四种方法求浮力word版本,可下载限1
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图ZT-5-1
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ZT-5-2所示,一个重为G的锥形物体P浸没在水中,它受到竖直向下的水的压力为F1,受到竖直向上的水的压力为F2,则 ( )
图ZT-5-2
A.F1F2 B.F1F2
C.F1=F2 D.无法确定F1和F2的大小
3.如图ZT-5-3所示,体积相等的铁块甲、乙、丙浸在同一液体里,丙的底部紧贴容器底,则 ( )
A.甲、乙、丙受到的浮力一样大
B.乙受到的浮力最大图ZT-5-3
C.丙受到的浮力最大
D.甲、乙受到的浮力一样大,丙不受浮力
4.如图ZT-5-4所示,一长方体物块浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物块受到的浮力大小为 N;若将物块再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 N。
图ZT-5-4
用压力差法计算物体受到的浮力,依据是F浮=F向上-F向下,其中,F向下=p向下S=ρ液gh1S,F向上=p向上S=ρ液gh2S(其中h1为物体上表面浸入液体的深度,h2为物体下表面浸入液体的深度)。
类型2 称重法和阿基米德原理法
5.如图ZT-5-5所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N,将该鹅卵石没入水中后,弹簧测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F,则下列说法正确的是(ρ水=1.0×kg/m3,g取10N/kg) ( )
图ZT-5-5
A.图丙中,溢水杯溢到小桶中的水的质量为90g
B.图丙中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5N
C.图丁中,弹簧测力计的示数F应为7.4N
D.鹅卵石的密度为1.56g/cm3
6.如图ZT-5-6所示,把木球放入盛满水的溢水杯中,当球静止时,木球有的体积露出水面,此时溢出水的质量是20g,则木球受到的浮力和木球的体积分别是(g取10N/kg) ( )
A.2N,5×10-4m3 B.0.2N,0.6×10-4m3
C.0.2N,0.5×10-4m3 D.2N,6×10-4m3
图ZT-5-6图ZT-5-7
7.如图ZT-5-7所示,将一实心物体挂在弹簧测力计下,待其静止时弹簧测力计的示数为7.2N,当把物体体积的浸在水中时,弹簧测力计的示数变为5.2N,此时物体受到的浮力为 N。若把该物体放入密度为1.5×kg/m3且足够多的另一液体中,待其稳定时,物体所受的浮力为 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×kg/m3)
8.[·邵阳]质量相等的甲、乙两物体的密度分别为2g/cm3和3g/cm3,现分别用弹簧测力计钩住使之浸没在水中,弹簧测力计测得的示数之比是 。
9.如图ZT-5-8所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N、底面积为cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块,现将物块浸没在水中,容器内水面高度由16cm上升到20cm。求:(g取10N/kg)
(1)物块排开水的体积。
(2)物块排开水的重力。
(3)物块受到的浮力
(4)此时弹簧测力计的示数。
图ZT-5-8
(1)称重法测浮力的依据是F浮=G-F示,其中G表示物体受到的重力,F示表示物体浸在液体中时弹簧测力计对它的拉力。
(2)阿基米德原理法计算浮力的思路是F浮=G排=m排g=ρ液gV排,其中,G排表示排开的液体受到的重力,m排表示物体排开液体的质量,ρ液表示液体的密度,V排表示物体排开液体的体积。利用该方法计算浮力,一定要看清给定的条件。
类型3 浮体法(漂浮、悬浮时,F浮=G)
