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第10章流体的力现象单元总结知识要点一:计算浮力的方法计算浮力的大小,一般有四个方法:1.称重法:F浮=G-F2.原因法:F浮=F下-F上3.原理法:F 浮=G排=液gV排4.平衡法:漂浮或悬浮时F 浮=G物(2019怀化)一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将(选填“变大”、“不变”或“变小”)【答案】(1)0.5;(2)不变。【解析】(1)将重为0.5N的木块放入装有水的烧杯中,静止时木块处于漂浮状态,所以木块所受浮力的大小为F浮=G=0.5N;(2)木块漂浮,所以木块的密度小于水的密度,如果再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,木块的密度不变,水的密度变大,所以,木块仍然漂浮,所受浮力F浮=G=0.5N,所以浮力不变。(2019泰安)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,测力计的示数是7.5N。把零件浸入密度为0.8103kg/m3的液体中,当零件的体积露出液面时,测力计的示数是6N,则金属块的体积是(g取10N/kg)A2104m3B2.5104m3C6104m3D7.5104m3【答案】B【解析】(1)金属零件所受的浮力:F浮GF示7.5N6N1.5N,(2)由F浮液gV排得排开液体的体积:V排1.875104m3。由题知,零件的体积露出液面,则V排(1)VV,所以金属零件的体积:VV排1.875104m32.5104m3。首先对计算浮力的四种方法,深入理解,理解计算方法的来龙去脉,分析题意,根据题目中的条件,来选择有那种计算方法更直接和方便,一定要准确理解题意和清楚物体的状态,是选择正确方法的前提。知识要点二:计算浮力问题的分析步骤分析、解决浮力题的一般步骤:1.确定研究对象;一个题目中可能有几个物体,首先根据题意确定哪个物体是分析对象;2.分析物体受力;物体一共受几个力,正确画出受力示意图。在示意图上标出已知和未知;3.判断物体的状态;物体是上浮、悬浮、下沉还是漂浮。4.根据物体的状态,判断物体的受力特点,列出平衡方程。5.根据已知量,解方程得到结果。(2019怀化)某容器放在水平桌面上.盛有足量的水,现将体积为1.2510-4 m3,质量为0.4kg的实心正方体放入水中.正方体不断下沉.直到沉底,如图所示。知水=1.0x103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)正方体受到的重力的大小;(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小;(3)容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。【答案】(1)4N;(2)1.25N;(3)2.75N ;1.1103Pa。【解析】解:(1)正方体受到的重力:G=mg=0.4kg10N/kg=4N;(2)正方体浸没在水中受到的浮力:F浮=水gV排=1.0x103kg/m310N/kg1.2510-4 m3=1.25N;(3)正方体浸没在水中时,受力如图所示:正方体处于静止的平衡状态,G = F支+F浮容器底部对正方体的支持力:F支=GF浮=4N1.25N=2.75N ;正方体对容器底部压力:F=F支=2.75N ;正方体对容器底部的压强:p=F/S=2.75N/2.510-3 m2=1.1103Pa(2019自贡)如图所示,在容器底部固定乙轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(水1.0103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)物块A受到的浮力;(2)物块A的密度;(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,此时弹簧对木块A的作用力F。【答案】(1)4N;(2)0.4103kg/m3;(3)6N;。【解析】解:(1)物块A体积为V(0.1m)30.001m3,则V排VV露VVV0.001m34104m3,受到的浮力:F浮水gV排1103kg/m310N/kg4104m34N;(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变:如图所示,物体A受平衡力:F浮G,水gV排物gV,物水1103kg/m30.4103kg/m3;(3)物块A刚好完全浸没水中,物体A受到浮力、重力和拉力,如图所示:F浮大F拉+G弹簧的弹力:FF拉=F浮大G水gV物gV1103kg/m310N/kg103m30.4103kg/m310N/kg103m36N;答:(1)物块A受到的浮力为4N;(2)物块A的密度为0.4103kg/m3;(3)弹簧对木块A的作用力F为6N。分析步骤中不一定每一步都用到,根据题意来灵活运用,题目中判断物体的状态最关键,有的题意直接说明物体的状态,有的可以根据题意判断出来,比如木块在水中,铁块在水银中,不管是不是实心的,都会处于漂浮状态。但铁球在水中,如果不知铁球是否空心,就得利用浮沉条件来判断。
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