Question

初二物理上册浮力例题解析

Answer 1

这篇关于初二物理上册浮力例题解析，是 无 特地为大家整理的，希望对大家有所帮助！
一、知识概述

(1)知道浸在液体里的物体要受到一个向上的浮力，知道浮力产生的原因;

(2)会用弹簧秤测量物体受到的浮力的大小，理解阿基米德原理，会用阿基米德原理计算浮力有关的题目。

二、重难点知识精析

(一)浮力的大小与阿基米德原理

1、浮力大小的测量。用一个弹簧测力计测出一个物体在空气中的重力G，再将物体浸入液体中，读出弹簧测力计的示数F′，则前后两次的读数之差就是物体在该液体中受到的浮力，即F浮=G-F′.

2、阿基米德原理：浸在液体中所受到的浮力，大小等于它排开的液体所受的重力，这就是阿基米德原理。

3、浮力的计算：阿基米德原理用公式表示为：F浮=G排或F浮=ρ液V排g

公式中符号的意义及单位：F浮—浮力—N;ρ液—液体的密度—kg/m3;V排—物体排开液体的体积—m3.

在已知液体的密度和物体排开液体的体积时，可用这个公式计算出物体受到的浮力。

例1、一均匀实心物体，挂在弹簧测力计下，称得其重力为G=19.6N，当把物体没入水中后，弹簧测力计的读数减小到F′=9.8N，求：

(1)该物体没入水中时所受到的浮力F浮=?

(2)该物体的密度ρ=?

解析：由弹簧测力计先后两次读数G和F′可求物体受到的浮力F浮=G-F′。进而先根据G=mg求出物体的质量 ，再由阿基米德原理的数学表达式F浮=ρ液gV排，求出 ，由于此物体是浸没于水中，所以 ，最后根据 来求物体的密度。

(1)F浮=G-F′=19.6N-9.8N=9.8N

(2)

由于物体浸没于水中，所以

则

说明：F浮=G-F′是求物体所受浮力的一种方法，通常叫做“测量法”，F浮=ρ液gV排是求物体所受浮力的另一种方法，通常叫做“公式法”，而且它们的两个变式： 常用于计算液体的密度; 常用于在知道V排与V物的大小关系时，计算物体的体积V物，进而做物体密度ρ物等的计算。

本题第(2)问，显然可利用 ，来计算物体的密度更为简单：

例2、一容积为4.5m3的气球，里面充满氢气，已知球壳的质量为800g，不计球壳的体积，问至少用多大的力拉住才能使其不至升空?(ρ空气=1.29kg/m3, ρ氢气=0.09kg/m3,取g=10N/kg)

解析：

气球在空气中要受到浮力，球内氢气和球壳要受到重力，设所求拉力为F，对气球作如图所示的受力分析，依题意应有，F浮=G氢气+G壳+F.

G壳=m壳g=0.8kg×10N/kg=8N

G氢气=ρ氢气gV球=0.09kg/m3×10N/kg×4.5m3=4.05N

F浮=ρ空气gV球=1.29kg/m3×10N/kg×4.5m3=58.05N

则：F= F浮-G氢气-G壳=58.05N-4.05N-8N=46N

即：至少需要46N的力拉住它才能使其不至升空。

说明：当物体受到几个力的作用，对它进行受力分析并作出受力分析图，可以直观地表示出几个力的大小与方向关系，通常运用力的平衡的知识，再进行求解。本题中，氢气球受到的竖直向上的浮力F浮，应与它受到竖直向下的氢气的重力G氢气，球壳的重力G壳和所需最小拉力F这三个力的合力平衡，从而得到F浮-G氢气-G壳。

例3、一木块浮在水面上时，有 体积露出水面，将该木块放入另一液体中，静止时有 体积浸在液体中，求木块和另种液体的密度。

解析：

依题意画出两种情况下的木块状态图，图甲中，木块浮在水面上，木块所受到的重力应等于木块受到的水的浮力即：G=F浮(水)展开： 。图乙中，木块受到的重力也等于木块所受液体的重力，G=F浮(液)，展开

说明：浮力问题中，应用物体漂浮或悬浮时G=F浮建立等量关系求解的题目占有极大的比例。本题是一个典型代表，解答这类题目，依题意画出状态图，建立物体受力平衡的方程式求解，是解题的一般方法，有的题目，还需要依题建立方程组来求解。

例4、今有一质量为386g，体积为30cm3的金质球，求它在下列情况下所受到的浮力：

(1)在盛有足够深水的容器中静止时;

(2)在盛有足够深水银的容器中静止时。(ρ金=19.3×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,取g=10N/kg)

