浮力题型分类.docx
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浮力题型分类
专题一:
求浮力的几种方法
方法1:
压力差法:
F浮=F向上-F向下其中向F向上、F向下分别表示物体上表面和下表面受到的压力。
【例1】一正方体物体浸没在水中,上底面受到的水的压力为10N,下底面受到的水的压力为20N,则F浮=______N。
【例2】一正方体边长为10cm,浸没在水中,上底面受到水的压力为10N,则P上=________,
P下=_________,FF=__________,F下=_________。
方法2:
称重法:
F浮=G物-F其中G代表物体所受的重力,F代表物体浸到液体中时所受的拉力或弹簧测力计的示数。
【例1】一物体在空气中重5N,浸没在水中称重为3N,则物体在水中受到的浮力为_______N,当物体的一半浸于水中,弹簧测力计的示数为________N。
方法3:
二力平衡法,当物体处于悬浮或漂浮状态时,F浮=G物。
【例1】一物体重4N,放于水中时漂浮于水面,该物体在水中所受的浮力为_____N,当把该物体放于酒精中时,处于悬浮状态,该物体在酒精中所受的浮力为_______N,当物体放入另一种密度只有酒精密度一半的液体时,物体所受的浮力________N。
方法4:
原理法:
F浮=G排=m排g=ρ液气gV排
【例1】一物体重2N,体积为100cm3,浸没在水中时所受的浮力为______N。
巩固练习
(一)
1.有一长方体木块,分别以图甲和乙两种方式漂浮在水面上,若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙,则( )
A.
F甲>F乙
B.
F甲=F乙
C.
F甲<F乙
D.
条件不足,无法比较
2.如图,取一个瓶口内径略小于乒乓球直径的雪碧瓶,去掉其底部,把一只乒乓
球放到瓶口处,然后向瓶里注水,会发现水从瓶口流出,乒乓球不上浮.若用手指堵
住瓶口,不久就可观察到乒乓球上浮起来.此实验说明了( )
A大气存在压强B连通器原理
C浮力产生的原因D液体的压强与液体的密度和深度有关
3.如图是中国第一艘航母___“瓦良格号”,舰长304米、舰宽米,满载时排水量达67500吨.它满载时所受的浮力为 _________ 牛.“瓦良格号”航行的过程中,两侧的护卫舰不能靠它太近是因为 _________ ,外部的水会把两舰挤在一起.(g取10牛/千克)
4.甲同学用弹簧测力计测量一个苹果的重力,示数如图所示,再将这个苹果放入水中,静止时苹果浮在水面上,此时苹果受到的浮力为 _________ 牛.
5.小芳同学在探究“浮力的大小等于什么”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图.设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中 _________ 两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为 _________ ;如果关系式 _________ 成立,就可以得到着名的阿基米德原理.
6.体积为10dm3的实心铁块重,浸没在水中时弹簧测力计示数为,它在水中上表面受到的压力为290N,下表面受到的压力为388N,试用三种方法求出铁块所受浮力大小
7.物体如图所示,它的体积V=50cm3.此时将弹簧测力计下悬挂的物体浸没在水中,弹簧测力计的示数是多少(ρ水=×103kg/m3,g取10N/kg)
8.小明同学对一个金属块进行了两次测量:
第一次如图(甲)所示,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为.第二次如图(乙)所示,让金属块浸没在盛水的杯子中,这时弹簧测力计的读数为.(g取10N/kg)
金属
金
铜
铁
铝
密度(×103kg/m3
(l)求金属块在水中受到的浮力.
(2)求金属块的体积;
(3)通过进一步计算,结合下表所列的“某些金属的密度”,说明金属块是何种金属.
9、正方体的边长为a,密度是ρ,且ρ<ρ水,它在水中静止时,它受到浮力是多少如果木块上下表面与液面保持平行,木块下表面在水中的深度是多少
巩固训练
(二)
1.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,已知ρ水=×103kg/m3.则下列说法中错误的是( )
A.
圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700Pa
B.
圆柱体的重力为12N
C.
圆柱体所受的最大浮力为8N
D.
圆柱体的密度为×103kg/m3
2.水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100g的水,则下列判断正确的是( )(g=10N/kg)
A.
小球所受浮力可能等于1N
B.
水对烧杯的压强一定增大
C.
小球的质量可能小于100g
D.
小球的体积一定等于100cm3
4.如图所示,弹簧测力计每小格为,将一金属块挂在弹簧测力计上静止时如图甲所示;然后将金属块浸没于水中静止时如图乙所示.(g取10N/kg),则金属块的密度ρ金为( )
A.
×103kg/m3
B.
×103kg/m3
C.
×103kg/m3
D.
4kg/m3
5.水面上漂浮着甲、乙两个实心球,甲的质量大于乙的质量,甲和乙露出水面的体积相等,下列说法不正确的是( )
A.他们浸入水的体积相等B.他们的总体积可能相等
C.甲的密度比乙大D.甲的总体积比乙大,甲的密度不一定比乙大
6.某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图.在整个投放过程中,石料以恒定速度下降.乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触湖底前).t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力.则下列说法错误的是( )
A.
