浮力一、浮力計算分析環(huán)節(jié)：1確定研究對象，認(rèn)準(zhǔn)要研究的物體。2分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(tài)（看是否靜止或做勻速直線運動）。3選擇合適的方法列出等式（一般利用平衡條件）。二、浮力的利用1輪船：工作原理：要使密度大于水的材料制成能夠漂浮在水面上的物體必須把它做成空心的，使它能夠排開更多的水。排水量m：輪船滿載時排開水的質(zhì)量。單位t。由排水量m可計算出：排開液體的體積V排=m/；排開液體的重力G排=mg；輪船受到的浮力F浮=mg輪船和貨物共重G=mg.2潛水艇：工作原理：潛水艇的下潛和上浮是靠水艙改變自身重力來實現(xiàn)的。3氣球和飛艇：工作原理：氣球是利用空氣的浮力升空的。氣球里充的是密度小于空氣的氣體如：氫氣、氦氣或熱空氣。為了能定向航行而不隨風(fēng)飄蕩，人們把氣球發(fā)展成為飛艇。4密度計測量液體密度的工具：原理：利用物體的漂浮條件來進(jìn)行工作。構(gòu)造：下面的鉛粒能使密度計豎直立于液體中。刻度：刻度線從上到下，對應(yīng)的液體密度越來越大。三、阿基米德原理公式：F浮=G排=液gV排從公式看出：液體對物體的浮力跟液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等無關(guān)。四、物體的浮沉條件1前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。2說明： 密度均勻的物體懸浮或漂浮在某液體中，若把物體切成大小不等的兩塊，則大塊、小塊都懸浮或漂浮。一物體漂浮在密度為的液體中，若露出體積為物體總體積的1/3，則物體密度為 （2/3）分析：F浮=G則液gV排=物gV物=（V排V）·液 =（2/3）液 懸浮與漂浮的比較相同：F浮 = G不同：懸浮液 =物；V排=V物漂浮液 <物；V排<V物判斷物體浮沉狀態(tài)有兩種方法：比較F浮與G或比較液與物 。五、浮力的方向與產(chǎn)生的原因1浮力方向：豎直向上；2施力物體：液（氣）體；3浮力產(chǎn)生的原因（實質(zhì)）：液（氣）體對物體向上的壓力大于向下的壓力，向上、向下的壓力差即浮力。六、漂浮問題“五規(guī)律”1物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受的重力；2同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；3同一物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積小；4漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；5將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。七、浮力的計算方法：兩次稱重法：F浮=GF（用彈簧測力計測浮力）壓力差法：F浮=F向上F向下（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力）漂浮、懸浮時：F浮=G（二力平衡求浮力）阿基米德原理：F浮=G排或F浮=液gV排（知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用）鞏固練習(xí)1.如圖所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重4N，底面積100cm2，彈簧測力計的掛鉤上掛著重為10N的物塊，現(xiàn)將物塊浸沒水中，容器內(nèi)水面由16cm上升到20cm求：（1）物塊未放入水中時，容器底受到的水的壓強；（2）物塊的密度；（3）物塊受到的浮力（g取10N/kg）2.興趣小組同學(xué)對物體的浮沉條件進(jìn)行研究，在一個圓柱形玻璃容器底部，放一個邊長為10cm的正方體物塊，然后逐漸向容器中倒水（始終未溢出）。通過測量容器中水的深度h，分別計算出該物塊所受到的浮力F，并繪制了如圖所示的圖像。請你解答下列問題（g取10N/kg）。（1）分析圖像可知，水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中，物塊受到的浮力越來越   ，繼續(xù)往容器中倒水，隨著水的深度增加，水對容器底部的壓強    。當(dāng)水深增至8cm后，物塊處于     （選填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”）狀態(tài)。（2）物塊的密度是多少？3.如圖甲所示，石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降，直至全部浸沒水中，如圖乙所示是鋼繩拉力隨時間t變化的圖象，若不計水的阻力（g=10N/kg，水=1.0×103kg/m3），求：（1）石料全部浸沒水中時受到的浮力是多少？（2）石料的體積是多少？（3）石料的密度是多少？4.如圖所示，放在水平桌面上的塑料杯子的質(zhì)量不計，向杯中倒入200g的水；再輕輕放入質(zhì)量為40g的木塊，木塊靜止后漂浮，這時水深20cm（g=10N/kg）求此時：（1）水對杯子底部的壓強為多少？（2）木塊受到的浮力是多少？（3）杯子底部對水平桌面的壓力是多少？5.日照是個美麗的海濱城市，這里有“藍(lán)天、碧海、金沙灘”；每年夏天有很多的中外游客慕名前來觀光游玩，供游客在海上游玩的一種旅游觀光艇。