2018初中物理竞赛教程基础篇：第21讲浮力的应用附强化训练题包括答案.docx
第 21 讲浮力的应用
21.1 学习提要
21.1.1 计算浮力的推导公式
（仅使用于物体漂浮或悬浮状态)
这是一个经常在浮力计算中用到的公式，熟练掌握这个公式，许多问题就可以迎刃而解。公
式的推导过程如下
以物体漂浮为例，如图21 - 1 所示。
图 21-1
F 浮= G物
ρ液 gV 排= ρ物 gV物
故
物体如果处于悬浮状态，同理可证。
21.1.2 浮沉条件的应用
1. 轮船
轮船漂浮在水面，受到两个力的作用，根据漂浮条件， F 浮 =G总=G船 +G货。轮船是用钢板焊成的空心体，比起相同质量的实心钢材，能排开更多的水，从而产生巨大的浮力来平衡船体和所
载的货物所受的重力。例如一艘排水量为30 万吨的油轮，如果油轮自身质量为 6 万吨，那么它最多可装载24 万吨的原油。
图21-2图21-3图 21-4
2. 潜水艇
F 浮 >
G 总潜水艇上浮。其自重的
如图 21 - 2 所示，当改变自重至 F 浮 变是通过压缩空气跟水舱组合工作而实现的。 3. 气球和飞艇 如图 21 - 3 所示，气球和飞艇的升空和下降，主要是靠改变它们所受到的浮力大小和自重大小来实现的。它的主要部分是气囊，其内充的是密度较小的热空气或氦气。 4.密度计 如图 21 -4 所示，密度计可直接测量液体的密度，它根据漂浮条件F 浮 =G 物而工作，所以它在不同的液体中受到的浮力都相等，其排开液体的体积与液体密度之间的关系为。 密度计的刻度有两个特点：第一，刻度越髙，密度越小；第二，刻度的间距不均匀，上面疏，下面密。可概括为八个字“上小下大，上疏下密”。 密度计分为两种：一种叫比轻计，用于测定比水的密度小的液体密度；另一种叫比重计，用于测定比水的密度大的液体密度。 5.其他应用 （ 1）利用盐水选种 适当调配盐水的密度，这样使密度大于盐水的种子下沉，使密度小于盐水的种子漂浮，达到选种的目的。 （2）测定血液密度 取一滴血液滴入硫酸铜溶液里，若悬浮，则血液的密度等于该溶液的密度。 （3）打捞沉船 如图 21 - 5 所示，打捞沉船时利用体积巨大的密封钢筒（浮筒）来打捞，往浮筒里注水使它下沉，若把浮筒与沉船拴牢后，将浮筒中的水排出，使所受浮力大于船重，沉船就可上浮了。 图 21-5 21.2 难点释疑 21.2.1 利用浮力測定物质的密度 在实验中，由于器材的缺少，不能用常规的方法测密度，如缺少天平或缺少量筒等。而前面 所学的浮力知识中，可以找到 V 排与 V 物（或 F 浮与 G 物）的关系。 方法一：用弹簧测力计测得物体重力为G，物体全部浸没在液体后弹簧测力计的示纹变为F。则 G=ρ物 gV① F 浮 =G-F=ρ液 gV② ① /②得到 若ρ 液已知，则 若ρ 物已知，则 方法二：用量筒测得物体漂浮在液面上所排开的液体体积Vi，以及物体的总体积V2。由漂浮条件， F 浮 = G 物，即ρ液 gV 排 =ρ物 gV 物 有ρ液 gV1=ρ物 gV2 若ρ物已知，则=v^ 若ρ 液已知，则 21.2. 2 密度计的刻度“上小下大、上疏下密”的原因 设想密度计OC 是一根规则的柱形物体，如图21-6（a）所示。 A、 B 是密度计的三等分点，有 V OA = V AB = V BC。 图 21-6 在图 21-6（ b）中，密度计 A 点和密度为ρ1的液体液面相平齐，则 F 浮1= G 物，ρ1 g V OA =ρ物 gV 物 ρ1 g V物=ρ物gV物，ρ1=3ρ物 所以 A 点应标上ρA=3ρ物。 在图 21 –6（ c）中，密度计 B 点和密度为ρ2的液体液面相平齐，则 F 浮2= G 物，ρ2 g V OB =ρ物 gV 物 ρ 2 g V物=ρ物gV 物，ρ2 =ρ 物 所以 B 点应标上ρB =ρ 物。 在图 21-6（ d）中，密度计 C 点和密度为ρ3的液体液面相平齐，则 F 浮3= G 物，ρ3 g V OC =ρ物 gV 物 ρ3gV物=ρ物gV物，ρ 3 =ρ物 所以 C 点应标上ρC =ρ物。 由上述可见，密度计刻度是不均匀的，所以ρx =2ρ物以应标在A、 B 之间，所以密度计的刻 度是“上小下大、上疏下密”。 22.3 例题解析 21.3.1 利用浮力知识测物体的密度 例 1 通过实验测量小木块的密度ρ 。除待测小木块外，可以提供的器材有：一个盛有水的大容器，一个测量精度可以达到要求的弹簧测力计，一个小铁块和细线。要求：说明实验原理和实 验方法，并给出小木块密度的最终表达式。已知小木块密度ρ 小于水的密度ρ ’。 【点拨】因为有弹簧测力计，可以直接测得小木块的重力G，由 G =mg 可得小木块的质量为m =。本题的关键是要说明解决:如何获得小木块的体积V。根据阿基米德原理 F 浮=ρ液 g V 排， 若能测得小木块浸没在水中时所受的浮力，由于这时V 排=V 木，那么可得V 木=F 浮 /（ρ水 g）。 由于小木块密度ρ 小于水的密度ρ ’，所以要将小木块与铁块拴在一起，两者在水中下沉（可以用沉锤法测量小木块的密度ρ ）。 【解答】先仅将铁块浸没在水中，如图21-7（ a）所示，这时测力计的示数为F1，铁块受到的浮力为 F 铁。 根据图 21-7（b）所示的受力分析及平衡条件，可得： F 1=G+ G 铁 -F 铁① 再将木块和铁块一起浸没在水中，如图21-7（ c）所示，这时测力计的示数为F2，木块受到的浮力为 F 木。 根据图 21 –7（ d）所示的受力分析及平衡条件，可得： （ a）（b） （ c）（d） 图21-7 F2 = G + G 铁— F 木— F 铁② ①一②可得F1— F 2 = F 木，即 F1—F 2 =ρ’ gV 木，则 V 木 =，ρ =。 m 【答案】（ 1）实验原理：； V （ 2）实验步骤： G ①先在空气中用弹簧测力计测出小木块的重力G，则小木块的质量为m； g ②用细线将小木块与铁块系在一起，然后挂在弹簧测力计下，小木块在上，铁块在下； ③将铁块完全浸没在水中，此时小木块全部处于水面之上，记录弹簧测力计示数 F 1，根据力的平衡知识，此时弹簧测力计的示数F1等于小木块和铁块总重力与铁块所受浮力之差； ④将铁块和小木块完全浸没在水中，记录弹簧测力计的示数F2，此时弹簧测力计的示数F2等于 小木块和铁块总重力与小木块、铁块所受浮力之差； ⑤以上两次测量数据F1和 F2之差就等于小木块浸没在水中受到的浮力。由此可推算小木块的体 积为 V F 1 F 2； ' g G ' ⑥小木块的密度为； F1F2 G ' （ 3）小木块的密度表达式为。 F1F2 【反思】利用物体在液体中的浮沉条件，借助液体密度，可以方便地求出物本的密度。 21.3.2 在不同状态下，如何正确地对物体进行受力分析 例2如图21-8(a)所示，一木块 A 放在水中静止时，有13. 5 cm 3的体积露出水面。现一体积为 5 cm3的金属块 B 故在木块的上表面，木块刚好全部浸没在水中，如图21 - 8(b)所示，求金属块 B 的密度。 图21-8( a) 【点拨】物块漂浮时，根据平衡条件有 F 浮=G，加放另一物块后，对于整体由于重力的增加，达到新的平衡状态时有F'=G+G'。考虑物块在液体中的浸入情况并结合浮力公式，就可以求解了。【解答】对于第一状态，木块漂浮在水面上，以木块为研究对象，有F浮木=G木对于第二状态，金属块和木块作为整体漂浮在水面上，以木块和金属块的整体为研究对象，有F'浮木 =G 木 +G金，其中表示木块浸没在水中时所受到的浮力。 将上面两式想减得：F'浮木 -F 浮木 =G 金 ρ gV 木-ρ g（ V 木 -V 露 ） =ρ gV 金 水水金 整理代入得：ρ =ρ V/V=[13.5 × 10-6-63333）金水露金 【答案】金属块 B 的密度为 2.7× 103kg/m3。 【反思】要时刻牢记，对于浮体来说，浮力与重力是一对平衡力，而 F 浮 =ρ液 gV 排。 21.3.2 浮力中的动态问题 例 3 如图21-9 ( a)所示，一根长16 cm 的蜡烛，底部镶嵌一块铁块，将它竖直放在水中，露 出水面的长度为 1 cm，求蜡烛媳灭时所剩的长度。（ρ蜡= 0. 9× 103 kg/m3) （a）（b） 图 21-9 【点拨】当然不会认为露出1cm 烧完，剩下 15 cm；也不会认为蜡烛会全部烧完而仅剩铁块。这是一道动态浮力题，随着蜡烛的燃烧，重力减小，蜡烛上浮，直至错烛上表面和水面平齐，水 把烛烟熄灭，如图21 - 9(b)所示。抓住始末两种状态，F浮=G，问题可以得到解决。 