规律二:
同一物体在不同液体里,所受重力相同,液体密度越大浮力越大;
规律三:
同一物体在不同液体里完全浸没时,排开液体的体积相同,都等于物体的体积;(V物=V排)
规律四:
物体完全浸没时,它排开液体的重力小于物体的重力,排开液体的质量小于物体的质量,等于液体的密度乘以物体的体积。
三、V排:
1、如果液体密度一定时,知道F浮可求V排,反之也可求浮力。
2、如果液体密度一定时,V排的变化量等于浮力的变化量除以液体密度与g的乘积。
3、在同一容器中,V排的变化量等于液体深度变化量乘以容器的底面积。
4、在同一液体中,V排等于物体的底面积乘以物体浸入液体的深度。
5、物体放入液体中时,V排等于液体的底面积乘以液体上升的高度。
四、浮力与上下表面的压力;
1、浮力是上下表面压力的合力。
(F浮=F下-F上)
2、应用;一般上面的公式应用在求不规则图形收到液体给它的压力。
五、浮力与压强:
一般情况下,浮力与压强(压力)的综合题都是液体对容器底的压强(压力)。
1、当物体浸入液体中时,如果物体在液体中向下运动时,浮力的变化量等于液体对容器底的压力变化量。
压强变化量等于压力(浮力)变化量除以容器底面积。
2、当物体漂浮时,液体对物体底面的压强等于浮力除以物体的底面积,反之浮力等于物理底面受到压强乘以物体的底面积。
六、密度计原理:
密度计放入不同密度不同的液体中时所受的浮力相同:
1、可以应用浮力相等列方程
浮力题型讲解与练习
1、浮力与拉力的题型
1).甲、乙两物体的体积相同,甲的密度是4×103kg/m3,乙的密度是8×103kg/m3,将它们分别挂在A、B两个弹簧测力计下,则以下判断正确的是
A.A、B两弹簧测力计的示数之比F甲:
F乙=1:
1
B.若将它们都浸没在水中,甲、乙两物体受到的浮力之比F浮甲:
F浮乙=1:
2
C.若将它们都浸没在水中,A弹簧测力计的示数与甲受到的重力之比F′甲:
G甲=3:
4
D.若将它们都浸没在水中,A、B两弹簧测力计的示数之比F′甲:
F′乙=7:
3
2).如图所示,甲、乙两个质量相等的实心物块,其密度为ρ甲=0.8×103kg/m3
ρ乙=0.4×103kg/m3,甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止。
则
A.甲、乙所受浮力之比为2︰1
B.甲、乙所受浮力之比为1︰2
C.甲、乙所受弹簧拉力之比为1︰6
D.甲、乙所受弹簧拉力之比为2︰3
3),如图7所示,有两个小球M和N,密度分别为ρM和ρN。
图7甲中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球M使其浸没在水中静止;图7乙中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球N使其浸没在油中静止。
小球M所受重力为GM,体积为VM;小球N所受重力为GN,体积为VN。
小球M和N所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为FM和FN。
已知水的密度为ρ水,油的密度为ρ油,且ρ水>ρ油>ρN>ρM,则下列判断中正确的是
A.GM<GN
B.VM>VN
C.FN<FM
D.FN>FM
2、漂浮的两个物体的分析
1.)一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为ρ的液体。
将木块B放入该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:
12,把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中(如图6所示)。
若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为9:
24,则金属块A的密度为()
A.
B.
C.
D.
