八年級物理浮力經(jīng)典難題-副本

1、中學物理浮力典型例題解析例 13（北京市中考試題）a、b 兩個實心球的質(zhì)量相等，密度之比ab 1 2將它們分別放入足夠的酒精和水中，它們受到浮力，其浮力的比值不行能的是（酒精 0. 8× 103kg/m3）（）a 1 1b 8 5c 2a水d 2酒精 b精析從 a、 b 兩個小球所處的狀態(tài)入手，分析幾個選項是否可能一個物體靜止時，可能處于的狀態(tài)是漂浮、懸浮或沉底以下是兩個物體所處狀態(tài)的可能性a 漂， b 漂 a 懸， b 漂 a沉， b 漂a 漂， b 懸 a 懸， b 懸 a沉， b 懸a 漂， b 沉 a 懸， b 沉 a沉， b 沉由題目我們可以推出ma mb，ab 1 ，就

2、va vbab 2 12我們可以挑選表格中的幾種狀態(tài)進行分析：設：（ 1） a、b 均漂浮a酒精 ，b水，與已知不沖突，這時f 浮 a 1 1， a 選項可能（ 2）設 a、b 都沉底f浮af浮b酒精 gva水 gva 4 ×52 815， b 選項可能（ 3）設 a 漂浮， b 沉底，這時a酒精 ，b水，f浮af浮b gaf浮ba gva水 gvb 2a水， b 選項可能（ 4）設 a 沉底， b 漂浮a 應酒精b 2a 應有b酒精水， b 不行能漂浮上述狀態(tài)不行能，而這時的f浮af浮 b酒精 gva2酒精水 gvabd 選項不行能答案d例 14（北京市中考試題）如圖1 5 6（

3、a）所示，一個木塊用細繩系在容器的底部，向容器內(nèi)倒水，當木塊露出水面的體積是20cm3，時，細繩對木塊的拉力為0. 6n將細繩剪斷，木塊上浮，靜止時有5的體積露出水2面，如圖（ b）所示，求此時木塊受到的浮力（g 取 10n kg）（a）（ b）圖 1 5 6精析分別對（ a）（ b）圖當中的木塊進行受力分析3已知：圖（ a） v 露 120cm25 2× 103m ， f 拉 0. 6n圖（ b） v 露 2v5求：圖（ b） f 浮木 ，解圖（ a），木塊靜止：f 拉 g f 浮 1 f 拉 f 拉 1 f 拉 2f 拉水 g（ v v 露 1）水 g（v2 v）5f 拉水 g（

4、 v v 露 13 v）水 g（52 v v 露 1）5332 53代入數(shù)值： 0. 6n10kg/m×10n/kg×（v 2× 10m ）5v 2× 10 43m3圖（ b）中： f 浮乙 水 gv5333 43 1. 0×10 1. 2nkg/m× 10n/kg×× 2× 10m5答案木塊在圖（ b）中受浮力1. 2n例 15如圖 1 5 7 所示，把甲鐵塊放在木塊上，木塊恰好浸沒于水中，把乙塊系在這個木塊下面，木塊也恰好浸沒水中，已知鐵的密度為7. 9× 103kg/m3求：甲、乙鐵塊的質(zhì)

5、量比圖 1 5 7精析當幾個物體在一起時，可將木塊和鐵塊整體做受力分析，通常有幾個物體，就寫出幾個重力，哪個物體浸在液體中，就寫出哪個物體受的浮力33已知：鐵 7. 9× 10 kg/mm甲求：m乙解甲在木塊上靜止：f 浮木 g 木 g 甲乙在木塊下靜止：f 浮木 f 浮乙 g 水 g 乙 不要急于將公式綻開而是盡可能簡化f 浮乙 g 乙 g 甲水 g v 乙鐵 g v 乙鐵 g v 甲先求出甲和乙體積比鐵 v 甲（甲乙） v 乙v甲鐵水 7.91103 kg / m369v乙鐵7.9103 kg / m379m甲質(zhì)量比：m乙鐵v甲v甲鐵 v乙v乙 6979答案甲、乙鐵塊質(zhì)量比為69