【解答】刚开始点燃时，把蜡烛和铁块看成一个整体，处于漂浮，则 F 浮= G 铁+G 蜡① 当蜡烛熄灭时,蜡烛和铁块看成另一个整体，处于悬浮，则 F 浮’= G 铁 +G 蜡’② ① -②可得 F 浮-F 浮’ =G 蜡-G 蜡’③ ’ 设蜡烛底面积为S，原长为h，始末两种情况下，蜡烛浸入部分长度为h1和 h2，由③式可得 ρ水 gh1S - ρ水 gh2S = ρ蜡 ghS - ρ蜡 gh2S 所以ρ水 h1 - ρ水 h2 = ρ蜡 h - ρ蜡 h2 水蜡水蜡 h2 = （ρ h1- ρ h） /（ρ- ρ） =（ 1× 15-0.9× 16） /（ 1-0.9）（ cm） =6 （ cm）【答案】蜡烛所剩的长度为 6 cm 【反思】（ 1）理解好题意，用整体法列式； （ 2）根据力的平衡，进一步分析推导，可消除一些未知量，最后可获得结果。 21.3.4 列式求解浮力问题 例 4 将一圆柱体用弹簧测力计吊起来，置于空气中，弹簧伸长10 cm ；如果把圆柱体的—半浸没在水中，弹簧伸长 4 cm，那么圆柱体的密度是___________。 【点拨】设圆柱体的体积为V，密度为ρ弹簧劲度系数为k 在空气中测量时弹簧伸长x1，在水中测量时弹簧伸长x2。据胡克定律 F = kx 和受力平衡的关系，可列式求解。 【解答】由题意可列方程组 ρgv = kx1① ρgv - （ 1/2）ρ水 gV = kx2② 两式相除，得（ρ- （ 1/2）ρ水） /ρ= x1/x2 = 4/10 所以ρ= 5ρ水 /6 = 0.8333 × 103（ kg/m3） 【答案】0.8333× 103kg/m3。 【反思】本题巧妙运用了方程中的两个联立方程两边相除的方法，化繁为简，立即可求出结 果。 例 5 如图21-10(a)所示，将一木块放人水中，它露出水面部分的V1是 24 cm3。将露出水面部分完全截去后再放入水中，它露出水面部分的体积V2是 16 cm3，如图 21 - 10( b)所示求木块的密度和原来的体积。 （ a）（b） 图21-10 【点拨】设木块原来的体积为V，第一次露出水面的体积为V1，第二次露出水面的体积为 V2。当木块漂浮时，浮力等于重力，可两次列式求解。 【解答】原来木块漂浮时，有 ）= ρ木 gV① 水 ρ g（ V - V1 截去体积V1后，剩下的部分漂浮有 ρ g（ V - V1 - V2） = ρ g（ V - V1）② 水木 两式相减得ρ水 gV2 = ρ木 gV 1 V = （ρ V1）/（ρ3 33 则ρ = V2ρ/V1 = 0.67× 10 （ k g/m ），木块原来的体积ρ）72c m 木水水木【答案】木块的密度为0.67× 103kg/m3，体积为 72cm3。 【反思】对于物体漂浮问题，应充分利用浮力等于重力列方程式。根据多次平衡状态，列出 方程组，再通过加减乘除等方法化简农得结果。 21.4 强化训练 A 卷 1、氢气球总重力为20 N，在空气中受到向上的浮力为100 N，人用___________N的拉力作用在氢气球上，可使氢气球匀速下降。如果放开手，氢气球最多可携带_________N的重物匀速上升。 2、潜水艇要从水中浮上来，要使潜水艇_______减小。髙空悬浮的气艇要下落，必须使气艇 的______减小，从而使 __________减小，才有可能。 3、轮船由东海驶人黄浦江,所受的浮力是的，轮船排开液体的体积将_____(选填“增大”、“减少”或“不变”）。 4、把两个体积相同的实心铁球和空心決球，全部浸入水中，则实心铁球受到的浮力 __________ 空心铁球受到的浮力(选填“大于”、“小于”或“等于”）。 5、阿基米德原理有着广泛的应用，请举出两个典型的应用实例： （1） ________________________ ；（ 2） _____________________________ 。 6、关于物体的浮与沉，下列说法中正确的是（） A、浮在液面上的物体所受的浮力大于重力 B、浮体材料的密度一定小于液体的密度 C、密度等于液体密度的实心球能浮出液面 D、材料密度大于液体密度的物体能浮在液面上时,一定是空心的 7、体积为100cm3、密度为0.6× 103kg/m3的木块浮在水面上，它受到的浮力是（） A、等于 0.98N B、等于 0.588N C、大于 0.98N D 、小于 0.588N 8、潜水艇从水面下10 m 深处潜到水面下15 m 深处，潜水艇受到的（） A 、浮力增大，压强增大B、浮力不变，压强不变 C、浮力不变，压强增大 D 、浮力增大，压强不变 9、一只软木塞体积为 333 ，将它浸没在酒精里和让它自由浮在酒5 cm 、密度为 0. 25× 10kg/m 精表面时，受到的浮力是（） A 、浸没时受到的浮力小B、浮在表面时受到的浮力大 C、浸没时受到的浮力大 D 、两种状态下受到的浮力一样大 10、三只相同的玻璃杯，分别盛有甲、乙、丙三种液体，现把一木块先后放人这三只杯中， 如果ρ甲>ρ乙>ρ丙>ρ木，则木块（） A、在甲液体里露出液面最高 B、在乙液体里露出液面最高 C、在丙液体里露出液面最高 D 、在三种液体里露出的液面一样高 11、如图 21-11 所示，把一个小球分别放人盛满不同液体的A、 B 两个溢杯中， A 杯中溢出的液体是40g，B 杯中溢出的液体是50g，则 A、 B 两杯中液体的密度之比是（） A 、等于 4:5B、小于 4:5C、大于 4:5 D 、无法确定 图 21-11图21-12 12、如图 21-12 所示，已知甲、乙、丙三种物质的质量与体积的关系m-v 图像，则甲、乙、 丙的密度关系是（） A、ρ甲 <ρ乙<ρ丙，且ρ甲 <ρ水 B、ρ甲 >ρ乙>ρ丙，且ρ甲 >ρ水 C、ρ甲<ρ乙>ρ丙，且ρ丙 >ρ水 D 、ρ甲>ρ乙 <ρ丙，且ρ丙<ρ水 13、如图 21-13 所示，木块A、铁块 B 在水中处于静止状态。此时若往水中加些盐，A、 B 两物体所受到的浮力F A、 F B的变化情况为（） A 、 F A变大， F B变大B、 F A变小， F B变小 C、F A不变， F B变大 D、 F A不变， F B变小 图21-13 14、用手把一个铝球和一个铁球同时浸没在水中，放手后一球上浮，另一球下沉。下列说法中正确的是（） A 、铝球一定上浮，铁球一定下沉B、上浮的球一定是空心的 C、下沉的球一定是实心的 D 、受到浮力大的球一定上浮 15、—座冰山漂浮在水面上，露出水面的体积为 ，冰的密度为ρ，水的密度为ρ，则这块V112 冰 '受到的重力为（） A、1gV1 B、1-2gV1 C、1 2 gV 1D、12 gV 1 2121 16、体积为 50 cm3的木块，浸人水中的部分占全部体积的3/5，求： （ 1）木块受到的浮力；（ 2）木块的质量。 17、如图 21-14 所示，某同学用弹簧测力计测得一物体重10 N，将该物体分别浸在甲、乙、 丙容器中时，受到液体的浮力分别为： F 甲=______N，F乙=______ N，F 丙 =______N。该同学分析甲、乙、丙可初步得出的结论是：浸在液体中的物体所受的浮力的大小与________、 _________有关。 甲乙丙 （ a）（b）（c）（d） 图21-14 18、如图 21 - 15 所示，木块漂浮在水面上时，量筒内水面对应的刻度是V1；当木块上放一个小金属块时，水面对应的刻度是V2；若将小金属块取下慢慢地沉人筒底时，水面对应的刻度是 V3，请用V1、 V2、 \/3、 g 为已知量求出下列各物理量的表达式： 图21-15 （ 1）金属块的体积V =, （ 2）金属块受到的重力G=。 B 卷 1、如图21-16所示，甲、乙两球用细线相连，放人水杯中，细线受的力为1N，两球正好悬浮在水中。如果细线断后，则甲球将，乙球将。( 选填“上浮” 、“下沉”或“悬浮”） 图21-16 2、体积相同的木块和冰块，它们都漂浮在水面上，则它们浸在水中的体积之比为，它们受到的浮力之比为。（木0.6 103 kg / m3，冰0.9103 kg / m3） 3、质量相同的木块和冰块，都漂浮在水面上，则它们排开水的体积之比为，它们受到的 浮力之比为。（木0.6 103 kg / m3，冰0.9 103 kg / m3） 4、甲、乙两实心球，甲的质量是乙的 3 倍，把它们都浸没在酒精中，甲所受到的浮力是乙的二 分之一，则甲、乙两球的密度之比为。 5、如图 21 - 17 所示，质量相等的两个物体放在水中后处于静止状态，它们的密度分别为 A 、B，受到的浮力分别为F A、 F B，则() A、A B , F A F B B、A B , F A F B C、A B , F A F B D、A B , F A F B 图 21-17 6、如图 21 - 18 所示，一个重为10 N 的实心金属块，挂在弹簧测力计下并浸人水中（弹簧测力计 未画出），当金属块体积的1/3 浸入水中静止时，弹簧测力计的示数为8 N。