2024甘肅中考物理二輪專題復習 第八章 第五節(jié) 浮力相關計算（課件）

浮力相關計算第五節(jié)重難點突破1甘肅近年真題及拓展2重難點突破類型一稱重法例1在水平桌面上放置一個圓筒，筒內裝有水，彈簧測力計的下端懸掛著一個金屬柱，當金屬柱從水面上方逐漸浸入水中直到全部浸沒時，彈簧測力計的示數(shù)F與金屬柱浸入水中深度h的關系如圖所示．(圓筒厚度忽略不計，筒內水沒有溢出，g取10N/kg)．求：一題多設問(1)金屬柱所受的重力；(2)金屬柱浸沒在水中受到的浮力；解：由圖像可知：當h＝0時，F(xiàn)＝10N，即金屬柱的重力G＝10N解：當h＝16cm時，金屬柱完全浸沒，此時彈簧測力計的示數(shù)為2N則金屬柱浸沒在液體中受到的浮力F浮＝G－F拉＝10N－2N＝8N(3)金屬柱的密度；解：因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以金屬柱浸沒時排開液體的體積

V金＝V排＝

＝8×10－4m3

根據(jù)

可知，金屬柱的密度

ρ金＝

＝1.25×103kg/m3(4)剛浸沒時，金屬柱底部受到水的壓強；解：金屬柱下表面受到水的壓強p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.16m＝1600Pa解：浸沒酒精中所受浮力F?。溅丫苂V排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10－4

m3＝6.4NF示＝G－F′?。?0N－6.4N＝3.6N(5)金屬柱浸沒在酒精中時，測力計示數(shù)．(ρ酒精＝0.8×103

kg/m3)類型二阿基米德原理法例2薄壁圓柱形容器盛有水，將一邊長為10cm的正方體木塊A放入水中，木塊A浸入水中的深度為6cm，如圖甲所示；現(xiàn)將一體積為125cm3的合金塊B放在木塊A上方，木塊A恰好有

的體積浸入水中，如圖乙所示，求：一題多設問(1)圖甲中木塊A受到的浮力大小；解：方法1：圖甲中木塊A漂浮在水面上，所以圖甲中木塊A受到的浮力：F浮A＝GA＝6N方法2：由題意可得正方體木塊A的邊長為0.1m由阿基米德原理可得木塊A受到的浮力FA浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－2m2×0.06m＝6N(2)木塊A的密度；解：方法1：物塊A的質量mA＝

＝0.6kg

物塊A的密度ρA＝

＝0.6×103kg/m3

方法2：F?。紾，即ρ水gV排＝ρAgVA

ρA＝

ρ水＝

×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3(3)圖乙中木塊A受到的浮力大小解：圖乙中A受到的浮力F?。溅阉甮V排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3×＝8N(4)木塊A與木塊B的密度之比．解：B的重力GB＝F?。璆A＝8N－6N＝2N由G＝mg可得，合金的質量

mB＝

＝0.2kg＝200g

則合金塊B的密度ρB＝

＝1.6g/cm3

ρA：ρB＝

＝3∶8例3水平放置的薄壁容器A(重力忽略不計)的底面積為300cm2.重為6N、邊長為10cm且不吸水的正方體物塊B被質量和體積均可忽略的細線一端與容器的底部相連，已知細線的長度L＝5cm.現(xiàn)向容器A中緩慢加水，物塊B隨水上升后細線拉直，當物塊B的上表面恰好與水面相平時停止加水．求：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)一題多設問(1)圖中容器底部受到水的壓強；解：圖中，此時容器內水的深度h＝LB＋L線＝10cm＋5cm＝15cm＝0.15m容器底部受到水的壓強p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1.5×103Pa(2)圖中細線對物塊B的拉力；解：物塊B完全浸沒時受到的浮力F浮′＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3＝10N因為物體處于靜止狀態(tài)所以F浮′＝G＋F拉，則細線對物塊B的拉力F拉＝F浮′－G＝10N－6N＝4N(3)圖中容器對水平桌面的壓強；解：容器對水平桌面的壓力為F壓＝G水＋GB＝ρ水V水g＋GB＝ρ水g(S容h-VB)＋GB

＝ρ水gS容h-ρ水gVB＋GB＝ρ水gS容h-F浮′＋GB

＝ρ水gS容h-F拉

＝1.0×103kg/m3×10N/kg×300×10－4m2×0.15m-4N

＝41N容器對水平桌面的壓強p＝

＝1.37×103Pa(4)圖中剪斷細線后，物塊B排開水的體積．解：圖中剪斷細線后，物塊B漂浮在水面，根據(jù)F?。溅岩篻V排可得，物塊B排開水的體積

V排＝

＝6×10－4m3甘肅近年真題及拓展命題點1稱重法計算浮力(蘭州3考)

1.(2023蘭州14題3分)如圖甲所示，某科技小組的同學用彈簧測力計懸掛一實心圓柱形金屬塊，使其緩慢勻速下降，并將其浸入平靜的游泳池水中，彈簧測力計的示數(shù)F與金屬塊下底面下降高度h的變化關系如圖乙所示，忽略金屬塊浸入水中時池水液面高度的變化，g取10N/kg，則下列說法中正確的是(

