第2节--------《阿基米德原理》

1.物体在液体中受到浮力的大小由哪几个因素决定？答：液体的密度和物体排开液体的体积2.怎样测量浮力？答：称重法F浮=G-F拉实验目的：探究F浮与G排的关系实验器材：弹簧测力计、烧杯、小桶、木块，石块，细线、水实验步骤：①测出小童的重力G桶②测出石块的重力G物③将石块浸没水中，读出示数F拉，同时将溢出的水用小桶接住④测出小桶和溢出的水总重G总⑤比较浮力和排开水的重力的大小，即比较：（G物-F拉）和（G总-G桶）实验数据表格：分析数据得出结论：阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力.数学表达式:F浮=G排用于计算的导出式：①F浮=m排g②F浮=ρ液V排g阿基米德原理对气体同样适用。称重法F浮=G－F拉原理法F浮＝G排=液V排g压力差法F浮=F向上－F向下平衡法F浮=G物（漂浮或悬浮）1.如图所示，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到水的浮力为N,物块的密度为kg/m3.（水的密度为1.0x103kg/m3g取10N/kg）2.浸在液体中的物体所受浮力的大小等于排开的液体所受的.这便是著名的阿基米德原理.用公式表示为F浮==3.用弹簧测力计在空气中称得物体A重8N，将物体A浸没在水中后，弹簧测力计的示数为6N，则物体A受到的浮力为N,排开水的重力为N.4.如图是某同学自制的水上自行车，她在普通的自行车上安装8个密闭的空水桶（每个水桶体积为0.02m3)并在车后装上若干个塑料片.该同学在水面上骑自行车匀速前进时，平均每个水桶约有二分之一体积浸在水中，不计车轮和塑料片排开水的体积，则此时水上自行车受到的浮力约为N.(g取10N/kg)5.某物质的质量与体积的关系如图所示，由该物质构成的体积为40cm3的实心物体放入水中，静止后受到的浮力是N.（g取10N/kg）6.如图所示是物体浸入水中前后弹簧测力计的示数，由此可知水对物体的浮力是N,物体的密度是kg/m3.（g取10N/kg）7.下列关于浮力的说法中正确的是（）A.液体的密度越大，物体所受的浮力就一定越大B.物体的体积越大，物体所受的浮力就一定越大C.阿基米德原理只适用于液体，不适用于气体D.浸入液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没在液体中的深度无关8.有种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神，“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成，两者之间由一根线连接.正常游泳时，连接线是松弛的，气囊漂浮着，跟人如影相随，在体力不支的情况下，可将气囊压入水中，防止下沉，在此情况下（）A.人的重力减小了B.人受到的重力方向改变了C.气囊排开水的体积变小了D.气囊受到的浮力变大了9.将重为20N的金属块挂在弹簧测力计下，金属块体积的1/4浸入水中并保持静止时，弹簧测力计的示数为18N，当金属块全部浸入水中并与杯底接触时，弹簧测力计的示数可能变为（）A.18NB.16NC.14ND.10N10.把重为38N，体积为5x10-4m3的实心金属球用弹簧测力计吊着浸没在盛满水的容器内，溢出的水重为N，金属球上下表面受到水的压力差为N,弹簧测力计的示数为N.（g取10N/kg）D533511.如图所示，将重为2N的木块放在烧杯中，静止时木块所受浮力大小为N,浮力的方向，木块排开水的体积为m3;放入木块后，烧杯底部所受水的压强（变大/变小/不变）.(g取10N/kg）12.请将下面利用弹簧测力计测量石块密度的实验步骤补充完整（测出的物理量，请标出相应的字母）：（1）用细线系住石块，挂在下，测出石块的重力G，则石块的质量m=.（2）再将石块在水中，待指针静止时读出弹簧测力计的示数F，则石块所受的浮力F浮=.设石块的体积为V，由阿基米德原理得石块所受浮力F浮=ρ水，求得石块的密度ρ石=𝒎𝑽=.2竖直向上2x10-4变大弹簧测力计𝑮𝒈浸没G-Fgv𝑮ρ水𝑮−𝑭13.一个不规则的实心物体，质量为55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入桶底，排开0.5N的水.（g取10N/kg）求：（1）物体在纯水中所受的浮力；（2）物体的体积.解：（1）F浮=G排=0.5N（2）V物=V排=𝑭浮ρ水𝒈=𝟎.𝟓𝑵𝟏.𝟎×𝟏𝟎𝟑𝒌𝒈/𝒎𝟑×𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=5x10-5m314.