当把金属块全部浸入 水中并碰到杯底时，弹簧测力计的示数将变为（） A、可能是2N B、可能是6N C、可能是8N D 、以上答案都不对 图21-18 7、如图 21 - 19 所示，把同一金属圆台按A、 B 两种方式浸没在水中，则两种情况下，圆台受到 的水的向上与向下压力差大小是（） A、 A 方式大 B、 B 方式大 C、两种方式一样大 D 、缺少条件，无法确定 图 21-19 8、—容器中盛有重10 N 的水 ,将一物体放入容器中，物体受到的浮力的大小（） A、—定等于10 N B、—定小于或等于10 N C、一定小于10 N D 、有可能大于10 N 9、一空心金属球的质量是 3 ）0.5 kg,体积是 600 cm ,把它投入水中，静止后它将（ A、漂浮在液面上 B、悬浮在水中 C、沉人水底 D 、以上三种情况都有可能 10、质量是150 g 的物体，放进盛满水的容器中时,溢出了 140 cm3的水，则此物体将（） A、沉到容器的底部 B、悬浮在水中 C、浮在水面 D 、条件不足，无法确定 11、一实心铁球和一实心铜球在空气中称等重，它们在真空中称则（） A、仍相等 B、铁球重 C、铜球重 D 、无法判定 12、—质量均匀的物体悬浮于某种液体中,如果将此物体截成大小不等的两半，则() A、大的下沉，小的上浮 B、大、小两半都下沉 C、大、小两半都上浮 D 、大、小两半都悬浮 13、有一只空杯装满水后重20 N，放人一重为 5 N1 的木块后，溢出一些水，木块浮在水面上， 这时杯子、水和木块共重（） A、 15 N B、 20 N C、 25 N D 、无法确定 14、在图21 - 20中， P、Q是两个台秤，上面各放一个盛有水的容器,P、 Q 的示数分别如图（a）所示，将物体浸没在水中，如图（b）所示，则P、Q的示数分别是（） A、 2. 0N 1.0N B. 1.9N 1. 1.N C、 2.1 N 1.1N D、 2. 0N 1. IN 图21-20 15、—物体在空气中用弹簧测力计称得示数为0. 8 N，若物体全部浸没在水中时，弹簧测力计的 示数是 0.31 N。求：（1）物体受到的浮力；（ 2）物体的体积。 16、体积为 1 m3的物体浮在水面时，有 2/5 的体积露出水面，求：（ 1）物体受到的浮力；（2）物体 的质量；（ 3）组成物体的物质密度。 17、—圆柱形容器底面积为 2 dm2,里边装有水，在木块上压一石块，此时木块恰好没人水中， 3 出水面的体积；（ 2）石块的质量为多大？ 水 18、把体积为V 的实心长方体放入水里，静止时长方体能浮在水面。再把它剩余部分放人水中。若要求长方体剩余部分静止时，露出水面的体积的比值最大 ,,则长方体的密度为多少？现将它露出水面的部分切去， V’与长方体的体积V 19、两质量相同的实心金属块，其密度之比1 : 2 1 : 2 ,使它们完全浸没在密度为的液体中， 2 然后分别挂在一根悬点O 的轻质杠杆两端A、B 上，如图 21-21 所示，则当杠杆平衡时，两悬臂的长度之比 L 0A： L OB=。 图21-21 作业参考答案与解析 A 卷 1、【答案】 80,80 【解析】略 2、【答案】自身重力，体积，浮力 【解析】略 3、【答案】不变；增大 【解析】略 4、【答案】等于 【解析】略 5、【答案】轮船，汽艇 【解析】略 6、【答案】 D 【解析】略 7、【答案】 B 【解析】略 8、【答案】 C 【解析】略 9、【答案】 C 【解析】略 10、【答案】 A 【解析】略 11、【答案】 B 【解析】略 12、【答案】 B 【解析】略 13、【答案】 C 【解析】略 14、【答案】 B 初中物理浮力专题练 习题一 一、判断题 1. 气球只要充入气体, 就能上升. ( ) 2. 将物体浸没在水中，弹簧秤的示数是10牛顿；那么将物体一半浸入水中，弹簧秤的示数就是5牛顿．( ) 3. 有一方木块，把它放入水中时，露出水面的部分是它总体积的2／5，把木块放入另一种液体时，露出液面的部分减少为总体积的1／3，木块在这两情况下受到的浮力是相等的．( ) 4. 只要物体的密度跟液体的密度相同, 物体可以在液体中处于悬浮状态. ( ) 5. 能够在水中漂浮的蜡块，在盐水中也能漂浮．( ) 6. 阿基米德原埋不仅适用于液体，也适用于气体．( ) 7. 船从海里驶入河, 要下沉一些. ( ) 8. 将木块和铁块放在水中，木块上浮，铁块下沉，但铁块受到的浮力不一定小于木块受到的浮力．( ) 二、单选题 1. 如图所示，物体A重10牛顿，物体B重5牛顿，杠杆处于平衡状态。若将物体A浸入水中，则下列哪种情况杠杆仍有可能平衡？（杠重和摩擦不计）[ ] A.增加物体B的质量 B.减少物体B的质量 C.将支点O向左移动些 D.将支点O向右移动些 2. 甲、乙两个实心物体重力相同, 放在水中, 甲悬浮在水中, 乙漂浮在水面上, 由此可判断: ［］ A.甲受到的浮力大, 乙受到的浮力小 B.甲受到的浮力小, 乙受到的浮力大 C.甲、乙两物体受到的浮力相等 D.无法判断 3. 一木块浮在水面上时, 总体积的1/5露出水面, 把它放在另一种液体中, 总体积的1/3露出液面, 则水与这种液体的密度之比为［］ A.5∶6 B.15∶8 C.6∶5 D.3∶5 4. 把体积为V, 密度为ρ1的实心球放到密度为ρ2的液体中,球漂浮在液面, 并有体积V'露出液面,则两种物质的密度之比应是: ［］ A.V'∶V B.V∶(V－V') C.(V－V')∶V' D.(V－V')∶V 5. 木块浮在水面时, 露出水面的体积占总体积的1/5, 已知木块重10牛顿, 若用绳子将木块固定在水里, (如下图), 求绳子的拉力是 ________牛顿［］ A.2.5 B.25 C.0.25 6. 如图所示, 天平处于平衡状态, 若将在水面上的木块取出来, 直接放在天平的左盘上, 那么［］ A.天平仍然平衡 B.天平右盘要下倾 C.天平左盘要下倾 D.无法确定 7. 浸没在水中并正在下沉的物体, 下列说法中正确的是: ［］ 浮力部分练习题 1、如图所示，Q为铜制零件，其上部为边长L=0.2m的立方体，下部为边长l=0.1m的立方体．Q的下表面与容器底部粘合，且水面恰好与Q上表面相平，则零件所受的浮力为（g取10N/kg）（） A．0N B．20N C．60N D．80N 2、重100N的水可以产生的最大浮力为（） A、一定小于100N B、一定大于100N C、一定等于100N D、可以大于100N 3、某热气球充气后体积为3000m3，则该热气球所受的浮力为N(g 取10N/kg,空气的密度取1.29kg/m3) 4、小鹭做“验证阿基米德原理”实验的步骤如图 所示． （1）小鹭处理数据时，发现实验步骤有所遗漏．遗 漏的步骤为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．若将 遗漏的步骤标注为d，则最合理的实验步骤依次为 ＿＿＿＿＿＿＿＿（用实验步骤对应的字母表示）． （2）实验步骤a、b、c、d中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd．若这些示数之间的关系满足（用式子表示）＿＿＿＿＿＿＿＿，则可证明，浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小． 5、在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求： （1）金属零件所受浮力为多少？ （2）金属零件的体积为多少？ （3）金属零件的密度为多少？ 6、-右下如图，实心物体A、B悬挂在弹簧测力计下并浸没在 水中，当把盛水槽移走后，发现弹簧测力计的示数增加了相同 的数值，那么A、B必有相同的 A.体积 B.质量 C.密度 D.重力 7、将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精 中，金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所 示．则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是 （） A．在水中受到的浮力为2N B．质量为3kg C．