物理竞赛培训14(浮力).doc

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1、长沙市望城金海学校☆让每个生命闪光☆第十四讲浮力【知识补充】1、浮力的定义：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差即浮力。4、物体的浮沉条件：（1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。GF浮GF浮（2）请根据示意图完成下空。GF浮F浮G下沉悬浮上浮漂浮F浮GF浮=Gρ液<ρ物ρ液=ρ物ρ液>ρ物ρ液>ρ物5、阿基米德原理：（1）内容：浸入液体里的物体受

2、到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。（2）公式表示：F浮=G排=ρ液V排g从公式中可以看出：液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。（3）适用条件：液体（或气体）6、漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受的重力；规律二：同一物体在不同液体里，所受浮力相同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体

3、里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。7、浮力的利用：（1）轮船：工作原理：第十四讲浮力第8页共8页长沙市望城金海学校☆让每个生命闪光☆要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的，使它能够排开更多的水。mρ液排水量：轮船满载时排开水的质量。由排水量m可计算出：排开液体的体积V排=；排开液体的重力G排=mg；轮船受到的浮力F浮=mg轮船和货物共重G=mg。（2）潜水艇：工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。（3）气球和飞艇：气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、

4、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。（4）密度计：原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大。【热身训练】例一：如图所示容器内放有一长方体木块M，上面压有一铁块m，木块浮出水面的高度为h1（图a）；用细绳将该铁块系在木块的下面，术块浮出水面的高度为h2(图b)；将细绳剪断后（图c），则木块浮出水面的高度h3为：【】(A)h1+ρ铁(h2-h1)/ρ水(B)h2+ρ铁(h2-h1)/ρ水(c)h1+ρ木(h2-h1)/ρ水(D)h2+

5、ρ铁(h2-h1)/ρ木【解析】设木块底面积为S，高h，由题述可知铁块体积为(h2-h1)S。由图a，利用平衡条件可得ρ水gS(h-h1)=(m+M)g,，由图c，利用平衡条件可得ρ水gS(h-h3)=Mg,，m=ρ铁(h2-h1)S，联立解得：h3=h1+ρ铁(h2-h1)/ρ水，选项A正确。例二：在如图所示的容器中，有由两个圆柱体组成的T形物体，其上、下底面的半径分别为a和b，高分别为c和d。容器内液体的密度为ρ，深度为h，T形物体的下底与容器内底紧密结合。则T形物体受到的浮力大小为【】A.F浮=ρgπ[b2h+a2(h-d)]B.F

6、浮=ρgπa2(h-d)C.F浮=ρgπ（a2-b2)(h-d)D.以上都不对【解析】第十四讲浮力第8页共8页长沙市望城金海学校☆让每个生命闪光☆按照浮力的定义是下上表面的压力差这里压力差只有上面那个物体下方一部分受到水向上的压力此处水的压强为ρg（h-d）面积为π（a2-b2)所以向上的压力就是浮力的大小。故选：C。例三：（多选）如图，一个竖直放置、开口向下的圆柱形玻璃缸，全部浸没于水中，缸的上部留有适量的空气，恰好使玻璃缸处于悬浮状态。如果施加外力，改变玻璃缸的深度，然后撤去外力，正确的结论是【】A．玻璃缸将上、下往复运动，最后回到原

7、来的位置B．如果施加的外力使玻璃缸的深度增大，撤去外力后，玻璃缸将下沉到底C.如果施加的外力使玻璃缸的深度减小，撤去外力后，玻璃缸将上浮，直到液面D．如果施加的外力使玻璃缸的深度减小，撤去外力后，玻璃缸将下沉到底【解析】:此题需考虑气体体积容易被压缩的性质，液体压强对玻璃缸里面的气体有力的作用，不同深度气体体积不同，物体排开水的体积也就不同，受到的浮力也不同。选：BC。例四：如图所示，在容器里盛有一部分水银,在水银面上浮着一铁球.若在容器里再轻轻地注入一定量水,则铁球相对于原来的位置要【】A.上升些B.下降些C.既不上升,也不下降D.无法

8、判断【解析】：阿基米德原理原理同样可以应用在多种液体的情况。选：A。【突破训练】一、选择题1.体积为0．05米的救生圈重100牛顿，体重为400牛顿的人使用这个救生圈，则()A．人或圈可以部分