2008年四川自贡代寺中学浮力演示课件.ppt

浮力计算题专讲 浮力计算常用公式 1、F浮=G—F （测量法） 2、F浮= F上—F下 （压力差法） 3、F浮=G （悬浮或漂浮） （平衡法） 4、F浮=G排=m排g=ρ液V排g （公式法） 5、 G物=m物g=ρ物V物g 浮力计算题分类及例题 1、悬浮或漂浮型 物体在液体中处于漂浮或悬浮状态，此时有： F浮=G物 F浮=G排=m排g=ρ液V排g G物=m物g=ρ物V物g 2、悬吊/支持型 物体被绳子等吊着或其他物体支持浸没在液体中,受力分析如图 F浮=G—F 3、压入/下拉型 用外力将物体压入(或下拉)在夜体中，或一物体将另一物体压入液体中，两物体共同悬浮于液体中(如果将其分离，则一物体下沉，另一物体漂浮)。受力分析如图 F浮=G + F 4、液面升降问题 当放置入液体中的物体受到的浮力发生变化时，引起液面的升高或降低，从而导致液体对容器底部的压强发生相应变化，一般计算程序是： ?V＝? F浮/ρ液g ?h = ?V/S （S为容器底面积） ?p =ρ液g ?h * * * * * * * * * 2、悬吊型 3、压入/下拉型 4、液面升降问题 1、悬浮或漂浮型 F浮 G物 解：依题意有冰山的体积：V=V排＋V露 又冰山漂浮在水面上 ∴ F浮 = G物 即：ρ水V排g ＝ ρ冰Vg ∴ V = ρ水V排/(ρ水 - ρ冰) = =2000m3 ∴ m= ρ冰×V=0.9×103kg/m3 × 2000m3 = 1.8×106kg 例题：水面上有一冰山，知其露出水面的体积为 200m3，求冰山的质量 例题： 在空气中用弹簧测力计称某石块重力为5N，浸没在水中称时示数为2N，浸没在另一种液体中称时示数为1.4N，求液体的密度 解:∵石块浸没在水和液体中, ∴V排 = V ∴石块在水中受到的浮力 F浮1 = G-F1 = ρ水Vg ① 石块在液体中受到的浮力 F浮2 = G-F2 = ρ液Vg ② 由① ②得 例题:底面积为0.02m2的圆柱形容器中装有水，金属块B的体积为10-4 m3。把B叠放在木块A上，并把它们放入水中。静止时，它们浸没在水中，如图，若把金属块B从A上拿下放入水中，静止时，容器中水面下降2cm，如图，求金属块的密度 A B A B A B B A 解：B在A上时对A的压力 F1=GB-F浮B＝ρBVBg－ρ水VBg 分析A受力情况，有：F浮1＝GA+F1 即： ρ水VAg=GA+F1 ① 当B拿下后，A漂浮在水面，依题意有 V露＝VA－V排＝S△h 又 此时A受到的浮力 F浮2＝GA 即 ：ρ水V排g=GA ② ∴ ①－ ② 得 ρ水V露g＝F1＝ ρBVBg－ρ水VBg ∴ 解:1)木块静止时漂浮在水中有 G木=F浮 即: m木g=ρ水V浸g ∴ V浸=m木/ρ水=0.12kg/1.0×103kg/m3=1.2 × 10-4m3 2)木块的体积 V木=m木/ρ木= 0.12kg/0.6×103kg/m3 =2×10-4m3 木块压入水中水面上升的高度 △h= V木/S= 2×10-4m3/100 ×10-4m3= 2×10-2m ∴ 水对容器底的压强 p= ρ水g (h+△h) = 1.0×103kg/m3 × 10N/kg×(0.2m + 2×10-2m)=2.2 ×103Pa 3)依题意有: G总=F浮总 即: m木 + m铁=F浮木+ F浮铁= ρ水V木g +ρ水V铁g ∵V铁=m铁/ρ铁 ∴ m铁=(ρ水V木- m木)ρ铁 /(ρ铁 - ρ水)=91.4g 例题：如图所示，一圆柱形容器，底面积为100cm2，内装有20cm深的水。 现把一质量为120g，密度为0.6×103kg/m3的木块放入水中，水未溢出。 求：1、静止后木块浸入水中的体积（g＝10N/kg） 2、若把木块缓慢地刚好压入水中（水未溢出），此时水对容器底的压强为多大？ 3、若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块的最大质量是多少？ * *