10.在平静的池水中漂浮着一个木球,木球的体积为4dm3,露出水面的体积为总体积的,那么木球受到的浮力为 N,木球的密度为 kg/m3。(g取10N/kg)
图ZT-5-9
11.[·仙桃]一圆柱形塑料筒,质量和厚度不计,现将75%医用酒精(酒精和水的混合物)倒入该圆筒内,酒精的深度为h1(如图ZT-5-9甲所示),然后将该装有酒精的圆筒放入水中(如图乙所示),当它竖直漂浮、静止时,圆筒浸入水中的深度为h2,则h1 (选填“”“”或“=”)h2;已知水的密度为ρ水,该酒精的密度ρ= (用题中的已知量表示)。
12.把一物体轻放入盛满煤油的烧杯中,溢出重0.2N的煤油,若把此物体轻放入盛满水的烧杯中,则溢出的水重(煤油的密度小于水的密度) ( )
A.等于0.2N B.大于0.2NC.不大于0.2N D.不小于0.2N
13.[·威海](多选)一个质量为80g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,内装10cm高的水密封后放在水平地面上,如图ZT-5-10甲所示。将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙、丙所示(ρ水=1.0×kg/m3,g取10N/kg,瓶壁厚度忽略不计)。下列说法中正确的是 ( )
图ZT-5-10
A.玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液体中受到的浮力
B.玻璃瓶底的面积为50cm2
C.未知液体的密度为0.75g/cm3
D.玻璃瓶在水中受到的浮力为4.8N
14.如图ZT-5-11甲所示,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时,细绳对木块的拉力为0.6N;将细绳剪断,木块上浮,静止时有的体积露出水面,如图乙所示,求此时木块受到的浮力。(g取10N/kg)
图ZT-5-11
物体漂浮在液面上或悬浮在液体中时,物体受到的浮力与物重相等,即F浮=G,这种计算浮力的方法称为浮体法。不过,漂浮时物体是部分浸入液体,悬浮时物体是全部浸入液体。若物体受多个力,要注意运用平衡法,即同方向上的力相加之和等于反方向上的力相加之和。
教师详解详析
1.B [解析]由于物体受到的浮力等于上、下表面的压力差,即F浮=F向上-F向下,由图可知,两种方式木块都漂浮在水面上,上表面受到水的压力为0,则木块底部受到水的压力:F甲=F甲浮,F乙=F乙浮;又因为F甲浮=F乙浮=G,所以F甲=F乙。
2.A [解析]锥形物体P浸没在水中,受到竖直向上的浮力作用,浮力产生的原因:液体对物体上、下表面存在压力差;所以它受到竖直向上的水的压力F2大于竖直向下的水的压力F1。
3.D 4.1.2 1.2
5.B [解析]由图可知,图丙中鹅卵石受到的浮力:F浮=G石-F拉=1.4N-0.9N=0.5N,根据阿基米德原理,溢水杯溢到小桶中的水的重力:G排=F浮=0.5N,则m水===0.05kg=50g,故A错误,B正确。图丁中,弹簧测力计的示数为F=G总-G排=(6N+1.4N)-0.5N=6.9N,故C错误。鹅卵石的密度:ρ石====×1.0×kg/m3=2.8×kg/m3=2.8g/cm3,故D错误。
6.C [解析]根据阿基米德原理,木球受到的浮力:F浮=G排=m排g=20×10-3kg×10N/kg=0.2N。木球排开水的体积:V排===2×10-5m3;因为V排=V-V露=V-V=V,所以V=V排=×2×10-5m3=5×10-5m3。7.2 7.2 [解析]物体的重力:G=7.2N,当把物体体积的浸在水中时,弹簧测力计的示数
F示=5.2N,此时物体受到的浮力:F浮=G-F示=7.2N-5.2N=2N;当物体浸没在水中时,排开水的体积是原来的3倍,由F浮=ρ液gV排可知,物体浸没在水中时受到的浮力:F浮=3F浮=3×2N=6N,则物体的体积:V=V排水===6×10-4m3;物体的密度:
ρ物=====1.2×kg/m3;因为ρ物ρ液,所以物体在另一液体中稳定时处于漂浮状态,此时物体所受的浮力:F浮″=G=7.2N。
8.3∶4 [解析]由V=,甲、乙两物体质量相等,则甲、乙的体积之比等于密度的反比,即
