天津总结:中考物理浮力比例规律
浮力知识全面,应用方法灵活。学生不妨使用以下方法。
1.计算浮力的两个重要比例推论:
1.当一个对象浮动时:F浮动=G对象。
液体ρ gV行= ρ物质gV物质,-=-
应用:一个木块浮在水面上,其体积的2/5在水面以上。求木块的密度。
∵ -=-=3/5
∴ ρ木=-ρ水= 0.6× 103kg/m3
2.当物体完全浸没时:F浮= ρ液体gV排出量。
G = ρ gV,-=-
应用:用弹簧秤在空气体中称量一个物体,显示的数字是245N;完全浸入水中后,弹簧秤的数字为49N;求物体的密度。
F = G-F = 245-49 = 196牛顿
∵-=-=196/245=4/5
∴ ρ含量=-ρ水= 1.25× 103kg/m3
特点:计算快速准确,规律记忆深刻。
二、浮力法:
1.F浮=F上-F下(压差法)浮力产生的原因。
适用:形状规则,能找到上下表面的物体。
2.F浮动=G东西-F浮动(微分法)(实验法)
适用:弹簧秤读数,形状不规则的小物体。
3.F float =G drain = ρ gV drain(阿基米德原理法)
适用:可以知道被置换液体的重力或体积。
4.F float =G object(平衡法)
适用:浮动或悬浮
5.F float =m row G(位移法)
适用于船舶或已知排放液体的质量。
例:(1)将三个体积相同的小球A、B、C放入水中,它们静止时在水中的位置如下图所示。三个球的浮力分别为FA,FB,Fc。三个浮力有什么关系?
答案:用方法3比较第V行。
∴FC>FB>FA
(2)将质量相同的三个小球A、B、C放入水中,它们静止时在水中的位置如下图所示。三个球的浮力分别为FA,FB,Fc。这三个浮力有什么关系?
答:使用方法4和浮动下沉条件,比较F浮动和G浮动。A和B浮动,F浮动A=G,F浮动B=G,C沉底,F浮动C。
∴FC
用五种方法计算浮力做如下比较标度题(已知:ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,ρ木=0.6×103kg/m3,ρ汞=13.6×103kg/m3,ρ冰=0.9×103kg/m3)(设第一种物质的角度标度为1,第二种物质的角度标度为2)
(1) 1.同样质量的铁块和铝块放入水中静止后浮力的比例是多少?
分析:铁块和铝块放入水中后,都是浸没的。阿基米德原理是用来求浮力的。
-=-=-=-=-
2.同体积的铁块和铝块放入水中静止后,浮力的比例是多少?
-=-=-=-
(2) 1.同样质量的铁块和木块放入水中静止后浮力的比例是多少?
分析:铁块放入水中后,完全没入水中。求浮力,用阿基米德原理F浮= ρ液gV泄。木块放入水中后,浮在水面上,利用浮沉条件f = g求浮力。
-=-=- ■=-
2.同样体积的铁块和木块放入水中静止后浮力的比例是多少?
-=- ■=-=-
(3) 1.同样质量的铁块和铝块放入水银中静止后浮力的比例是多少?
解析:将铁块和铝块放入水银后,使水银表面浮起,利用浮沉条件F =G物体求浮力。
-=-=-
2.一个同样体积的铁块和一个铝块放入水银中静止后,浮力的比例是多少?
-=-=-=-
(4) 1.同样质量的铁块和木块放入水银中静止后浮力的比例是多少?
分析:将铁块和木块放入水银后,使水银表面浮起。浮力,用浮沉条件F浮=G物体。
-=-=-
2.同样体积的铁块和木块放入水银中静止后浮力的比例是多少?
-=-=-=-
(5) 1.同样质量的冰块和木块放入水中静止后的浮力比是多少?
分析:冰块和木块放入水中后,漂浮在水面上。对于浮力,使用浮动和下沉条件F来使=G的物体浮动。
-=-=-
2.同样体积的冰块和木块放入水中静止后浮力的比例是多少?
-=-=-=-=-
第三,用比率来分析物体的状态:
例1。将一个实心球依次放入盛有足够水和足够酒精的两个容器中。球的浮力分别为0.9 N和0.8 N,酒精的密度为0.8×103kg/m3。
1)分析颗粒在水和酒精中的漂浮和下沉状态;2)找出颗粒的密度。
解法:(1)假设球在水或酒精中不浮,或浮或浮,应该有-=-=1,与题目的已知条件相矛盾,所以不可能;
假设球沉在水和酒精中,应该有V排水=V酒排水=V球,-=-=-=-,与题目已知条件相矛盾,所以不可能。
从分析可以看出,当球在水中或酒精中时,只能浮和沉。
因为ρ水>ρ酒,所以球必须浮在水里,沉在酒精里。
(2)因为球浮在水中,F浮在水面= G。
∴ ρ水gV排水= ρ球gV球
ρBall =-……①
根据已知条件:-=-=-
-=-=-
Get-=-......②
将公式(2)代入公式(1)得到:
ρ球=-ρ水= 0.9×103千克/立方米
例2。一块均匀干燥的木块,挂在弹簧测力计下面,弹簧测力计的读数是45N。物体浮在水面上静止时,水面以上的体积为整个体积的1/4(水密度ρ水=1×103kg/m3,取g=10N/kg)。求:(1)这个干块的密度。(2)将木块挂在弹簧测力计上,放入水中。当物体被淹没的体积是整个体积的一半时,弹簧测力计的读数是多少?
答:(1)当一个物体浮动时:F浮动=G物体。
液体ρ gV排放= ρ物质gV物质
∴-=-
∴ ρ木=-ρ水= 0.75× 103kg/m3
(2)∵F float 1=ρ水gV排1=ρ水G 3/4V = 45
∴F浮子2=ρ水gV排2=ρ水G 1/2V = 30
∴F拉力=G物体-F浮动2=45-30=15N
练习:用弹簧秤测一块矿石的重量是22 N,将矿石浸入水中称重。弹簧秤的数字是18 N:将矿石浸入另一种液体中,然后称重。弹簧秤的数字是18.8 N,求这种液体的密度。(g取10 N/kg)
答案:ρ液体=-ρ水= 0.8× 103kg/m3
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