2、)一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装密度为ρ的液体。
将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在该液体中(A与容器底未接触),金属块A静止时,弹簧测力计的示数为F,将木块B放人该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:
12;把金属块A放在木块B上面,木块A刚好没入液体中(如图6所示)。
若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13:
24,则金属块A的体积为。
3).一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器,内装某种液体。
将体积为V的金属块A挂在弹簧测力计下并浸没在该液体中(A与容器底未接触)。
金属块A静止时,弹簧测力计的示数为F。
将木块B放入该液体中,静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:
12,把金属块A放在木块B上面,木块B刚好没入液体中(如图6所示)。
若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13:
24,则金属块A的密度为____________。
3、金属球仍入水中引起的变化题
1.如图8所示,在底面积为S的圆柱形水池底部有一个金属球,且金属就对容器地面压力为N(球与池底没有密合),圆柱型的水槽漂浮在池内的水面上,此时水槽受到的浮力为F1。
若把金属球从水中捞出并放在水槽中漂浮在水池中,此时水槽受到的浮力为F2,捞起金属球前、后水池底受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ水。
根据上述条件可以求出
1、金属球质量,体积,密度。
2、把金属球捞出放在水槽中时,液体对容器地的压强变化量为多少?
3、液面上升的高度为多少?
2.如图5所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球(球与槽底没有紧密接触),圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯受到的浮力为F1。
若把金属球从水中捞出并放在烧杯里漂浮在水中,此时烧杯受到的浮力为F2,捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量为p,水的密度为ρ水。
根据上述条件可知
A.金属球受的重力为F2–F1–pS
B.金属球被捞起前受的浮力为F2–F1
C.金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了pS
D.金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了
3.如图7所示,在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球,圆柱型的烧杯漂浮在水面上,此时烧杯底受到水的压力为F1。
若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平漂浮在水中,此时烧杯底受到水的压力为F2,此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前的变化量为p,水的密度为ρ水。
根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后
A.烧杯受到的浮力为F2–F1
B.烧杯排开水的体积增大了
C.金属球受的支持力为F2–F1–pS
D.水槽底部受到水的压力变化了pS
4、装有金属球的小容器A漂浮在盛有水的圆柱形大容器B的水面上,所受的浮力为Fl,如图8所示,若把金属从A中拿出投入水中沉到B的低部时,小容器A所受的浮力大小为F2,池底对金属球的支持大小为N,那么 ( )。
A.金属球所受重力的大小为Fl-F2
B.小容器所受重力的大小为F2
C.小容器所受浮力减小了N
D.大容器底部受水的压力减小了N
4、变化量分析
1.如图12所示的容器,上部横截面积为S1,底部横截面积为S2,容器上下两部分高分别为h1、h2,容器中盛有某种液体,有一个空心金属球用细绳系住,绳的另一端栓在容器底部,此时球全部浸没在液体中,位置如图12,绳对球的拉力为F,如将细绳剪断待空心金属球静止后液体对容器底部的减少增大了。
(用题中字母表示)
2.`图8-3甲为一个木块用细绳系在容器底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3细绳对木块的拉力为0.6N,将细绳剪断,木块上浮,静止时有2/5的体积露出水面,如图乙,求此时木块受到的浮力。
(g=10N/kg)
3、(2007年北京市)图9是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。
杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC:
OD=1:
2,物体A为配重,其质量为200g。
烧杯的底面积为75cm3,物体B的质量为320g,它的体积为40cm3。
当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1。
当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2。
若p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为_____N。
(g取l0N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)
4、如图甲所示,底面积为50cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm2的圆柱形物体B浸没在水中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,CO=2DO;物体A是质量100g的配重。
如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A上的运走向下的拉力F为0.6N,物体B有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4cm;此时,物体B所受的浮力为F浮。
水在物体B底面处产生的压强为P。
g取10N/kg,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是:
A、P的大小为500Pa。