石料在t=20s时开始浸入水中
B.
石料的重力是1400N
C.
石料受到的浮力始终是500N
D.
石料完全浸没水后钢绳的拉力为900N
7.将质量为、体积为1×10﹣3m3的长方体木块放入盛有某种液体的容器中,木块漂浮在液面上.现用力缓慢向下压木块,当力的大小为2N时,木块刚好浸没在液体中,如图所示.g=10N/kg
求:
(1)求木块的密度;
(2)液体的密度;(3)当压木块的力为时,木块露出液面的体积.
8.如图所示,一个质量为500g,面积100cm2,高为15cm的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有1000cm3水,将一个重3N,高为10cm的实心长方体A挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当物体A刚好浸没在水中时,弹簧测力计的读数为2N,(g取10N/kg)
(1)求物体A受到的浮力;
(2)求物体A的密度;
专题二:
漂浮悬浮类
漂浮问题“五规律”
规律1:
物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律2:
同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律3:
同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律4:
漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律5:
将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
题组一(规律一、二、三)
1.把一个苹果(ρ苹果<ρ水)轻轻放入装满水的杯中,苹果静止时将处于_______(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”);若苹果受到的重力为1.5N,则从桶中溢出的水受到的重力为_______N
2.将一块实心物体放入盛水的烧杯中,物体静止时如图所示。
若将该物体分成大小不同的两块仍然放在盛水的烧杯中,则
A.大块沉入杯底,小块飘在水面上B.大块、小块都沉入杯底
C.大块、小块都飘在水面上D.大块、小块都悬浮在水中
3.一只苹果的质量为140g、体积为×10-4m3,用手将其浸没在水中时,苹果受到的浮力为N(g取10N/kg),松手后苹果将(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).
4.把重10N,体积为1.2×103cm3的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态是.(填“漂浮”、“悬浮”、“沉到水底”)
5.把重5N、体积为6×10-4m3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法正确的是
A.物体上浮,F浮=6NB.物体悬浮,F浮=5NC.物体漂浮,F浮=5ND.物体沉在水底,F浮=6N
7、体积相同的三个实心小球,分别放入盛有水的A、B、C三个容器中,静止后的位置如图6所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、FC表示,则它们的大小关系是__________;_______容器中的小球密度最大.
8.将一支密度计分别放入两种不同的液体中,如图所示.若两种液体的密度分别ρ甲、ρ乙,静止时密度计所受浮力分别为F甲、F乙,则ρ甲___ρ乙,F甲____F乙
题组二(规律四、五)
1、一木块漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面,求木块的密度。
2.如图所示,用细线把木块系在容器的底部,然后向容器内注水。
当木块有一半体积浸在水中时,线对木块的拉力为5N;当木块浸没在水中时,线对木块的拉力为30N。
木块受到的重力为_________N。
3、一个边长为10cm的正方体木块浮在水面,它露出水面的部分高4cm,求:
(1)水对木块向上的压强、压力是多大
(2)木块受到的浮力多大(3)木块的重力是多大(4)这个木块的密度是多大
4.一个体积为80cm3的木块,漂浮在某种液体中,有40cm3的体积露出液面,试问:
液体的密度为多少(ρ木=×1O3kg/m3,g=10N/kg)
5、有一重为2.94N的木块体积为600cm3,在木块上放一砝码时,木块恰好没入水面,那么砝码的重为多少牛如果把砝码拿走,则木块下挂一质量为多大的铁块,木块才能刚好没入水中
(已知ρ铁=cm3)
6.一边长为10cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面。
若g取10N/kg,求:
①木块的密度是多大②用手将木块缓慢压人水中,当木块刚好全部没人水中时,手对木块的压力是多大
题组三(冰块的熔化)
1、一块冰漂浮在容器中的水面上,当冰块完全熔化后,容器中的水面______。
2、一空心冰块漂浮在容器中的水面上,当冰块完全熔化后,容器中的水面______。
3、一容器中装一定量的盐水,水中漂浮一块冰,当冰块全部熔化后,容器中的液面_________。
4、一空心冰块漂浮在油面,当冰块全部熔化后,液面___________。
(ρ油<ρ水)。
5、一大容器中装有一些水,水面上漂浮一小容器,小容器中装有下列物体,当将小容器中的物体放入大容器中后,液面如何变化。
(1)石块(ρ石>ρ水),液面__________。
(2)水;液面__________。
(3)塑料(ρ塑<ρ水)液面___________。
(4)乒乓球;液面__________。
专题二浮沉的的判断及应用
1、把质量为,体积为5dm3的实心球分别放入水中和酒精中,静止时它受到的浮力分别是多少
2、一个重20N的物体,体积为的物体
(1)投入酒精中,当物体静止时受到的浮力多少(ρ酒精=×103kg/m3)
(2)投入水中,当物体静止时受到的浮力多少(g=10N/kg)
3、一个物体重为,将其放入密度×103kg/m3的液体中静止,受到的浮力为,若放入水中静止时受到的浮力是多少
4.如图所示,一个空心球置于水中,恰能悬浮,沿虚线将其分成大、小两部分,则( )
A、小的部分上浮,大的部分下沉B、两部分仍保持悬浮
C、小的部分下沉,大的部分上浮D、物质密度未知,不能判别
拓展:
若该球是实心的
5.有一种救生艇满载时排开水的体积是,艇的自重为1×104N,为保证安全,该救生艇最多承载的人数大约是( )(g=10N/kg)
A.
