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- 2021-10-26 发布
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专训1 浮力的计算
习题课
第九章 浮力
计算浮力常用的方法:
(1)压力差法——F浮=F向上-F向下;
(2)称重法——F浮=G-F;
(3)阿基米德原理法(公式法):F浮=G排、
F浮=ρ液gV排、F浮=ρ气gV排。
(4)平衡法:找出物体所受的平衡力,列出关系式,
代入阿基米德原理公式,再计算求解。
1
如图所示,一个半球形物体浸没在水中,受到水
向下的压力为30 N,物体受到水施加的浮力为
80 N,则物体受到水向上的压力为多少牛?
例1
解:物体受到的水向上的压力
F向上=F浮+F向下=80 N+30 N=110 N。
2
【中考·天水】如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱
形容器重6 N,底面积为100 cm2 ,弹簧测力计的挂钩
上挂有重为27 N的金属块,现将金属块浸没在水中,
容器内水面由20 cm上升到30 cm(g取10 N/kg , ρ水=
1.0×103 kg/m3)。求:
(1)金属块未放入水中时(如图甲),
容器底部受到的水的压强;
(2)金属块浸没在水中静止后弹簧
测力计的示数;
(3)金属块浸没在水中(未与底部接
触,如图乙),容器对桌面的压强。
例2
解:(1)最初水的深度h=20 cm=0.2 m,容器底部受
到的水的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×
0.2 m=2×103 Pa。
(2)由图可知,水面升高的高度Δh=0.3 m-0.2 m
=0.1 m。
金属块受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gS容Δh=1×
103 kg/m3×10 N/kg×100×10-4m2×0.1 m=10 N。
测力计的示数F示=G-F浮=27 N-10 N=17 N。
(3)容器中水的重G水=ρ水V水g=ρ水S容hg=1×103kg/m3
×100×10-4 m2×0.2 m×10 N/kg=20 N。
容器对桌面的压强
p= =3.6×103Pa。4 2
6N+20N+10N= 100 10 m
G G FF
S S
水 浮容
3
【中考·百色】小明用阿基米德原理测某物体密度的操
作过程如图所示,他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计
的挂钩上,然后把物体浸没在盛满水的溢水杯中,此
时弹簧测力计示数为F=0.3 N,接着再分别用弹簧测
力计测出小桶与排开水的总重为G1=0.5 N和空小桶的
重为G2=0.2 N。求:
(1)物体浸没在水中所受
的浮力;
(2)物体的重力;
(3)物体的密度。
例3
解: (1)物体排开水的重G排=G1-G2=0.5 N-0.2 N=
0.3 N,
物体浸没在水中所受的浮力F浮=G排=0.3 N;
(2)物体的重力G=F浮+F=0.3 N+0.3 N=0.6 N;
(3)物体的密度ρ=
×103 kg/m3=2×103 kg/m3。
0.6N= = 0.3N
G
m Gg
FV F
g
水
浮 浮
水
4
【中考·南充】如图所示,用细绳系住体积为3×
10-4m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静
止,此时绳子的拉力是1.5 N,容器和水的总质量
是0.7 kg,容器与水平桌面的接触面积是
100 cm2。ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,求:
(1)物体A受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)容器对桌面的压强。
例4
解: (1)物体所受的浮力F浮=ρ水gV排=
1.0×103kg/m3×10 N/kg×3×10-4 m3=3 N。
(2)物体A的重力GA=F浮+F拉=3 N+1.5 N=4.5 N,
质量mA= =0.45 kg,
物体A的密度ρA= =1.5×103 kg/m3。
(3)容器内水和容器的总重力
G′=m′g=0.7 kg×10 N/kg=7 N,
桌面受到的压力F=G′+F浮=7 N+3 N=10 N,
容器对桌面的压强p=F/S= =1 000 Pa。
4.5N
10N/kg
AG
g
4 3
0.45kg
3 10 m
Am
V
4 2
10N
100 10 m