体积为10cm3 D．密度为3.0×103kg/m3 8、如图所示，在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为5cm，体积为80cm3的均匀对称石鼓，其下底表面与容器底部完全紧密接触，石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平，则石鼓受到的浮力是（）（取g=10N/kg） A. 0 B. 0.3N C. 0.5N D. 0.8N 9、在水平桌面上放置一个底面积为100cm2，质量为 400g的圆筒，筒内装有16cm深的某种液体．弹簧测 浮力配套练习 1.甲、乙两个实心球体，体积都是V ，若它们的密度分别为ρ甲、ρ乙，且有ρ甲＞ρ水＞ρ乙，将这两个物体放入水中静止时，甲受到的浮力为 ，乙受到的浮力为 。 2.一座冰山露出水面部分的体积是V 1，冰的密度为ρ1，海水的密度为ρ2，则冰山所受的重力为 3.内部包有一定量煤油的冰球漂浮在一个容器中的水面上，当求球完全熔化后，容器内液面的高度将 ，水面高度将 。 4.如图所示，实心小球A 的体积是10dm 3，当A 有一半体积露出水面时，弹簧对A 竖直向上的支持力为29.4N 。若去掉弹簧，当小球静止时，露出水面的体积为 dm 3. 第4题 图第5 5.如图所示，台秤上的烧杯和水共重40N ，用弹簧秤吊着 一块体积是1dm 3的铝块，当铝块全部浸没在烧杯的水中时，两秤示数之和为 。 6.如图，有一木块（密度为ρ木）放在水中，当用一铁块A 放在上面时，木块恰好在水面下，如图甲。当另一个铁块B 吊在木块下时，木块也恰好在水面下，如图乙。铁块的密度为ρ铁。则两铁块体积之比V A :V B 为 8.密度为ρA 、质量为m A 的液体A 与密度为ρB 、质量为m B 的液体B 均匀混合（总体积不变，未发生化学变化），固态物体C 恰好悬浮在上述混合液中，则物体C 的密度为 。 9.如图所示，将两只同样盛满水的溢水杯放在天平的两盘时天平平衡，将一木块 放在右盘的溢水杯中木块漂浮在水面上，并将溢出的水取走，此时天平（） A．右边上移B．保持平衡C．右边下移D．无法确定 第9题图第10题图第12题图第13题图 11.某潜水艇在海面下隐蔽跟踪某个目标，有时要上浮或下潜，但都未露出水面．若下潜时所受重力为G1，浮力为F1；上浮时所受重力为G2，浮力为F2．则（） A．F1＜F2，G1=G2B．F1＞F2，G1=G2C．F1=F2，G1＞G2D．F1＜G1，F2＞G2 12.公共厕所自动冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P，出水管口有一个圆片形盖子a，两者用短链相连（如图所示）．若水箱的深度足够，要实现自动定时冲洗（） A．只要浮筒P的体积足够大B．只要浮筒P的质量足够小 C．盖子a必须比浮筒轻D．浮筒P的横截面积必须大于盖子a的面积 13.如图所示，将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中，静止在如图所示位置，绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是（） A.F1>F2 B.F1=F2 C.F1 第 25 讲欧姆定律电阻 25.1 学习提要 25.1. 1欧姆定律 1、探究电流与电压的关系 实验证明：对同一导体，在它两端所加电压増大 n 倍，通过它的电流也增大比值不变。对不同导体，所加电压相同，但通过导体的电流不同。所以不同导体的n 倍， U U 和 I 和 I 的 的比 值不同，这个比值叫做这段导体的电阻，用R 表示，即 2、欧姆定律 （ 1）内容：通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。用 公式表为。 （ 2）使用欧姆定律时，要注意几点：①公式中的 R、 U 、I 是指同段电路的电阻、电压和电流。 ②该定律对金属导电、电解液导电都是适用的，但不适用气体导电。③由欧姆定律变形得 到的电阻定义式，不能理解为导体电阻与导体两端电压成正比，与通过导体的电流成反比。 电阻是导体的特性，它不随导体两端电压和导体中电流变化而变化。 3、电 .阻 （ 1）意义：电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量。电阻是导体本身的性质，与U 和I 无关。 （ 2）单位：在国际单位制中电阻的单位是欧姆，简称欧（Ω）。1Ω=1V/A 。 常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（ MΩ）。 1 kΩ = 103Ω， 1 MΩ = 103 kΩ = 10 6Ω。 （ 3）影响导体电阻大小的因素：导本的材料、长度和横截面积。温度对导体电阻也有影响。 （ 4）电阻定律：实验证明，同种材料、长度相同的导体，电阻的大小与^体的横截面积成 反比；同种材料、横截面积相同的导体，电阻的大小与长度成正比；导体长度和横截面积都相 同的不同种导体的电阻不同。 用公式表示为，式中的ρ叫做电阻率，ρ的单位为欧·米（Ω·m）。不同材料的电阻率 不同。 25.1.2 变阻器的原理和作用 通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电路中的电阻，进而改变电路中的电流。如图25-1(a)所示为滑动变阻器，若滑动变阻器上标有“20Ω，2A” 字样，则表示此滑动变阻器允许通过 的最大电流为2A ，若以 A、 D 两接线柱接人某一电路中，将滑片P 滑到 B 端，则滑动变阻器接 入该电路中的阻值为20Ω，滑动变阻器能够改变接入电路的电阻，但不能准确表示出接入电路 中的电阻值。若想知道接入电路的电阻准确值，可以使用电阻箱。如图25-1(b) 所示是实验室常 用的旋钮式电阻箱，调节四个旋钮，能够得到0? 9 999Ω之间任意数值的电阻。还有一种是插 人式的变阻箱，如图25-1(c)所示，铜塞相当于导线，拔出 A 、 C，变阻箱电阻为7Ω。 图25 - 1 25.2 难点释疑 25.2.l 正确埋解欧姆定律 欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。表达式是 理解 1因果关系：U和R是电流变化的原因，电流的变化是结果，所以只能说I 随 U 的变化而变化， I 随 R 的变化而变化。 理解 2变化的数量关系：R 不变时， U 增大到原来几倍，I 也增大到原来几倍。U 不变时，R 增大到原来几倍，I 减小到原来的几分之一。 理解 3 表达式 I = U/R 中的三个物理量必须在同一段电路且是同一时刻的值。 （物理）初中物理浮力练习题及解析 一、浮力 1．在探究浮力问题时，某同学做了如图所示实验．测量时弹簧测力计的示数分别是F 1、F 2、F 3和F 4．其中符合阿基米德原理叙述的等量关系的是（ ） A ．F l ＞F 3＞F 4＞F 2 B ．F 1﹣F 3=F 4﹣F 2 C ．F 1+F 2=F 3+F 4 D ．F 1﹣F 2=F 3﹣F 4 【答案】B 【解析】由称重法知道，物体受到的浮力等于重力减去物体浸在水中时弹簧测力计的示数，即F 浮=F 1-F 3；由图知道水桶和排出的水的重力，还知道空桶的重力，所以排开水的重力为：G 排=F 4 -F 2；由阿基米德原理知道F 浮=G 排，所以F 1 -F 3 =F 4 -F 2，也就可是B 符合阿基米德原理的等量关系，故选B 。 2．如图所示是小明同学在探究“浮力大小”的实验，实验中弹簧测力计的示数分别为F 1、F 2、F 3、F 4，下列等式正确的是 A ．F 浮=F 2–F 1 B ．F 浮=F 4–F 3 C ．F 浮=F 2–F 3 D ．F 浮=F 2–F 4 【答案】C 【解析】 如图所示探究“浮力大小”的实验，F 2为物体在空气中时，测力计的示数，即物体的重； F 3为物体浸没在水中时，测力计的示数，根据称重法测浮力的原理，23F F F 浮－=，故C 正确； 图中，F 4为排出的水加上空桶的重，F 1为空桶的重，根据阿基米德原理，浮力等于排开液体的重，所以41F F F =浮－，故ABD 都不正确． 选C ． 3．小明取一根粗细均匀的饮料吸管，在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口，制成简易密度计．现使吸管竖直漂浮在不同液体中，测量出液面到吸管下端的深度为h ，如图所示．