人教必刷04 浮力-备战2020年中考物理必刷论述、计算80例（解析版）.doc

必刷04 浮力
压力差法求浮力
例24．现有一边长为10 cm的正方体物块漂浮在水面上,如图1所示,其上表面距水面2.5 cm,它的下表面受到的水的压力是多大？它受到的浮力为多大？物块的密度是多少？(g取10 N/kg)
图1
【答案】（1）7.5 N；（2）7.5 N；（3）0.75×103 kg/m3。
【解析】（1）正方体物块的底面积：
S＝10 cm×10 cm＝100 cm2＝0.01 m2，
浸入水中的深度：h＝10 cm－2.5 cm＝7.5 cm＝0.075 m，
下表面受到的压强：p＝ρ水gh＝1000 kg/m3×10 N/kg×0.075 m＝750 Pa。
下表面受到的压力：F＝pS＝750 Pa×0.01 m2＝7.5 N。
（2）物块受到的浮力等于上、下表面的压力差，上表面不受压力，故浮力大小等于下表面所受的压力，F浮＝7.5 N。
（3）由于物块漂浮，浮力等于重力，
G＝F浮＝7.5 N，m＝＝＝0.75 kg，
物块的体积：V＝(10 cm)3＝1000 cm3＝0.001 m3，
物块的密度：ρ＝＝＝0.75×103 kg/m3。
答：它的下表面受到的水的压力是7.5N；它受到的浮力为7.5N；物块的密度是0.75 kg/m3。
称重法求浮力
例25．小宇用弹簧测力计吊着金属块逐渐放入水中(如图2甲所示),图乙反映了这个过程中弹簧测力计的示数变化情况。求：(g取10 N/kg)
(1)金属块的质量是多少。
(2)金属块浸没在水中所受的浮力是多大。
图2－ZT－4
【答案】（1）0.5kg；（2）3N
【解析】(1)由图像可知，金属块的重力G＝5 N，金属块的质量为m＝＝＝0.5 kg；
(2)当h＝6 cm时，金属块全部浸入水中，此时弹簧测力计的拉力F拉＝2 N，金属块受到的浮力为F浮＝G－F拉＝5 N－2 N＝3 N。
答：(1)金属块的质量是0.5kg；(2)金属块浸没在水中所受的浮力是3N。
阿基米德原理
例26．悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106 kg。求：(g取10 N/kg,海水的密度取1.0×103 kg/m3)
(1)潜艇排开的海水所受的重力。
(2)潜艇所受的浮力。
(3)潜艇排开海水的体积。
【答案】（1）3×107 N；（2）3×107 N；（3）3×103 m3。
【解析】(1)潜艇排开的海水所受的重力为G排＝m排g＝3×106 kg×10 N/kg＝3×107 N。
(2)由阿基米德原理得，潜艇所受的浮力为F浮＝G排＝3×107 N。
(3)潜艇排开海水的体积为V排＝＝＝3×103 m3。
答：(1)潜艇排开的海水所受的重力是3×107 N；（2）；(2)潜艇所受的浮力3×107 N；(3)潜艇排开海水的体积3×103 m3。
浮沉法求浮力
例27．在抗震救灾中，某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线（如图所示）．人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3，冲锋舟自身重为0.6×104N，假设每人的平均质量为60kg，求：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载多少人？
【答案】（1）15000N；（2）15人
【解析】（1）已知冲锋舟满载时排开水的体积，利用阿基米德原理可求出所受的浮力。
（2）漂浮时浮力等于重力，已知冲锋舟的重力和满载时所受的浮力，根据力的合成可求出能承载的人的重力，即可得能承载的人数。
（1）F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m3=15000N。
答：冲锋舟满载时所受的浮力是15000N。
（2）冲锋舟满载时，应满足：F浮=G+nm人g，
所以最多能承载的人数：n==15。
答：这条冲锋舟最多能承载15人。
【点评】本题考查浮力的计算，再就是考查力的合成问题，是一道考查基础知识的题。
利用浮力测物体的密度
例28．一木块浮在水面上时，有体积露出水面，将该木块放入另一液体中，静止时有体积浸在液体中，求木块和另种液体的密度。
【答案】0.6×103kg/m3；0.8×103kg/m3。
【解析】
依题意画出两种情况下的木块状态图，图甲中，木块浮在水面上，木块所受到的重力应等于木块受到的水的浮力即：G=F浮（水）展开：。图乙中，木块受到的重力也等于木块所受液体的重力，G=F浮（液），展开
【点评】浮力问题中，应用物体漂浮或悬浮时G=F浮建立等量关系求解的题目占有极大的比例。本题是一个典型代表，解答这类题目，依题意画出状态图