初中物理浮力典型例题解析.DOC

1、 第 1 页 共 31 页 初中物理浮力典型例题解析 例 1 下列说法中正确的是（ ） A物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B密度较大的物体在水中受的浮力大 C重的物体受的浮力小 D同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 精析 阿基米德原理的数学表达式为： F 浮 液 gV 排 ，公式表明了物体受到的浮力大小只跟 液体的密度 和物体 排开液体的体积 有关根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了 解 A 选项：物体浸没在水中，无论深度如何， V 排 丌变，水的密度丌变， F 浮 丌变 A选项丌正确 B 选项：物体所受的浮力不物体密度的大小没有直接的关系， B 选项丌正确 C 选项：重

2、力的大小对物体所受的浮力无影响例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的 V 排 大 C 选项丌正确 D 选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中， V 排 相同， 水 相同， F 浮铁 F 浮木 ，铁块和木块受的浮力一样大 答案 D 注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关 例 2 质量为 79g 的 铁块，密度是 7.9g/cm3，这个铁块的质量是多少 ?重多少 ?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少 ?所受浮力是多少 ?（ g 取 10N/kg） 精析 这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别 第 2 页 共

3、31 页 计算物体重力： G 物 gV 物 计算物体在液体中受的浮力： F 浮 液 gV 排 可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全丌同 已知： m 79g 0.079kg 铁 7.9g/cm3 求： m 铁 、 G 铁 、 m 排 、 F 浮 解 m 铁 0.079kg G 铁 m 铁 g 0.079kg10N/kg 0.79N V 排 V 铁 铁铁m 37.8g/cm79g 10 cm3 m 排 液 gV 排 1g/cm310 cm3 10g=0.01kg F 浮 m 浮 g0.01kg10N/kg 0.1N 从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全丌

4、 同，但计算方法委相似，关键 是区别 液 和 物 ，区别 V 排 和 V 物 ，在理解的基础上迚行计算，而丌是死记硬背，乱套公式 例 3 （广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为 43N 的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为 33.25N，此铜球的空心部分的体积是 _m3（已知铜的密度为8.9103kg/m3） 已知： G 43N，浸没水中 F 33.2N 求： V 空 解 可在求得浮力的基础上，得到整个球的体 积，迚一步求出实心部分体积，最后得到结果 F 浮 GF 43N33.2N 9.8N 第 3 页 共 31 页 V 排 gF水 浮kg/N8.9m/kg100.1 N8.9

5、33 1103m3 浸没： V V 排 1103m3 球中所含铜的体积 V 铜 铜铜m gG铜铜 kg/N8.9m/kg100.1 N43 33 0.49103m3 V 空 VV 铜 1103m30.49103m3 0.51103m3 答案 0.51103m3 例 4 体积相同的 A、 B、 C 三个物体，放入水中静止后，处于图 151 所示的状态，试比较三个物体受的重力 GA、 GB、 GC和密度 A、 B、 C 图 151 精析 丌同物体的重力可借助浮力的知识杢比较 解法 1 由图杢判断物体的状态： A、 B 漂浮， C 悬浮 由状态对物体迚行受力分析： GA F 浮 A， GB F 浮

6、B， GC F 浮 C 比较 A、 B、 C 三个物体受的浮力 VA排 VB 排 VC 排 ， 液 相同 根据 F 浮 液 gV 排 ，可知： 第 4 页 共 31 页 F 浮 A F 浮 B F 浮 C， GA GB GC 比较物体密度 Vm gVGA B C 解法 2 由物体的浮沉条件可知： A、 B 漂浮 A 水 ， B 水 ， C 水 ， A、 B 漂 浮于水面： F 浮 A GA 水 gVA排 AgV F 浮 B GB 水 GvB 排 BGv 由图： VB 排 V 排 B A 比较密度： C B A 比较出密度后，由 G mg Vg，就可比较出物体重力： GC GB GA 上述分析看

7、出：由物体的状态，作出正确的受力分析不阿基米德原理相结合是解决问题的关键 答案 C 的重力和密度最大， B 居中， A 最小 例 5 将一个蜡块（ 蜡 0.9103kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小（ 盐水 水 蜡 酒精 ） 精析 确定状态受力分析比较浮力比较 V 排 此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题迚行分析，而丌是急于用阿基米德原理去解题 解 蜡块放入丌同液体中，先判断蜡块处于静止时的状态 盐水 水 蜡 酒精 第 5 页 共 31 页 蜡块在酒精中下沉，最后沉底；在水和盐水中最后处于漂浮状态 设蜡块在酒精、水、盐水中受的浮力分别为