6、 79例 16（北京市中考試題）如圖15 8 所示的木塊浸沒在水中，細線對木塊的拉力是2n剪斷細線，待木3塊靜止后， 將木塊露出水面的部分切去，再在剩余的木塊上加1n 向下的壓力時， 木塊有 20cm 的體積露出水面 求木塊的密度 （ g 取 10n/kg）圖 1 5 8精析分別對木塊所處的幾種狀態(tài)作出受力分析如圖 1 5 9（ a）（ b）（ c）（a）（b）（ c）圖 1 5 9圖（ a）中，木塊受拉力f1，重力和浮力圖（ b）中，細線剪斷，木塊處于漂浮狀態(tài)，設排開水的體積為v 排圖（ c）中，將露出水面的部分切去后，木塊仍漂浮，這時再3施加 f2 1 n 的壓力，仍有部分體積露出水面已知

7、： f1=2n， f2=1n， v 20cm3 2× 10 5m求：水解依據(jù)三個圖，木塊均靜止，分別列出受力平穩(wěn)過程f浮1f浮 2f浮 3gf1gg2f2將公式中各量綻開，其中v 排指圖（ b）中排開水的體積水 gv水 gv排木 gvf1木 gv木 g v排v 木 gv排f2 v 指圖 c中 露 出 的 體積代入數(shù)值事理，過程中用國際單位（略）2水 v木 v 10水 v 排木 v（水 v 排木 v 排 ） 1 10 5水× 2× 1033約去 v 排和 v，求得：水 0. 6×10kg/m3答案木塊密度為0. 6× 103kg/m 2例 17如

8、圖 1 5 10（ a）所示的圓柱形容器，底面積為200cm3，里面裝有高20cm 的水，將一個體積為500cm的實心鋁球放入水中后，球沉底（容器中水未溢出）（ a）（ b）圖 1 5 10求：（ 1）圖（ b）中水對容器底的壓強容器底增加的壓力3（ 2）圖（ b）中容器對水平桌面的壓強和壓力（不計容重視，鋁2. 7× 103kg/m， g 取 10n/kg）精析鋁球放入后，容器中水面增加，從而造成容器底500cm3 4 5×10343m ，鋁 2. 7× 10m 求：（ 1）圖（ b）中水對容器底p，增加的壓力f，（ 2）圖（ b）中水對容器底p ，增加的壓力f

9、 ，解放入鋁球后，液體增加的深度為h hv500cm 3s200cm 2 2. 5cm 0. 025m（ 1）水對容器底的壓強p p 水 g（h h）33 1. 0× 10 kg/m × 10n/kg×（ 0. 2 0. 025） m 2250pa水對容器底增加的壓力 f ps水 g h· s水 gv 1. 0× 1033kg/m×10n/kg× 5× 10 43m 5n f g 鋁球（ 2）圖（ b）中，容器對水平桌面的壓力f g 水 g 球（水 v 水蝕 v） g（水 sh鋁 v） g33233 43（ 1.

10、0× 10 53. 5nkg/m× 0. 02m× 0. 2m 2. 7×10kg/m× 5×10m ）× 10n/kgpf53.5n 2675 pa s0.02m2答案圖（ b）中，水對容器底的壓強為2250 pa，水對容器底增加的壓力為5n；容器對水平桌面壓力為53. 5n，壓強為 2675pa例 18（河北省中考試題）底面積為400cm2 的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，將其豎直放在水平桌面上，把邊長為 10cm 的正方體木塊a 放入水后，再在木塊a 的上方放一物體b，物體 b 恰好沒入水中，如圖1 511（a）所示已知物