)A.金屬塊所受重力大小為26NB.金屬塊的密度為2.3×103kg/m3C.金屬塊完全浸沒在水中時所受浮力的大小為26ND.金屬塊恰好完全浸沒時，金屬塊下底面所受水的壓強為5×103PaB2.(2022蘭州20題2分)如圖所示，將一重為18N，體積為2×10－3m3的蠟塊用細線系在彈簧測力計的掛鉤上，將它浸沒在酒精中，則蠟塊受到的浮力是______N，此時測力計的示數(shù)是______N(g＝10N/kg，ρ酒精＝0.8×103kg/m3)．162阿基米德原理法計算浮力(蘭州4考；省卷5考)命題點23.(2022省卷12題2分)一個蘋果的質量為160g，密度約為0.8×103kg/m3，蘋果的體積是__________m3，用手將蘋果浸沒在水中時，蘋果受到的浮力是_____N．(水的密度1.0×103kg/m3，g取10N/kg)2×10－424.(2023省卷11題3分)如圖所示是世界上最大的豪華游輪之一“海洋魅力”號，長361米、寬66米，排水量達22.5萬噸，滿載時吃水深度達30米，可以搭載6320名游客，則滿載時船底受到的海水壓強約為________帕(ρ海水＝1000kg/m3)，船受到的浮力約為__________牛(g＝10N/kg)．當客人下船后，船受到的浮力將________(選填“變大”“不變”或“變小”)．2.25×109變小3×1055.(2023蘭州21題2分)如圖所示，將物體A放入水中時懸浮，將物體B放入水中時有一半的體積露出水面，將物體A置于物體B上再放入水中時，物體B有三分之一的體積露出水面，則兩物體的體積VA∶VB＝________，物體B的密度是__________kg/m3.1∶60.5×1036.(2022蘭州35題6分)如圖所示，正方體A的邊長為10cm，在它的上面放一個重為2N的物體B，此時正方體A恰好沒入水中，已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：(1)正方體A受到浮力的大??；解：根據(jù)浮力公式F浮＝ρ液gV排，物體處于浸沒狀態(tài)時排開水的體積為自身體積，代入數(shù)據(jù)得F?。溅阉甮V排＝1.0×103

kg/m3×10N/kg×103×10－6

m3＝10N(2)正方體A的密度．解：A和B整體處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)受力分析可得F?。紾A＋GB代入數(shù)據(jù)可得GA＝F浮－GB＝10N－2N＝8N

mA＝

＝0.8kg根據(jù)公式ρA＝

＝0.8×103kg/m3拓展訓練7.邊長為10cm的正方體物塊，漂浮在水面上時，有

的體積露出水面，現(xiàn)在物塊表面上放一石塊，靜止時，物塊上表面恰好與水面相平，如圖所示，則所放石塊的質量是多少？(g取10N/kg)解：物塊的體積為：V＝1×10－3m3，未放石塊前物塊排開水的體積：V排＝(1－

)×(0.1m)3＝6×10－4m3則物塊受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－4m3＝6N物塊漂浮在水面上，所以物塊的重力：G物＝F?。?N放入石塊后，物塊與石塊看成一個整體時，整體漂浮在水中，由題意可得，此時物塊排開水的體積V排′＝V＝1×10－3m3由F?。溅岩篻V排得，此時物塊受到的浮力F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N則石塊的重力G石＝F浮′－G物＝10N－6N＝4N則石塊的質量

m石＝

＝0.4kg8.(2023蘭州34題6分)某同學想測量某種液體的密度，設計了如圖所示的實驗，已知木塊的重力為1.2N，體積為200cm3，當木塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)為2N，g＝10N/kg，求：(1)木塊受到的浮力是多大？解：木塊受到的浮力為F?。紽＋G＝2N＋1.2N＝3.2N(2)液體的密度是多少？解：液體的密度ρ液＝

＝1.6×103kg/m3(3)剪斷細繩，木塊穩(wěn)定時處于什么狀態(tài)，所受浮力又是多大？解：因為G＝mg，所以木塊的質量

m＝

＝0.12kg

木塊的密度

ρ＝

＝0.6×103kg/m3

因為ρ<ρ液，所以木塊最終漂浮在液面上，受到的浮力為F浮′＝G＝1.2N命題點3壓強、浮力綜合計算(蘭州3考；省卷3考)9.(2023蘭州16題3分)如圖甲所示，盛有液體的柱形容器置于水平桌面上，容器對桌面的壓強為1000Pa；如圖乙所示，用細線拴一鋁塊，將鋁塊的一半浸在液體中，容器對桌面的壓強改變了80Pa；如圖丙所示，將細線剪斷，鋁塊沉到容器底部，容器對桌面的壓強又改變了460Pa.容器的底面積為100cm2，ρ鋁＝2.7g/cm3，g取10N/kg.下列判斷正確的是(

)A.鋁塊浸沒在液體中所受浮力是0.8NB.鋁塊的體積是100cm3C.鋁塊沉底時對容器底部的壓力是4.6ND.液體的密度是0.8g/cm3D10.(2022省卷21題6分)劉家峽水電站是位于我省黃河上的“高原明珠”，水庫大壩處有各式游船，游客可乘船直達水庫西南端的炳靈寺石窟參觀游覽．(ρ水＝1.0×103kg/m3,

g＝10N/kg)(1)當水庫水位為140m時，水對壩底的壓強是多大？解：由液體內部壓強公式可得：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×140m＝1.4×106Pa(2)水庫中有一艘自重為3.0×105N的游船，該游船搭載總質量為1800kg的30名游客后，船排開水的體積為多少m3?解：搭載游客后，船漂浮在水面上，船受到的浮力是F浮＝G船＋G人＝3.0×105N＋1800kg×10N/kg＝3.18×105N由F