文档介绍：浮力计算题专讲
浮力计算常用公式
1、F浮=G—F (测量法)
2、F浮= F上—F下(压力差法)
3、F浮=G (悬浮或漂浮) (平衡法)
4、F浮=G排=m排g=ρ液V排g (公式法)
5、 G物=m物g=ρ物V物g
浮力计算题分类及例题
2、悬吊型
3、压入/下拉型
4、液面升降问题
1、悬浮或漂浮型
物体在液体中处于漂浮或悬浮状态,此时有:
F浮=G物
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
G物=m物g=ρ物V物g
1、悬浮或漂浮型
例题:水面上有一冰山,知其露出水面的体积为
400m3,求冰山的质量
F浮
G物
分析:在本题中,我们仅知道V露=400m3,但是我们可
以根据冰山漂浮时,F浮= G物,以及水和冰的密
度, 可以求出冰山的质量。
解:依题意有冰山的体积:V=V排+V露
又冰山漂浮在水面上∴ F浮= G物
即:ρ水V排g = ρ冰Vg ρ水(V- V露)= ρ冰V
∴ V = ρ水V露/(ρ水- ρ冰)
=
已知: ρ冰=×103kg/m3, ρ水=×103kg/m3,
V露=400m3
求:m
答:×106kg
∴ m= ρ冰×V=×103kg/m3 × 4000m3 = ×106kg
2、悬吊/支持型
物体被绳子等吊着或其他物体支持浸没在液体中,受力分析
如图F浮=G—F
例题: 在空气中用弹簧测力计称某石块重力为10N,浸没在水中称时示数为4N,,求液体的密度ρ液
已知:G=10N ρ水=1 × 103kg/m3
F1=4N F2=
求: ρ液
分析:由G和F1可以算出该物体在水中所受到的浮力, 再由水的密度可以算出该物体的体积,由G和F2可以算出该物体在另一种液体中所受到的浮力。
解: ∵石块浸没在水和液体中,
∴V排= V
∴石块在水中受到的浮力
F浮1 = G-F1 = ρ水Vg ①
石块在液体中受到的浮力
F浮2 = G-F2 = ρ液Vg ②
由①÷ ②得
答:×103kg/m3
4、液面升降问题
当放置入液体中的物体受到的浮力发生变化时,引起液面的升高或降低,从而导致液体对容器底部的压强发生相应变化,一般计算程序是:
∆V=∆ F浮/ρ液g ∆h = ∆V/S (S为容器底面积) ∆p =ρ液g ∆h
例题:如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有20cm深的水。
现把一质量为160g,×103kg/m3的木块放入水中,水未溢出。
求:1、静止后木块浸入水中的体积(g=10N/kg)
2、若把木块缓慢地刚好压入水中(水未溢出),此时水对容器底的压强为多大?
3、若在木块上放一铁块,使它们不沉入水底,铁块的最大质量是多少?
分析:木块静止时漂浮在水中有 G木=F浮可以算出V排
当把木块压入水中时,液面上升,上升液面的体积等于木块的体积,再由容器的底面积可以算出∆h ,进而可以算出∆p 。
若在木块上放一铁块,使它们不沉入水底,铁块和木块可以看作一个整体,铁块的质量最大时铁块和木块应该在水中悬浮。
解:(1)木块静止时漂浮在水中有 G木=F浮即: m木g=ρ水V浸g
∴ V浸=m木/ρ水=×103kg/m3=×10-4m3
(2)木块的体积 V木=m木/ρ木= ×103kg/m3
=×10-4m3
木块压入水中水面上升的高度
△h= V木/S= ×10-4m3/10-2m2= ×10-2m
∴水对容器底的压强
p = ρ水g (h+△h)
= ×103kg/m3 × 10N/kg×( + ×10-2m)
= ×103Pa
已知: ρ木= ×103kg/m3=
ρ水=×103kg/m3=1g/cm3
h=20cm= ρ铁= m木=
g=10N/kg s=100cm2=10-2m2
求:(1) V浸(2)p (3) m铁
答:1、 × 10-4m3。
2、若把木块缓慢地刚好压入水中(水未溢出), ×103Pa
3、若在木块上放一铁块,使它们不沉入水底,.
3)依题意有: G总=F浮总
即: (m木+ m铁)g=F浮木+ F浮铁= ρ水V木g +ρ水V铁g
∵V铁=m铁/ρ铁 v木=m木/ρ木
∴