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时间:2017-12-25
《初中浮力稍难练习题(含答案)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、物体的沉浮条件 上浮F浮>G物ρ物<ρ液 漂浮F浮=G物ρ物<ρ液 悬浮(全部浸于水中)F浮=G物ρ物=ρ液下沉F浮ρ液公式推算 假设有一正方体沉于水中, F浮=ρgh2*S-ρgh1*S(可适用于完全或稍微浸没在水中) =ρgS*Δh =ρ液gV排(通用) =G排液 当物体悬浮或漂浮时,F浮=G物=m物g 说明 (1)h2为正方体下表面到水面距离,h1为正方体上表面到水面距离,Δh为正方体之高。 (2)“F浮=ρ液gV排=G排液”最重要。 F浮=ρ液gV排的公式推导:浮力=排开液
2、体所受重力——F浮=G(物体所受重力)排液=m排液g=ρ液gV排所以有F浮+G=0 (3)给出沉浮条件(实心物体,如果是空心物体,则下面公式中的密度表示物体的平均密度,即物体的总质量除以总体积得到的结果) 对于浸没在液体中的物体 1.若F浮>G物,即ρ物<ρ液,物体上浮 2.若F浮ρ液,物体下浮 3.若F浮=G物,即ρ物=ρ液,物体悬浮4.ρ物>ρ液,沉底,G物=F浮+F杯底对物的支持力(三力平衡)露排比公式 如果漂浮(这是重要前提!),则:ρ物∶ρ液=V排∶V物。 其中,V物=V排+V露
3、 它的变形公式 1.(ρ液-ρ物)∶ρ液=V露∶V物 2.ρ物∶(ρ液-ρ物)=V排∶V露 证明:∵漂浮 ∴F浮=G物,即ρ液gV排=ρ物gV物,即ρ液V排=ρ物V物,即ρ物∶ρ液=V排∶V物(交叉相乘)四种公式 示重差法:F浮=G-G1(空气中重力减去在水中的重力)(用弹簧测力计) 公式法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排(完全浸没) 漂浮法:F浮=G物(又叫平衡法) 压力差法:F浮=F↓-F↑(上下压力差) 特例:当物体和容器底部紧密接触时,即物体下部没有液体。此时物体没有受到液体向上的压力,即F
4、浮=0阿基米德原理 物体浸在液体中排开液体的重力等于物体浸在液体中受到的浮力。即F浮=G液排=ρ液gV排。(V排表示物体排开液体的体积)编辑本段几点疑问 附着在水底的气泡为什么不上浮? 很多时候我们会看到一些气泡附着在水下的物体上不上浮,如果知道有关“粘滞性”的知识的话就不会感到奇怪了。超流体中不会出现有气泡不上浮的现象,但日常所见的水不是超流体,水是有粘滞性的,虽然很小。熬碗糨糊,就会看到更多的气泡不上浮现象的。小气泡不会上浮,是由于水分子与容器壁间具有一种相互吸附的力,这个力十分微小,浮力总是比它要大的!
5、 加热的水中会产生气泡,是因为随着水温的升高,水对空气的溶解能力下降,饱和后多余的空气被析解出来并聚集形成气泡。在此过程中由于容器壁是粗糙的,气泡很容易首先被吸附在容器壁上,如果没有浮力作用这些气泡将会永远被吸附在同一位置上,直到气泡中的空气被再次溶解,显然通常情况下是不会有这么顽强的气泡的。你用透明的杯子盛一杯可乐,杯壁上会有很多气泡吧?放上两天,还有气泡么?因为压力减小而溢出的二氧化碳在敞口杯中是不可能被二次溶解的,它们上哪儿了?水的粘滞性和粗糙的容器壁的吸附力是能让小气泡暂时升不起来,但这并不证明它们没受浮力作
6、用。只要时间足够长,浮力最终是会战胜其它力的效应,最终把气泡推上来的。 失重状态下还有浮力么? 失重状态有两种情况,一是完全失重,二是不完全失重。在地球表面附近,当物体有向下的加速度时,物体即处于失重状态,如果加速度小于自由落体加速度,则处于不完全失重状态,如果加速度等于自由落体加速度,则物体处于完全失重状态。 当液体和浸入在液体内部的物体处于完全失重状态的情况下,物体不受到浮力的作用;而处于不完全失重的状态下,浮力仍存在,但比通常情况下的浮力要减小一些。这是由于当液体不受重力时,其无法流动,且在无重力时流体内
7、压强不再存在,而浮力产生原因为物体受到的上下表面压力差(前提是压强差),所以完全失重时物体将不再受到浮力。 同一物质间是否存在浮力作用? 没有其它物体的时候,只要有密度差,热水和冷水间也是有浮力作用的,否则热循环就是不可能的。热对流的产生就是由于热水密度比较小所以被冷水的浮力推上来了,虽然冷水和热水并不是两种物体。当然,热量除了对流之外还有扩散、辐射等多种传播方式,某些加热器位于上部的“热得快”能加热到底部的水是很正常的,水导热本来就是很快的。即使流体中没有其它物体,只要有密度差、有引力,就有浮力现象。接触当然是
8、必要的,否则浮力不可能隔空传递。 位于容器底部的物体是否仍然受浮力作用? 有人说一个位于容器底面上的物体,并和容器底面密切接触,那它就只能受到向下作用于物体表面的液体压力下,所以这个物体不受浮力作用。 上面这段话并不是完全正确的,它成立需要两个条件: 1.物体的侧表面必须是竖直方向的,不能倾斜; 2.物体的下表面必须在
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