初中物理浮力经典例题大全及详细解析(强烈推荐) 下载本文

金属块在水中:V 答案 C

排水

=V

金属块

=10cm m

3

排水

=?水

V排水=1g/cm×10cm =10g

33

在上面的解题中,好像我们并没有用阿基米德原理的公式F浮=G排.但实际上,因为

G排=m排液g,而其中m排液=?液V排,所以实质上还是利用了阿基米德原理分析了问题.

例8 体积是50cm,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是________g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是________g.(?酒=0.8×10kg/m) 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:?物=

mV3

3

3

45g50cm3=0.9g/cm

3

∵ ?物<?水,物体在水中漂浮. F m ∴ m

水浮

=G

排水

g=m物g

=m物=45g

酒精

排水

又∵ ?物<? F m

,物体在酒精中沉底.

3

酒精浮=?酒精V排g,浸没:V排=V=50cm

排精浮

=?酒精

V排=0.8g/cm×50cm=40g

33

答案 溢出水的质量是45g,溢出酒精的质量是40g

有的同学对物体在液体中的状态不加判断,而是两问都利用V排=50cm进行求值.造成结果错误.V排=50 cm进行求解。造成结果错误.

例9 (南京市中考试题)如图1—5—3中,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是 ( )

A.5 N,竖直向下 B.3N,竖直向上 C.2N,竖直向上 D.8N,竖直向下

3

3

图1—5—3

精析 结合浸没在水中物体的受力分析,考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况. 【分析】 绳子未断时,A物体受3个力:重力GA,拉力F,浮力F浮.3个力关系为:

GA+F=F浮,求得F浮=5N+3N=8N.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于

重力,物体上浮,浮力大小仍等于8N.合力F合=F浮—G=8N—5N=3N 合力方向:与浮力方向相同,竖直向上. 答案 B

例10 以下是浮力知识的应用,说法正确的是 ( ) A.一艘轮船在海里和河里航行时,所受浮力一样大 B.一艘轮船在海里和河里航行时,在海里受的浮力大 C.密度计漂浮在不同液体中,所受浮力不同

D.密度计在不同液体中漂浮,浸入液体体积越大,所测得的液体密度越大 【分析】 轮船在河里和海里航行,都处于漂浮状态,F浮=G.

因为轮船重力不变,所以船在河里和海里所受浮力相同.A选项正确.又因为?河水

海水

>?, 所以V

排海水

<V

排河水

,在河水中没入的深一些.

密度计的原理如图1—5—4,将同一只密度计分别放入甲、乙两种液体中,由于密度计均处于漂浮状态,所以密度计在两种液体中受的浮力都等于重力.可见,密度计没人液体越多,所测得的液体密度越小.

甲 乙 图1—5—4

F

甲浮

=F

乙浮

=G

根据阿基米德原理: ?甲

gV排甲=?乙gV排乙

排甲

∵ V>V

排乙

∴ ?甲<?乙 答案 A

例11 (北京市西城区中考试题)如图1—5—5,展示了一个广为人知的历史故事——“曹冲称象”.曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的体重.请你写出他运用的与浮力相关的两条知识.(1)_______________________;(2)_______________________. ..

图1—5—5

精析 此题考查学生通过对图形的观察,了解此图中G象=G石的原理.

【分析】 当大象在船上时,船处于漂浮状态,F浮′=G船+G象,曹冲在船上画出标记,实际上记录了当时船排开水的体积为V排.

用这条船装上石头,船仍处于漂浮状态,F浮′=G船+G石,且装石头至刚才画出的标记处,表明此时船排开水的体积V排′=V排.根据阿基米德原理,两次浮力相等.两次浮力相等.便可以推出:G象=G石.

答案 (1)漂浮条件 (2)阿基米德原理

例12 (长沙市中考试题)已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶

B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球

的浮力之比FA∶FB=8∶5,则?A=________kg/m,?B=________kg/m.(?10kg/m)

精析 由于A、B两物体在水中的状态没有给出,所以,可以采取计算的方法或排除法分析得到物体所处的状态.

【分析】 (1)设A、B两球的密度均大于水的密度,则A、B在水中浸没且沉底. 由已知条件求出A、B体积之比,mA=mB.

3

3

3

3

=1×

VAVB=

mAmB?2·A=

1?B ∵ A、B浸没:V排=V物 ∴

F浮AF浮B=

?水gVA?水gVBFAFB=

21

F浮AF浮B 题目给出浮力比=

85,而现在得=

21与已知矛盾.说明假设(1)不成立.

(2)设两球均漂浮:因为mA=mB 则应有F

F浮AF浮B??浮A

′=F

浮B

′=GA=GB

=,也与题目给定条件矛盾,假设(2)不成立.

11 用上述方法排除某些状态后,可知A和B应一个沉底,一个漂浮.因为?A<?B,所以B应沉底,A漂浮. 解 A漂浮 FA=GA=? B沉底 FB=? ①÷②

AgVA ①

水g

水g

VB排=?

VB ②

?AgVA?水gVA=

21=

FAFB=

85∵

VAVB代入.

?A=

FAFB×

VBVA·?水=

3

85×

3

12×1×10kg/m=0.8×10kg/m

3333

?B=2?A=1.6×10kg/m

答案 ?A=0.8×10kg/m,?B=0.8×10kg/m.

例13 (北京市中考试题)A、B两个实心球的质量相等,密度之比?A∶?B=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(?10kg/m) ( )

A.1∶1 B.8∶5 C.2?A∶?水 D.2?

酒精

酒精

3333

=0.8×

33

∶?B

精析 从A、B两个小球所处的状态入手,分析几个选项是否可能. 一个物体静止时,可能处于的状态是漂浮、悬浮或沉底. 以下是两个物体所处状态的可能性

①A漂,B漂 ②A漂,B悬 ③A漂,B沉 由题目我们可以推出 mA=mB,?A∶?B=

12④A悬,B漂 ⑤A悬,B悬 ⑥A悬,B沉 ⑦A沉,B漂 ⑧A沉,B悬 ⑨A沉,B沉 ,则VA=VB=?A∶?B=2∶1

我们可以选择表格中的几种状态进行分析: 设:(1)A、B均漂浮 ?A<?选项可能.

(2)设A、B都沉底

F浮AF浮B酒精

,?B<?水,与已知不矛盾,这时F

浮A

=1∶1,A

?酒精gVA?水gVA=

45×

21=

85,B选项可能.

(3)设A漂浮,B沉底,这时?A<?

F浮AF浮B酒精

,?B<?水,

GAF浮B=

?AgVA?水gVB=

2?A?水,B选项可能.

(4)设A沉底,B漂浮 ?A

<?酒精

A应有?B>? ∵ ?B=2?酒精

>?水,B不可能漂浮.

F浮AF浮B ∴ 上述状态不可能,而这时的 D选项不可能. 答案 D

?酒精gVA?水gVA=

2?酒精?B.

例14 (北京市中考试题)如图1—5—6(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm,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

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的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力.(g