《浮力的计算》浮力PPT

专题训练(四)浮力的计算第十章浮力专题训练(四)浮力的计算►类型一压力差法求浮力1．如图4－ZT－1所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体上表面受到水向下的压力为4N，下表面受到水向上的压力为14N，则物体所受浮力为()A．4NB．6NC．10ND．7NC图4－ZT－12．如图4－ZT－2所示，弹簧测力计下吊着重为15N的长方体金属块，当金属块浸没在水中时，弹簧测力计的示数为8N，则金属块受到的浮力为______N；若金属块上表面受到水的压力为10N，则金属块下表面受到水的压力为_____N。专题训练(四)浮力的计算2.717图4－ZT－23．有一边长为10cm的正方体浸没在水中，上表面距水面15cm，如图4－ZT－3所示，则其上表面受到水的压强是_______Pa，压力为_____N，下表面受到水的压强是______Pa，压力为_____N，物体受到的浮力是_____N。(g取10N/kg)专题训练(四)浮力的计算1500图4－ZT－315250025104．现有一边长为10cm的正方体物块漂浮在水面上，如图4－ZT－4所示，其上表面距水面2.5cm，它的下表面受到水的压力是多大？它受到的浮力为多大？物块的密度为多大？(g取10N/kg)专题训练(四)浮力的计算图4－ZT－47.5N7.5N0.75×103kg/m35．一个铁球在空气中称时重4.5N，浸没在水中称时，弹簧测力计的示数为3.5N，则()A．铁球受到的浮力是3.5NB．铁球受到的浮力是1NC．铁球受到的浮力是4.5ND．铁球受到水的压力的合力为0专题训练(四)浮力的计算►类型二称重法求浮力B6．如图4－ZT－5甲所示，小宇用弹簧测力计吊着金属块将其逐渐放入水中，图乙反映了这个过程中弹簧测力计的示数变化情况。求：(g取10N/kg)(1)金属块的质量。(2)金属块浸没在水中时所受的浮力。(3)金属块受到水的最大压强。专题训练(四)浮力的计算图4－ZT－5专题训练(四)浮力的计算解：(1)由图乙可知，金属块的重力：G＝5N，金属块的质量：m＝Gg＝5N10N/kg＝0.5kg。(2)当h＝6cm时，金属块全部浸入水中，弹簧测力计的拉力：F拉＝2N，金属块受到的浮力：F浮＝G－F拉＝5N－2N＝3N。(3)由图乙可知，金属块浸入水中的最大深度为h＝10cm＝0.1m，则金属块受到水的最大压强为p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa。7．将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图4－ZT－6甲、乙所示。(ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)求：(1)金属块在水中受到的浮力。(2)金属块的密度。专题训练(四)浮力的计算图4－ZT－6专题训练(四)浮力的计算解：(1)金属块浸没在水中时，金属块受力情况：G＝F浮水＋F水，即G＝ρ水V排g＋2N，代入数值得：G＝1.0×103kg/m3×V排×10N/kg＋2N①；金属块浸没在酒精中时，金属块受力情况：G＝F浮酒＋F酒，即G＝ρ酒V排g＋2.2N，代入数值得：G＝0.8×103kg/m3×V排×10N/kg＋2.2N②；由①和②得：G＝3N，V排＝1×10－4m3。金属块在水中受到的浮力：F浮水＝G－F水＝3N－2N＝1N。专题训练(四)浮力的计算(2)金属块受到的重力：G＝3N，金属块的质量：m＝Gg＝3N10N/kg＝0.3kg，金属块的体积：V＝V排＝1×10－4m3，金属块的密度：ρ物＝mV＝0.3kg1×10－4m3＝3×103kg/m3。8．把一块质量是158g的实心铁块放入盛煤油的容器中，铁块全部浸没在煤油中，则煤油对铁块的浮力为多大？(ρ铁＝7.9×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)专题训练(四)浮力的计算►类型三阿基米德原理求浮力解：铁块的体积：V＝mρ＝158g7.9g/cm3＝20cm3＝2×10－5m3；由于铁块浸没在煤油中，故V排＝V，则铁块浸没在煤油中受到的浮力：F浮＝ρ煤油V排g＝0.8×103kg/m3×2×10－5m3×10N/kg＝0.16N。