如图所示，弹簧测力计吊着物块在空气中称时示数为1.6N，挡把物体总体积的1/2浸入水中称时示数为0.6N，则物块受到的浮力为N，物块的密度为kg/m3,当把物块总体积的4/5浸入水中称时示数为就N，物块排开水的质量为kg.（g取10N/kg）10.8x10300.1615.某物体在空气中称重10.8N，浸没在水中称重6.8N，求这个物体的密度，并鉴别该物质的组成（g取10N/kg）解:F浮=G-F拉=10.8N-6.8N=4NV物=V排=𝑭浮ρ水𝒈=𝟒𝑵𝟏.𝟎×𝟏𝟎𝟑𝒌𝒈/𝒎𝟑×𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=4Χ10-4m3m=𝑮𝒈=𝟏𝟎.𝟖𝑵𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=1.08kgρ物=mv物=𝟏.𝟎𝟖𝒌𝒈𝟒×𝟏𝟎−𝟒𝒎𝟑=2.7x103kg/m3查表知该物质的组成是铝丁甲乙丙等于它排开液体所受的重力不变4x103kg/m317.浸没在液体中的物体所受的浮力大小决定于：（）A.物体在液体里的深度B.物体的体积和形状C.物体的体积和液体的密度D.物体的密度和液体的密度18.比较下列物体的浮力（1）相同体积的铜、铁、铝浸没水中F浮铝F浮铁F浮铜C==（2）如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？F浮AF浮B（3）如图所示，A、B两个金属块的体积相等，哪个受到的浮力大？F浮AF浮B=（4）质量是1kg的实心铜球和铝球浸没水中，受到的浮力大.（5）如图是四个体积相同而密度不同的小球在水中静止时的情况，试比较它们所受浮力的大小.（6）完全相同的三个物体A、B、C在水中静止时如图所示，试比较弹簧测力计的示数F1、F2、F3示数的大小铝球F浮AF浮BF浮C=F浮DF1F2F319.用手将一个木球按入水中某一深度后放手，木球上浮，木球在未露出水面之前，下列说法中正确的是（）A.木球所受的重力、浮力都不变B.木球所受的重力不变，浮力变大C.木球所受重力、浮力都变小D.木球所受的重力不变，浮力逐渐变小20.某物体重0.5N，把它放入盛有水的烧杯中溢出水为0.3N，则它受到的浮力（）A.一定是0.3NB.可能是0.2NC.一定是0.5ND.可能是0.4N21.体积是200cm3的铁块，一半浸在酒精里，它受到的浮力多大？（ρ酒精=0.8x103kg/m3、g取10N/kg）解：V排=𝟏𝟐V铁=𝟏𝟐×200cm3=100x10-6m3F浮=ρ酒精V排g=0.8x103kg/m3×100x10-6m3×10N/kg=0.8N22.体积是1m3的氢气球在空气中受到的浮力多大？（ρ氢气=0.09kg/m3,ρ空气=1.29kg/m3，g取10N/kg）解：F浮=ρ空气V排g=1.29kg/m3×1m3×10N/kg=12.9N23.如图一个装水容器的底面积为100cm2,将重为25N的物体浸没于水中，此时水对容器底的压强增大了1000Pa，则物体的密度是多少kg/m3？（g取10N/kg）解：放入液体后水面上涨了h=𝑷ρ水g=𝟏𝟎𝟎𝟎𝑷𝒂𝟏.𝟎×𝟏𝟎𝟑𝒌𝒈/𝒎𝟑×𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=𝟎.𝟏𝐦=𝟏𝟎𝐜𝐦V物=V排=Sh=100cm2×10cm=1000cm3=10-3m3m=𝑮𝒈=𝟐𝟓𝑵𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=2.5kgρ=𝒎𝑽物=𝟐.𝟓𝒌𝒈𝟏𝟎−𝟑𝒎𝟑=2.5x103kg/m324.一物块，用测力计在空气中称示数为10N，将其完全浸没在水中称时示数为8N，则此物块的密度为多少kg/m3？解：F浮=G-F拉=10N-8N=2NV物=V排=𝑭浮ρ水g=𝟐𝑵𝟏.𝟎×𝟏𝟎𝟑𝒎𝟑×𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=2x10-4m3m=𝑮𝒈=𝟏𝟎𝑵𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=1kgρ=𝒎𝑽物=𝟏𝒌𝒈𝟐×𝟏𝟎−𝟒𝒎𝟑=5×103kg/m325.边长为10cm的正方体木块，放入盛满水的杯中，溢出600g水，求木块的密度.解:V排水=𝒎排水ρ水=𝟔𝟎𝟎𝒈𝟏𝒈/𝒄𝒎𝟑=600cm3V木=L3=（10cm）3=1000cm3∵V排水V木∴木块漂浮G木=F浮=m排g=0.6kgx10N/kg=6Nm木=𝑮木𝒈=𝟔𝑵𝟏𝟎𝑵/𝒌𝒈=0.6kgρ木=𝒎木𝑽木=𝟎.𝟔𝑵𝟏𝟎𝟎𝟎×𝟏𝟎−𝟔𝒎𝟑=0.6×103kg/m3