则下列图表示吸管所受的浮力大小F 、液体的密度ρ与深度h 关系的图象中，可能正确的是（ ） 初中物理浮力典型例题解析 例1 下列说法中正确的是（） A．物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B．密度较大的物体在水中受的浮力大 C．重的物体受的浮力小 D．同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 精析阿基米德原理的数学表达式为：F浮＝ρ液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度 ．．．．．．．有关．根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎．．．．．和物体排开液体的体积 刃而解了． 例2 质量为79g的铁块，密度是7.9g/cm3，这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少?所受浮力是多少?（g取10N/kg） 精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别． 计算物体重力：G＝ρ物gV物 计算物体在液体中受的浮力：F浮＝ρ液gV排．可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同． 已知：m＝79g＝0.079kg ρ铁＝7.9g/cm3 求：m铁、G铁、m排、F浮 例3 （广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球，全部浸在水中时，弹簧测力计的示数为33.25N，此铜球的空心部分的体积是________m3．（已知铜的密度为8.9×103kg/m3） 已知：G ＝43N，浸没水中F ＝33.2N 求：V空 例4 体积相同的A、B、C三个物体，放入水中静止后，处于图1—5—1所示的状态，试比较三个物体受的重力G A、G B、G C和密度ρA、ρB、ρC． 图1—5—1 精析不同物体的重力可借助浮力的知识来比较． 例5 将一个蜡块（ρ蜡＝0.9×103kg/m3）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小．（ρ盐水＞ρ水＞ρ蜡＞ρ酒精） 精析确定状态→受力分析→比较浮力→比较V排． 此题考查学生能否在判断状态的基础上，对问题进行分析，而不是急于用阿基米德原理去解题． 例6（广州市中考试题）将重为4.5N、体积为0.5dm3的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是________N． 精析此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中．有的学生拿到题后，就认定V排＝0.5 dm3，然后根据F浮＝ρ 液gV排，求出浮力F浮＝4.9N． 【分析】当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态． 例7 （广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g （ρ酒精＝0.8×103kg/m3），若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后，从杯中溢出水的质量是（） A．15g B．12.5g C．10g D．8g 精析分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键． 例8 体积是50cm3，质量是45g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是________g．将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是________g．（ρ酒＝0.8×103kg/m3） 例9（南京市中考试题）如图1—5—3中，重为5N的木块A，在水中处于静止状态， 中考复习-------初中物理竞赛题汇编浮力 1．底面积为100cm2的圆柱形器内装有适量的液体，将其竖直放置在水平桌面上，把木块A放入容器内的液体 中，静止时，木块A有五分之一的体积露出 液面，此时液体的深度为20cm，如果在木 块A上放一个金属块B木块恰好没入液面，如图所示。已知木块A的体积是250cm3，质量是160g，g=10N/kg。 （1）求金属块B所受到的重力； （2）木块A恰好没入液面时，液体对容器的压强。（北京市竞赛试题） 2.如图所示，铜、铁、铝三个实心球，用细线栓住，全部浸没在水中时，三根细线上的拉力相等，则关于这三个金属 球的体积、质量之间的关系，下列判断正确的是 （）。 （A）V铜＞V铁＞V铝； m铜＞m铁＞m铝； （B）V铜＞V铁＞V铝； m铜＜m铁＜m铝； （C）V铜＜V铁＜V铝； m铜＞m铁＞m铝； （D）V铜＜V铁＜V铝； m铜＜m铁＜m铝； （上海市竟赛试题） 3.氢气球上升的过程中将出现的现象是（） （A）上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力，会长期悬浮在空 中； （B）由于受到的浮力大于重力，气球一直上升； （C）因为高空温度很低，球内气体遇冷收缩，气球体积越来越小；（D）因为上升过程中球内压强大于球外压强，气球不断膨胀到一定高度后破裂； （全国竞赛试题）4．船上装有许多钢材，此时甲板离水面的高度为h1；把这些钢材都放到水中，并用细绳悬挂于船下，此时甲板离水面的高度为h2；则h1与h2；比较（）。 （A）h1＝h2；（B）h1＜h2；（C）h1＞h2；（D）无法比较； （上海市竟赛试题） 5.烧杯中的冰块漂浮在水中，冰块上部高出杯口，杯中水面与杯口相平，待这些冰块全部融化后（）。 （A）将有水从烧杯中溢出；（B）不会有水从烧杯中溢出；杯中水面也不会下降； （C）杯中水面会下降；（D）融化过程中水面下降，完 全融化后有水溢出； （全国物理竞赛试题） 6.小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一只密度计。把它放在水中，液面到木杆下端 高中物理竞赛热学教程 第五讲机械振动和机械波 第一讲 温度和气体分子运动论 第一讲 温度和气体分子运动论 §1。1 温度 1．1．1、平衡态、状态参量 温度是表示物体冷热程度的物理量。凡是跟温度有关的现象均称为热现象。热现象是自然界中的一种普遍现象。 热学是研究热现象规律的科学。热学研究的对象都是由大量分子组成的宏观物体，称为热力学系统或简称系统。在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不再随时间变化的状态称为平衡态，否则就称为非平衡态。可见系统平衡态的改变依赖于外界影响(作功、传热)。 系统处于平衡态，所有宏观物理都具有确定的值，我们就可以选择其中几个物理量来描述平衡态，这几个量称为状态参量。P 、V 、T 就是气体的状态参量。 气体的体积V 是指盛放气体的容器的容积，国际单位制中，体积的单位是m 3 。 1m 3 =103L=106 cm 3 气体的压强P 是气体作用在容器的单位面积器壁上的平均压力，单位是p a 。 1atm=76cmHg=1.013?105 p a 1mmHg=133.3p a 1．1．2、 温标 温度的数值表示法称为温标。建立温标的三要素是： 1、选择某种物质的一个随温度改变发生单调显著变化的属性来标志温度，制作温度计。例如液体温度计T(V)、电阻温度计T(R)、气体温度计T(P)、T(V)等等。这种选用某种测温物质的某一测温属性建立的温标称为经验温标。 2、规定固定点，即选定某一易于复现的特定平衡态指定其温度值。1954年以前，规定冰点为0℃，汽点为100℃，其间等分100份，从而构成旧摄氏温标。1954年以后，国际上选定水的三相点为基本固定点，温度值规定为273.16K 。这样0℃与冰点，100℃与汽点不再严格相等，百分温标的概念已被废弃。 3、规定测温属性随温度变化的函数关系。如果某种温标(例如气体温度计)选定为线性关系，由于不同物质的同一属性或者同一物质的不同属性随温度变化的函数关系不会相同，因而其它的温标就会出现非线性的函数关系。 1．1．3、理想气体温标 定容气体温度计是利用其测温泡内气体压强的大小来标志温度的高低的。 