B、F浮的大小为0.2N。
C、物体B的密度为7g/cm3. D、物体B的体积为100cm3。
5、练习利用字母表示的题型
1.如图5所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐.某瞬间细线突然断了,待稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3.由此可判断A与B的密度比为
A.(h2-h3)∶h1
B.h1∶(h2+h3)
C.(h2-h1)∶h3
D.h3∶(h1+h2)
2.如图11所示,底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。
将一密度为ρ的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h1。
若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h2。
剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h3。
若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强减小了。
密度计的几种计算:
1、(09年朝阳期末试题).如图27所示,小阳同学制作了一支密度计,密度计的上部是一个用来标刻度的圆柱形玻璃管,长为10cm,横截面积为0.5cm2,管下部分还有一个玻璃泡。
整个玻璃管、玻璃泡的质量共2.4g。
小阳同学在玻璃泡中装进1cm3的水银后,请实验室老师用酒精喷灯封闭玻璃管,当把它插进水中时,水面距上端4cm。
请你帮助小阳同学推算出:
(结果保留三位有效数字)
(1)整个密度计的体积;
(2)密度计上部玻璃管所能标出的最大密度值。
(水银的密度为13.6×103kg/m3)
2、欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度。
“土密度计”在酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3.8cm。
则此硫酸铜溶液的密度为 kg/m3。
3.一个密度计如图10所示,其刻度部分的A、B两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3~1.60×103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是_______g/cm3。
(计算结果保留两位小数)
4、小明在一均匀木棒上绕一些铅丝,使得木棒在液体中可以竖直漂浮,从而制成一个密度计。
将密度计放在水中,水面到木杆下面的距离为16.5m。
再把它放入到盐水中,液面到木杆下面的距离为14.5m。
若把它放入到酒精中,则液面到木杆下面的距离cm。
(三种液体的密度如表所示)
5.科技小组的同学们在薄壁平底试管中装入一些细沙后,制成一个“土密度计”。
把它放入水中漂浮时,试管露出水面的高度为3cm;把它放入豆浆中漂浮时,试管露出液面的高度为4cm。
若试管和细沙总质量为20g,试管横截面积为1.6cm2。
(g=10N/kg,最后结果保留两位小数)
求:
⑴在水中漂浮时,水对试管底部的压强;
⑵豆浆的密度。
其他几道题:
1.在一个圆柱形容器内盛有深为20cm的水。
现将一质量为200g的密闭空心铁盒A放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁B时,铁盒恰好浸没水中,如图11甲所示;当把它们倒置在水中时,A有1/15的体积露出水面,如图11乙所示。
小磁铁B的密度为kg/m3。
2.甲溢水杯盛满密度为?
1的液体,乙溢水杯盛满密度为?
2的液体。
将密度为?
的小球
A轻轻放入甲溢水杯,小球A浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是32g。
将
小球B轻轻放入乙溢水杯,小球B漂浮,且有1/6的体积露出液面,乙溢水杯溢出
液体的质量是40g。
已知小球A与小球B完全相同,?
大于?
1则下列选项正确的是
A.小球A的质量为32gB.小球B的质量为8g
C.?
1与?
2之比为2?
3D.?
1与?
2之比为24?
25
综合计算题
1.育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物。
图21是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。
图中水箱A是一个边长为50cm的正方体;浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体,其底面积SA为80cm2,高为35cm;放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,其底面积Sc为55cm2,厚度d为1.5cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度l为10cm。
请你计算出水箱中的水深H至少为多少时,浮筒B刚好能将放水阀门C打开?
2·小林设计了一个由蓄水罐供水的自动饮水槽.如图18所示,带有浮球B的直杆AB能绕0点转动。
C为质量与厚度不计的橡胶片一AC之间为质量与粗细不计的直杆,当进水口停止进水时,AC与AB垂直,杆AB成水平静止状态,浮球B恰没于水中。
浮球B的体积为l×10-4m3。
·此时橡胶片恰好堵住进水口,橡胶片C距槽中水面的距离为0.Im。
进水管的横截面积为4cm2,B点为浮球的球心,OB=6AO。
不计杆及浮球B的自重(g取10N/kg).
求:
(1)平衡时细杆对橡胶片C的压力大小;
(2)蓄水罐中水位跟橡胶片处水位差应恒为多少米。
3.图24是课外小组的同学们设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置.其中重为1N的浮球固定在横杆AB右端(B为浮球的中心),杆AB能绕O点转动,且OB是OA长度的4倍.横杆AB左端压在厚为1cm的进水阀门C上,进水口的横截面积为4cm2.阀门C正好堵住进水口时,水箱内停止蓄水,杆AB在水平位置,且浮球刚好有1/3的体积露出水面,浮球B的体积为331.5cm3.进水口距箱底30cm,水箱内溢水管长为40cm,D是一个横截面积为30cm2、厚为1cm的排水阀门.用金属链将排水阀门D与水箱顶部排水按钮相连,当按动按钮时,铁链向上拉起排水阀门D使其打开,水箱排水,要打开排水阀门D,铁链给它的拉力至少是12.2N.(进水阀门C、直杆AC、横杆AB的重力均忽略不计.(g取10N/kg)
求:
(1)进水阀门C所受水箱中水的向下的压力;
(2)停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少?
