初中中考物理浮力经典例题(含详细解析) 联系客服

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个物体的质量之比.

图1—5—19

例27 (北京市中考试题)某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面0.5m处的过程中,人对物体做功为54J.当将物体拉到有

1体积露出水面时,让其静止,5此时绳子对物体的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg)

参考答案

例1 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

解 m铁=0.079kg G铁=m铁g=0.079kg×10N/kg=0.79N V排=V铁=

m铁?铁=

379g=10 cm

7.8g/cm33

3

m排=?液gV排=1g/cm×10 cm=10g=0.01kg F浮=m0.1N

g—0.01kg×10N/kg=

例3 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 V排=

F浮?水g=

9.8N=1331.0?10kg/m?9.8N/kg×10m

浸没:V=V排=1×10m 球中所含铜的体积V铜=

—3

—33

3

m铜?铜3

G铜?铜g=

—3343N≈0.49×10m 331.0?10kg/m?9.8N/kgV空=V—V铜=1×10m—0.49×10m=0.51×10m

例4 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<VB排<VC排,?液相同. 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?= ?A<?B<?C

例5 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

—3—33—33

mG= VgV>?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,F2=G,F3=G.同一物体,重力G不变,所以F1<

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=

F浮?液g

F2?水g

盐水中:V排排水=

F3

?盐水g

酒精 水 盐水 (a) (b) (c)

图1—5—2

∵ F2=F3,?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 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 dm,然后根据F浮=?液gV排,求出浮力F浮=4.9N.

【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=

3

盐水

mG4.5N=(g取10N/kg)?球=V球gV球10N/kg?0.5dm33

=0.9kg/dm=0.9kg/dm×10kg/m

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=4.5N. 解法2 求出铜球浸没在水中时受的浮力F浮=?液gV排=1×10kg/m×10N/kg×0.5×10m=5N. 答案 4.5N

-3

333

33

3

例7

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排酒精=8g 得V排酒精=

m排酒精?酒精=

3

38g=10cm 30.8g/cm3

3

金属块在水中:V排水=V金属块=10cm m排水=?水V排水=1g/cm×10cm =10g 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 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度:?物=

3m45g==0.9g/cm V50cm3 ∵ ?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=? m排精浮=?酒精

V排g,浸没:V排=V=50cm

3

3

3

酒精

V排=0.8g/cm×50cm=40g

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=50cm进行求值.造成结果错误.V排=50 cm进行求解。造成结果错误. 例9

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:

3

3

GA+F=F浮,求得F浮=5N+3N=8N.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于