浮力计算题专题.ppt

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1、浮力计算题专题浮力计算常用公式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2、悬吊型3、压入/下拉型4、液面升降问题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gG物=m物g=ρ物V物g1、悬浮或漂浮型例题：水面上有一冰山，知其露出水面的体积为400m3，求冰山的质量F浮G物分析：在本题中，我们仅知道V露＝400m3,但是我们可以根据冰山漂浮时，F浮=G物，以及水和冰的密度，可以

2、求出冰山的质量。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Vgρ水（V-V露）＝ρ冰V∴V=ρ水V露/(ρ水-ρ冰)=已知：ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,V露=400m3求：m答：该冰山的质量是3.6×106kg∴m=ρ冰×V=0.9×103kg/m3×4000m3=3.6×106kg2、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例题：在空气中用弹簧测力计称某石块重力为10N，浸没在水中称时示数为4N，浸没在另一种液体中称时示数为1.6N，求液体的密度

3、ρ液已知：G=10Nρ水＝1×103kg/m3F1=4NF2=1.6N求：ρ液分析：由G和F1可以算出该物体在水中所受到的浮力，再由水的密度可以算出该物体的体积，由G和F2可以算出该物体在另一种液体中所受到的浮力。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Vg①石块在液体中受到的浮力F浮2=G-F2=ρ液Vg②由①÷②得答：该液体的密度是1.4×103kg/m33、压入/下拉型用外力将物体压入(或下拉)在液体中，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

4、+F例题:底面积为0.04m2的圆柱形容器中装有水，金属块B的体积为10-4m3。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2.2cm，如图，求金属块的密度ABABABBA分析:B在A上时对A的压力F1=GB-F浮B分析A受力情况，有：F浮1＝GA+F1当B拿下后，A漂浮在水面，依题意有V露＝VA－V排＝S△h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+F1①当B拿下后，A漂浮在水面，依题意有V露＝VA－V排

5、＝S△h又此时A受到的浮力F浮2＝GA即：ρ水V排g=GA②∴①－②得ρ水V露g=F1=ρBVBg－ρ水VBg∴答：金属块的密度是9.8×103kg/m3已知：s=0.04m2，⊿h=0.022m，vB=10-4m3,v露＝s×⊿h，ρ水=1.0×103kg/m34、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160g，密度为0

6、.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？分析：木块静止时漂浮在水中有G木=F浮可以算出V排当把木块压入水中时，液面上升，上升液面的体积等于木块的体积，再由容器的底面积可以算出∆h，进而可以算出∆p。若在木块上放一铁块，使它们不沉入水底，铁块和木块可以看作一个整体，铁块的质量最大时铁块和木块应该在水中悬浮。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=

7、m木/ρ水=0.16kg/1.0×103kg/m3=1.6×10-4m3（2)木块的体积V木=m木/ρ木=0.16kg/0.6×103kg/m3=2.667×10-4m3木块压入水中水面上升的高度△h=V木/S=2.667×10-4m3/10-2m2=2.667×10-2m∴水对容器底的压强p=ρ水g(h+△h)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m+2.667×10-2m)=2.2667×103Pa已知：ρ木=0.6×103kg/m3=0.6g/cm3ρ水=1.0×103kg/m3=1g/cm3h=20cm=0.2mρ铁＝7.9g/c