(3)排水阀门D的最大质量为多少千克?
4.图27是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。
水箱底部有一出水孔,底盖A可以顶住水箱的出水孔。
只要牲畜饮水,饮水槽中的水位就会下降,浮球C受到的浮力减小,底盖A打开,水就会通过出水孔从水箱流入饮水槽自动补水。
设计水箱的最高水位为h1。
水箱出水孔横截面积是30cm2。
底盖A及竖杆B的总质量是400g,浮球C的体积是2dm3;若将浮球C换成同体积的浮球D,设计水箱的最高水位将变为h2,已知将浮球C换成同体积的浮球D后,再次达到设计水箱的最高水位时,水箱底部受到水的压强减小了2000Pa。
浮球C与浮球D的密度?
?
C∶?
?
D=2∶5。
(g取10N/kg)
求:
(1)浮球D的密度?
?
D;
(2)设计水箱的最高水位h1。
图27
浮力(竞赛)
1.两个质量相等、材料不同的实心球甲和乙,把它们放入水中,露出水面的体积分别为总体积的1/3和1/2。
则:
( )
A、甲、乙体积之比为3∶2。
B、甲、乙密度之比为4∶3。
C、甲、乙所受浮力之比为2∶3。
D、甲、乙所受浮力之比为3∶2。
2.放在桌子上的圆柱形容器内装有某种液体,球形物体甲和乙用细线相连悬浮在液体中,若将细线剪断,乙物沉至容器底部,由此可知:
( )
A、甲、乙受到的浮力大小都不变。
B、液体对容器底部的压力减小。
C、容器底部受到液体的压强不变。
D、容器对桌面的压强不变。
3.已知小球A、B、C在水中分别处于漂浮、悬浮和下沉。
现把它们放入一只空盒,并且空盒漂浮在盛水的容器中,则下列说法中正确的是:
( )
A、把小球A从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面要上升。
B、把小球B从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面要下降。
C、把小球C从小盒中拿出来放入水里,容器中的水面不变。
D、若将三个小球同时放入水中,容器中的水面要下降。
4.船上载有钢材时,甲板离水面高为h,如果把钢材放入水中,并且用绳捆住挂于船下,则:
( )
A、船的甲板离水面的高度h不变。
B、h变大。
C、h变小。
D、无法判断。
5.如图5所示,一个一端开口的U形玻璃管,管中装有水,管的左端封闭着一些空气。
水中有一只小试管浮在水面,管中也封闭着一段空气,如果向右管中注水,则:
( )
A、小试管将下沉。
B、小试管将上浮一些。
C、小试管先下沉,后上浮。
D、无法判断。
图5图6图8
6.如图6所示,同一木块C两次均停留在水中同一深度(水面与木块上表面齐平)。
则甲图中所放铁块A与乙图中所挂铁块B的物重之比为(ρ铁=7.9×103kg/m3)。
7.把一块金属块悬挂在弹簧测力计的下端时,示数为16N;当金属块浸没在水中时,示数为14N。
把金属块和另一实心物体一起悬挂在弹簧测力计的下端时,示数为24N;当它们都浸没在水中时,示数为2N。
则该实心物体的密度为。
(g取10N/kg)
8.已知ρ木=0.6×103kg/m3,ρ铁=7.9×103kg/m3,把一个木块和一个铁块捆在一起,放在水中恰能悬浮,则木块和铁块的质量之比是。
9.物体甲的体积为25cm3,乙的体积为10cm3。
现用细线把它们连接起来放在水中,静止时如图8所示。
已知细线的拉力为0.15N,则物体甲的密度为,乙的密度为(g取10N/kg)。
10.甲、乙两块金属的质量相等,密度分别为ρ甲=8×103kg/m3和ρ乙=4×103kg/m3。
现用它们分别制作两个空心部分体积相等的空心球,其中甲球在水中恰能悬浮。
问:
把乙球放入水中,其露出水面的体积占其整个体积的几分之几?
