浮力的四種計算方法之四——平衡法

2021-02-19 好教師好課堂

點擊上面的藍字「好教師好課堂」關注我！

歡迎分享，內容持續更新中…

學習內容：人教版八年級物理  第10單元第3節

拓展點：浮力的計算方法——平衡法

講解：

浸在液體中的物體處於靜止狀態時，其受力平衡。

處於平衡狀態的物體，受平衡力的作用。

解浮力計算題時，對於平衡狀態的物體，一定要利用平衡力和阿基米德原理的知識。

 

典型例題：漂浮物的平衡

【例1】（2019•常州）科考隊員在南極驚奇地發現長方體冰山，邊緣齊整宛如人工切割測得長方體冰山露出海面的高度為4m，ρ冰＝0.9×103kg/m3，ρ海水＝1.1×103kg/m3,冰山在海面下的深度為（　　） 

A．18m   B．22m   C．36m   D．40m

【點撥】冰山在海水中漂浮，由二力平衡條件知：F浮＝G冰，利用阿基米德原理展開得：ρ海水V排g＝ρ冰V冰g，即：ρ海水Sh浸g＝ρ冰S（h浸+h露）g，化簡後代入物理量得：1.1h浸＝0.9（h浸+4m），解得h浸＝18m。

【答案】A

【總結】漂浮時F浮＝G冰是解題的突破口。

 

典型例題：懸浮物的平衡

【例2】（2019•自貢）如圖所示，一個邊長為10cm的正方體豎直懸浮在某液體中，上表面受到液體的壓力F1為5N，下表面受到液體的壓力F2為13N，g取10N/kg。下列說法錯誤的是（　　）

 

A．正方體受到的浮力為8N

B．液體的密度為0.8×103kg/m3

C．正方體上表面到液面的距離h＝5cm

D．液體對物體下表面的壓強為1.3×103Pa

【點撥】（1）由稱重法得正方體受到的浮力：F浮＝F2－F1＝13N－5N＝8N。

（2）物體排開液體的體積：V排＝V＝L3＝（10cm）3＝1×10﹣3m3。

由阿基米德原理得液體的密度：ρ液＝F浮/（gV排）＝8N/（10N/kg×1×10﹣3m3）＝0.8×103kg/m3。

（3）正方體上表面的面積：S＝L2＝（10cm）2＝1×10﹣2m2。

正方體上表面到液面的距離：h上表＝F1/（ρ液gS）＝5N/（0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣2m2）＝6.25cm。

（4）物體下表面的壓強：p＝ρ液gh下表＝0.8×103kg/m3×10N/kg×（6.25cm+10cm）＝1.3×103Pa。

【答案】C

【拓展】由二力平衡條件知，G物＝F浮＝8N，則物體的密度ρ物＝G物/（gV）＝8N/（10N/kg×1×10﹣3m3）＝0.8×103kg/m3。

可以發現，懸浮物的密度與液體的密度相同。

 

變式練習

1.（2018•涼山州）如圖所示，用細繩將質量為200g的木塊系住，使木塊浸沒在水中，當木塊靜止時細繩對木塊的拉力為1N，容器底部水的深度為20cm，已知容器底面積為40cm2，求：

（1）木塊受到的浮力；

（2）水對容器底部的壓力和壓強。 

2.（2019•懷化）某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。現將體積為1.25×10﹣4m3、質量為0.4kg的實心正方體放入水中，正方體不斷下沉，直到沉底，如圖所示。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：

（1）正方體受到的重力的大小；

（2）正方體浸沒在水中受到的浮力的大小F浮；

（3）容器底部對正方體的支持力的大小和正方體對容器底部的壓強。 

 

【說明】圖片、視頻等資源來自網絡，如有侵權，請聯繫刪除！


【好教師好課堂】識別二維碼關注我！ 

      在最初的這段時間裡，好教師好課堂將為您提供初中物理重點、難點、易錯點知識的講解；典型例題分析和同類習題練習等內容。她的最大特色是每篇講清楚一個知識點，講透徹一個問題，並引導學生舉一反三...

【往期內容】

1、施力物體的判斷

2、一對相互作用力

3、緩衝現象

4、談談彈力

5、彈簧測力計的示數

6、彈力的計算

7、千斤不壓直

8、不倒翁的奧秘

9、失重

10、外力消失後物體的運動狀態

11、慣性與質量的關係

12、車輛中防慣性傷害之裝備

13、慣性與行車安全

14、判斷兩個力是否是一對平衡力

15、力的合成

16、二力平衡條件的應用系列1

17、二力平衡條件的應用系列2

18、有摩擦力嗎？

19、靜摩擦力的最大值

20、改進探究滑動摩擦力影響因素的實驗

21、豎直疊放的物體的受力分析

22、水平擠壓的物體的受力分析

23、兩種壓強  兩個公式

24、液體壓力與容器形狀的關係

25、利用連通器原理測密度

26、大氣壓強現象系列——吸

27、大氣壓強現象系列——託

28、大氣壓強現象系列——虹吸現象

29、大氣壓強的粗略測量

30、封閉氣體壓強的計算

31、託裡拆利玻璃管

32、帕斯卡定律

33、浮力的四種計算方法之一——稱重法

34、浮力的四種計算方法之二——壓力差法

35、浮力的四種計算方法之三——公式法

36、阿基米德

……

——點超連結，閱讀原文

——聯繫我，分享連結

【下期內容】稱重法測密度

 

