2012秋九年級(jí)物理第8講浮力競(jìng)賽試題演練

1、101第八講浮力專題（一）例題 1 1.測(cè)定血液的密度不用密度計(jì)（因?yàn)檫@樣做需要的血液量太大），而采用巧妙的辦法：先在幾個(gè)玻璃管內(nèi)分別裝入濃度不同的、呈淡藍(lán)色的硫酸銅溶液， 然后分別在每個(gè)管中滴進(jìn)一滴血液。分析人員只要看到哪一個(gè)管中血滴懸在中間，就能判斷血液的密度。這樣測(cè)定血液密度的根據(jù)是（）A.A. 帕斯卡定律B.B. 液體內(nèi)同一深度各方向壓強(qiáng)相等C.C. 物體的浮沉條件D.D. 血滴上部所受硫酸銅溶液的壓強(qiáng)等于下部所受硫酸銅溶液的壓強(qiáng)思路點(diǎn)撥若血滴所懸浮在某硫酸銅溶液中， 則由物體的浮沉條件知此時(shí)血滴所受浮力應(yīng)剛好等于它排開的硫酸銅溶液的重量， 血滴排開硫酸銅溶液的體積就與其自身體積相等，

2、可見血滴所受浮力大小就等于與其自身等體積的硫酸銅溶液的重量，由于血滴處于懸浮狀態(tài)， 其所受浮力大小應(yīng)與其自身重力大小相等。所以血滴的重力就和與它等體積的硫酸銅溶液的重力相等，故得此時(shí)兩者的密度相等。由上可見，血滴在哪個(gè)管中能懸浮，則血滴的密度就和該管中硫酸銅溶液的密度相等。以上是根據(jù)物體的浮沉條件而得出結(jié)論的。參考答案：C C例題 2 2 兒童練習(xí)游泳時(shí)穿的一種“救生衣”實(shí)質(zhì)是將泡沫塑料包縫在背心上。使用時(shí)，穿上這種“救生衣”，泡沫塑料位于人的胸部。為確保人的安全，必須使人的頭部露出水面。兒童的體重約為 300N,300N,人的密度約為 1.061.06x10103kg/mkg/m3，人的頭部

3、體積約占人體總體積的十分3之一，泡沫塑料的密度約為 10kg/m10kg/m ,則此兒童使用的“救生衣”的最小體積為思路點(diǎn)撥設(shè)此兒童體積為 V Vi，密度為p1,水的密度為p，所需泡沫塑料的最小體積為V V2，密度為p2。則此兒童使用由這一最小體積的泡沫塑料構(gòu)成的救生衣游泳時(shí)，可以漂浮于水面上 使其頭部剛好露出水面，此時(shí)應(yīng)有此兒童和泡沫塑料塊的總重力與兒童和泡沫塑料塊所受到 的總浮力相等，即G1G2= FS由阿基米德原理有：r9F浮日排Jg =(V2Vi)：g109即： 小 4 Vzg二申2VJg10101010述述2= =1 1 -V210 : :v v2參考答案：4.64.6X1010-3

4、m m例題 3 3 我們發(fā)現(xiàn)：在抗洪搶險(xiǎn)中，大堤上的許多人都身穿厚厚的“背心”，這種“背心” 的主要作用是（）A.A. 能阻礙熱傳遞，從而可以抵御風(fēng)寒B.B. 跌倒或碰撞時(shí)減小其他物體對(duì)人體的作用力，起保護(hù)作用C.C. 不同的背心反射不同顏色的光，便于識(shí)別D.D. 以上說(shuō)法都不對(duì)思路點(diǎn)撥抗洪救災(zāi)中，大堤上許多人都穿著厚厚的“背心”，這些“背心”的主要作用不是題述 的幾條，而是為了起保障安全的作用，即萬(wàn)一人落水而遇到危險(xiǎn)時(shí)，這些“背心”可使人浮 在水面而不至沉入水中。這些“背心”內(nèi)部都充有密度很小的物質(zhì)（如泡沫塑料等），由此它們掉入水中時(shí)，能 提供足夠的浮力以使穿著它們的人不至沉沒入水中。參考答

