浮力计算(带分析)

浮力计算问题的分类与分析浮力的计算是力学中的一个难点，也是中考的重点。学生普遍觉得这部分知识难学，解题时不知道从何下手。原因是我们没有掌握这类题目的解题技巧，不会通过题目的分析找到解决方法。现将题型的分析方法介绍如下，供同学们参考。1.漂浮类(平衡在液面上)例1。有一个重2N的金属圆筒，放入水中，口朝上，总体积在水面以上。将125cm3的液体装入缸内后，水面刚好与缸口平齐。求(1)金属圆柱体装满液体后的浮力？(2)缸内液体的密度是多少？(取g=10N/kg)分析:方法1。漂浮法:空缸漂浮时，金属缸的体积V缸可由G缸=2N计算；液体注满后，金属筒排出的开水体积等于金属筒的体积，V排= V筒，则F浮= ρ水gV排= ρ水gV筒，可得浮力F浮；此时金属圆柱体仍可视为漂浮，浮力等于金属圆柱体与其中液体的重力之和，即F漂浮ˊ=G圆柱体+G液体，G液体= ρ液体gV液体，已知V液体，则可得ρ液体。方法二。比例法:根据F浮子= ρ水gV排出量，金属圆筒的浮力与开水的体积(浸入水中的体积)成正比。空圆筒漂浮时，开水的体积为，浮力等于圆筒的重力2n；当圆柱体充满液体时，开水的体积为V圆柱体，浮力为3N。然后由F浮ˊ=G缸+G液，G液= ρ液gV液，得出ρ液。指点:对于浮动问题，可以从浮动条件F浮动=G入手，结合阿基米德原理和重力、密度的相关知识进行分析。解决方法:方法1。空缸浮在水面上，F浮=G缸，F浮= ρ水gV排，V排= then液体注满后，开水的体积为V排=V管，金属管的浮力为F浮= ρ水gV管= 1.0×103kg/m3×10n/kg×3×10-4 m3 = 3n。在金属管中充满液体后。即F float ˊ=G缸+G液，而G液= ρ液gV液，而V液= 125 cm3 = 1.25 x 10-4c m3，则解2由学生完成！2.悬浮的(在液体中平衡)实施例2。一块矿石在空气中用弹簧测力计称重，浸入水中用6.8N称重，矿石的密度是多少？分析:首先对石材进行受力分析。石头浸入水中，在重力G、浮力F浮动和弹簧测力计向上拉力F的作用下处于平衡状态，合力为零，即F浮动+F=G-F，F浮动= ρ gV排水，可得V排=V石头；G=mg=ρ石gV石，可得ρ石。指向:对于悬浮在液体中的问题，物体受到的合力为零。根据浮力、重力和其他力的关系，应用阿基米德原理和重力与密度的关系来求解。解法:(分步法)石头浸入水中，浮力F =G-F=8.2N-6.8N=1.4N，F = ρ水gV排，V排=V石头，则；由g = mg = rho stone gV stone制成。或者:(综合法)由F浮=G-F=ρ水gV排=ρ水gV石得出；G=mg=ρ stone gV stone，则3。状态将被确定为3级。将一个质量为5.4kg，体积为6dm3的铝球抛入水中，求其静止时的浮力。(取g=10N/kg)分析:方法1。因为不知道铝球静止时的状态(浮、悬、沉)，所以无法确定铝球排出的开水的体积。可以假设铝球浸入水中，可以计算出它所受到的最大浮力，然后与它的重力进行比较，就可以确定它的静止位置，进而计算出浮力。方法二。计算铝球的平均密度，然后和水的密度对比，确定铝球静止时的位置，再计算浮力。指点:计算物体在液体中的浮力，首先要确定物体在液体中的状态，即漂浮、悬浮或下沉，然后才能确定物体所排开的液体体积，知道是用天平法还是阿基米德原理法或称重法计算浮力。如果不知道物体在液体中的状态，可以假设物体浸在液体中，分析其受力情况，确定其最终状态。物体的状态也可以通过比较物体的密度(或平均密度)和液体的密度来确定。解决方法:方法1。铝球的体积V=6 dm3=6×10-3 m3。假设铝球浸入水中，浮力F = ρ水gV排= 1.0×103kg/m3×10N/kg。铝球的重力是G=mg=5.4kg×10N/kg=54N，因为F浮>:G，铝球会浮起来，最后浮在水面上。根据浮动条件，F float ˊ=G=54N。方法2由学生完成！做法:1。一个泡沫块浮在水面上，如果其体积在水面以上，其密度为kg/m3。当一只质量为0.4 kg的鸟停在泡沫块上时，泡沫块刚好完全浸入水中，泡沫块的体积为m3。(取g=10N/kg) 2。有一个金属球，在空气中用弹簧测力计称重，浸入水中称重9.8N，已知这种金属的密度为2.7×103kg/m3。这个球是实心的还是空心的？(取g=10N/kg) 3。将一个实心球放入盛有足够水和足够酒精的两个容器中，球的浮力分别为0.9N和0.8N，酒精的密度为0.8×103kg/m3。求球的密度。参考答案:1。0.25×103kg/m3，5.33×10-4m3 2。空心3.0.9× 103kg/m3。