浮力测试题含参考答案Word文档下载推荐.docx

1、物，物体上浮；液液=物，物体悬浮；对于质量分布不均匀的物体，如空心球，求出物体的平均密度，也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。3、正确理解漂浮条件：漂浮问题是浮力问题的重要组成部分，解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。（1）因为F浮=液gV排，G物=物gV物，又因为F浮=G物（漂浮条件）所以，液gV排=物gV物，由物体漂浮时V排物，即物体的密度小于液体密度时，物体将浮在液面上。此时，V物=V排+V露。（2）根据漂浮条件F浮=G物，得：液gV排=物gV物，V排=V物同一物体在不同液体中漂浮时，物、V物不变；物体排开液体的体积V排与液体的密度液成反比。液越大，V排反而越小。4、计

2、算浮力的一般方法：计算浮力的方法一般归纳为以下四种：（1）根据浮力产生的原因F浮=F向上F向下，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物体。（2）根据阿基米德原理：F浮=G排液=液gV排，这个公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时要已知液和V排。（3）根据力的平衡原理：将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中，静止时，物体受到重力，浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡：即F浮=G物F拉（4）根据漂浮、悬浮条件：F浮=G物，这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。运用上述方法求浮力时，要明确它们的适用范围，弄清已知条件，不可乱套公式。5、浮力综合题的一般解题步骤：（1）明确研究对象，判断它所处的状态

3、。当物体浸没时，V排=V物，当物体漂浮时，V排+V露=V物，（2）分析研究对象的受力情况，画出力的示意图，在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。（3）根据力的平衡原理列方程，代入公式、数值、进行计算，得出结果。典型例题解析：例1、边长1dm的正方形铝块，浸没在水中，它的上表面离水面20cm，求铝块受的浮力？（铝=2.7103kg/m3）解法一：上表面受到水的压强：P上=水gh上=1.0103kg/m39.8N/kg0.2m=1.96103Pa上表面受到水的压力F向下=P上S=1.96103Pa0.01m2=19.6N下表面受到水的压强P下=水gh下=1.00.3m=2.94下表面受到水的

4、压力F向上=P下S=2.940.01m2=29.4N铝块所受浮力F浮=F向上F向下=29.4N19.6N=9.8N解法二：V排=V物=（0.1m）3=103m3F浮=水gV排=1.0103m3=9.8N答案：铝块所受浮力是9.8N。说明：（1）解法一适用于规则物体，解法二说明浮力大小只与液、V排有关，与物体密度和深度无关。（2）题中铝块密度是多余条件，用以检验对阿基米德原理的理解。若误将铝、代入公式，求出的将是物体重力。在用公式求浮力时，要在字母右下方加上脚标。例2、容积为1000m3的氢气球，吊篮和球壳的质量为150kg，在空气密度1.29kg/m3的条件下，这气球能载多少吨的物体停留在空中

5、？现在需要载900kg的物体而保持平衡，应放掉多少立方米的氢气？（氢气密度为0.09kg/m3）解析：由阿基米德原理可知，气球受到的浮力为：F浮gV1.29kg/m3103m31.264104N分析它们的受力，气球能载的物重应是浮力与它自身重量之差：即在空中能载的物重为：G1F浮G1.264104N1509.8N11.17103N它的质量为：它现在多载的物体的质量为：m1140kg900kg240kg即：F240kg9.8N/kg2352N这一个力也是由气球产生的浮力，如果放掉了一部分的氢气后，体积变小浮力也变小，所以应放掉的氢气体积为：例3、如图3所示，底面积为80cm2的容器中盛有深30c

6、m的水。将一质量为540g的实心铝球投入水中。问：（1）铝球浸没在水中时受到的浮力是多大？（2）投入铝球后，水对容器底部的压强增加了多少？（3）若用一根最多能承受4N拉力的细绳系住铝球缓慢向上拉，当铝球露出水面的体积为多大时绳子会拉断？（已知铝=2.7103kg/m3，取g=10N/kg）。（1）根据阿基米德原理，铝球在水中受到的浮力为F浮=水gV排由题意可知，V排=，得V排=0.2103m3所以，F浮=110N/kg0.2103m3=2N（2）设投入铝球后水面上升的高度为H，则：H=V/S=0.2103m3/80104m2=0.025m水对容器底部增加的压强是：P=水gH=10.025m=2

7、.5102Pa。（3）设当铝球露出水面的体积为V露时，绳子会断，此时的浮力为F浮，则：F浮=GF拉即水gV排V排=1.4104m3V露=VV排=0.2103m31.4104m3=0.6例4、如图4所示的直筒形容器的底面积为100cm2，筒内有用密度不同的材料制成的a、b两实心小球。已知a球的体积为80cm3，是b球体积的3.4倍。两球用细线相连能悬浮在水中。现剪断细线，a球上浮，稳定后水对容器底的压强变化了40Pa。试求：（1）细线被剪断前后水面的高度差。（2）a、b两球的密度。（本题g取近似值10N/kg）（1）分析容器底部的压强变化的原因，是因为剪断细线后，a球上浮，由悬浮变为了漂浮，排开