5、案：D D例題 4 4.已知空氣的密度為 1.29kg/m1.29kg/m3，人體的平均密度與水的密度相當(dāng)。質(zhì)量為60kg60kg 的人在空氣中受到的浮力大約是 _ N N。思路點(diǎn)撥人在空氣中，人體外表各部分都與空氣接觸而受到空氣的壓力，類似于在液體中，這些壓力也會(huì)總合地對(duì)人形成一個(gè)向上的浮力。由于形成機(jī)制的類似，所以也可以借助于阿基米德原理來(lái)求這一浮力的大小。參考答案10 P -9 PV2-V!10(廠心)10 1 .06 109110310 (1 10 _10)V1= 0.16V1而該兒童的體積為：G G3003003_2 3V V13m m2.2.8888 宀 1010 m m內(nèi)1.01

6、.06 6 工 1010 工 9.89.82333V2= 0.162.8810_m =4.610_m故得泡沫塑料塊的最小體積為:3根據(jù)阿基米德原理，可得人所受空氣浮力大小為P P空1.291.29F F浮=V=V人；空g gm m人g g360609.8N9.8N =0.76N=0.76NP P水100100即一個(gè)質(zhì)量為 60kg60kg 的人在空氣中時(shí)受到空氣的浮力大小約為0.76N0.76N。例題 5 5. 19781978 年夏天，法國(guó)、意大利、西班牙等國(guó)的科學(xué)工作者曾乘坐容積為3.33.3 萬(wàn)用的充氦氣球升入高空。如果氣球本身所受的重力（不包括里面的氦氣）是它在低空所受浮力的1/41/

7、4，氣球在低空飛行時(shí)可吊起最重物體的質(zhì)量是 _ kgkg。（常溫時(shí)一個(gè)大氣壓下空氣的密度是 1.29kg/m1.29kg/m3,氦氣的密度是 0.18kg/m0.18kg/m3）思路點(diǎn)撥由阿基米德原理可知，氣球在低空所受浮力的大小為: 則氣球本身重力為： G G自= =-F-F浮= =-V-V排T空g g4 44 4設(shè)氣球在低空飛行時(shí)可吊起最重物體的質(zhì)量是m m 則由此時(shí)氣球的受力平衡應(yīng)該有:F浮=G自G氦-mg1V排r空g V排嘉g mg411 .29 _ 0.18) kg4參考答案：2.62.6X10104。例題 6 6.節(jié)日里氫氣球飄向高空，越來(lái)越小，逐漸看不見了。設(shè)想，氣球最后可能會(huì)怎

8、樣。 根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)作出預(yù)言，并說(shuō)明理由。思路點(diǎn)撥此問(wèn)題應(yīng)從兩個(gè)方面考慮： 一方面是離地面高度越高， 則該處大氣壓強(qiáng)越小， 氣球 體積將會(huì)膨脹；另一方面是離地面越高， 則該處大氣密度越小， 對(duì)于同樣體積來(lái)論， 則大氣 對(duì)氣球的浮力會(huì)逐漸變小。參考答案人的體積的大小為：V V人m m人【人m m人人即：V排 空g4= 2.610 kgm =V排(T空4_：氦)=3.310(1 .294氣球的最后情況有兩種可能：一種可能是由于高空的氣體逐漸稀薄，壓強(qiáng)降低，氣球上升過(guò)程中，球內(nèi)壓強(qiáng)大于球外壓強(qiáng)，氣球就不斷膨脹，最后氣球就會(huì)“爆炸”破裂。另一種可能是因?yàn)楦呖湛諝庀”?，大氣密度隨高度升高而減小，

9、氣球上升到一定高度后5其體積無(wú)明顯變化，則氣球上升過(guò)程中所受浮力將逐漸減小，當(dāng)浮力等于重力時(shí)，氣球上升的速度值達(dá)到最大，然后，氣球繼續(xù)上升，則浮力小于重力，氣球開始向上做減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng) 氣球的速度減為零時(shí)，又會(huì)加速下落，浮力逐漸變大，當(dāng)氣球通過(guò)浮力等于重力的位置后， 浮力又大于重力，氣球開始向下做減速運(yùn)動(dòng)。在氣球的速度減為零之后，又開始加速上升。如此反復(fù)，氣球?qū)⒃诟×Φ扔谥亓@一特殊位置附近上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。例題 7 7.某地質(zhì)勘探隊(duì)將設(shè)備裝在木筏上渡河，若不載貨物，人和木筏共重為G,G,木筏露出水面的體積是木筏總體積的 1/31/3，則此要筏的載貨重最多為 _ 。思路點(diǎn)撥以 V V 表示木筏的體積

