專題22 浮力計算問題（原卷版）2021年基于核心素養(yǎng)下的34個中考物理特色專題

1、專題22 浮力計算問題1.正確理解阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力、浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力，這就是阿基米德原理，其數(shù)學表達式是：F浮=G排液=液gV排。（1）浮力的大小由液體密度液和排開液體的體積V排兩個因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。（2）阿基米德原理對浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。（3）當物體浸沒在液體中時，V排=V物，當物體部分浸在液體中時，V排G物，物體上??；F浮物，物體上??；液物，物體下浮； 液=物，物體懸浮。質(zhì)量分布不均勻的物體，如空心球，求出物體的平均密度

2、，也可以用比較密度的方法來判斷物體的浮沉。3.正確理解漂浮條件：漂浮問題是浮力問題的重要組成部分，解決浮力問題的關鍵是理解物體的漂浮條件F浮=G物。（1）因為F浮=液gV排，G物=物gV物，又因為F浮=G物（漂浮條件）所以，液gV排=物gV物，由物體漂浮時V排物，即物體的密度小于液體密度時，物體將浮在液面上。此時，V物=V排+V露。（2）根據(jù)漂浮條件F浮=G物，得：液gV排=物gV物，V排=物V物/液同一物體在不同液體中漂浮時，物、V物不變；物體排開液體的體積V排與液體的密度液成反比。液越大，V排反而越小。4.計算浮力的一般方法：（1）根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因F浮=F向上F向下，一般用于已知物體在液

3、體中的深度，且形狀規(guī)則的物體。（2）據(jù)阿基米德原理：F浮=G排液=液gV排，這公式對任何受到浮力的物體都適用。計算時已知液和V排（3）根據(jù)力的平衡原理：將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中，靜止時，物體受到重力，浮力和豎直向上的拉力。這三個力平衡：即F浮=G物F拉（4）根據(jù)漂浮、懸浮條件：F浮=G物，這個公式只適用于計算漂浮或懸浮物體的浮力。5.計算浮力問題的基本思路（1）仔細審題，注意抓住隱含條件的關鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。（2）分析研究對象的受力情況，畫出力的示意圖，在圖中標出已知力的符號、量值和未知力的符號。（3）在受力分析的基礎上，列出關系式

4、，比如物體在液體中漂浮或懸浮時F浮G物；用線吊在液體中時：F浮GG示；被強制壓(按)入液體中時，F(xiàn)浮GF(F為壓力或拉力)，若有幾個物體連接在一起，可以將它們視為一個整體進行研究。（4）把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對較難題適用，對解較容易的浮力題也適用。【例題1】在如圖所示的甲圖中，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時間t變化的圖像。若不計水的摩擦力，則可算出該石料的密度為（ ）A石料的重為1400N B石料的重為500NC石料的密度為2.8103kg/m3 D石料的密度為3.210

5、3kg/m3【例題2】如圖所示，a、b 是兩種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關系圖像，分別用 a、b 兩種物質(zhì)制成體積相等的甲、乙兩實心物體，浸沒在水中。松手穩(wěn)定后 （ ） A.乙漂浮，乙受到的浮力小 B.甲漂浮，甲受到的浮力大C.乙下沉，甲受到的浮力大 D.甲下沉，乙受到的浮力大【例題3】如圖所示，乒乓球從水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球在A位置時受到的浮力為FA，水對杯底壓強為pA；在B位置時受到的浮力為FB，水對杯底壓強為pB，則它們的大小關系是FA FB，pA pB，已知乒乓球的質(zhì)量為2.7g，當它漂浮在水面時，排開水的體積為 cm3【例題4】如圖所示，用滑輪組提升水中的物體A，若物體的質(zhì)量為140

6、kg，體積為60dm3，滑輪組的機械效率為80%，取g=10N/kg，不計繩重及輪與軸的摩擦，求（1）物體A在水中被勻速提升時，拉力F是多大？（2）如果動滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連，而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為350N，當物體露出水的體積多大時繩子會斷？一、選擇題1.在彈簧測力計下懸掛一個實心小球，彈簧測力計的示數(shù)是8N把實心小球浸沒在密度為0.8103kg/m3的油中，彈簧測力計的示數(shù)是6N，說法正確的是（ ）A小球受到的浮力是2N B小球的質(zhì)量是0.8kgC小球的體積是2.510-4m3 D小球的密度是3.2103g/cm32.把一實心金屬塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后，溢出酒精8

7、g（酒精0.8103kg/m3），若把這一金屬塊浸在盛滿水的杯子中靜止后，從杯中溢出水的質(zhì)量是 （ ）A15g B12.5g C10g D8g3.如圖所示，水平地面上放有上下兩部分均為柱形的薄壁容器，兩部分的橫截面積（分別為S1、S2質(zhì)量為m的木球通過細線與容器底部相連，細線受到的拉力為T，此時容器中水深為h（水的密度為0）。下列說法正確的是（）A木球的密度為0B木球的密度為0C剪斷細線，待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為TD剪斷細線，待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為T4.如圖甲所示的圓柱形容器中裝有適量的某種液體，現(xiàn)將密度為0.6103kg/m3的正方體木塊A放人容器中，木塊靜止時露出