8、水的体积变小，液面下降，由p=gh可知应有：p=gh故液面下降高度为：h=0.004（m）=0.4（cm）（2）经分析可知a球露出水面的体积应为液体下降的体积，所以，a球漂浮时露出部分的体积V露=hS=0.4100=40（cm3）此后球排开水的体积为：V排=VaV露=Va应用阿基米德原理，对a来考虑，a球漂浮时有：水gV排=agVa，故，a=水=0.5103kg/m3把a、b看作一个整体来考虑，a、b一起悬浮时有：水g（Va+Vb）=agVa+bgVb将Va=3.4Vb代入解得：b=4.4水3.4a=2.7例3与例4都是浮力与压强结合的题目，解这一类问题时，一定要抓住液体压强的变化，是因为液体

9、中的物体浮力发生了变化，引起液体的深度的变化，才引起了压强的变化。另外,例4还有一个整体与局部的关系。例5、一木块在水中静止时，有13.5cm3的体积露出水面，若将体积为5cm的金属块放在木块上，木块刚好全部浸在水中，求：金属块密度？这是两个不同状态下的浮力问题，分析步骤是：（1）确定木块为研究对象，第一个状态是木块漂浮在水面，第二个状态是木块浸没水中，金属块与木块作为整体漂浮在水面。（2）分析木块受力，画出力的示意图。（3）根据力的平衡原理列方程求解：甲图中：F浮=G木（1）乙图中：=G木+G金（2）（2）式（1）式得：F浮=G金代入公式后得：水gV木水g（V木V露）=金gV金水V露=金V金

10、金=水=1.0103kg/m3=2.7金属块的密度是2.7103kg/m3。（1）涉及两种物理状态下的浮力问题，往往要对两个不同状态下的物体分别进行受力分析，再根据力的平衡原理列出两个方程，并通过解方程求出结果来。（2）本题的另一种解法是：木块增大的浮力等于金属块重，即F浮=G金，代入公式：水gV排=金gV金其中V排=13.5cm3，（它等于没有放上金属块时木块露出水面的体积。）代入数据后：1.0g/cm313.5cm3=金5cm3金=2.7g/cm3=2.7变换角度分析问题可以提高思维能力。*例6、如图，一只盛有水的大瓷碗内放一根粗细和质量都均匀，长度为L的木直尺，搁在碗沿上静止尺子的1/4

11、浸在水中，1/4在碗沿外.求尺子的密度分析尺子的受力情况是受三个力的作用：重力G、浮力F浮、碗边对尺子的支持力N，如图所示，其中支持力N是通过支点的，对转动没有意义。根据杠杆平衡的条件可知：GOB=F浮OA设尺子的密度为，横载面积为S，则：G=gSL，由阿基米德原理，它受到的浮力为：F浮=水gS（L/4）再由AODBOF得：故由联合解得：=5水/8=0.625例7、一木块浮于足够高的圆柱形盛水容器中，如图7所示，它浸入水中部分的体积是75cm3，它在水面上的部分是25cm3。（g取10N/kg）求：（1）木块受到的浮力；（2）木块的密度；*（3）若未投入木块时，水对容器底部的压力为F0。试分别

12、表示出木块漂浮时、木块浸没时，水对容器底部的压力F1和F2；*（4）从未投入木块到漂浮，从漂浮到浸没的三个状态中，水对容器底部第二次增加的压力为木块浸没时水对容器底部压力的n分之一，求n的取值范围。设木块在水面上的体积为V1，浸入水中体积为V2。（1）由阿基米德原理：F浮=水gV排F浮=水gV2=103107510N6N=0.75N（2）由二力的平衡：F浮=G木，又因G木=木V木g所以木=0.75（3）考虑到容器为圆柱形，木块漂浮时，水对容器底部压力为F1，F1=F0+水gV2木块浸没时，水对容器底部压力为F2，F2=F0+水g（V1+V2）（4）水对容器底部第二次增加的压力为F，F=F2F1=水gV1据题意有：n=因为，F00，则，n4。巩固练习：1、将一物体挂在弹簧秤下，示数是1.96N，若把它浸没水中时，弹簧秤示数是1.47N，则物体的体积是_m3，物体的密度是_kg/m3。2、质量相等的木块和冰块漂浮在水中（木=0.6103kg/m3，冰=0.9103kg/m3，）则木块受到的浮力_冰块受到的浮力，木块排开水的体积_冰块排开水的体积。（填“大于”“等于”或“小于”）3、某物体浸没水中时，弹簧秤的示数是它在空气中称时的4/5，则物体