答案

1.（1）木塊靜止，由二力平衡條件得：F浮＝G+F拉＝mg+F拉＝200×10﹣3kg×10N/kg+1N＝3N

（2）水對容器底部的壓強：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2000Pa

水對容器底部的壓力：F＝pS＝2000Pa×40×10﹣4m2＝8N

2.（1）正方體的重力：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N

（2）由阿基米德原理得正方體受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10﹣4m3＝1.25N

（3）正方體沉在底部，由二力平衡條件得支持力：N＝G－F浮＝4N－1.25N＝2.75N

正方體對容器底部的壓力：F＝N＝2.75N

由數學知識知正方體的邊長：L＝0.05m

正方體對容器底部的壓強：p＝F/S＝2.75N/（0.05m×0.05m）＝1.1×103Pa

 

 

相關焦點

  • 圖解4種浮力計算方法!中考浮力計算難題輕鬆解決,高分必得!
    浮力計算一般是中考的重點知識，同時也是力學部分比較有區分度的一類試題。浮力計算有四種方法：①稱重法 浮力=空氣中的重——液體中的重：【F浮=Go-G'】②原因法 ：【F浮=F↑-F↓】③阿基米德法：【F浮=G排=m排g=】④二力平衡法：物體懸浮、漂浮時【F浮=G物】,沉底時【F浮=G-F支】,有繩子吊著時,向上吊【F浮=G-F拉】、向下吊【F浮=G+F拉】
  • 逐個擊破——浮力的四種計算方法
    浮力計算之所以難一方面在於求浮力的公式比較多，難以選擇最佳公式最快的解決問題；另一方面是浮力中涉及的受力分析也是同學們很容易出錯的地方。今天就讓小名老師帶領大家一起來看看浮力計算常用的四種方法，逐個擊破！先讓我們一起來回憶一下浮力的計算公式吧！
  • 八年級物理 浮力的四種計算方法
    浮力問題在八年級物理中屬於難以掌握的知識，很多同學在學完浮力知識後，公式背誦的特別熟練，但是做題卻經常出錯。尤其對於浮力計算題型，很多同學感到無從下手。只要記住以下四種浮力計算題計算方法，就能以不變應萬變。
  • 「詩」記物理:浮力計算順口溜
    浮力計算三公式，如何選擇辨仔細。①出現彈簧測力計，稱重公式試一試。②題中出現溢或排，阿米原理用起來。③懸浮漂浮題中現，浮重相等算一算。④浮沉狀態若不明，先把浮沉來判定：⑤注釋：①計算浮力最常用的方法有三種：稱重法（F浮= G－F）；平衡法（F浮=G，漂浮、懸浮的物體）、阿基米德原理（F浮= G排 或
  • 六道中考物理「浮力」題,每一道都簡單卻易錯!
    我們平時遊泳時對水產生的浮力感覺特別明顯，魚和潛艇以及氣球都會受到水以及空氣的浮力。其實不但水會對處在其中的物體產生浮力，任何其他液體、氣體都會對處在其中的物體產生浮力！這可以利用中學物理「浮力」產生的原因來簡單解釋。
  • 加餐浮力綜合計算例題示範
    解決浮力問題的基本方法結合之前學習過的知識，我們可以將浮力的計算方法，可以歸結為以下四種：壓力差法F浮=F下－F上重力差法F浮=G－F拉原理公式法F浮=G排、F浮=m排g、F浮=ρ液v排g平衡法：F浮=G物（漂浮/懸浮）在實際的計算過程中，萬網是以上幾個方法的綜合運用。
  • 計算物體所受浮力,最有效四種計算方法,轉走不謝!
    浮力是初中物理中的重點內容，也是初中學生感到難度最大、綜合性最強的部分。學習過程中發現同學對如何計算物體的浮力，往往只會套用公式，不會靈活運用。
  • 初中物理重點知識:求解浮力的4種方法,中考必考,學霸必備
    中學生朋友們你們好，我們知道在初中物理中，力學佔有很重要的地位，在中招考試中佔40%，而浮力在力學中的地位也是很高的，佔有很大的比例。所以老師今天就來給大家重點講一講浮力的4種計算方法。浮力的定義是這樣的，一切浸入液體或者氣體中的物體，都受到液體或氣體對它豎直向上的力，這個力叫做浮力。那麼為什麼會產生這樣一個向上的力呢？那麼就引入了浮力的第一種計算方法。
  • 初中物理最難的浮力該怎麼學,我來教你
