浮力计算解题方法总结.docx

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浮力计算解题方法总结

浮力计算解题方法总结

一①压力差：

根据浮力产生的原因，浮力F浮＝F向上－F向下表面压力差，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。

针对性练习：

1．如图，取一个瓶口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

2、一圆柱形桥墩的体积是20m3，浸入水中的体积是总体积的3/5，则桥墩受到水的浮力为N

3.一个长方体的木块浸没在水中，上表面受到水向下的压力20N，下表面受到水向上的压力50N，求该木块在水中受到的浮力是_______.

4.长方体物块浸在水中，受到的浮力为98N，已知上表面受到的压力是50N则下表面受到的压力为_____

5．将体积是1dm3的物体浸没在水中，当它受到水的向上压力是30N时，它受到水向下的压力是______N，此时物体所受浮力是______N．当物体在水中的深度变化后，它受到水向下的压力变为30N时，它受到水向上的压力是______N，此时浮力是______N．（g=10N/kg）

二称重法：

利用两次侧重之差计算。

若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为G和F示，则物体在液体中所受浮力为F浮=G-F示。

此法常称为重差法。

1、重为4牛的物体，挂在弹簧秤上，当物体浸没在水中时，其示数为2.55牛，则物体受到的浮力为牛。

2.挂在弹簧测力计上的铁块重7.9N，当它全部浸没在水中时,测力计的示数是6.9N，铁块受到的浮力是N，如果铁块刚好有一半体积露出水面,铁块受到的浮力_______N，测力计的示数是_____N。

3.用弹簧测力计拉着一个石块，把石块慢慢浸没入水中，在这个过程中拉力F与石块浸没的深度h的关系图像是（）

4.质量为5千克的铝块，用弹簧秤吊住它，将其置于酒精中时，弹簧秤的读数为30牛。

求酒精对铝块的浮力

三阿基米德原理的理解：

（

容器盛满液体时，直接知道排出（溢出）的液体重力G时可用）。

（在已知排出液体的质量m时（即排水量时））

（在已知液体密度和排开液体体积时用。

）

强调：

和

的关系，

等于物体浸入液体的那部分的体积，即

只有物体完全浸入液体时：

实验回顾：

某同学做验证阿基米德原理的实验，如图所示，完成下列各题。

（1）实验的合理步骤是：

。

（2）将图中的数据填入表中

物体重G（牛）

物体浸入液体时弹簧秤的示数F（牛）

小筒重G1（牛）

小筒和液体的总重（牛）

（3）计算物体受到的浮力F浮=牛。

（4）物体排开的液重G液=牛。

（5）实验的结论是：

针对性练习：

1、两手分别拿着一个小木块和一个大石块浸没在水中．同时松手，小木块上浮．大石块下沉，所受浮力较大的物体是（）

A．小木块B．大石块

C．一样大D．无法确定

2、浸没于水中的钢球，在继续下沉过程中（）

A．它受到的浮力变大，压强变大B．浮力变小，压强变小

C．浮力不变，压强变大D．浮力不变，压强变小

3、悬挂着的金属球A依次浸没在清水和浓盐水中，则A球两次所受浮力相比较是（）

A．两次的浮力一样大B．浸没在盐水里受的浮力较大

C．浸没在清水里受的浮力较大D．条件不足，无法判断

4．将重为2.5N的物块放入盛满水的溢杯中，从杯中溢出0.5N的水，则物块受到的浮力是（）

A.3NB.2.5NC.2ND.0.5N

5、一质量为100克的物体，放入装满水的杯子中，溢出了40克水该物体所受的浮力_______.