解析：解答本题，不可盲目套用公式F浮=ρ液gV排，因为虽然ρ金>ρ水, ρ金>ρ水银,但此金质球是否在水和水银中静止时都下沉至容器底，并不由ρ金与ρ水，ρ水银的相对大小来决定，而是取决于金质球的平均密度。

(1)因为ρ球>ρ水,所以此球在水中应下沉，在盛有足够深的盛水容器中静止时，球浸没在水中V排(水)=V球，

故球所受水的浮力：

(2)因为ρ球<ρ水银,所以此球在水银中自然静止时应处于漂浮状态，故球所受水银的浮力：

说明：(1)解答物理问题要结合特定物理情景，具体问题，具体分析，不可生搬硬套，乱用物理公式。

(2)本题第二问求浮力，运用的是前面提到的①实验法F浮=G-F′②公式法F浮=ρ液gV排，③压力差法F浮=F向上-F向下之外的第四种方法，不妨称之为“平衡法”，即当物体漂浮或悬浮时有F浮=G.

A卷

一、选择题

1、体积相等的木块和铝块投入水中，静止后木块浮在水面而铝块沉到水底，它们所受到的浮力分别为F木和F铝，其大小比较，正确的是(　)

A.F木>F铝　　　　　　　　　　　　　　 B.F木

C.F木=F铝　　　　　　　　　　　　　　 D.都有可能

2、一个木块浮在烧杯的水面上，若向水中加入适量盐后拌匀，则木块受到的浮力F浮和木块的V排大小变化是(　)

A.F浮增大，V排减小　　　　　　　　　 B.F浮增大，V排不变

C.F浮不变，V排减小　　　　　　　　　 D.F浮不变，V排不变

3、把质量相等的木块、蜡块和铁块同时投入某一液体中，静止后三者所受浮力相等，已知ρ木=0.6×103kg/m3,

ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ盐水=1.05×103kg/m3, ρ水银=13.6×103kg/m3)则所投入的液体是(　)

A.酒精　　　　　　　　　　　　 　　 B.水

C.盐水　　　　　　　　　　　　　　　 D.水银

4、一空心铝球，置于水面以下松手后，将(　)

A.由于是铝制成的，所以一定会下沉

B.由于是空心的，所以一定会上浮

C.既然已置于水面以下，所以一定会悬浮

D.不能肯定其浮沉

5、某物体漂浮在水面上，露出水面部分的体积占总体积的 ，若将该物体放入酒精中，静止时将(ρ酒精=0.8×103kg/m3)(　)

A.漂浮在酒精面上　　　　　　　　　 　 B.悬浮在酒精中

C.下沉至盛酒精的容器底　　　　　　 　 D.无法判断其位置

6、体积为0.05cm3的救生圈重100N，体重为400N的人在使用这个救生圈时，会(　)

A.人或圈可以部分露出水面

B.人和圈没入水中后恰悬浮在水中

C.人和圈会一起在水中下沉

D.要作出正确的判断，尚需要知道人的体积的大小

7、先将一圆柱形铁挂在弹簧测力计下，然后将铁块浸没到水中，先后两次弹簧测力计的读数之差在数值上等于(　)

A.铁块受到的浮力

B.铁块对水产生的压力

C.铁块上、下两个表面所受水的压力差

D.铁块排开水受到的重力

8、下列物体是依靠空气浮力而上升的是(　)

A.氢气球　　　　　　　　　　　　　　 B.三国时代的“孔明灯”

C.风筝　　　　　　　　　　　　　　　 D.直升飞机

9、甲、乙两个平底试管，装适量砂子后，试管和管内砂子的质量之和两者相等，但甲试管粗而乙试管较细，把它们口朝上放入水中均浮在水面上，对此时的两个试管，下列说法正确的是(　)

A.它们排开水的体积相等　　　　　　　 B.水对管底的压力相等

C.水对管底的压强相等　　　　　　　　 D.水对它们的浮力相等

10、如图所示，甲、乙、丙三图中，实心物体A、B均处于静止状态，且它们的质量相等，但A的密度小于B的密度，下列关于A、B两物体所受的浮力和它们排开液体的体积的大小关系的说法正确的是(　)