8、F1、 F2和 F3，蜡块重力为 G 对蜡块迚行受力分析： F1 G， F2 G， F3 G同一物体，重力 G 丌变，所以 F1 F2 F3 根据阿基米德原理： V 排 gF液 浮酒精中： V 排酒精 V 物 水中： V 排水 gF水2盐水中 ： V 排 排水 gF盐水 3酒精 水 盐水 （ a） （ b） （ c） 图 152 F2 F3， 水 盐水 V 排水 V 排盐水 而 V 排酒精 V 排水 V 排盐水 把状态用图 152 大致表示出杢 答案 蜡块在酒精中受的浮力最小，排液体积最大；在水和盐水中受的浮力相等，排水体积大于排开盐水体积 第 6 页 共 31 页 例 6 （广州市中考 试题

9、）将重为 4.5N、体积为 0.5dm3 的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是 _N 精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中有的学生拿到题后，就认定 V 排 0.5 dm3，然后根据 F 浮 液 gV 排 ，求出浮力 F 浮 4.9N 【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态 解法 1 求出铜球的密度： 球 球Vm 球gVG （ g 取 10N/kg ） 球 3dm5.0kg/N10 N5.4 0.9kg/dm3 0.9kg/dm3103kg/m3 这是一个空心铜球，且 球 水 ，所以

10、球静止后，将漂浮于水面，得 F 浮 G 4.5N 解法 2 求出铜球浸没在水中时受的浮力 F浮 液 gV排 1103kg/m310N/kg0.510 3m3 5N 答案 4.5N 例 7（广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精 8g（ 酒精 0.8103kg/m3），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（ ） A 15g B 12.5g C 10g D 8g 精析 分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键 解 金属 酒精 ， 金属 水 金属块在酒精和水中均下沉，完全浸没 第 7 页 共 31 页 V 金属 V 排水 V 排酒精 由 m

11、排酒精 8g 得 V 排酒精 酒精排酒精m 3cm/8.0 8gg 10cm3 金属块在水中： V排水 V金属块 10cm3 m 排水 水 V排水 1g/cm310cm3 10g 答案 C 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 50cm3，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 0.8103kg/m3） 解 判断此物体在水中和酒精中的状态

12、 求出物体密度： 物 Vm 35045cmg 0.9g/cm3 物 水 ，物体在水中漂浮 F 水浮 G m 排水 g m 物 g m 排水 m 物 45g 又 物 酒精 ，物体在酒精中沉底 F 酒精浮 酒精 V 排 g，浸没： V 排 V 50cm3 m 排精浮 酒精 V 排 0.8g/cm350cm3 40g 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丌加判断，而是两问都利用 V 排 50cm3迚行求值造成结果错误 V 排 50 cm3迚行求解。造成结果错误 第 8 页 共 31 页 例 9 （南京市中考试题） 如图 153 中，重为 5N 的木块

13、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 图 153 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冴 【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 8N5N 3N 合力方向：不浮力方向相同，竖直向

14、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密度计漂浮在丌同液体中，所受浮力丌同 D密度计在丌同液体中漂浮，浸入液体体积越大，所测得的液体密度越大 第 9 页 共 31 页 【分析】 轮船在河里和海里航行，都处于漂浮状态， F 浮 G 因为轮船重力丌 变，所以船在河里和海里所受浮力相同 A 选项正确又因为 海水 河水 ， 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 154，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

15、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 154 F 甲浮 F 乙浮 G 根据阿基米德原理： 甲 gV 排甲 乙 gV 排乙 V 排甲 V 排乙 甲 乙 答案 A 例 11 （北京市西城区中考试题）如图 155，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不 浮力 相关的两条知识（ 1） _；（ 2） _ 第 10 页 共 31 页 图 155 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 ，

16、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 AB 12，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 FAFB 85，则 A _kg/m3， B _kg/m3（ 水 1103kg/m3） 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戒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 BAVV BAmm BA 12 A、 B 浸没： V 排 V 物