10、，則由阿基米德原理可知，不載貨物時(shí)G人G筏=V排水g2GV水g3木筏在載貨時(shí)，至多是使木筏剛好全部浸入水中,自身的體積，以 G G貨表示此時(shí)的貨重，則有G人G筏G貨=V排水gG G貨=V i水g1解得：G貨=G貨21參考答案：一 G2例題& 如圖 8-18-1 所示，一根細(xì)繩懸掛一個(gè)半 徑為rm m 質(zhì)量為mkgmkg 的半球，半球的底面與容器底 部緊密接觸，此容器內(nèi)液體的密度為Pkg/mkg/m3，高度為Hm m 大氣壓強(qiáng)為poPa,Pa,已知球體的體積公式是 V V= 4 4n3 3/3/3，球面積公式是 S S球=4 4nr r2 2，圓面積公 式是 S S圓=nr r2 2。則

11、液體對(duì)半球的壓力為 _ 。若要把半球從水中拉起，則至少要用 _的豎直向上的拉力。思路點(diǎn)撥假設(shè)半球下表面處全部為液體（如圖8-28-2 所示），則半球?qū)⑹艿揭后w對(duì)它的浮力F浮的方向豎直向上，F(xiàn)浮的大小則由阿23基米德原理可知為 F浮r g ,這一浮力是由半球表面各3處所受液體對(duì)它的壓力的總合結(jié)果。半球表面各處所受液體壓即此時(shí)木筏排開水的體積就等于木筏圖8-1圖8-2f f6力的分布如圖 8-28-2 所示。其中半球下表面受到液體壓力F下的方向豎直向上，大小為：F F下=p p下S S圓=冗r2(p(p+pgH)H)。以F上表示液體對(duì)半球的球面部分的壓力，由于對(duì)稱，F(xiàn)上的方向應(yīng)為豎直向下。顯然，F(xiàn)

12、上與 F下的差值就是半球所受的浮力。即:F浮二F下-F上223F上二F下F浮=二r (Po TgH )r g3在本題給出的條件中， 半球底部與容器底部緊密接觸(即半球的下表面處并不與液體接觸)，但這并不改變半球上表面受液體壓力作用的情況，則液體對(duì)半球的壓力仍為以上解得的 F上。此時(shí)，若要把半球從水中拉起，則剛要拉起時(shí)，容器底板對(duì)半球的下表面已無(wú)向上的支持力，則豎直向上的拉力F拉至少要等于上述的 F上與半球本身的重力之和，即3F拉二F上mg -丁( po“H ) r -g mg3參考答案2小23.二 r ( p *- gH) _ -二g (N)；32二23二 r ( p: gH )- 二 r g

13、mg ( N )3例題 9 9. .小玲在一根均勻木桿的一端纏繞少許鉛絲，使得木桿放在液體中可以豎直漂浮，從而制成一支密度計(jì)。將它放在水中，液面到木桿下端的距離為16.5cm16.5cm，再把它放到鹽水中，液面到木桿下端的距離為14.5cm14.5cm。如果所用鉛絲的體積很小，可以忽略，小明測(cè)得的鹽水密度是多少？思路點(diǎn)撥小玲自制的密度計(jì)在水中和鹽水中都是豎直漂浮。則兩情況下此密度計(jì)所受浮力大小相等(都等于此密度計(jì)的重力)。而由阿基米德原理又可以建立浮力大小與液體密度的關(guān)系， 據(jù)此建立方程，則可求得鹽水的密度。參考答案以p表示鹽水密度，po表示水的密度，設(shè)密度計(jì)漂浮于液面上時(shí)，浸入鹽水中的深度7為h,浸入水中的深度為ho o,并以 S S 表示木桿的橫截面積。 由于不