11、體b 的密度為6× 103kg/m3質(zhì)量為0. 6kg（取 g 10n/kg）（ a）（ b）圖 15 11求：（ 1）木塊 a 的密度（ 2）如將 b 放入水中，如圖（b）所示，求水對容器底部壓強的變化2已知： s 400cm2 0. 04m3，a 邊長 a 10cm0. 1m，b 6× 10kg/ m2， mb 0. 6kg求：（ 1） pa；（ 2） p解（1） v mb 0.6kg 0. 1× 33mb3b61010kg / m3圖（ a）a、 b 共同懸?。?f 浮 a f 浮 b gagb公式綻開：水 g（ va vb）水 gva mbg其中 va（

12、0. 1m）3 33 1×10m水 vaa水vbmb va代入數(shù)據(jù)：110 3 kg/m 310 3 m 3103 kg/m 30.110 3 m 30.6kga3310ma 0. 5× 1033kg/m（ 2） b 放入水中后， a 漂浮，有一部分體積露出水面，造成液面下降a 漂浮： f 浮 a ga水 gva 排 agvava 排 a va 0.5105 kg/m3310 3 m33水110 kg/m 0. 5× 10 33m液面下降 h v v asv a排s1103 m 30.510 3 m 30.04m 2 0. 0125m液面下降 p水 g h1. 0

13、× 103kg/m3× 10n/kg× 0. 0125 m 125pa33答案a 物體密度為0. 5× 10 kg/m 液體對容器底壓強削減了125pa例 19（北京市中考試題）在水平桌面上豎直放置一個底面積為s 的圓柱形容器，內(nèi)裝密度為1 的液體將掛在彈簧測力計下體積為v 的金屬浸沒在該液體中（液體未溢出）物體靜止時，彈簧測力計示數(shù)為f；撤去彈簧測力計，球下沉并靜止于容器底部，此時液體對容器底的壓力為容器底對金屬球的支持力的n 倍求（ 1）金屬球的密度； （2）圓柱形容器內(nèi)液體的質(zhì)量精析當題目給出的各量用字母表示時，假如各量沒用單位，就結果也不必加單位

14、過程分析方法仍從受力分析入手解（ 1）金屬球浸沒在液體中靜止時f 浮 fg1gv fgv（為金屬密度）1f gv（ 2）解法 1如圖 1 5 12，球沉底后受力方程如下：圖 1 5 12f 浮 fg（ n 為支持力）n g f 浮 f液體對容器底的壓力f nf f m 液 g1gvm 液 fg1vnf1vbf ps1gv nf1g（ v 液 v） nf1gv 液1gv nf nfm 液1 vbfnf答案金屬球密度為1gv，容器中液體質(zhì)量m 液1vb例 20如圖 15 13（ a），在天平左盤放一杯水，右盤放砝碼，使天平平穩(wěn)（ a）（ b）圖 1 5 13（ 1）將一質(zhì)量為27g 的鋁塊（鋁 2

15、. 7g/m3）放入左盤水中，水不溢出，天平仍能平穩(wěn)嗎？（ 2）將鋁塊如圖1 513（ b）方式放入左盤中，天平仍能平穩(wěn)嗎？解（ 1）由于鋁 水，放入容器中，鋁塊將沉底，容器底部增加的壓力就是鋁塊重力天平此時不平穩(wěn)，左盤下沉，右盤增加27g 砝碼，可使天平再次平穩(wěn)（ 2）鋁塊浸沒于水中，但未沉底，此時容器中液面上升h，容器底部增加的壓力f水 g h·s水 gv鋁 f 浮鋁塊體積， v 積m27g10cm3鋁2.7 g / cm333鋁塊排開水質(zhì)量：m 排水 v 鋁 1g/cm × 10cm10g天平不平穩(wěn)，左盤下沉右盤再放10g 砝碼，可使天平再次平穩(wěn)例 21如圖 15 1