9．如图4－ZT－7所示，将质量为0.06kg的小球轻轻放入装满水的溢水杯中，溢出0.05kg的水。求：(g取10N/kg)(1)小球受到的浮力。(2)小球排开液体的体积。(3)小球的密度。专题训练(四)浮力的计算图4－ZT－7专题训练(四)浮力的计算解：(1)由阿基米德原理可知，F浮＝G排＝m排g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N。(2)根据F浮＝ρ液gV排可得小球排开液体的体积：V排＝F浮ρ水g＝0.5N1.0×103kg/m3×10N/kg＝5×10－5m3。(3)由于F浮＝0.5N＜G＝m球g＝0.06kg×10N/kg＝0.6N，所以小球在溢水杯中是沉底状态，则V球＝V排＝5×10－5m3；小球的密度：ρ球＝m球V球＝0.06kg5×10－5m3＝1.2×103kg/m3。10．有一个边长为3cm、密度为2×103kg/m3的立方体橡皮泥块。求：(g取10N/kg)(1)橡皮泥块浸没在水中时，它受到的浮力是多大。(2)把这块橡皮泥捏成一只小船，使其漂浮在水面上，小船受到的浮力是多大；此时的小船排开水的体积是多少。专题训练(四)浮力的计算►类型四浮沉条件求浮力专题训练(四)浮力的计算解：(1)橡皮泥块浸没在水中时，排开水的体积与自身的体积相等，即V排＝V橡＝(0.03m)3＝2.7×10－5m3，受到的浮力为F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×2.7×10－5m3×10N/kg＝0.27N。(2)把橡皮泥捏成小船，重力不变，橡皮泥小船漂浮时所受浮力等于重力，即F浮′＝G橡＝ρ橡V橡g＝2×103kg/m3×2.7×10－5m3×10N/kg＝0.54N；小船排开水的体积为V排′＝F浮′ρ水g＝0.54N1.0×103kg/m3×10N/kg＝5.4×10－5m3。11．如图4－ZT－8所示，质量为55g的新鲜鸡蛋在水中下沉。向水中加盐并轻轻搅拌，最后鸡蛋悬浮在盐水中。问：(g取10N/kg)(1)悬浮时鸡蛋受到的浮力是多少？(2)若鸡蛋的体积是50cm3，则盐水的密度是多少？专题训练(四)浮力的计算图4－ZT－8专题训练(四)浮力的计算解：(1)鸡蛋悬浮在盐水中，所受浮力等于重力，F浮＝G＝mg＝55×10－3kg×10N/kg＝0.55N。(2)ρ鸡蛋＝m鸡蛋V鸡蛋＝55×10－3kg50×10－6m3＝1.1×103kg/m3，因为鸡蛋悬浮在盐水中，所以ρ盐水＝ρ鸡蛋＝1.1×103kg/m3。12．盛夏季节，一场特大暴雨突袭广西某市，致使该市某中学一千多名师生被洪水围困！武警某部官兵利用冲锋舟为学校师生开辟了水上生命线。某只冲锋舟自重为6×103N，满载时排开水的体积为1.5m3，吃水深度为0.5m。求：(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)冲锋舟满载时底部所受水的压强。(2)冲锋舟满载时所受的浮力。专题训练(四)浮力的计算(3)假设每人的平均质量为60kg，为保证安全，该冲锋舟最多能承载多少人。专题训练(四)浮力的计算专题训练(四)浮力的计算解：(1)冲锋舟满载时底部位于水中0.5m深度处，所受水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa。(2)冲锋舟满载时所受的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×1.5m3×10N/kg＝1.5×104N。(3)冲锋舟满载时，设人的总重为G人，根据漂浮条件，G舟＋G人＝F浮，即6×103N＋G人＝1.5×104N，可得：G人＝9×103N。由题意知，G每人＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，所以冲锋舟最多能承载的人数：n＝G人G每人＝9×103N600N＝15人。