其自身質(zhì)量900kg，在海上航行的最大速度36km/h，最多可載的游客數(shù)量20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求（1）觀光艇以最大航速行駛2小時的路程是多少米？（2）該觀光艇在水面下50cm深處有一個面積為20cm2的小零件，求小零件受到的海水的壓力是多少？（3）假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg，觀光艇滿載乘客時，此時浸入水中的體積多大？6.如圖所示，將體積為0.001m3的密度均勻正方體木塊，放入盛有水的燒杯中。待木塊靜止時，其下表面距水面O.06m，求：(1)木塊受到的浮力大?。?2)試著推導(dǎo)木=35水。7.在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面積為0.01 m2，它對桌面的壓強為200Pa（g取10 N/kg，杯壁的厚度可忽略）（1）求玻璃杯的質(zhì)量（2）在玻璃杯中裝入1 kg水后，水對杯底的壓強為900 Pa，求水的深度（3）玻璃杯的大致形狀是圖中a、b、c中的哪一種？8.用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸（未浸入水）如圖甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖乙是彈簧測力計示數(shù)隨圓柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，g取10N/kg，求（1）圓柱體受到的最大浮力；（2）圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強；（3）圓柱體的密度9.如圖甲所示，水平桌面上放置底面積為100cm2、質(zhì)量為500g的圓筒，筒內(nèi)裝有20 cm深的某液體。彈簧測力計下懸掛底面積60 cm2、高為10 cm的圓柱體，從液面逐漸浸入直至完全浸沒，彈簧測力計示數(shù)F隨圓柱體浸入液體的深度h的變化關(guān)系如圖乙所示（可以忽略圓筒的厚度，過程中液體始終沒有從筒中溢出），g取10 N/kg，求：（1）圓柱體完全浸沒時受到液體的浮力是多少？（2）筒內(nèi)液體密度是多少？（3）當(dāng)圓柱體完全浸沒時，圓筒對桌面的壓強是多少？10.如圖(a)所示,一個質(zhì)量為1kg、底面積為3×10-2m2的薄壁圓柱形容器放在水平地面上,且容器內(nèi)盛有4×10-3m3的水。(1)求水面下0.1m深處水的壓強p水。(2)若將另一個底面積為2×10-2m2、高度為0.3m的實心金屬圓柱體A,緩慢豎直地浸入水中,如圖(b)所示,求容器對水平地面的壓強增大一倍時,圓柱體A底部所處深度h。11.小雯每天騎自行車上學(xué)，她所騎自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示（1）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)計算：除自行車自重外，它還能承載物重多少N？（2）若該自行車一只輪胎最大容積約2.2×103m3，某次充氣后，胎內(nèi)氣體的密度約1.42kg/m3則一只輪胎內(nèi)氣體的質(zhì)量是多少kg？（3）在炎熱的夏天，不要給自行車輪胎充氣太足，請用物理知識簡要說明原因自行車凈重200N行駛時輪胎和地面接觸面積2×102m2以5m/s速度勻速行駛時受到阻力30N車輪直徑0.61m輪胎承受最大壓強1.2×105Pa12.如圖所示，彈簧測力計下面掛一實心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深度處,右圖是整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖像。（已知水1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）圓柱體的重力。（2）圓柱體浸沒時受到的浮力。（3）圓柱體的密度。13.如圖所示，裝有少量細(xì)沙的長直平底玻璃管漂浮于水面玻璃管的底面積為5×10-4m2，浸入水中的長度是0.1m（水1.0×l03kg/m3，gl0N/kg）求：（1）玻璃管和細(xì)沙總重多少？（2）當(dāng)向水中撤入一些食鹽并攪拌均勻后，玻璃管向上浮起0.01m，此時食鹽水的密度多大？14.兒童練習(xí)游泳時穿的一種“救生衣”實質(zhì)是將泡沫塑料包在背心上，使用時，穿上這種“救生衣”泡沫塑料位于人的胸部，為了確保兒童的安全，必須使人的頭部露出水面，兒童體重約300牛，人的密度約為1.06×103千克/米3，人的頭部約占人體總體積的十分之一，泡沫塑料的密度約為10千克/米3，g取10N/kg。求：（1）此兒童的體積大約是多少？（2）此兒童僅頭部露出水面時受到多大的浮力？（3）此兒童使用的“救生衣”的最小體積為多大才能保證兒童的安全？15.物理興趣小組的一位同學(xué)做了一個實驗：這位同學(xué)把一塊長方體木塊浮在水面上，然后在木塊上面放砝碼，當(dāng)砝碼的總質(zhì)量為345g時，木塊恰好浸沒在水中（如圖甲）。這位同學(xué)想用細(xì)線把砝碼系在木塊下面，也使木塊恰好浸沒在水中（如圖乙），這位同學(xué)試了幾次都不成功。你能否幫助這位同學(xué)算出該用多少克砝碼嗎？（砝碼的密度是7.9g/cm3）