第04讲浮力综合
模块一思维导图串知识
模块二基础知识全梳理(吃透教材)
模块三教材习题学解题
模块四核心考点精准练
模块五小试牛刀过关测
1、会进行浮力的相关计算问题
2、会综合计算压强和浮力的关系
3、浮力与容器内液面变化的问题
模块一:浮力的计算方法
1.浮力计算的方法
(1)二次称量法:F浮=G物-F;
(2)阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排;
(3)压力差法:F浮=F向上-F向下;
(4)漂浮或悬浮条件:F浮=G排。
模块二:浮力与压强
1.对容器底部的压力
(1)当物体放入容器中且漂浮或悬浮时,液面上升,上升后的高度为h,此时容器受到的压力为F,则F=ρgSh。
当物体放入容器中且沉底时,液面上升,上升后的高度为h,此时容器受到的压力为F,则F=ρgSh+(G物-F浮)
2.台秤问题
将物体放入台秤上盛水的烧杯中时,烧杯中液面上升,台秤示数增大,弹簧测力计示数减小,且增大和减小的数值相同,均为物体所受浮力大小。
模块三:液面变化问题
1.冰块熔化问题
(1)若冰块在密度与水相同的液体中融化,液面不变;
(2)若冰块在密度比水大的液体中融化,液面上升;
(3)若冰块在密度比水小的液体中融化,液面下降;
(4)若冰块中含有木块、蜡块等密度小于水的物体,冰融化后液面不变;
(5)若冰块中含有铁块、石块等密度大于水的物体,冰融化后液面下降。
2.小船抛物问题
漂浮的物体浮力等于重力,放入小船中,与小船仍漂浮,浮力等于重力,物体排开水的体积不变,若由船中取出放入水中,则排开水的体积也不变,木块在船中和水中都是漂浮的,将小船中的木块抛入池水中,水面高度不变;
下沉的物体浮力小于重力,放入小船中,与小船漂浮,浮力等于重力,物体排开水的体积增大,若由船中取出放入水中,则排开水的体积减小,石块在水中下沉,在船中漂浮,所以将小船中的石块抛入池水中,水面高度下降。
教材习题01
在抗洪抢险中,某村民自制了一个总体积0.7米3的竹筏,放入河水中时有1/5体积浸入水中。
(1)此时竹筏受到的浮力有多大?
(2)要使水对竹筏产生4500牛的浮力,竹筏应有多大的体积浸入水中?
教材习题02
一个体积为45分米3、质量为46.35千克的密封铁箱,不慎掉入海里。它将下沉到海底,还是悬浮在海水中,或是上浮到海面?如果这只铁箱掉在河里,又将如何?(已知海水的密度为1.03×103千克/米3)
考向一:物体浮沉条件的判断
(2023秋?拱墅区校级期末)一物体,用细绳系着挂在弹簧测力计的挂钩上,弹簧秤竖直放置,此时弹簧秤的读数为8牛;把物体慢慢浸入水中,当物体一半浸入水中时弹簧秤的读数为2牛。此时用剪刀把细绳剪断,当物体静止时,物体受到水的浮力为()
A.6N B.8N C.12N D.4N
(2023秋?南浔区期中)用弹簧测力计竖直挂一物体,当物体浸入水中13体积时,弹簧测力计示数为4N;当物体浸入水中12体积时,弹簧测力计示数为1N
A.18N B.14N C.10N D.8N
(2023秋?滨江区校级期中)某大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是()
A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①
B.构件受到的重力为0.8×105N
C.构件所受的最大浮力为1.2×105N
D.构件的密度为2.5×103kg/m3
(2023秋?西湖区校级期中)某同学用石块、细线、弹簧测力计,烧杯,水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是()
A.石块在盐水中受到的浮力是0.8N
B.石块在水中受到的浮力大小为1.2N
C.石块浸没在水中时,排开水的体积为1.2×10﹣4m3
D.丙图中盐水的密度为1.2×103kg/m3
(2023秋?镇海区校级期末)如图所示,一盛水的圆柱体平底容器静置于水平桌面。容器的底面积为100cm2,容器和水的总质量为5kg。现将底面积为:50cm2,高为6cm、质量为2kg的长方体用细绳悬挂在弹簧测力计上,从距离水面上方5cm处缓慢下移,直至长方体恰好完全浸没在水中,金属块底部不接触容器。以上过程中没有液体溢出。
(1)求长方体完全浸没时受到的浮力。
(2)求长方体完全浸没时容器对桌面的压强。
(3)试画出整个下移过程中,弹簧测力计示数F随长方体下移的距离的变化的图像。
考向二:物体浮沉条件的应用
(2024?衢州一模)如图所示,水平桌面上甲、乙两相同的容器装有体积相等的不同液体。将同种材料制成的实心