18人
B.
28人
C.
32人
D.
48人
专题三、比较浮力的大小
2..
(1)体积相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水中,物体静止时受到的浮力分别为F1、F2、F3,则
F1F2F3(填“>”、“”或“=”)(ρ木<ρ水<ρ铁<ρ铜)
(2)体积相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水银中,物体静止时受到的浮力分别为F1′、F2′、F3′,
则F1′F2′F3′(填“>”、“<”或“=”)(ρ木<ρ铁<ρ铜<ρ水银)
(3)质量相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水中,物体静止时受到的浮力分别为FA、FB、FC,则FA FB FC(填“>”、“<”或“=”)
(4)质量相同的实心木球、铁球和铜球分别放在水银中,物体静止时受到的浮力分别为FA′、FB′、FC′,则
FA′ FB′ FC′(填“>”、“<”或“=”)
3.
(1)两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把他们都浸到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,哪个受到的浮力大;静止时受到的浮力哪个大
(2)若是体积相同的木块和石块呢哪个受到的浮力大;静止时受到的浮力哪个大
(3)若是质量相同的木块和石块呢哪个受到的浮力大;静止时受到的浮力哪个大
4.
(1)同样重的铁块甲和乙,甲投入在水中,乙投入在煤油中,静止后,哪个所受的浮力大
(2)同样重的木块A、B,分别投入到水和煤油中,哪个所受的浮力大(ρ木=×103kg/m3;ρ煤油=×103kg/m3)
二、典型习题
2.将质量相等的小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中,.就此现象,下列分析正确的是()
A.木块受到浮力等于石块受到的浮力B.石块受到的浮力一定小于木块所受的浮力
C.石块受到的浮力一定大于木块所受的浮力D.木块浮在水面上,排开的水重比石块排开的水重小
3.将体积相等的小石块和小木块抛入一杯水中,结果发现木块浮在水面上,而石块却沉入水中搁在杯底,.就此现象,下列分析正确的是()
A.木块受到平衡力,石块受到非平衡力B.石块受到的浮力一定小于木块所受的浮力
C.石块受到的浮力一定大于木块所受的浮力D.木块浮在水面上,所受浮力大于自身的重力
4.如图1所示,同一个小球放入三种不同的溶液中,静止时的浮力情况是()
A在水中最小B在盐水中最小C在煤油中最小D一样大
5.三个外形相同的木球、铜球和铝球,在水中静止如图2所示,则()
A.木球一定是空心的B.铜球一定是空的C.铝球一定是空心的D.都不一定是空心的
6.两个完全相同的容器,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同两个小球分别放入容器中,两球静止时,液面相平,球所处位置如图3所示,甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为P甲、P乙,则()
甲
P乙C.P甲=P乙D.无法确定
7.如图5所示,体积相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中的浮沉情况,此时甲、乙、丙三个物体所受的浮力分别为F甲、F乙、F丙,则下面关系正确的是( )
甲>F乙>F丙甲<F乙<F丙C.F甲=F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙
8.如图7所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确是( )
>FB>Fc<FB<Fc>FB=Fc<FB=Fc
9.体积相同,密度不同的三个实心小球A、B、C,放人同种液体中静止时,所处位置如图8所示.则三个小球密度大小的关系是( )
A.
ρA=ρB=ρc
B.
ρA<ρB=ρC
C.
ρA<ρB<ρc
D.
ρA>ρB>ρC
图5
专题四利用浮力求密度连接体空实心问题
1、一木块浮在水面上时,有2/5体积露出水面,将该木块放入另一液体中,静止时有3/4体积浸在液体中,求木块和另种液体的密度。
2.在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是V1,如图6(a)所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是V2,如图(b)所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是V3.如图(c)所示.金属密度是多少
3、有一金属块,在空气中称得重,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
4.一木块浮在水面上,露出水面的体积占总体积的2/5.在木块上部放一个重物A,或在其下部吊一个重物B(不计细线的重力和体积),可使木块刚好全部浸没在水中如图所示.A、B的密度均为ρ,则A、B两物体的体积之比是多少(把连接体当成一个物体)
5.一个体积是100cm3的铁球挂在弹簧秤上,若将铁球浸没在水中,此时弹簧秤的示数是5N,求:
(1)铁球受到的浮力;
(2)铁球受到的重力;(3)这个铁球是空心还是实心若空心,空心体积是多大(已知ρ铁=×103kg/m3,取g=10N/kg)(比较体积:
由F浮算出V排、由物体重力或质量算出V物)
6.如图,物体A的体积VA=20厘米3,B的体积VB=10厘米3,用细绳连接后放在水里平衡时,绳上受到的拉力F拉=牛。
求:
(1)物体A的密度.
(2)物体B的密度.