6、某同学将一质量为300g的金属块轻轻放入盛满水的容器中，溢出了80ml的水，则金属块受到的水的浮力是（）

A．0.8NB．3.5N

C．2.2ND．3N

7、把一实心铁块放入盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g（ρ酒精＝0.8×103kg/m3），若把这一铁块放入盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（）

A．15gB．12.5g

C．10gD．8g

8、有一物体受到的重力为0.5N，把它浸没在盛有水的烧杯中，溢出的水所受到的重力为0.3N，则物体受到的浮力（）

A．一定为0.5NB．可能为0.4N

C．一定为0.3ND．可能为0.2N

9、一金属块的体积为1分米3，全部浸入水中时排开水的体积是多少？

排开水的重为多少？

金属块所受的浮力为多少？

常考综合1：

.称重法与阿基米德原理综合求物体密度

例1、某物体在空气中用弹簧称得读数为10牛，全部浸入水中用弹簧称得读数为6牛，那么

①该物体在水中所受的浮力多少？

（取g＝10N/kg）

②物体的体积多大？

③该物体的密度多少？

针对性练习：

1、科考队员在野外考查时获得一些金属矿石，他选取一块金属矿石挂在弹簧测力计下，金属矿石在空气中时弹簧测力计的示数为18N，他把矿石浸没在盛有水的烧杯中，此时弹簧测力计的示数变为12N．求：

①金属矿石的质量；

②金属矿石受到的浮力；

③金属矿石排开水的体积；

④金属矿石的密度．

2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，求：

（g取10N／kg）

（1）圆柱体受的最大浮力。

（2）圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。

（3）圆柱体的密度。

3、为了测定小块橡皮泥密度,可选用的器材有:

①弹簧测力计②量筒③水④细线.烧杯,请设计两种不同的方案推导出橡皮泥密度的表达式。

每种实验方案只允许使用一种测量器材。

（可画图说明）

通过浮力求物体密度方法总结：

4、平衡法

浮沉状态的判断判断浮沉才能做题目

松手后受力情况

松手后状态

密度关系

稳定后状态

稳定后受力

F浮>G

上浮

ρ液>ρ物

漂浮

F浮=G

F浮=G

悬浮

ρ液=ρ物

悬浮

F浮=G

F浮

下沉

ρ液<ρ物

沉底

F浮+F支=G

漂浮问题“五规律”：

（历年中考频率较高，）

规律一：

物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；

规律二：

同一物体在不同液体里，所受浮力相同；

规律三：

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；

如轮船从江河驶入海里，浮力________,排开体积_______,轮船将________

规律四：

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；

例一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的1/3，则物体密度为（2/3）ρ

分析：

F浮=G则：

ρ液V排g=ρ物Vg

ρ物=（V排／V）,ρ液=

ρ液

规律五：

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。

常考综合2：

.称重法与阿基米德原理综合求物体密度

例2：

一物块停在水中时，露出水面的体积为

，它的总体积为

，求：

（1）物块在水中所受的浮力为多大？

（2）物块的密度为多少？

针对性练习：

1．密度是

的木块，体积是

，当它浮在水面上时，求：

（

）

（1）木块的重力；　

（2）木块受到的浮力；

　　（3）木块排开水的体积；　（4）木块露出水面的体积．

2、有一边长为L的正方体木块放入水中静止时，有2/3L的体积浸没在水中，当把木块投入到某种油中静止时，木块有1/5的体积露出油面，求：

（1）木块的密度；

（2）油的密度

3、质量为270g的铝球悬浮于水中，求

（1）球受到的浮力应是多少？

（2）球的体积应是多少？

（3）球中间空心部分的体积是多少？

（g=10N/kg）

4、质量为1

，体积为2

的实心球，把它浸没水中，所受的浮力多大？

绳上拉力多大？

若绳子剪断，则球露出水面的体积为多少？

球的密度为多少？

7、如图所示，将一空玻璃小试管放入盛有60cm3水的量筒中，量筒中水面升至73cm3处，再将其压入水中，水面降至66cm3处（量筒中水的质量未变）.求：

（1）小试管的质量；

（2）小试管玻璃的密度.

8.如图所示，在空气中称木块重6N；当该木块的3／5体积浸入水中时，弹簧测力计的示数恰好为零。

求：

（1）木块的密度是多大?

（2）若把木块从弹簧测力计上取下，并轻轻放入水里，那么在木块上加多大竖直向下的压力，才能使木块刚好全部浸入水中?

