示），则细线受到的拉力F是多少？

（1）4×

103Pa；

（2）0.8×

103kg/m3；

（3）4N；

（4）1.2N．

此题是一道力学综合题，考查液体压强、密度、重力、浮力的计算，涉及到物体浮沉条件及其应用、力的合成与应用等，关键是通过比较小球和水的密度，根据物体浮沉条件判断小球在水中的状态．

（1）已知水的深度和密度，利用p=ρ水gh计算容器底受到水的压强；

（2）利用G=mg求出小球的质量，再利用ρ=

计算小球A的密度；

（3）比较小球和水的密度，根据物体浮沉条件判断小球在水中的状态，然后利用物体漂浮条件计算浮力大小；

（4）由图知，木球B浸没在水中，排开水的体积等于其自身体积，利用F浮=ρ水gV排求出木球所受浮力，然后对木球进行受力分析，利用力的合成计算拉力大小．

解题过程：

（1）容器底受到水的压强：

p=ρ水gh

=1.0×

0.4m=4×

（2）小球A的质量：

mA=

=

=0.4kg，

小球A的密度：

ρA=

=0.8×

（3）因为ρA＜ρ水，所以小球A将上浮最终漂浮在水面上，

球A静止时，其受到的浮力：

F浮=GA=4N；

（4）木球B浸没在水中，则V排=VB=600cm3=600×

10﹣6m3，

木球B所受浮力：

F浮B=ρ水gV排=1.0×

600×

10﹣6m3=6N，

木球B受向下的重力、向下的拉力和向上的浮力，

根据力的平衡条件可得：

GB+F拉=F浮B，

则拉力：

F拉=F浮B﹣GB=6N﹣4.8N=1.2N．

6.浮力问题的探究题