16、4 中，容器內(nèi)分別裝有水和鹽水，在液面上浮著一塊冰，問：（ 1）冰在水中熔化后，水面如何變化 .（2）冰在鹽水中熔化后，液面如何變化.（ a）（ b）圖 1 5 14精析這道題可以用運算的方法來判定，關鍵是比較兩個體積，一是冰熔化前，排開水的體積v 排，一個是冰熔化成水后，水的體積v 水 求出這兩個體積，再進行比較，就可得出結論解（ 1）如圖 l 5 14（ a）冰在水中，熔化前處于漂浮狀態(tài)f 浮 g 冰水 g v 排 m 冰 gm冰v 排冰冰熔化成水后，質(zhì)量不變：m 水 m 冰m冰m冰求得： v 水水水比較和，v 水 v 排也就是冰熔化后體積變小了，恰好占據(jù)了原先冰熔化前在水中的體積所以，冰

17、在水中熔化后液面不變（ 2）冰在鹽水中：冰熔化前處于漂浮，如圖1 3 14（ b），就f 鹽浮 g 冰鹽水 g v 排鹽 m 冰 gm冰v 排鹽鹽水冰熔化成水后，質(zhì)量不變，推導與問題（1）相同m冰v 水水比較和，由于水鹽水v 水 v 排排也就是冰熔化后占據(jù)的體積要大于原先冰熔化前在鹽水中的體所以，冰在鹽水中熔化后液面上升了答案（1）冰在水中熔化后液面不變（ 2）冰在鹽水中熔化后液面上升摸索冰放在密度小于冰的液體中，靜止后處于什么狀態(tài)，熔化后，液面又如何變化.例 22（北京市中考試題）如圖1 5 15 （ a），在一個較大的容器中盛有水，水中放有一個木塊，木塊上面放有物體 a，此時木塊漂??；假如

18、將a 從木塊上拿下，并放入水中，當木塊和a 都靜止時（水未溢出） ，下面說法正確選項（）（ a）（ b）圖 1 5 15a 當 a 的密度小于水的密度時，容器中水面上升b當 a 的密度大于水的密度時，容器中水面下降c當 a 的密度等于水的密度時，容器中水面下降d當 a 的密度大于水的密度時，將a 拿下后懸掛在木塊下面，如圖1 3 15（ b），容器中水面不變解a 在木塊上面 ，a 和木塊漂浮，就f 浮 g 水 gav 排f浮g水ga水 g水 ga 從木塊上拿下后，如a水 ，就 a 和木塊均漂浮在水面，a 和木塊共同排開水的體積為va 排 v 木排f浮 a水 gf浮木g ag木水 g水 g比較和

19、， a 選項中，容器中水面不變，而不是上升當a水時， a 拿下放入水中，a 懸浮在水中，容器中水面也是不變b 選項，當a水時， a 放入水中， a 沉底，木塊和a 共同排開水的體積為：v 木排 v 木排 f浮木水 ggag水ga水 g水 g水 g比較和，a水，式式液面下降d 選項中， a 放在木塊上和懸掛在木塊下面，兩次比較，a 和木塊均漂浮，f 浮 ga g 水不變， v 排不變，前后兩次注解面無變化液面下降d 選項中， a 放在木塊上和懸掛在木塊下面，兩次比較，a 和木塊均漂浮，木不變，v 排不變，前后兩次液面無變化答案b、d例 23（北京市東城區(qū)中考試題）自制潛水艇模型如圖15 16 所

20、示， a 為厚壁玻璃廣口瓶，瓶的容積是v0， b 為軟木塞， c 為排水管， d 為進氣細管，正為圓柱形盛水容器當瓶中空氣的體積為v1 時，潛水艇模型可以停在液面下任何深處，如通過細管d 向瓶中壓入空氣，潛水艇模型上浮，當瓶中空氣的體積為2 vl 時，潛水艇模型恰好有一半的體積露出水面，水的密度為恰水 ，軟木塞 b，細管 c、d 的體積和重以及瓶中的空氣重都不計圖 1 5 16求：（ 1）潛水艇模型的體積；（ 2）廣口瓶玻璃的密度精析將復雜的實際向題轉(zhuǎn)化為理論模型把模型a 著成一個厚壁盒子，如圖1 5 17 （ a），模型懸浮，中空部分有”部分氣體，體積為y1 1 圖（ b）模型漂浮，有一半體

