八年级物理浮力经典难题.doc

八年级物理浮力经典难题.doc

《八年级物理浮力经典难题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《八年级物理浮力经典难题.doc（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

初中物理浮力典型例题解析

　　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

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）

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8.9×103kg/m3）

　　例4　体积相同的A、B、C三个物体，放入水中静止后，处于图1—5—1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．

　　例5　将一个蜡块（蜡＝0.9×103kg/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）

　　例6　（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．

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＝0.8×103kg/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　（　　）

　　A．15g　　　B．12.5g　　　C．10g　　　D．8g　

　　　　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＝0.8×103kg/m3）

　　例9　（南京市中考试题）如图1—5—3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　　（　　）

　　A．5N，竖直向下　　　B．3N，竖直向上

　　C．2N，竖直向上　　　　D．8N，竖直向下

例10　以下是浮力知识的应用，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

　　例11　（北京市西城区中考试题）如图1—5—5，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）_______________________．

　　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A∶B＝1∶2，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FA∶FB＝8∶5，则A＝________kg/m3，B＝________kg/m3．（水＝1×103kg/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A∶B＝1∶2．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＝0.8×103kg/m3）　（　　）

　　A．1∶1　　　B．8∶5　　　C．2A∶水　　　D．2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、悬浮或沉底．

　　以下是两个物体所处状态的可能性

①A漂，B漂

④A悬，B漂

⑦A沉，B漂

②A漂，B悬

⑤A悬，B悬

⑧A沉，B悬

③A漂，B沉

⑥A悬，B沉

⑨A沉，B沉

　　由题目我们可以推出

　　mA＝mB，A∶B＝，则VA＝VB＝A∶B＝2∶1

　　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A＝1∶1，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

　　∵　B＝2A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1—5—6（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，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10N／kg）

（a）　　　　（b）

图1—5—6

　　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1＝20cm3＝2×10—5m3，F拉＝0.6N

　　图（b）V露2＝V

　　求：

图（b）F浮木′，

　　解　图（a），木块静止：

F拉＋G＝F浮1　　　　①

　　①－②F拉＝F拉1－F拉2

　　F拉＝水g（V－V露1）－水g（V－V）

　　　F拉＝水g（V－V露1－V）＝水g（V－V露1）

　　代入数值：

0.6N＝103kg/m3×10N/kg×（V—2×10—5m3）

　　V＝2×10—4m3

图（b）中：

F浮乙＝水gV

　　＝1.0×103kg/m3×10N/kg××2×10—4m3

　　＝1.2N

　　答案　木块在图（b）中受浮力1.2N．

　　例15　如图1—5—7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7.9×103kg/m3．求：

甲、乙铁块的质量比．

图1—5—7

精析　当几个物体在一起时，可将木块和铁块整体做受力分析，通常有几个物体，就写出几个重力，哪个物体浸在液体中，就写出哪个物体受的浮力．

　　已知：

铁＝7.9×103kg/m3

　　求：

　　解　甲在木块上静止：

F浮木＝G木＋G甲　　　　　　①

　　乙在木块下静止：

F浮木＋F浮乙＝G水＋G乙　　　　　②

　　不要急于将公式展开而是尽可能简化

　　②－①F浮乙＝G乙－G甲

　　水gV乙＝铁gV乙－铁gV甲

　　先求出甲和乙体积比

　　铁V甲＝（甲—乙）V乙

　　＝＝＝

　　质量比：

＝＝＝

　　答案　甲、乙铁块质量比为．

例16　（北京市中考试题）如图1—5—8所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N．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1N向下的压力时，木块有20cm3的体积露出水面．求木块的密度．（g取10N/kg）

