浮力解题方法指导及典型计算题.doc
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浮力计算题方法指导及典型题目
浮力计算题是学生学习中的一个重点和难点,很多学生都感到束手无策,其实浮力计算题也有一定的解题方法和思路.
一、解浮力题的基本途径
初中教材主要向学生介绍计算浮力的四个基本途径,每一个方法都有各自的适用条件,要做到准确掌握.
1.压力差法:
利用浮力产生的原因
F浮=F下-F上.
该方法适用于判断物体是否受浮力,或在已知形状规则的物体浸入某深度时计算浮力.
2.弹簧测力计法:
利用弹簧秤两次读数不等计算浮力
F浮=G-G'.
该式适用于在液体中下沉的物体.
3.原理法:
利用阿基米德原理
F浮=ρ液gV排.
该式是普遍适用的浮力计算法.
4.状态法:
利用物体悬浮或漂浮的条件
F浮=G.
该式适用于漂浮或悬浮的物体.应注意:
悬浮时,V排=V物;漂浮时V排<V物,要找到V排和V物的关系.
其中,弹簧测力计法、原理法、悬浮或漂浮法是常用的计算浮力的方法.原理法是最基本的方法,其它方法一般要与原理法联合使用,才能顺利圆满的解决浮力问题.
二、解题思路及步骤
1.审题:
抓住题目中的关键词语和信息,找出隐含条件,确定是哪一类问题,找出适当的公式.如:
看到“漂浮”“悬浮”“露出水面”“轮船在海上航行”等信息,确定用悬浮或漂浮法解题,列出相应公式F浮=G.
2.对公式适当变形:
如F浮=G.
ρ液gV排=mg=ρ物V物g.
即ρ液V排=ρ物V物.
可见,此类型题可以求的物理量(密度和体积)有四个:
ρ液、V排、ρ物、V物,任意知道三个量,可求第四量.
三、典型题目计算:
有关弹簧测力计法
1、一个重5N的石块,挂在弹簧测力计上,将它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3N,求:
石块受到的浮力?
石块的体积?
石块的密度?
甲
乙
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,图乙是弹簧测力计示数F随圆柱体逐渐浸入水中深度h的变化情况,求:
(g取10/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力;
(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、小华为了探究物体在水中不同深度所受浮力的变化情况,如图13所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
1
2
3
4
5
6
7
h(cm)
0
2
4
6
8
10
12
F(N)
6.75
6.25
5.75
5.25
4.75
4.25
4.25
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重N,第4次实验时,物体受到的浮力N;
(2)求:
(g取10/kg)圆柱体的密度。
4、在空气中用弹簧秤称某石块所受重力为5牛;浸没在水中称量,弹簧秤的示数为2牛;浸没在另一种液体中称量,弹簧秤的示数为1.4牛,求这种液体的密度。
状态法
1、把一密度为0.6×103kg/m3体积为100cm3的木块轻轻地放入一装满水的木桶中,求
(1)木块露出水面的体积;
(2)溢出水的质量。
2、一木块浮于足够高的圆挂形盛水容器中,它浸入水中部分的体积是75cm3,在水面上的部分是25cm3。
求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度。
3、密度为0.9×103kg/m3质量为8.1千克石蜡,
(1)放入足量水中,石蜡受到的浮力多大?
(2)若放入密度为0.8×103kg/m3煤油中,浮力是多少?
4、某物体悬浮在煤油中,受到的浮力为15.68牛,求
(1)物体的体积?
(2)若将此物体放入水中,它露出水面的体积为多大?
(煤油密度为0.8×103kg/m3)
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,求
(1)该物体所受的浮力;
(2)该物体的密度是多少?
6、如图所示,—个边长为10cm正方体木块,漂浮在水面上,此时,它露出水面的高度是4cm,求:
(g取10N/kg)
(1)木块受到的浮力。
(2)木块的密度。
23、如图所示,细线下吊一质量为0.27kg的铝块,使其从水面上方逐渐浸入底面积为100cm2的圆柱形容器的水中,(g=10N/kg,ρ铝=2.7×103kg/m3)求:
(1)当铝块浸没在水中时,细绳对铝块的拉力为多少?
(2)铝块浸没前后,水对容器底的压强增加了多少?