21、積露出水面中空部分有2 v1 的氣體（ a）（ b）設：模型總體積為vf浮解（ 1）圖（ a）， a 懸浮f浮圖 1 5 17gag1 模型里水重 g ag2圖（ b）， a 漂浮將公式綻開：水 gvg a1水 gvga 2水 gv0水 g v0v1 2v1 1水 g 1 v水 gv2 2 v1（ 2）由（ 1）得： ga水 g v水 g（ v0 v1）水 g 2v1水 g v1水 g v0水 g（ 3v1 v0） v 玻 vv0 2v1 v0am玻v玻gagv玻水 g3v1g3v1v0 v0 3v1v0· 水2v1v0例 24一塊冰內(nèi)含有一小石塊，放入盛有水的量筒內(nèi)，正好懸浮于水中

22、，此時量筒內(nèi)的水面上升了4. 6cm當2冰熔化后，水面又下降了0. 44cm設量筒內(nèi)橫截面積為50cm，求石塊的密度是多少？（水 0. 9× 1033kg/m ）精析從受力分析入手，并且知道冰熔化，質(zhì)量不變，體積減小，造成液面下降已知： s 50cm2， h1 4. 6cm，h20. 44cm求：石2解v 冰 v 石 sh1 50cm3× 4. 6cm 230 cm冰熔化后，水面下降h22v h2s 0. 44cm× 50cm3 22 cmm 冰 m 水冰 v 冰水 v 水v水0 .9v冰199， v 水v 冰1010v v 冰 v 水 v 冰30. 1v 冰 2

23、2 cm9 v 冰 101 v 冰103v 石 230 cm3 220 cm3 10 cm冰、石懸浮于水中：f 浮 g 冰 g 石水 g（ v 冰 v 石）水 g v 冰水 g v 石水 v冰石v石 冰冰v石3 1g / cm3230cm30.9g / cm3220cm10cm 3 3. 2g/ cm 3答案石塊密度為3. 2g/ cm 3例 25（北京市中考試題）在量筒內(nèi)注入適量的水，將一木塊放入水中，水面達到的刻度是v1，如圖 15 18（a）所示；再將一金屬塊投入水中，水面達到的刻度是v2，如圖（ b）所示；如將金屬塊放在木塊上，木塊恰好沒入水中，這時水面達到的刻度是v3如圖（ c）所示

24、金屬密度 （ a）（ b）（ c）圖 1 5 18精析經(jīng)題是將試驗和理論綜合，要能從體積的變化，找到金屬塊的質(zhì)量和體積解由于 m ，所以要求得，關鍵是求m 和 v比較（ a）和（ b）圖，金屬塊體積v v v 21v金屬塊質(zhì)量可從浮力學問動身去求得圖（ a）中，木塊漂浮g 木 f 浮木 圖（ c）中，木塊和鐵漂浮：g 木 g 鐵 f 浮木g 鐵 f 浮木 f 浮木m 鐵 g水 g（ v 木 v 木排 ）水 g（ v3 v1）m 鐵水 g（ v3 v1）m鐵v3v1·水vv2v1水答案v3v1 ·v2v133例 26如圖 1 5 19 所示輕質(zhì)杠桿，把密度均為4. 0× 10 kg/m 的甲、乙兩個實心物體掛在a、b 兩端時，杠桿在水平位置平穩(wěn)，如將甲物體浸沒在水中，同時把支點從o 移到 o時，杠桿又在新的位置平穩(wěn)，如兩次支點的距離o o為 oa 的1 ，求：甲、乙兩個物體的質(zhì)量之比5圖 1 5 19精析仍以杠桿平穩(wěn)條件為動身點，如將其中一個浸入水中，杠桿的平穩(wěn)將被破壞，但重新調(diào)整力臂，就可使杠桿再次平穩(wěn)已知：甲、乙密度 4. 0× 10 1 loa53kg/m3，甲到支點o 的距離是力臂l oa，乙到支點的距離是力臂l ob，l o om甲求：m乙