五、浮力ppt课件教学实录

第十九讲 浮力的计算

考点清单

一、计算浮力的基本方法

1．称量法：F浮＝G－F拉。(其中G是物体受到的重力，F拉是物体浸入液体中弹簧测力计的读数) 2．压力差法：F浮＝F向上－F向下

3．阿基米德原理：F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排

可推出：V排=_________________ 4．平衡法：F浮＝G物(适合于漂浮、悬浮) 注意：①计算浮力时可以根据物体所处的状态和题目给出的已知条件选择合适的公式来计算；

②通常将阿基米德原理与物体漂浮、悬浮等条件结合在一起来计算浮力的大小。

考向探究

1．浮力的基本计算

(1)利用公式F浮＝G－F拉计算浮力

〖例1〗(2016·湖州)将一个黄色金属的实心龙雕像悬挂在弹簧测力计上。在空气中时，弹簧测力计的示数为1.8 N，当雕像完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为1.6 N。请回答：

(1)雕像完全浸没在水中时受到的浮力是

N。

(2)利用公式F浮＝ρ液gV排计算浮力

〖例2〗

2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”（如图）

成功首潜。潜水器长3.5m，高1.5m，扁形身体，外形象条大胖鱼，体积约

5.4m，下潜最大深度达3900m。

（1）假设海水密度不随深度变化，潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力

，所受水的压强

。（均选填：变小/不变/变大）。

（2）潜水器悬浮在海水中，所受到的浮力为

N．（海水密度约1.0×10kg/m）

〖例3〗人们游泳时，会有这样的体验：当人站立在水中且身体慢慢要浸没时，池底对脚的支持力几乎为零。假如一位重500 N的同学正在体验这种感受，则他所受浮力的大小为

N，排开水的体积为

m3。(g＝10 N/kg，水的密度1.0×103 kg/m3)

3332．浮力与密度的组合

〖例4〗把体积为2.0×103

m3的物块放入水中，当它静止时浸入水中的体积为1.6×103

m3，则该物－－块受到的浮力大小为

N，该物块的密度为

kg/m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3)

〖小练4.1〗如图1所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处。图2是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象，以下说法正确的是（

）

A．圆柱体的重力为8N ﹣

B．圆柱体浸没时受到的浮力为4N

C．圆柱体的体积为4×104 m3 D．圆柱体的密度为1.5×103 kg/m3

〖小练4.2〗在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求：

（1）金属零件所受浮力为多少？

（2）金属零件的体积为多少？

（3）金属零件的密度为多少？

（4）若把该金属零件放入水银（水银密度为13.6×103kg/m3）中，则该金属零件受到的浮力为多少？

3．浮力与压强的组合

〖例5〗(2015·潍坊)如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×103 m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有－质量为0.5 kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×105 m3的物块(不吸水)放入容器中，物块漂浮－在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×105 m3。(g取10 N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3) －(1)求物块受到的浮力大小；

(2)求物块的密度；

(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙，求此时水对容器底的压强。

〖小练5.1〗(2018·荆门)水上救援往往需要打捞沉没的货物，我们将该情景简化为如图所示的物理过程，假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部（非密合），现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出，当物体有一半体积露出水面时，弹簧测力计示数为3N，当物体全部离开水面后，弹簧测力计示数为5N，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3．取g=10N/kg。则（

）

A．物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小

B．物体在容器底部时，受到的浮力为2N C．物体在容器底部时，水对其底部的压强为5×104Pa D．物体的密度为1.25×103kg/m3

课后作业

一．基础题（共7小题）

1．把重6N，边长为0.1m的正方体物块投入足够多的水中，当物块静止时，下列说法正确的是（

）

A．物体在水中处于悬浮状态

B．物块下表面所受水的压强为6000Pa

C．物体所受浮力为10N

D．物体在水中处于漂浮状态，物块的密度为0.6×103kg/m3

2．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象取g＝10N/kg。根据图象信息，下列判断正确的是（

）

A．该金属块重力的大小为34N

B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N C．该金属块的密度是3.4x103kg/m3

D．在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大

3．如图所示，桌子上有一个盛有水的圆柱形容器，物块A（不吸水）漂浮在水面上，则

A的密度

（选填“大于”、“小于”“等于”）水的密度，若A的密度为0.5×103kg/m3，

体积为4×104m3，则A的质量为

kg．现用力F向下压A，使其缓慢向下，直到

﹣

恰好浸没在水中（液体未溢出），则F=

N。

4．如图所示，一艘排水量100吨的货船，船上装有质量为8吨的货物A，货物A的底面积为5m2（货物A底面与船完全接触）。求：

（1）该船满载时受到的浮力；

（2）货物A对船的压强；

5．如图所示，用弹簧测力计拉着一个重12N的实心金属块浸入水中，当金属块浸没时，

弹簧测力计的示数为4N，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：

（1）金属块浸没时受到的浮力；

（2）金属块的体积。

6．如图所示，用细绳将质量为200g的木块系住，使木块浸没在水中，当木块静止时细绳对木块的拉力为1N，容器底部水的深度为20cm，已知容器底面积为40cm2，求：

（1）木块受到的浮力。

（2）水对容器底部的压力和压强

7．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米3，空载时质量约为22吨，最大荷载240千克。

（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？

（2）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？（海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克）

二．提升题（共4小题）

8．(2011·长沙)将一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有81g水从大烧杯中溢出；将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中，静止后有72g酒精从大烧杯中溢出．已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，则物块在水中的状态及物块的密度是

（

）

A. 悬浮，1.0×103kg/m3

B. 漂浮，0.92×103kg/m3

C. 下沉，1.2×103kg/m3

D. 漂浮，0.90×103kg/m3

9．在一圆柱形容器中盛有水，水面漂浮着一个小容器，当将一个实心球放入小容器中后，大容器中的水面上升的高度是7cm，如图所示，若把这个实心球从小容器中取出放入大容器中的水里后，水面又降低了2cm，求这个实心球的密度是（

）

A．3.5×103kg/m3

C．1.4×103 kg/m3

B．4.5×103 kg/m3

D．2.8×103kg/m3

10．工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g取l0N/Kg．求：

（1）该物件的质量是多少？

（2）物件浸没在水中时，受到的浮力为多大？

（3）物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为多少？

11.（2018•长沙）如图所示，圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4，把它们平放在同一水平桌面上。在甲物体上，沿水平方向截取一段长为x的物体A，并平稳放入容器乙中，用力使物体A刚好浸没在液体中（A不与容器乙接触，液体无溢出）。截取后，甲、乙对桌面的压强截取长度x的变化关系如图所示。已知甲的密度为0.6×103kg/m3，容器乙壁厚和质量均忽略不计，g取10N/kg。下列说法正确的是

(

) A．圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:2 B．圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa C．容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3

D．容器乙中未放入物体A时，液体的深度为8cm