8、液面的體積與浸人液體的體積之比為1：3；在木塊上表面輕放一個物塊B（VA=2VB），A的上表面剛好與液面相平，如圖乙所示。若將物塊B單獨放人此液體中，它靜止時將（）A懸浮 B漂浮 C沉底 D無法判斷5.如圖中，重為5N的木塊A，在水中處于靜止狀態(tài)，此時繩子的拉力為3N，若繩子突然斷了，木塊A在沒有露出水面之前，其所受浮力與重力之差為 （）A5 NB3N C2N D8N6.將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中，靜止后有72g濃鹽水溢出；若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中，靜止后有64g煤油溢出（濃鹽水密度為1.2103kg/m3，煤油密度為0.8103kg/m3、水銀密度為13.6

9、103kg/m3），則（）A該物體前后兩次所受浮力之比為9：8B該物體前后兩次排開液體體積之比為4：3C該物體的密度為0.9103kg/m3D將該物體分別浸沒在水銀和純水中，則除重力和浮力外還需施加第三個力方能靜止，靜止時這個物體在這兩種液體中受到的第三個力分別是F1和F2，則F1和F2大小之比為12：7二、填空題7.將一個新鮮的雞蛋分別浸入水和濃鹽水中，靜止后如圖所示，則雞蛋在兩液體中的浮力關系是F甲 _F乙，若雞蛋的質(zhì)量為50g，則雞蛋在乙杯鹽水中所受到的浮力為 _N8.一鐵塊掛在彈簧秤下，靜止時，彈簧秤的示數(shù)為15.484N，當鐵塊全部浸沒在水中靜止后，彈簧秤的示數(shù)為13.524N，鐵塊

10、在水中受到的浮力是_N，鐵塊的體積是_m3，鐵塊的密度是_kg/m3。若把該鐵塊全部浸沒在煤油中，鐵塊受到的浮力是_N。9.將質(zhì)量為3kg的木塊放在盛有水的容器中，木塊漂浮時有2/5的體積露出水面，則木塊的密度為g/cm3，木塊的體積為 cm310我國首艘國產(chǎn)航母的長度315m，寬度75m，吃水約10.5m，2018年5月13日離港海試。航母靜止在海面上時所受海水的浮力（選填“大于”“小于”或“等于”）重力，其水下部分距海面深9m處承受海水產(chǎn)生的壓強為 Pa（海水=1.03103kg/m3，g取10N/kg）三、綜合計算題11.把體積為500cm3、重為4N的小球A放入盛水的容器中，球A靜止時

11、水深40cm求：（1）容器底受到水的壓強p是多少？（2）小球A的密度A是多少？（3）小球A受到的浮力F浮是多少？（4）若取出A球，把另一個體積為600cm3、重為4.8N的木球B用細線系于容器底（如圖所示），則細線受到的拉力F是多少？12.如圖所示的木塊浸沒在水中，細線對木塊的拉力是2N剪斷細線，待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，再在剩余的木塊上加1N向下的壓力時，木塊有20cm3的體積露出水面求木塊的密度（g取10N/kg） 13.底面積為400cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，將其豎直放在水平桌面上，把邊長為10cm的正方體木塊A放入水后，再在木塊A的上方放一物體B，物體B恰好沒入水

12、中，如圖（a）所示已知物體B的密度為6103kg/m3質(zhì)量為0.6kg（取g10N/kg）（a）（b）求：（1）木塊A的密度（2）若將B放入水中，如圖（b）所示，求水對容器底部壓強的變化（14.如圖所示，將邊長為10cm的正方形物塊，放盛有水的水槽內(nèi)，物塊靜止時，其下表面距水面6cm求：（1）物塊受到水的浮力大??；（2）取出物塊，把一冰塊放入水中，冰塊也漂浮在水面上，待冰塊全部熔化后，水面高會發(fā)生怎樣的變化？說明理由15.如圖所示，將一個體積為1.010-3m3、重6N的木球用細線系在底面積為400cm2的圓柱形容器的底部當容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒時，求：（水=1103kg/m3，g=1

13、0N/kg）（1）木塊浸沒在水中受到的浮力；（2）細線對木球的拉力；（3）剪斷細線后，木塊處于靜止時，木塊露出水面的體積多大；（4）木塊露出水面處于靜止后，容器底部所受水的壓強減小了多少16.有一體積為400cm3木塊漂浮在水面上，已知露出水面的體積為總體積的，求：（g取10N/kg）（1）此木塊所受浮力大小為多少？（2）此木塊的重力是多少？（3）此木塊的密度多大？17.將一邊長是10cm的實心立方體木塊輕輕地放入盛滿水的大燒杯內(nèi)待木塊靜止時，從杯中溢出600g，如圖所示：求：（1）木塊受到的浮力；（2）木塊的密度；（3）木塊下表面受到的水的壓強（g取10N/kg）18.將一重2N的金屬筒容器，開口向上放入水中，有的體積露出水面，如果在筒內(nèi)裝入100cm3的某液體后，金屬筒有的體積浸在水中，（筒壁厚度不計）求：（1）金屬筒的容積？（2）筒內(nèi)液體的密度？19.如圖所示，用滑輪組勻速提升在水中密度為3103kg/m3的物體A時，繩端所用的拉力為300N，假設物體露出水