初中物理浮力经典例题大全及详细解析(强烈推荐)新选 联系客服

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?1gV+F=?gV(?为金属密度) ?=?1+

F gV

(2)解法1 如图1—5—12,球沉底后受力方程如下:

图1—5—12

F浮+F=G(N为支持力) N=G-F浮=F

液体对容器底的压力F′=nF

F′=m液g+?1gV

m液=

F?nF-?1V==?1V gB F′=pS=?1gV=nF

?1g(V液+V)=nF ?1gV液+?1gV=nF

nF-?1V BFnF,容器中液体质量m液=-?1V. gVB m液=

答案 金属球密度为?1+

例20 如图1—5—13(a),在天平左盘放一杯水,右盘放砝码,使天平平衡.

(a) (b)

图1—5—13

(1)将一质量为27g的铝块(?铝=2.7g/m)放入左盘水中,水不溢出,天平还能平

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衡吗?

(2)将铝块如图1—5—13(b)方式放入左盘中,天平还能平衡吗?

解 (1)因为?铝>?水,放入容器中,铝块将沉底,容器底部增加的压力就是铝块重力.

天平此时不平衡,左盘下沉,右盘增加27g砝码,可使天平再次平衡.

(2)铝块浸没于水中,但未沉底,此时容器中液面升高△h,容器底部增加的压力△F=?水g△h·S=?水gV铝=F浮. 铝块体积,V积=

m?铝=

27g3

=10cm 32.7g/cm3

3

铝块排开水质量:m排=?水V铝=1g/cm×10cm=10g

天平不平衡,左盘下沉.右盘再放10g砝码,可使天平再次平衡.

例21 如图1—5—14中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?

(a) (b)

图1—5—14

精析 这道题可以用计算的方法来判断,关键是比较两个体积,一是冰熔化前,排开水的体积V排,一个是冰熔化成水后,水的体积V水.求出这两个体积,再进行比较,就可得出结论.

解 (1)如图l—5—14(a)冰在水中,熔化前处于漂浮状态. F浮=G冰

?水g V排=m冰g

m冰

V排=

?冰 冰熔化成水后,质量不变:m水=m冰

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求得:V水=

m冰?水=

m冰?水

比较①和②,V水=V排

也就是冰熔化后体积变小了,恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积. 所以,冰在水中熔化后液面不变

(2)冰在盐水中:冰熔化前处于漂浮,如图1—3—14(b),则 F盐浮=G冰

?盐水g V排盐=m冰g

m冰 ①

V排盐=

?盐水 冰熔化成水后,质量不变,推导与问题(1)相同. V水=

m冰?水 ②

比较①和②,因为?水=?盐水 ∴ V水=V排排

也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体 所以,冰在盐水中熔化后液面上升了.

答案 (1)冰在水中熔化后液面不变.(2)冰在盐水中熔化后液面上升.

思考 冰放在密度小于冰的液体中,静止后处于什么状态,熔化后,液面又如何变化? 例22 (北京市中考试题)如图1—5—15 (a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是 ( )

(a) (b)

图1—5—15

A.当A的密度小于水的密度时,容器中水面上升

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B.当A的密度大于水的密度时,容器中水面下降 C.当A的密度等于水的密度时,容器中水面下降

D.当A的密度大于水的密度时,将A拿下后悬挂在木块下面,如图1—3—15(b),容器中水面不变

解 A在木块上面,A和木块漂浮,则 F浮=G水+GA V排=

F浮?水g=

G水?GA?水g

A从木块上拿下后,若?A=?水,则A和木块均漂浮在水面,A和木块共同排开水的体积为

VA排+V木排=

F浮A?水g+

F浮木?水g=

GA?G木?水g

比较②和①,②=①

∴ A选项中,容器中水面不变,而不是上升.

当?A=?水时,A拿下放入水中,A悬浮在水中,容器中水面也是不变

B选项,当?A>?水时,A放入水中,A沉底,木块和A共同排开水的体积为: V木排+V木排=

F浮木?水g+

G水GAGA=+ ?水g?水g?水g 比较③和①,∵ 液面下降

?A>?水,∴ ③式<①式.

D选项中,A放在木块上和悬挂在木块下面,两次比较,A和木块均漂浮,F浮=GA+G水

不变,V排不变,前后两次注解面无变化. 液面下降.

D选项中,A放在木块上和悬挂在木块下面,两次比较,A和木块均漂浮,木不变,V

不变,前后两次液面无变化.

答案 B、D

例23 (北京市东城区中考试题)自制潜水艇模型如图1—5—16所示,A为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是V0,B为软木塞,C为排水管,D为进气细管,正为圆柱形盛水容器.当

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