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度是1.1×10千克/米)如果冰块全部熔解后,液面将 [ ] A、不变 B、上升 C、下降 D、无法判断
例15.两个完全相同的长方体木块,分别放入两种密度不同的液 体中,木块均漂浮,如图所示,甲图中的木块有1/5
的体积露出液面,乙图中的木块有1/4的体积露出液 面。 若将木块露出液面的部分切除后,求甲乙两木块再次露出液面 部分的体积是( )
A.甲较大 B.乙较大
C.一样大 D.条件不足,无法判断
二、有关浮力的计算:
A.称重法:先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力G,然后把物体浸入液体中,这时弹簧测力计的读数为F,则F浮=G-F。(通常用于液体中下沉的物体)
B.阿基米德原理法:浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力,即(普遍使用)
C.平衡法:利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力
把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动,它的运动状态无非有三种可能:下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动,叫做悬浮,上浮的物体最终有一部分体积露出液面,静止在液面上,叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知,悬浮和漂浮的物体,浮力等于重力,即,而下沉后的物体还要受到容器壁的支持力,故,即
适用范围:漂浮、悬浮体、沉底、连接体的问题。考试出现频率高。 D.压力差法:利用浮力产生的原因来计算浮力 基本公式:F浮=F向上-F向下
适用范围:此法用于判断物体是否受到浮力或计算浸没深度已知的规则物体所受的浮力。
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例16.把质量是1千克的某物体挂在弹簧秤上,将它浸没在密度为0.85×10千克/米的某种液体中时,弹
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簧秤的读数为零,则此物体的密度为_______千克/米。
例17(09江苏).一只苹果的质量为140g、体积为1.8×10m,用手将其浸没在水中时,苹果受到的浮力为 N(g取10N/kg),松手后苹果将 (选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).
例 18一边长为a的正方体悬浮在密度为p的液体中,若上面到液面的距离为h,则正方体上、下表面受到的压力多大?物体受到的浮力多大?
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例20、一个密封的空心球浮在水面上,露出水面的体积是总体积的2/5,若再往空腔内注水100克水,空心球恰好能停在水中的任意位置,求这个球的体积多大?
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三、利用浮力来测密度 (1)、示差法测密度(称重法) (2)、漂浮法测密度
对规则的柱形漂浮题来说,让它漂浮在水中,用刻度尺测出它的总长度和浸没水中的长度,设横截面积为S,根据漂浮的条件和阿基米德原理与物体重力式联系起来,就可以求出漂浮体的密度。
如果把漂浮体一次放入水中,一次放入另种液体中,分别测出漂浮体的长度,浸入水中的长度和浸没另一种液体的长度,也能求出液体的密度。
如果固体能漂浮在水中,可用量筒和水测出固体的体积,将固体放在大试管中,让它漂浮在量筒内的水中,测出它排开水的体积。先求浮力,在依据漂浮条件求出重力和质量。最后求出密度。
例21小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮,从而制成一只密度计,将它放在水中,液面到木杆下端的距离为16.5cm,再把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为14.5cm,如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明测得的盐水密度是多少?
例22杭州育才中学新校坐落在打运河商务区,一进校内就是一个喷泉,水池中放养的金鱼吸引了很多的学
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生,可是时间一长,有些鱼儿会死去。经过调查,同学们了解到,水塘中水的密度增大到1.05×10千克/3
米时就不适宜鱼类生存。于是同学找来一根长1.2m、粗细均匀的木条,木条底端嵌入适当的重物,总重4.9N(重物体积忽略不计)。先将木条放入足够深得清水中,测得露出水面的长度为0.2m,然后将木条放入
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密度为1.05×10千克/米的水中,此时木条露出水面的长度多少?
例23.有一支粗细均匀的蜡烛,下端粘一个小铁片后,放入水中漂浮, 露出水面1厘米,如图所示,将蜡烛点燃,让它燃烧至淹灭,则 燃烧部分的蜡烛共长 厘米。 (蜡的密度为0.9×10千克/米)
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如何用浮力知识来测固体或液体的密度. A.测固体的密度
例一 请利用弹簧测力计、水、烧杯测出一块小石头(ρ物>ρ水)的密度. ① 实验原理 F浮=G-F拉(称重法) ② 步骤
a 用弹簧测力计先测出小石块在空气中的重力记为G石;
b 用弹簧测力计悬吊着小石块,使之浸没在水杯中,并记下此时弹簧测力计的示数为F拉; c 由F浮+F拉=G可求得小石块浸没在水中受到的浮力为F浮=G石-F拉;
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d 由F浮=ρ液gV排和G=mg=ρ物gV物及V物=V排得ρ石= ρ水
例二 利用量筒、水、细针测出不沉于水的蜡块(ρ物<ρ水)密度. ① 实验原理 F浮=G(漂浮法) ② 步骤
a 先往量筒中倒入适量的水,记下水的体积为V0;
b 然后往量筒中放入小蜡块,待小蜡块静止后,记下水面现在所对应的刻度为V1,即蜡块漂浮时V排=V1-V0; c 用细针将蜡块全部按入水中,记下现在水面刻度为V2,此时蜡块的体积为V蜡=V2-V0; d 利用漂浮条件F浮=G,即ρ水gV排=ρ蜡gV蜡得出ρ蜡=
ρ水
B.测液体的密度 第一种方法
原理 F浮=G-F拉和F浮=ρ液gV排.(称重法)
器材 弹簧测力计、烧杯、适量的水、适量的待测液体和一个密度大于水和液体的物体. 过程 用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的浮力,则有 即:ρ液=
第二种方法
原理 F浮=G物(漂浮法)
器材 量筒、水和待测液体、一个密度比水和待测液体小的物体.
