完整版初中物理浮力经典例题大全及详细解析强烈推荐docx.docx
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初中物理浮力经典例题大全及详细解析
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排不变,水的密度不变,F浮不变.A
选项不正确.
B选项:
物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系,
B选项不正确.
C选项:
重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选项不正确.
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79
g
的铁块,密度是
gcm
3,这个铁块的质量是多少
?
重多少?
将这个
7.9
/
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10
Nkg
/)
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.
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不同.
已知:
m=79g=0.079kg
3
铁=7.9g/cm
求:
m铁、G铁、m排、F浮
解m铁=0.079kg
G
铁=
m
g
kg
×10
Nkg
=0.79
N
铁
=0.079
/
m铁
79g
=
10cm
3
V排=V铁=
=
7.8g/cm3
铁
m
排=
gV
gcm
10
cm
3=10
g
kg
液
排=1
/
3×
=0.01
F
浮=
m
g
0.01
kg
Nkg
N
浮
—
×10
/
=0.1
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不同,
但计算方法
委相似,关键
是区别
液和
物,区别V排和V物,在理解的基础上进行计算,而不是死记
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
3
3
8.9×10kg/m)
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,进一步求出实心部分体积,最后得到
结果.
F浮=G—F=43N—33.2N=9.8N
F浮
=
9.8N
—33
V排=
3kg/m3
=1×10m
水g
1.010
9.8N/kg
浸没:
V=V排=1×10—3m3
球中所含铜的体积
m铜
G铜
V铜=
=
铜
铜g
=
43N
103kg/m3
9.8N/kg
1.0
≈0.49×10—3m3
—
—
3m3
V空=V—V铜=1×10
3m3—0.49×10
=0.51×10—3m3
—33
答案0.51×10m
例4
体积相同的
A
B
C
三个物体,放入水中静止后,处于图
1—5—1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1—5—1
精析
解法
不同物体的重力可借助浮力的知识来比较.
1由图来判断物体的状态:
A、B漂浮,C悬浮.
由状态对物体进行受力分析:
GA=F浮A,GB=F浮B,GC=F浮C.
比较A、B、C三个物体受的浮力
∵VA排<
V
B排<
V
液相同.
C排,
根据F浮=
液gV排,可知:
F浮A<F浮B<F浮C,
∵GA<GB<GC.
比较物体密度=m=G
VgV
A<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
A排=
A
gV
gV
F浮B=GB
Gv
B排=
Gv
水
B
由图:
VB排>VA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.
上述分析看出:
由物体的状态,作出正确的受力分析与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=0.9×10
3
3)分别放入酒精、水和盐水中静止后,试比较
kgm
/
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,对问题进行分析,而不是急于用阿基米德原理
去解题.
解蜡块放入不同液体中,先判断蜡块处于静止时的状态.
∵盐水>水>蜡>酒精
∴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
F1、F2和F3,蜡块重力为G.
对蜡块进行受力分析:
F1<
G
,
F
2=
G
F
3=
G
.同一物体,重力
G
不变,所以
F
1<
,
F2=F3
根据阿基米德原理:
V排=
酒精中:
V排酒精=V物
水中:
V排水=F2
水g
盐水中:
V排排水=F3
盐水g
F浮
液g
酒精水盐水
(a)(b)(c)
图1—5—2
∵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1—5—2大致表示出来.
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.
例6
N
、体积为
0.5
dm
铜球
(广州市中考试题)将重为4.5
3的铜球浸没在水后放手,
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
=
gV
,求出浮力
F
N
液
排
浮
=4.9
.
【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=m=
G(
g
取10
/)球=
4.5N
V球
gV球
Nkg
10N/kg
0.5dm3
=0.9kg/dm3=0.9kg/dm3×10
3
/
3
kgm
这是一个空心铜球,且
球<
水,所以球静止后,将漂浮于水面,得
F
浮=
G
N
=4.5.
解法2
求出铜球浸没在水中时受的浮力
F浮=
液gV排=1×103
/
3×10N/kg×0.5
kgm
×10-3m3=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=0.8×103kg/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.15gB.12.5gC.10gD.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.
V金属=V排水=V排酒精
由
m
=8
g
得
V
=
m排酒精
=
8g
cm
3
排酒精
排酒精
0.8g/cm3
=10
酒精
金属块在水中:
V
排水=
V
金属块=10
cm
m
排水=水
V
gcm
cm
=
g
3
排水=1/
3×10
3
10
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=0.8×10
3kg/m3)
解
判断此物体在水中和酒精中的状态
求出物体密度:
物=m=
45g=0.9/
3
V
50cm3
gcm
∵
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
V
3
3
g
=
gcm
cm
=40
排精浮
酒精
排
=0.8/
×50
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=50cm3进行求值.造
成结果错误.V排=50cm3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
N
,竖直向上
.3
C.2N,竖直向上D.8N,竖直向下
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:
G
+
F
=
F
,求得
F
N
+3
N
N
.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于
A
浮
浮
=5
=8
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
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
∵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
A
,它们的密度之比
∶
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
3
3
.(
=1×
A=________kg/m,
B=________kg/m
水
3
3
)
10
kg/m
精析
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
由于、
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.
VA=mA·A
VBmBB
=2
1
∵A、B浸没:
V排=V物
∴
F浮A
=
水gVA
=
2
F浮B
水gVB
1
题目给出浮力比
FA
=
8
F浮A
=
2
与已知矛盾.说明假设(
1)不成立.
,而现在得
FB
5
F浮B
1
(2)设两球均漂浮:
因为mA=mB
则应有F浮A′=F浮B′=GA=GB
F浮A
=1,也与题目给定条件矛盾,假设(
2)不成立.
F浮B
1
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=
G
A=
V
①
Ag
A
B
沉底
FB=
水
V
排
水
V
g
B=
②
gB
①÷②
AgVA
=
FA
=
8
水gVA
FB
5
∵VA=2代入.
VB
1
A=
FA
VB
8
×
1
3
3
3
kg/m
3
FB
×
·水=
2
×1×10kg/m
=0.8×10
VA
5
B=2
3
3
A=1.6×10kg/m
答案
A=0.8×103
3,
B=0.8×10
3
3.
kgm
kgm
/
/
例13
(北京市中考试题)
AB
A
B
、两个实心球的质量相等,
密度之比∶
=1∶2.将
它们分别放入足够的酒精和水中,它
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