T(P)=αP α是比例系数，对水的三相点有 T 3= αP 3=273.16K P 3是273.16K 时定容测温泡内气体的压强。于是 T(P)=273.16K 3P P (1) 同样，对于定压气体温度计有 T(V)=273.16K 3V V (2) 3V 是273.16K 时定压测温泡内气体的体积。 用不同温度计测量同一物体的温度，除固定点外，其值并不相等。对于气体温度计也有)()(V T P T ≠。但是当测温泡内气体的压强趋于零时，所有气体温度计，无论用什么气体，无论是定容式的还是定压式的，所测温度值的差别消失而趋于一个共同的极限值，这个极限值就是理想气体温标的值，单位为K ，定义式为 T=lim 0 →p T(V)=lim 0 →p T(P) =273.16K lim →p 3V V =273.16K lim 0→p 3P P (3) 1．1．4、热力学温标 理想气体温标虽与气体个性无关，但它依赖于气体共性即理想气体的性质。利用气体温度计通过实验与外推相结合的方法可以实现理想气体温标。但其测温范围有限(1K ～1000℃)，T ＜1K ，气体早都已液化，理想气体温标也就失去意义。 国际上规定热力学温标为基本温标，它完全不依赖于任何测温物质的性质，能在整个测温范围内采用，具有“绝对”的意义，有时称它为绝对温度。在理想气体温标适用的范围内，热力学温标与理想气体温标是一致的，因而可以不去区分它们，统一用T(K)表示。 国际上还规定摄氏温标由热力学温标导出。其关系式是： t=T-273.15o (4) 这样，新摄氏温标也与测温物质性质无关，能在整个测温范围内使用。目前已达到的最低温度为5?108 -K ， 但是绝对零度是不可能达到的。 例1、定义温标t *与测温参量X 之间的关系式为t * =ln(kX),k 为常数 试求：(1)设X 为定容稀薄气体的压强，并假定水的三相点 16.273*3=T ，试确定t *与热力学温标之间的关系。(2)在温标t * 中，冰点和汽点各为多少度；(3)在温标t * 中，是否存在零度？ 解：(1)设在水三相点时，X 之值是3X ，则有273．16o =In(kX 3)将K 值代入温标t * 定义式，有 3316.273*16.273X X In X X e In t +=? ???? ?= (2) 热力学温标可采用理想气体温标定义式，X 是定容气体温度计测温泡中稀薄气体压强。故有 30 lim 16.273X X K T x →= (3) 因测温物质是定容稀薄气体，故满足X →0的要求，因而(2)式可写成 ) lim ln(16.273lim 30 *X X t x x →→+= (4) 16.27316.273*T In t += 这是温标* t 与温标T 之间关系式。 (2)在热力学温标中，冰点K T i 15.273=，汽点K T s 15.373=。在温标* t 中其值分别为 16.27316.27315 .27316.273*=+=In t 47.27315.27315 .37316.273*=+=In t (3)在温标*t 中是否存在零度？令* t =0，有 K e T 116.27316.273<<=- 低于1K 任何气体都早已液化了，这种温标中* t =0的温度是没有物理意义的。 §1-2 气体实验定律 1．2．1、玻意耳定律 第十章《浮力》测试题 一、单选题（每小题只有一个正确答案） 1．将两个物体分别挂在弹簧测力计上，同时浸没在同一种液体中，两弹簧测力计减小的数值相同，两物体必定有相同的（） A．密度 B．体积 C．质量 D．形状 2．甲、乙两个实心物体重力相同, 放在水中, 甲悬浮在水中, 乙漂浮在水面上, 由此可判断: （） A．甲受到的浮力大, 乙受到的浮力小 B．甲受到的浮力小, 乙受到的浮力大C．甲、乙两物体受到的浮力相等 D．无法判断 B．将一小块实心的蜡放入盛满酒精的烧杯中，蜡块将下沉至烧杯底部 C．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，重要原因之一是水的比热容较大 D．体积相同的水和酒精吸收相同的热量，酒精升高的温度多 4．如图所示是同一个小球分别放在甲、乙两杯液体中静止时的情况，则小球所受的浮力F甲、F乙和两种液体的密度ρ甲、ρ乙关系正确的是（） A．F甲=F乙ρ甲＜ρ乙 B．F甲=F乙ρ甲＞ρ乙 C．F甲＜F乙ρ甲=ρ乙 D．F甲＞F乙ρ甲＞ρ乙 5．五一小长假，小红一家去遂宁市大英县的“中国死海”游玩．他们进入死海后，可以浮在水中进行休闲娱乐，关于该现象，说法正确的是（） A．海水的密度小于人体的密度，人进入海里后，处于漂浮状态 B．海水的密度等于人体的密度，人进入海里后，处于漂浮状态 C．人进入海里漂浮在海面上时，浮力大于人体的重力，沉不下去 D．人进入海里漂浮在海面上时，浮力等于人体的重力，沉不下去 6．将一物体轻轻地放入盛满水的烧杯中，静止后有81g水从烧杯中溢出，将其轻轻地放入盛满酒精的烧杯中，静止后有72g酒精溢出，则，物体在水中的状态（）A．悬浮 B．漂浮 C．下沉 D．缺乏条件无法判断 提高内容 一、 基本概念 1、 流体静压强：静止流体作用在单位面积上的力。p 设微小面积A ?上的总压力为P ?，则 平均静压强：A P p ??= 点静压强： A P p A ??=→?lim 0 即流体单位面积上所受的垂直于该表面上的力。 单位：N/m 2 (Pa) 2、 总压力：作用于某一面上的总的静压力。P 单位：N (牛) 3、流体静压强单位： 国际单位：N/m 2＝Pa 物理单位：dyn/cm 2 1N=105dyn ，1Pa=10 dyn/cm 2 工程单位：kgf/m 2 混合单位：1kgf/cm 2 = 1at (工程大气压) ≠ 1atm (标准大气压) 1 at=1 kgf/cm 2 =9.8×104Pa=10m 水柱 1atm ＝1.013×105Pa ＝10.3 m 水柱 二、 流体静压强特性 1、 静压强作用方向永远垂直并指向作用面——方向特性。 2、 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，而与作用面的方位无关，即p 只是位置的函数 ——大小特性。（各向相等） 3、静止流体中任一点的压强p 由两部分组成，即液面压强p 0与该点到液面间单位面积上的液柱重量h γ。 推广：已知某点压强求任一点压强 h p p ?+=γ12 4、静止流体中，压强随深度呈线性变化 用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图，称为压强分布图。 大小：静力学基本方程式 方向：垂直并且指向作用面（特性一） 例题： ΔA ΔP 5、 同种连续静止流体中，深度相同的点压力相同。连通器： 三、测压计 1、分类：根据适用范围、适用条件的不同，分为液式、金属式、电测式。 2、液式测压计 原理：h p p γ+=0 （p 、p 0的标准必须一致，用表压） 方法：找等压面 （性质5：两种互不相混的静止流体的分界面必为等压面） 特点：结构简单、使用方便、制造简单，常用于实验室中。 a. 液面计 b. 测压管 最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题10--浮力 一、选择题 1.（2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中，说法错误的是( ) A.高原反应——大气压和海拔高度的关系 B.飞机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系 C.水下潜水艇能够上浮——液体压强和深度的关系 D.利用高压锅容易将饭煮熟——沸点和气体压强的关系 1.答案：C 解析：水下潜水艇能够上浮，是由于浮力大于重力，选项C说法错误。 2.（2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）如图7所示：在研究浮力的大小时，将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多。根据以上事实，下列猜想最符合研究目的的是 A.用力越大，物体排开水的体积越大 B.液体密度越大，物体所受浮力越大 C.物体的体积越大，所受浮力越大 D.物体排开水越多，所受浮力越大 2. 答案：D 解析：用力越大，物体排开水的体积越大，但是不符合研究浮力的大小的目的。