过程 用上述器材分别测出物体在水中和待测液体中的V排即可,即:由G物=F浮水和G物=F浮液可知 ρ水gV排水=ρ液gV排液,也即ρ液=
四.掌握计算浮力大小的四种方法. 五.总结:求解浮力问题的一般步骤 a 明确研究对象
b 明确研究对象所处的运动状态.(漂浮、悬浮、沉底、上浮或下沉等)
c 对研究对象进行受力分析,并画出受力示意图.(除分析重力、浮力外,还要注意是否有其它相关联的物体对它有拉力、压力等)
d 列出物体处于平衡状态下的力的平衡方程(在展开方程时,应注意抓住题中的关键字“全浸”、“部分浸”、“漂浮”、“沉底”、“露出水面”等) e 解方程求出未知量.
课堂练习(本题中所有g?10N/kg):
1、“远征号”潜水艇从长江某基地赴东海执行任务过程中( ) A、潜水艇在海水中潜行时所受的浮力大于在江水中潜行时所受的浮力 B、潜水艇在海水中潜行时所受的浮力等于在江水中潜行时所受的浮力 C、潜水艇在海水中潜行时所受的重力小于在江水中潜行时所受的重力
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D、潜水艇在海水中潜行时所受的重力等于在江水中潜行时所受的重力
2、两手分别拿着一个小木块和一个大石块,把它们都浸没到水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,受到浮力大的是( )
A、小木块 B、大石块 C、一样大 D、不能确定
3、如图,当弹簧测力计吊着圆柱体,从底部接触水面开始缓慢到完全没入水中到底部A的过程中,以下能表示圆柱体所受浮力F浮与浸入水中深度h关系的图象是( )
4、下列情形中,浮力增大的是( ) A、游泳者从海水中走上沙滩 B、轮船从长江驶入大海
C、海面下的潜艇在下潜 D、“微山湖”号补给舰在码头装载货物
5、小明在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,将它分别置于甲、乙两杯液体中,观察到铅笔静止时的情形如图所示,下列说法正确的是( ) A、甲杯液体的密度较大 B、乙杯液体的密度较大
C、铅笔在甲杯液体中受到的浮力较大 D、铅笔在乙杯液体中受到的浮力较大
6、有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神。“跟屁虫”
气腰
由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随。在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下( ) A、人的重力减小了 B、人所受的重力方向改变了
正常游泳体力不支C、气囊排开水的体积变小了 D、气囊受到的浮力变大了
7、重100牛的水可以产生的最大浮力为( )
A、一定小于100牛 B、一定大于100牛 C、一定等于100牛 D、可以大于100牛
8、密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时漂浮在被测液体中。如图,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小F甲 F乙,两种液体的密度ρ甲 ρ乙。(均填“>”、“=”或“<”)
10、翔翔在家探究鸡蛋受到的浮力大小与哪些因素有关,如图请仔细观察图示并回答下列问题: (1)从A、B两图可知,鸡蛋在水中受到的浮力大小是__ _N。
(2)根据B、C两实验,他就得出鸡蛋受到的浮力大小与液体的密度有关, 你认为对吗?_______理由是__ ______。
(3)在右图实验中,你还可以观察到什么现象?(写出一个)
11. 下列关于浮力的叙述中,正确的是( )
A. 物体浸没在水中的深度越大,受到的浮力也就越大
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B. 同一木块分别漂浮在水面和酒精上,在酒精面上受到的浮力小于在水面上的浮力 C. 物体浸在液体中受到的浮力由自身的重力决定
D. 物体浸在液体中受到的浮力由排开液体的重力决定
12. 外形相同的4个小球放入液体中,静止时如图7—12所示,则受到
浮力最小的是( )。
A . A球 B .B球 C. C球 D.都相等
14.将一重为80N的物体,放人一盛满水的溢水杯中,从杯中溢出了30N的水,则物体
受到的浮力是( )。
A.80N B.30N C.50N D. 11ON
15. 将两个物体分别挂在弹簧测力计上,然后都浸没在水中,发现两支弹簧测力计的示
数都减少了2N,那么这两个物体一定有相同的( )。 A. 密度 B.体积 C. 质量 D.重力
16. 根据下面给出的数据,一定能用阿基米德定律计算出浮力大小的一组数据是( )。 A. 物体体积和液体密度 B.物体体积和物体密度
C. 液体密度和物体所在处的深度 D. 液体的密度和物体所排开液体的体积
17. 如图,将某物体分别放在甲、乙两液体中静止,它两次所受的浮力F甲 F乙的关系是F甲 F乙(填“>” “=” 或“<”)
18. 体积为64cm的正方体木块,浮在水面上,它受到的浮力
3是 N。如
?木?0.8?103kg/m3h?3cm果放进装满水的水槽里,它受到的浮力为 N。()
19、下列情形中,浮力增大的是( )
A、游泳者从海水中走上沙滩 B、轮船从长江驶入大海 C、海面下的潜艇在下潜 D、“微山湖”号补给舰在码头装载货物
20、下列数据中最接近生活实际的是( )
A.中学生双脚站立在水平地面上对地面的压强大约是100Pa;
B.你所在教室现在的温度大约是50℃; C.一本九年级物理教科书的质量约为50g; D.我国铁路第六次提速后,动车组的速度可达200km/h.
21、 以下是小菲和她的同学在日常生活中观察到的现象及提出的问题。