V甲∶V乙=ρ乙∶ρ甲=3g/cm3∶2g/cm3=3∶2;因甲、乙两物体全部浸入水中时排开水的体积和自身的体积相等,即V排=V,由称重法测浮力可得:F浮=G-F,所以,弹簧测力计的示数:F=G-
F浮=mg-F浮=ρVg-ρ水gV=(ρ-ρ水)gV,则甲、乙两弹簧测力计的示数之比:==×=。
9.(1)物块浸没在水中后水面上升的高度:
h=20cm-16cm=4cm,
所以物块排开水的体积:
V=Sh=cm2×4cm=cm3。
(2)物块排开水的重力:
G排=mg=ρ水Vg=1.0×kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=4N。
(3)因排开水的体积为V排=4×10-4m3,
则物块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N。
(或F浮=G排=4N。)
(4)弹簧测力计的示数:
F=G-F浮=10N-4N=6N。
10.30 0.75× [解析]由题知,木球排开水的体积:V排=V浸=V=×4dm3=
3dm3=3×10-3m3,则木球受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N。木球漂浮,则G=F浮=30N,故木球的质量:m===3kg,木球的密度:ρ===0.75×
kg/m3。
11. [解析]设塑料筒的底面积为S,塑料筒在水中漂浮处于平衡状态,所以塑料筒受到的浮力等于重力,即F浮=G酒,所以ρ水gh2S=ρgh1S,所以ρ水h2=ρh1,ρ=,因为酒精的密度小于水的密度,所以h1h2。
12.D [解析]当ρ物≤ρ煤油时,物体在煤油中漂浮或悬浮,物体受到煤油的浮力:F1=G物=G排1;把此物体轻放入盛满水的烧杯中,物体在水面上漂浮,物体受到水的浮力:F2=G物=G排2;此时物体受到水的浮力:F2=F1=0.2N①。
当ρ煤油ρ物≤ρ水时,物体在煤油中下沉,物体受到煤油的浮力:F3G物;物体在水中漂浮(或悬浮),物体受到水的浮力:F4=G物;此时物体受到水的浮力:F4F3=0.2N②。
当ρ物ρ水时,物体在煤油里下沉,物体受到煤油的浮力:F5=ρ煤油V排g=ρ煤油V物g;物体在水里下沉,物体受到水的浮力:F6=ρ水V排g=ρ水V物g;因为ρ水ρ煤油,故此时物体受到水的浮力:F6F5=0.2N③。
由①②③可得物体受到的浮力:F≥0.2N,即不小于0.2N。
13.CD [解析]图中玻璃瓶的底面积设为S,各深度设为h1=0.10m,h2=0.02m,h3=0.06m,瓶内水的体积V水=Sh1。图乙和图丙中,玻璃瓶都处于漂浮状态,则F浮水=F浮液=G瓶总,故A错误;图乙中玻璃瓶处于漂浮状态,浮力等于其总重力,F浮水=G瓶+G水,ρ水gS(h1+h2)=G瓶+ρ水gSh1,
ρ水gSh2=G瓶,再由G瓶=m瓶g=0.08kg×10N/kg=0.8N,玻璃瓶的底面积S===4×10-3m2,故B错误;由于玻璃瓶在水和液体中都漂浮,玻璃瓶在水中和在液体中所受的浮力相等,F浮水=F浮液,ρ水gV排=ρ液gV排,即ρ水g(V水+Sh2)=
ρ液g(V水+Sh3),水的体积V水=Sh1,图中h1=0.10m,h2=0.02m,h3=0.06m,解得ρ液=0.75×
kg/m3=0.75g/cm3,故C正确;
玻璃瓶中水的体积V水=Sh1=4×10-3m2×0.10m=4×10-4m3,G水=ρ水V水g=1.0×kg/m3×4×
10-4m3×10N/kg=4N,则F浮水=G瓶+G水=0.8N+4N=4.8N,故D正确。
14.木块露出水面的体积是20cm3时,V排=V-20cm3=V-20×10-6m3,此时F拉+G=F浮=ρ水gV排=
ρ水g(V-20×10-6m3),即0.6N+G=ρ水g(V-20×10-6m3)①,
将细绳剪断,木块上浮,静止时木块漂浮,F浮=G=ρ水gV排=ρ水gV,即G=ρ水gV②,
①②联立方程组解得:V=2×10-4m3,G=1.2N;
如图乙所示,木块受到的浮力:F浮=G=1.2N。
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