（g取10N／kg）

常考题型3：

比较问题

（1）浮力大小的比较方法

例3将甲乙丙丁四个体积相等的小球投入水中，如图所示，则比较浮力大小顺序。

例4将甲乙丙丁四个质量相等的小球投入水中，如图所示，则比较浮力大小顺序。

总结：

比较浮力的方法

公式法：

F浮=G排=ρ液gV排

沉浮条件：

漂浮和悬浮：

F浮=G物下沉：

F浮

（2）V,ρ的比较方法

例5将甲乙丙3个体积相等的实心小球投入水中，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉，，则比较ρ大小顺序。

m大小顺序

例6将甲乙丙3个质量相等的实心小球投入水中，甲球漂浮，乙球悬浮，丙球下沉，，则比较ρ大小顺序V大小。

针对性练习：

1．如图所示，甲、乙、丙三个球体积相等，甲球沉在水底，乙球悬浮在水中，丙球漂浮在水面上，则它们所受的浮力[]

A.F甲＜F乙＜F丙B.F甲＞F乙＞F丙

C.F甲=F乙＞F丙D.F甲=F乙＜F丙

2．三个质量相等的实心铜球、铁球、铝球，浸没在同样的液体中，则下列说法中正确的[]

A.铜球受到的浮力大B.铁球受到的浮力大

C.铝球受到的浮力大D.三球受到的浮力一样大

3、将完全相同的三个小球同时放入三种不同的液体中，它们静止时的情况如图A、B、C所示，由此可知，小球在三种液体中受浮力FA、FB、FC的大小关系是:

A.FA>FB>FCB.FC>FA>FB

C.FB>FC>FA;D.FA=FB=FC. 

4．三个体积相同的铜球，铁球，木球投入水中时静止如图所示．则所受浮力[]

　　A．木球最小　　B．铁球最小　　C．铜球最小　　D．一样大

5、把木球、铁球、铜球同时放入水中，静止后如图所示，则下列说法中不正确的是（　　）

A　甲球一定是木球B　乙球一定是空心的

C　丙球一定是空心的D　丙球可能是空心的，也可能是实心的

6、小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船，把它们放在盛有水的水槽中，然后往小船放入不同质量的物体，它们均能漂浮在水面上，如图所示。

针对此现象，下列说确的是（   ）

A．三只小船受到的浮力相等

B．三只小船底面受到的压力相等

C．小船所装物体越重，受到的浮力越大

D．小船所装物体越轻，受到的浮力越大

7、质量均匀的物体，悬浮在某种液体中，如果把此物体分成大小不同的两部分，则（   ）

A．大块的下沉，小块的上浮            B．大小两块都下沉

C．大小两块都上浮     D．大小两块都仍悬浮在液体中

常考题型4：

压强、压力和浮力的综合应用

判断容器底部压力变化情况

首先判断物体沉浮状态，结合阿基米德原理判断V排的改变。

在普通容器中，放入物体，液面上升但不溢出，则h随V排变化而变化。

在满水溢水杯中，放入物体，h不变化，则容器底部所受压力不改变。

例7木块下方吊着一铁块悬浮在水中，如果将绳子剪断，当铁块和木块静止时，水对容器底部的压强和压力的变化（　　）

A．压强不变，压力不变B．压强变小，压力变大

C．压强变大，压力变小D．压强变小，压力变小

针对性练习：

1、如图所示，三个完全相同的容器装有适量的水后，在乙容器放入木块漂浮在水面上，丙容器放一个小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器水面高度相同，下列说确的是（　　）