图1—5—8

　　精析　分别对木块所处的几种状态作出受力分析．

　　如图1—5—9（a）（b）（c）．

（a）　　　　　　（b）　　　　（c）

图1—5—9

　　图（a）中，木块受拉力F1，重力和浮力．

　　图（b）中，细线剪断，木块处于漂浮状态，设排开水的体积为V排．

　　图（c）中，将露出水面的部分切去后，木块仍漂浮，这时再

　　施加F2＝1N的压力，仍有部分体积露出水面．

　　已知：

F1=2N，F2=1N，V′＝20cm3—2×10—5m3

　　求：

水

　　解　根据三个图，木块均静止，分别列出受力平衡过程

将公式中各量展开，其中V排指图（b）中排开水的体积．

　　代入数值事理，过程中用国际单位（略）

　　水V—木V＝

　　水V排—木V

　　（水V排—木V排）＝＋水×2×10—5

　　约去V排和V，求得：

水＝0.6×103kg/m3

　　答案　木块密度为0.6×103kg/m3．

例17　如图1—5—10（a）所示的圆柱形容器，底面积为200cm2，里面装有高20cm的水，将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后，球沉底（容器中水未溢出）．

（a）　　　　　（b）

图1—5—10

　　求：

（1）图（b）中水对容器底的压强容器底增加的压力．

（2）图（b）中容器对水平桌面的压强和压力．（不计容器重，铝＝2.7×103kg/m3，g取10N/kg）

　　精析　铝球放入后，容器中水面增加，从而造成容器底＝500cm3＝5×10—4m3，铝＝2.7×10—4m3．

　　求：

（1）图（b）中水对容器底p，增加的压力△F，

（2）图（b）中水对容器底p′，增加的压力△F′，

　　解　放入铝球后，液体增加的深度为△h．

　△h＝＝＝2.5cm＝0.025m

（1）水对容器底的压强

　　p＝p水g（h＋△h）

　　＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.2＋0.025）m

　　＝2250Pa

　　水对容器底增加的压力

　　△F＝△pS＝水g△h·S＝水gV

　　＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10—4m3

　　＝5N

　　△F≠G铝球

（2）图（b）中，容器对水平桌面的压力

　　F′＝G水＋G球

　　＝（水V水＋蚀V）g

　　＝（水Sh＋铝V）g

　　＝（1.0×103kg/m3×0.02m2×0.2m＋2.7×103kg/m3×5×10—4m3）×10N/kg

　　＝53.5N

　　p′＝＝＝2675Pa

　　答案　图（b）中，水对容器底的压强为2250Pa，水对容器底增加的压力为5N；容器对水平桌面压力为53.5N，压强为2675Pa．

　　例18　（河北省中考试题）底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图1—5—11（a）所示．已知物体B的密度为6×103kg/m3．质量为0.6kg．（取g＝10N/kg）

（a）　　　　　（b）

图1—5—11

　　求：

（1）木块A的密度．

（2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化．

　　已知：

S＝400cm2＝0.04m2，A边长a＝10cm＝0.1m，B＝6×103kg/m2，mB＝0.6kg

　　求：

（1）pA；

（2）△p．

　　解　

（1）VB＝＝＝0.1×10－3m3

　　图（a）A、B共同悬浮：

F浮A＋F浮B＝GA＋GB

　　公式展开：

水g（VA＋VB）＝水gVA＋mBg

　　其中VA＝（0.1m）3＝1×10－3m3

　　A＝

代入数据：

　　A＝

　　A＝0.5×103kg/m3

（2）B放入水中后，A漂浮，有一部分体积露出水面，造成液面下降．

　　A漂浮：

F浮A＝GA

　　水gVA排＝AgVA

　　VA排＝＝

　　＝0.5×10－3m3

　　液面下降△h＝＝

　　＝＝0.0125m

　　液面下降△p＝水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0125m＝125Pa．

　　答案　A物体密度为0.5×103kg/m3．液体对容器底压强减少了125Pa．

例19　（北京市中考试题）在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器，内装密度为1的液体．将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中（液体未溢出）．物体静止时，弹簧测力计示数为F；撤去弹簧测力计，球下沉并静止于容器底部，此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍．

　　求

（1）金属球的密度；

（2）圆柱形容器内液体的质量．

　　精析　当题目给出的各量用字母表示时，如果各量没用单位，则结果也不必加单位．过程分析方法仍从受力分析入手．