11.有一重2N的金属筒,口朝上放入水中时有2/3的体积浸没在水中;如果在桶内装入100cm3的某种液体后,再放入水中,金属筒有1/15的体积露出水面。
求:
(1)金属桶的体积。
(2)金属桶内液体的密度。
(g取10N/kg)
12.一块冰内有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm。
当冰熔化后,水面又下降了0.44cm。
高量筒内横截面积为50cm2,则该石块的密度是多少?
2012年九年级物理辅导—浮力
一.选择题(每题3分,共30分)
1.在浅海中潜入海底观光是人们旅游休闲的方式之一。
人从水下2m继续下潜的过程中他受到海水的浮力和压强变化的情况是()
A.浮力逐渐变小B.浮力逐渐变大
C.压强逐渐变小D.压强逐渐变大
2.某农户生绿豆芽时,将绿豆倒人盛水的容器中,发现成熟饱满的绿豆沉入水底,干瘪、虫蛀的绿豆漂浮在水面上,产生这一现象的原因是:
()
A.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力大于重力
B.沉底的绿豆受到的浮力小于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
C.沉底的绿豆受到的浮力大于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力等于重力
D.沉底的绿豆受到的浮力等于重力,漂浮在液面的绿豆受到浮力小于重力
3.小晴在清洗苹果和梨子时,发现苹果漂浮在水面,而梨子却沉到水底。
对此,她做出了如下推断,其中正确的是()
A.梨子所受的浮力一定比梨子所受的重力大
B.梨子所受的浮力一定比梨子所受的重力小
C.苹果所受的浮力一定比苹果所受的重力大
D.苹果所受的浮力一定比苹果所受的重力小
4.砌墙时,随着墙体高度的增加,地基受到的压力会逐渐增大。
下图像中,能正确描述砌墙时地基受到的压强与压力大小关系的是:
()
5.下列有关压强和浮力的说法正确的是()
A.抽水机是利用大气压工作的
B.无论是在广州还是在西藏,做托里拆得实验的结果是一样的
C.设想地球的引力减小一半,漂浮在水面上的船排开水的体积也减小一半
D.浸没在水中的物体,处在水中的位置越深,受到的浮力越大
6.取一片金属箔做成中空的桶,它可以漂浮在盛有水的烧杯中。
如果将此金属箔揉成团,它会沉入水底。
比较上述两种情况,则下列说法中正确的是()
A.金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小
B.金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大
C.金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大
D.金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力
7.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒水放置,如图所示。
两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则()
A.pA>pBFA>FBB.pA<pBFA=FB
C.pA=pBFA<FBD.pA<pBFA>FB
8.科学家们研究发现,同一物体越靠近赤道,所受的重力越小;越靠近地球两极,所受的重力越大。
一艘军舰从我国青岛海港出发,前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务,若军舰总质保持不变,根据上述信息,比较军舰在青岛和亚丁湾两地海域所受浮力的大小,下列说法正确的是()
A、在亚丁湾所受浮力较小B、在亚丁湾所受浮力较大
C、在两地所受浮力相等D、不知两地海水密度是否一样,无法比较浮力大小
9.用托里拆利实验测定大气压的数值(玻璃管内水银面上方是真空)。
下列过程会导致测量数值发生变化的是()
A.将实验从山下移到山上B.使玻璃管稍下降一点
C.使玻璃管稍倾斜—点D.换用稍粗点的玻璃管
10.如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触。
则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是()
A、甲变小,乙不变B、甲变大,乙不变
C、甲不变,乙变大D、甲变小,乙变大
二.填