根据将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多，不能得出液体密度越大，物体所受浮力越大，不能得出物体的体积越大，所受浮力越大。将浮于水面的盆子慢慢向下按，用力越大，盆子浸入水中的部分越多，说明物体排开水越多。而用力大，说明所受浮力越大。选项D正确。 3．设想从某一天起，地球的引力减小一半，那么对于漂浮在水面上的船来说，下列说法中正确的是 A．船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变 B．船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小 C．船受到的重力将不变，船的吃水深度也不变 D．船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小 答案：A解析：对于漂浮在水面上的船来说，所受浮力等于船的重力；若地球的引力减小一半，其g值减小一半，船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变，选项A正确。 4.如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h。密度为ρ（ρ<ρ水），半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则A．注水前，木块对容器底的压力为4πR2ρgh B．注水前，木块对容器底的压强为2ρgh C．若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为πR2ρh D．若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh 答案：D 解析：根据柱体压强公式，注水前，木块对容器底的压强为ρgh，压力为πR2ρgh，选项AB错误；若使木块竖直漂浮，由阿基米德定律，木块排开水的重力等于πR2ρgh，由于圆柱形薄壁容器底面是实心圆柱体木块底面面积的4倍，所以，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh，选项D正确C错误。 5．甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图7所示。甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1=3S2。甲容器中液体的密度为ρ1，液体对容器底产生的压强为p1。乙容器中液体的密度为ρ2，液体对容器底产生的压强为 p2，且p2=2p1。将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出。液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2。则下列判断正确的是 A．F1＞F2 ，ρ1＜ρ2 B．F1 = F2 ，ρ1＜ρ2 C．F1＜F2，ρ1＞ρ2 D．F1＜F2 ，ρ1＜ρ2 答案：A解析：由液体压强公式p=ρgh，p2=2p1，可得ρ2=2ρ1，ρ1＜ρ2。此时甲、乙两容器底受到液体的压力分别为F1= p1 S1，F2= p2 S2，甲、乙两容器底受到液体的压力之比为3∶4。A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，说明A球对甲液体作用力大于乙，根据力作用的相互性，A球受到的浮力较大，即F1＞F2 ，选项A正确。 6．如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为 7km，具有无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动肮行和悬停定位等多项先进功能．其中“深海潜水器无动力下潜上图7 乙甲 第26讲串并联电路的特点 26.1学习提要 26.1. 1串联电路的特点 （1）当电阻R1和R2串联时，如图26-1所示，流过R1的电流为I1，流过R2的电流为12，电路总电流为I，则I=I1=I2，即串联电路中电流处处相等。 图26-1 图26-2 （2）如果R1两端电压为U1，R2两端电压为U2，电路总电压为U，则U=U1+U2，即串联电路总电压等于各导体两端电压之和。 （3）串联电路总电阻等于各导体电阻之和，即R=R1+R2。如果其中某个电阻增大，总电阻也增大。 （4）当电阻R1、R2串联时，由于I1=I2= I，再根据欧姆定律得U1/R1=U2/I2= U/R，U1：U2=R1：R2，所以串联电路中各电阻分得的电压与各电阻的阻值成正比，电阻大，其两端的电压也大。 26.1.2并联电路的特点 （1）当电阻R1和R2并联时，如图26-2所示，流过R1的电流为I1，流过R2的电流为I2，电路总电流为I，则I=I1+I2，即并联电路中总电流等于各支路电流之和。 （2）如果R1两端电压为U1，R2两端电压为U2，电路总电压为U，则U= U1 = U2，即并联电路总电压等于各支路两端电压。 （3）并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即1/R= 1/R1+1/R2。总电阻的阻值比支路中阻值最小的那个还要小。 （4）当电阻R1、R2并联时，由于U=U1=U2，根据欧姆定律可得I1R1=I2R2，则I1：I2=R2：R1，所以并联电路中各支路的电流与它们的电阻成反比，哪条支路的电阻大，通过它的电流就小。 26. 1.3用电流表和电压表测电阻 1、实验原理：R = U/R，电路如图26-3所示。 2、实验器材：电源，电流表,电压表，待测电阻，滑动变阻器，电键,导线。 3、实验步骤： ①按图26-3连接好电路； 图26-3 ②检查电路无误后，将滑动变阻器的滑片P移到最大值位置，闭合电键； ③再移动滑动变阻器的滑片P，使电流表示数为一适当值，记录此时的电流表和电压表值； ④调节滑动变阻器的滑片P，改变电流和电压值，读数和记录数据，重复两次； ⑤断开电键，整理仪器； ⑥分别计算三次测量所得的电阻值，并计算出电阻的平均值。 26.2 难点释疑 26.2.l 电路故障 1. 断路 电路中某处断开或电键没有闭合。 初中物理浮力专题练习题 浮力专题1 一、判断题 1. 气球只要充入气体, 就能上升. ( ) 2. 将物体浸没在水中，弹簧秤的示数是10牛顿；那么将物体一半浸入水中，弹簧秤的示数就是5牛顿．( ) 3. 有一方木块，把它放入水中时，露出水面的部分是它总体积的2／5，把木块放入另一种液体时，露出液面的部分减少为总体积的1／3，木块在这两情况下受到的浮力是相等的．( ) 4. 只要物体的密度跟液体的密度相同, 物体可以在液体中处于悬浮状态. ( ) 5. 能够在水中漂浮的蜡块，在盐水中也能漂浮．( ) 6. 阿基米德原埋不仅适用于液体，也适用于气体．( ) 7. 船从海里驶入河, 要下沉一些. ( ) 8. 将木块和铁块放在水中，木块上浮，铁块下沉，但铁块受到的浮力不一定小于木块受到的浮力．( ) 二、单选题 1. 如图所示，物体A重10牛顿，物体B重5牛顿，杠杆处于平衡状态。若将物体A浸入水中，则下列哪种情况杠杆仍有可能平衡？（杠重和摩擦不计）[ ] A.增加物体B的质量 B.减少物体B的质量 C.将支点O向左移动些 D.将支点O向右移动些 2. 甲、乙两个实心物体重力相同, 放在水中, 甲悬浮在水中, 乙漂浮在水面上, 由此可判断: ［］ A.甲受到的浮力大, 乙受到的浮力小 B.甲受到的浮力小, 乙受到的浮力大 C.甲、乙两物体受到的浮力相等 D.无法判断 3. 一木块浮在水面上时, 总体积的1/5露出水面, 把它放在另一种液体中, 总体积的1/3露出液面, 则水与这种液体的密度之比为［］ A.5∶6 B.15∶8 C.6∶5 D.3∶5 4. 把体积为V, 密度为ρ1的实心球放到密度为ρ2的液体中,球漂浮在液面, 并有体积V'露出液面,则两种物质的密度之比应是: ［］ A.V'∶V B.V∶(V－V') C.(V－V')∶V' D.(V－V')∶V 5. 木块浮在水面时, 露出水面的体积占总体积的1/5, 已知木块重10牛顿, 若用绳子将木块固定在水里, (如下图), 求绳子的拉力是________牛顿［］ A.2.5 B.25 C.0.25 6. 如图所示, 天平处于平衡状态, 若将在水面上的木块取出来, 直接放在天平的左盘上, 那么［］ A.天平仍然平衡 B.天平右盘要下倾 C.天平左盘要下倾 D.无法确定 7. 