A.甲图中，物体A、B受到的浮力相等，A、B排开液体的体积也相等

B.乙图中，物体A、B对绳向下的拉力相等，A、B排开液体的体积也相等

C.丙图中，物体A、B受到的浮力相等，A排开水的体积比B排开酒精的体积小

D.三图中，物体A、B受力均平衡

1、F浮=ρ水gV排，对木块V排

2、F浮=ρ液gV排，水中加盐拌匀后，溶液密度增大了，木块应向上浮起一些。

3、水银密度比三种物块密度都大，则三者均在水银中漂浮，F浮= G物= m物g,

4、球在水中的浮沉情况不取决于ρ铝，而取决于空心球的平均密度ρ球与ρ水的大小关系。

5、F浮= G物，即 ，故物体在酒精中悬浮。

6、人的密度接近水的密度，人浸入水中时也要受到水的浮力，本题极易错选B，认为F浮=ρ水gV圈=500N=G人+G圈，关键是忘了人也受浮力。

7、A、D易知正确，C要从浮力产生的原因来判断，B要考虑一对相互作用力大小是相等的。

8、C、D利用的是升力，与浮力是有区别的，请查阅相关网页。

9、甲、乙均浮在水面上，则浮力大小等于其重力大小，F浮=ρ液gV排，可知甲、乙排开水的体积相同，但甲试管较粗故浸入水中深度小一些，管底受到水的压强就小一些。

10、乙中两物体均浸没，则V排=V物，但ρB>ρA，mA=mB故VB

第1题答案错误!　正确答案为 B

第2题答案错误!　正确答案为 C

第3题答案错误!　正确答案为 D

第4题答案错误!　正确答案为 D

第5题答案错误!　正确答案为 B

第6题答案错误!　正确答案为 A

第7题答案错误!　正确答案为 ABCD

第8题答案错误!　正确答案为 AB

第9题答案错误!　正确答案为 ABD

第10题答案错误!　正确答案为 ACD

二、填空题

11、如图所示，在弹簧测力计下挂一个由均匀材料制成的实心物体A，当物体A在空气中静止时，弹簧测力计的示数为F1;当物体A浸没在盛有某种液体的圆柱形容器中静止时，弹簧测力计的示数为F2.已知圆柱形容器的底面积为S(壁厚不计)，物体浸没在液体中后比未浸入液体前，容器内液面上升的高度为h.则：

(1)物体A的体积V物=____________________________;

(2)物体A的密度ρ物=____________________________;

(3)液体的密度ρ液=____________________________.

11、(1)Sh

(2)

(3)

12、如图甲所示，木块漂浮在水面上时，量筒内水面对应的刻度是V1;图乙所示为当木块上放一小金属块时，水面对应的刻度是V2;图丙所示为将小金属块取下慢慢沉入筒底时，水面对应的刻度为V3;请你用V1，V2，V3，ρ水，g写出下列各物理量的表达式

(1)金属块的体积V=___________

(2)金属块受到的重力G=___________

(3)金属块的密度ρ=___________

12、(1)V3-V1

(2)ρ水g(V2-V1)

(3)

13、底面积为100cm2的圆柱形容器内装有适量的液体，将其竖直放置在水平桌面上，把木块A放入容器内的液体中，静止时，木块A有五分之一的体积露出液面，此时液体的深度为20cm.如果在木块A上放一个金属块B，木块A恰好没入液面，如图所示，已知木块A的体积是250cm3,质量为160g，g=10N/kg.求：

(1)金属块B受到的重力;

(2)木块A恰好没入液面时，液体对容器底的压强.

13、(1)0.4N

(2)1640Pa

14、如图所示，水平桌面上放一个厚度不计的平底圆柱形玻璃杯，它的底面积为3×10-4m2，高为10cm，质量为0.3kg，问：

(1)玻璃杯对桌面的压强多大?

(2)把玻璃杯口朝上放入水银槽内，往杯内缓慢添加某种矿石粉，当矿石粉达到杯内一半时，杯口恰好与水银面相平，该矿石粉密度多大?(ρ水银=13.6×103kg/m3)

14、(1)104Pa

(2)7.2×103kg/m3

F浮=G杯+G矿，即

15、如图，将边长为a的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，设水的密度为ρ水，木块静止时，从杯中溢出水的质量为m.根据以上条件，求出五个与木块有关的物理量。(木块面积、体积除外)

15、已知正方体木块边长为a，即可得面积S=a2，体积V=a3.

已知木块浮在水面，且排出水的质量为m，则可求：

①木块漂浮时受到的浮力F浮=mg.

②根据漂浮条件有G木=F浮=mg.

③根据浮力产生的条件，可求木块底部受到水的支持力F= F浮=mg.

④由G木=m木g可求得m木=m.

⑤由V木=a3，m木=m，根据

⑥由漂浮现象，根据F浮=ρ水gV排可求得

⑦将木块全部压入水中需要用的力F=ρ水ga3-mg.

⑧木块浮在水面时，木块底部受到的压强