A．三个容器中，水对容器底的压强相等

B．三个容器中，水对容器底的压力不相等

C．如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大

D．如果向丙容器中加入酒精，小球将上浮

2、如图10.1-10所示，将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。

当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：

（1）木块浸没在水中受到的浮力

（2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积多大

（3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少

3、（10分）将质量为2.7kg的冰块投入水池中，这时水池中水的深度为1.5m，如图10.3-11所示，求：

（1）冰块露出水面的体积；

（2）若要冰完全恰好浸没，需要施加给冰多大的压力？

（3）冰完全熔化后，水对池底的压强。

（ρ水＝1.0×103kg/m3ρ冰＝0.9×103/m3）

冰融化问题

例8漂浮在水面的冰块融化后，液面会升高吗？

容器底部的压强会发生变化吗？

提示：

比较V排和V化水

当冰放入盐水中时，冰熔化后，液面如何变化？

例9如图所示，一块0℃的冰放在盛有0℃的水的容器中．已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0℃的水后．容器中水面的位置将。

例10漂浮在水面的含有小木块的冰块融化后，液面会升高吗？

容器底部的压强会发生变化吗？

提示：

通过比较前后两次浮力大小比较V排大小

例漂浮在水面的含有小铁块的冰块融化后，液面会升高吗？

容器底部的压强会发生变化吗？

浮力的应用

1轮船

轮船问题注意：

轮船一旦漂浮，F浮=G

例在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图4所示．其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线．当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度ρ1和ρ2的关系，有（）．

A.浮力增大，ρ1＝ρ2

B.浮力减小，ρ1＝ρ2

C．浮力不变，ρ1>ρ2

D.浮力不变，ρ1<ρ2

一艘排水量100吨的货船，船上装有质量为8吨的货物A，货物A的底面积为5m2（货物A地面与船完全接触）．求：

（1）该船满载时受到的浮力；

（2）货物A对船的压强；

（3）将货物A从船上卸下后，船排开水的体积减少多少？

（ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg）

2密度计

原理：

漂浮时：

F浮=G=G排=ρ液gV排

当ρ液较大时，密度计露出的部分多；

当ρ液较小时，密度计露出的部分少；

特点

密度计刻度，上小下大。

密度计上粗下细不均匀，所以密度计上疏下密。

例小明自制了一支密度计，将其分别放入盛有液体密度为ρ甲和ρ乙的甲、乙两个容器中，静止时，如图10所示，从观察到的现象可以判断：

ρ甲ρ乙；密度计在甲液体中所受的浮力___在乙液体中

所受的浮力，若该密度计排开液体的质量分别为ｍ甲、ｍ乙，则ｍ甲ｍ乙（该题两空均选填“＜”“＝”或“＞”）。

例用密度计去测量某一池盐水的密度，结果是准确的；如果不慎在它顶端粘了一橡皮泥，再去测同一池盐水，则此时测得的密度值（）

A.仍是准确的

B.不准确，比原来偏小

C.不准确，比原来偏大

D.不准确，但无法判定比原来偏大还是偏小

3潜水艇

原理：

通过改变自身重力来实现上浮下沉。

例:

为增加学生的国防知识，阳湖中学九

（2）班同学到东海舰队参观某型号潜水艇．潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5×103m3，艇两侧有水舱，潜水艇截面如图所示．通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮．（海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg）

（1）水舱未充海水时，潜水艇总重力为

9.27×106N,此时，漂浮在海面的潜水

艇排开海水的体积是多少？

（2）为使潜水艇完全潜人海水中，至少应

向水舱充人海水的重力是？

（3）潜水艇的艇壳用高强度的特种

钢板制造的原因是什么

图像题

图3

例一个边长为a的立方体铁块从图3（左）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平）下降至图中的虚线位置，则图3（右）中能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是（）

例.用细线拉着一个边长为a的立方体铁块从图4（左）所示的实线位置（此时该立方体的下表面恰与水面齐平）下降至图中的虚线位置，则图4（右）中能正确反映铁块所受拉力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图像是（）

图7

例某地在湖面上修建一座大桥，图7甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图。

在整个投放过程中，石料以恒定速度v=0.1m/s下降。

图7乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像（从t=0时开始投放到石料刚好接触湖底前）。

忽略水的摩擦阻力，g取l0N／kg.求：

（1）小石料的质量；

（2）完全浸没后，石料所受的浮力；

（3）圆柱形石料的密度；

（4）湖底受到水的压强。