浸没在水中并正在下沉的物体, 下列说法中正确的是: ［］ A.物体所受的浮力越来越小 B.物体各面上所受压力越来越大, 但压力差不变 初中物理浮力典型例题解析 例 1 下列说法中正确的是（） A．物体浸没在水中越深，受的浮力越大 B．密度较大的物体在水中受的浮力大C．重的物体受的浮力小 D．同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大 精析阿基米德原理的数学表达式为：F浮＝液gV排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液．体．的．密．度．和物体排．开．液．体．的．体．积．有关．根据公式分析题 目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了． 3 例 2 质量为 79g 的铁块，密度是 7.9g/cm ，这个铁块的质量是多少 ?重多少 ?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少 ?所受浮力是多少?（g 取10N/kg ）精析这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别． 计算物体重力：G＝物gV 物计算物体在液体中受的浮力：F 浮＝液gV排．可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同． 3 已知：m＝ 79g＝0.079kg 铁＝ 7.9g/cm 求：m铁、G铁、m排、F 浮 例 3 （广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为43N 的空心铜球，全部浸 在水中 3 时，弹簧测力计的示数为 33.25N ，此铜球的空心部分的体积是 _________________________________________________________ m． （已知铜的密度 33 为 8.9 × 10 kg/m ） 已知：G ＝ 43N，浸没水中F ＝33.2N 求：V 空 例 4 体积相同的A、B、C三个物体，放入水中静止后，处于图1—5—1 所 示的状态，试比较三个物体受的重力G A、G B、G C和密度A、B、C． 图 1— 5—1 第9讲力与运动 9.1 学习提要 9.1.1 力的合成 1. 合力与分力 一个力单独对物体作用效果与另外几个力共同作用效果相同，可以把这个力叫做那几个力的合力，把那几个力叫做这个力的分力。 力的合成与分解是等效替代法的应用。 2. 同一直线上的两个力的合成 同向：合力F=F1+F2 反向：合力F=|F1-F2|（合力的方向与较大的那个力的方向一致） 9.1.2 摩擦力 1. 平衡力 当物体在两个力作用下，处于静止或匀速直线运动状态时，可以把这两个力叫做一对平衡力。 2. 二力平衡条件 作用在同一物体上的两个共点力，如果大小相等，方向相反，并且在同一直线上，这两个力就彼此平衡。根据二力合成可知，彼此平衡的两个力合力为零。 9.1.3 牛顿第一定律 1. 惯性 物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。惯性是物体的一种属性，物体惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的运动速度大小无关。 2.牛顿第一定律 一切物体总保持原来的静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止，这就是牛顿第一定律。这一定律是在大量事实的基础上，通过理想实验的方法，即进一步推理而概括得出的。 9.1.4 力与物体运动的关系 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。 9.1.5 牛顿第三定律 当一个物体对另一个物体施加一个力的作用时，它必然同时受到一个受力物体对它的反作用力的作用，且两个力作用在同一直线上，大小相同，方向相反，这就是牛顿第三定律。 作用力与反作用力是两个物体间的相互作用，并不是作用在同一个物体上的两个力，所以不能对其进行力的合成，两个力的作用效果也不能抵消。 9.2 难点解释 9.2.1 对物体进行受力分析的步骤 1.分析步骤 首先要确定分析对象，把分析对象从整个物理情景中单独隔离出来。 然后可以按照从易到难的次序，先来确定物体所受的重力（除题目中指出物体的重力不计，或轻杆、轻绳的重力均不计外）。 接下来找出整个情景中与分析对象的物体，先后分析每个物体对研究对象的作用，通常会先对弹力进行分析，判断物体对研究对象是否存在弹力作用（无弹力，则此接触面一定无摩擦力）；如果存在弹力作用的话，可根据摩擦力产生的条件对摩擦力进行分析，判断接触面是否粗糙，观察相接触的物体之间是否有相对运动或相对运动趋势。 初中物理浮力解题技巧(超强)及练习题(含答案) 一、浮力 1．两个相同的柱形容器置于水平地面，容器中分别盛有相等体积的不同液体甲、乙。取两块相同的橡皮泥，将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中，将另一块捏成球形状放入乙液体中，橡皮泥静止后如图2所示。以下判断正确的是 A ．液体的密度ρ甲＞ρ乙 B ．液体对容器底部的压强 p 甲＜p 乙 C ．橡皮泥受到的浮力F 甲＜F 乙 D ．容器对地面的压强p 地甲＞p 地乙 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态，浮力等于重力；将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态，浮力等于重力，由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同。根据阿基米德公式F 浮=ρ液gV 排可得 F V g ρ=浮 液排 由图可知V 排甲＞V 排乙，所以 ρ甲＜ρ乙 故AC 错误； B ．液体对容器底的压力等于液体的重力与排开液体的重力之和，因为ρ甲＜ρ乙，所以等体积液体甲、乙的质量关系为 m 甲＜m 乙 即 G 甲＜G 乙 橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同，因为F 浮=G 排，所以 G 甲排=G 乙排 故有 G 甲+G 甲排＜G 乙+G 乙排 因此液体对容器底压力 F 甲＜F 乙 由压强公式= F p s ，可知液体对容器底部压强 p甲＜p乙 故B正确； C．将一块橡皮泥撑开成碗状放入甲液体中处于漂浮状态，浮力等于重力；将另一块捏成球形状放入乙液体中处于悬浮状态，浮力等于重力，由此可知橡皮泥处于两种液体中是所受浮力相同，故C错误； D．容器对地面的压力等于容器重力、液体重力、物体重力之和，因为G甲＜G乙，所以 G甲+G物+G容＜G乙+G物+G容 因此容器对地面的压力 F容甲＜F容乙 由压强公式=F p s 可知容器对地面的压强 p地甲＜p地乙 故D错误。 2．如图所示，a、b、c是三个实心小球，其中a与b质量相等，b与c体积相同；放入水中后，a球漂浮、b球悬浮、c球沉底．则下列判断中正确的是 A．它们的体积关系是：V a＜V b=V c B．它们的重力关系是：G a=G b＞G c C．它们的密度关系是：ρa＞ρb＞ρc D．它们所受的浮力关系是：F a=F b=F c 【答案】C 【解析】 【分析】 （1）当物体的重力大于受到的浮力时物体下沉，当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，当物体的重力小于受到的浮力时物体上浮；根据阿基米德原理结合图判断三球的体积关系； （2）当物体的密度大于液体的密度时物体下沉，当物体的密度等于液体的密度时物体悬浮，当物体的密度小于液体的密度时物体上浮或漂浮． 【详解】 （1）由图可知，a漂浮，b悬浮，则V排a＜V a，V排b=V b， 因为当物体的重力等于受到的浮力时物体悬浮或漂浮，所以F a=G a，F b=G b； 因为a与b质量相等，则物体的重力相等，所以浮力F a=F b； 因为F浮=ρgV排，所以V排a=V排b， 所以V a＞V b， 由题干可知：V b=V c，所以V a＞V b=V c，故A错误；初二人教版物理浮力专题练习题(附问题详解)
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