浮力是初中物理的一个重要知识点,以下是一些浮力相关例题的解题方法和答案,希望对你有所帮助。
例题1:一个边长为1dm的立方体,全部侵入在水中,其上表面与水面相平,已知水的密度为1.0 × 10³kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)立方体排开水的体积;
(2)立方体受到的浮力;
(3)立方体的体积;
(4)立方体的质量(不考虑立方体浸没时排开水的体积变化)。
解题:
(1)立方体排开水的体积V_{排} = (1dm)^{3} = {10^{- 3}m}^{3}。
(2)立方体受到的浮力F_{浮} = \rho_{水}gV_{排} = 1.0 × 10^{3}kg/m^{3} × 10N/kg × {10^{- 3}m}^{3} = 10N。
(3)立方体的体积V = {(1dm)}^{3} = {1 × 10^{- 2}m}^{3}。
(4)立方体的质量m = \frac{G}{g} = \frac{F_{浮}}{g} = \frac{V_{排}\rho_{水}g}{g} = \rho_{水}V_{排} = 1.0 × 10^{3}{kg/m}^{3} × {10^{- 3}m}^{3} = 1kg。
例题2:一个铁块用弹簧测力计在空气中称时,示数为7.6N,当把它全部浸入水中称时,示数为6.6N,求:铁块受到的浮力;铁块的体积;铁块的密度。(g取9.8N/kg)
解题:铁块受到的浮力F_{浮} = G - F = 7.6N - 6.6N = 1N;由F_{浮} = \rho_{水}gV_{排}可得,铁块的体积V = V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} = \frac{1N}{1 × 10^{3}{kg/m}^{3} × 9.8N/kg} = {1 × 10^{- 4}m}^{3};铁块的密度\rho = \frac{G}{gV} = \frac{7.6N}{9.8N/kg × {1 × 10}^{- 4}{m}^{3}} = 8 × 10^{3}{kg/m}^{3}。
例题3:一个实心金属球在弹簧测力计下,挂在弹簧测力计下,在空气中时示数为G,将金属球浸没在水中时示数为G_{1,}\mspace{2mu}(已知水的密度为\rho_{水})求:金属球的密度。
解题:金属球的体积V = V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} = \frac{(G - G_{1})}{\rho_{水}g},金属球的密度\rho = \frac{G}{gV} = \frac{G}{\frac{(G - G_{1})}{\rho_{水}g}} = \rho_{水}\rho(G - G_{1})g。
以上就是一些浮力相关例题的解题方法和答案,通过这些例题,我们可以更好地理解和掌握浮力的相关知识。
初中物理浮力学习解题方法
一、阿基米德原理法
F浮=G排=ρ液gV排,此法适用于知道液体密度和物体排开液体的体积时求浮力大小。
例:一个铁块用弹簧测力计悬挂在空气中时,示数为15N,把它浸没在水中时,弹簧测力计的示数变为10N,求铁块受到的浮力及浸没在水中时排开水的体积。
二、压力差法
物体浸在液体中,受到的浮力等于物体受到的压力差。即F浮=F向上-F向下。此法适用于知道物体在液体中受到的压力和方向时求浮力大小。
例:一物体放在盛满水的容器中,溢出水的重力为2N,求该物体受到的浮力。
三、二力平衡法
当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力为平衡力,相互平衡的两个力的大小相等方向相反。所以求浮力的方法就是:首先判断物体是否处于平衡状态,再根据平衡条件求解。此法适用于已知物体重和浸没在液体中时弹簧测力计的示数时求浮力大小。
例:一物体重为8N,把它浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为2N,求此物体受到的浮力及物体的体积。
相关例题:
例1:一个金属块挂在弹簧测力计下,示数为5.2N,把它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.6N,求金属块的体积和密度。
例2:一木块漂浮在水面上时有2/5的体积露出水面,求木块的密度是多少?
例3:一铁球在空气中称重为4.5N,浸没在水中称重为3.5N,求此铁球的体积和密度。
初中物理浮力学常见问题及解题方法
一、关于浮力概念的理解
1. 浮力是物体上下两个面的压力差,不是简单的物体上浮时重力减小。
2. 浮力产生的原因是上下表面的压力差,而压力的大小与物体的密度和物体所在的深度有关。
二、浮力计算问题
1. 判断物体上浮还是下沉:根据F浮>G物或ρ液>ρ物或V排>V物,判断物体上浮还是下沉。
2. 物体漂浮时浮力与重力的关系:物体漂浮时,浮力等于重力。
三、浮力综合问题
1. 物体漂浮时,如何求物体的密度?根据漂浮条件,物体漂浮时F浮=G物=ρ物gV排,由此可求出物体的密度。
2. 如何求物体的体积?根据F浮=ρ液gV排,可求出物体排开液体的体积,也就是物体的体积。
例题:一个边长为1dm的正方体铁块,放在面积为0.5m^2的水平桌面上,求铁块对桌面的压强。(铁的密度为7.9×10^3kg/m^3,g取10N/kg)
分析:首先根据正方体的体积求出其质量,再根据铁的密度求出其质量,最后根据压强公式求出铁块对桌面的压强。
解答:正方体的体积V = (1dm)³= 1dm³= 1 × 10⁻³m³,铁块的质量m = ρV = 7.9 × 10³kg/m³ × 1 × 10⁻³m³= 0.79kg,铁块对桌面的压力F = G = mg = 0.79kg × 10N/kg = 7.9N,铁块对桌面的压强p = F/S = 7.9N/(0.5m²) = 15.8Pa。
总结:解决浮力综合问题,首先要理解概念,其次是要掌握基本公式,最后是要会灵活运用相关知识解决问题。
常见问题:
1. 如何区分物体的漂浮和悬浮?物体漂浮时,F浮=G物;物体悬浮时,V排=V物。
2. 如何求物体的密度大于液体密度的物体的最大密度?可以利用空心法或增大排水法来解决。
3. 如何求物体的密度小于液体密度的物体的最大密度?可以利用增大排水法或真空法来解决。
4. 如何求物体的密度小于液体密度的物体的最大体积?可以利用阿基米德原理来解决。当物体漂浮或悬浮时,V排越大,ρ液越小,物体露出水面的部分越多;当物体下沉时,V排越大,ρ液越小,物体下沉的越深。因此可以利用这些规律来求最大体积。
