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浮力的综合计算;专题透视; 1.受力分析:浸在液体中的物体受到___力和___力的作用,若_______,
物体上浮,最终漂浮在液面上,此时_________;若_________,物体下沉,
最终沉在底部,此时有F浮=_______;若_________,物体悬浮在液体中.
关于受力分析的说明:在应用受力分析判断物体的浮沉时,此时的浮力
是假设物体浸没时的浮力,即最大浮力,也就是V=V排,再利用阿基米德原
理求出物体所受的浮力,与物体的重力进行比较来判断.; 2.密度分析:若ρ物ρ液,物体________;
ρ物ρ液,物体________;
ρ物=ρ液,物体________.
关于密度分析的说明:在应用密度分析判断物体的浮沉时,注意是物体的密度,而不是组成物体的物质的密度,即要通过密度的公式 来进行计算得出物体的密度,再与液体的密度进行比较来判断.; 规律一:物体漂浮在液面上,所受的浮力等于它受的重力.
说明:物体漂浮时,浮力与重力是一对平衡力,故F浮=G.
规律二:同一物体在不同液体里漂浮,所受浮力相同.
说明:因为漂浮时,F浮=G,而同一物体重力不变,所以浮力相同.
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小.
说明:因为同一物体在不同液体里漂浮时所受浮力相同,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液体的密度越大,排开的液体的体积越小.; 规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几.
说明:因为漂浮时,F浮=G,即:ρ液gV排=ρgV, .
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力.
说明:因为漂浮时,F浮=G;而物体浸没入液体中后,受到三个力作用:即外力、重力和浸没的浮力,故外力等于增加的浮力.; 规律六:密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮).
说明:根据密度分析的方法,悬浮的物体ρ物=ρ液,漂浮的物体ρ物ρ液,因为物体的密度均匀,切成大小不同的两块后,密度不变,???以原来悬浮(或漂浮)的依然悬浮(或漂浮).;1.计算浮力的方法:
(1)称重法:F浮=G-F;
(2)压力差法:F浮=F上-F下;
(3)阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排;
(4)漂浮、悬浮法:F浮=G.;2.解浮力问题时经常用到的一些规律和概念:
(1)二力平衡的条件(推广到三力平衡,如沉底的物体);
(2)密度的概念、公式;
(3)液体内部压强的规律;
(4)物体的浮沉条件.;3.综合题的解题步骤:
(1)认真审题,确定研究对象,明确对象所处的状态;
(2)分析受力情况,必要时画出受力分析示意图;
(3)选择合适的方式列出等式,一般考虑平衡条件.;典例剖析; 例1.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处
缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中.如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱
体下降高度h变化关系的图像.(g取10N/kg)下列说法正确的是(多选)( )
; 例2.一物块轻轻放入盛满水的大烧杯中,静止后有76g水溢出;将其轻轻放入盛
满酒精的大烧杯中,静止后有64g酒精溢出.已知酒精的密度是0.8×103kg/m3,则物
块在水中的状态及物块的密度是( )
; 例3.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计).求:
;陷阱规避; 1.浮力知识的综合性比较强,它综合了密度、重力、压强、力的平衡和阿基米德原理各种知识,所以在运用公式时,一定要注意公式中各物理量的含义;
2.要理清浮力F浮、物体排开液体的重力G排和物体重力G三者的关系:只要物体受到浮力的作用,F浮=G排;但只有在漂浮或悬浮时,F浮=G,所以不要乱套公式.;
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