    首先你得知道浮力常考的題型哪些，然後針對每一種題型，對應的方法是什麼，你把方法掌握清楚，再通過幾道題刻意練習，這樣即便浮力再難也是可以學好的。接下來我給你細數一下浮力的常考題型，一共四大類：浮力的計算、浮沉條件、浮力壓強綜合、浮力變化量。
  • 中考物理考點解讀:計算浮力的方法
    計算浮力的方法四種測量浮力方法的比較：【失分盲點】(1)浮力是壓力的「合力」，所以分析浸在液體中的物體的受力情況時皮划艇靜止時，漂浮在水面上，所受浮力等於總重力，即：根據阿基米德原理的計算公式，排開水的體積為：答案：1600　0.16【示範題2】如圖所示，某物塊用細線系在彈簧測力計下，在空氣中稱時示數是15N，浸沒在水中稱時示數是5N，則此時物塊受到水的浮力為
  • 2021初中物理知識點之壓強和浮力
    中考網整理了關於2021初中物理知識點之壓強和浮力，希望對同學們有所幫助，僅供參考。 　　1.壓力：垂直作用在物體表面上的力叫壓力。 　　2.壓強：物體單位面積上受到的壓力叫壓強。*液體壓強計算公式：，(ρ是液體密度，單位是千克/米3;g=9.8牛/千克;h是深度，指液體自由液面到液體內部某點的豎直距離，單位是米。) 　　8.根據液體壓強公式：可得，液體的壓強與液體的密度和深度有關，而與液體的體積和質量無關。 　　9.證明大氣壓強存在的實驗是馬德堡半球實驗。
  • 經典力學:浮力的計算、比較與實例
    一、算四種浮力的方法1.稱重法2.阿基米德原理法根據阿基米德原理的計算公式F浮＝G排＝ρ液gV排，通過獲得浸入液體的密度ρ液和排開液體的體積V排來計算F浮。3.平衡力法當物體懸浮或漂浮時，根據二力平衡條件得：F浮＝G物。注意懸浮時V排＝V物；漂浮時V排<V物。
  • 備戰中考之應如何備戰中考及中考物理浮力複習
    二、求解浮力的基本方法利用阿基米德原理計算。若已知液體密度ρ液和物體排開液體的體積V排，可根據阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排計算（當物體浸在氣體中時，則F浮=ρ氣gV排）。利用漂浮或懸浮條件計算。若物體漂浮在液面或懸浮在液體中時，應根據物體所受浮力與物重等大（即F浮=G物）來計算。此法也稱為平衡法。
  • 2015年中考物理浮力知識點:計算浮力方法
    初中物理浮力的知識點： 　　計算浮力方法： 　　①量法：F(浮)=G－F(用彈簧測力計測浮力)。 　　②力差法：F(浮)=F(向上)－F(向下)（用浮力產生的原因求浮力） 　　③浮、懸浮時，F(浮)=G(二力平衡求浮力；) 　　④F(浮)=G(排)或F(浮)=ρ(液)V(排)g（阿基米德原理求浮力，知道物體排開液體的質量或體積時常用） 　　⑤根據浮沉條件比較浮力（知道物體質量時常用）
  • 固體浮力材料設計計算方法
    早期的固體浮力材料多為泡沫材料,如聚氨酯泡沫、環氧泡沫等,因密度低、強度低,僅用於水面;隨著應用水深的增加,後發展為共聚物泡沫,能用於600m;深海勘探開發技術的迅猛發展推動了在樹脂體系中添加空心玻璃微珠製備複合泡沫材料的研究開發,使複合泡沫浮力材料成為一種新型的浮力材料,在深水領域得到了廣泛的應用,最深能用於水深11000m。
  • 「經典習題周周練」第十章 浮力(複習講解)
    2．浮力的四種計算方法浮力計算的四種計算方法：①壓力差法；②示數差法（稱重法）；③原理法；④平衡法。答案：B【點評】浸在液體中的物體產生浮力的原因，是因為物體受到液體的壓力，利用浮力產生的原因來計算浮力的大小，並可以利用其公式F↓浮＝F↓（下表面）－F↓(上表面)計算浮力的大小
  • 初中物理知識點浮力計算題方法總結
    浮力計算題方法總結：   　　(1)、確定研究對象，認準要研究的物體。   　　(2)、分析物體受力情況畫出受力示意圖，判斷物體在液體中所處的狀態(看是否靜止或做勻速直線運動)。   　　(3)、選擇合適的方法列出等式（一般考慮平衡條件）。
  • 初中浮力變化量
    2、流體對浸入其中的物體的豎直向上的力叫浮力,其方向是豎直向上。浮力產生的原因:液體對浸在其中的物體的下上表面產生的壓力差。浮力的大小與物體浸在液體中的體積及液體的密度有關,阿基米德原理:浸在液體中的物體受到浮力的大小等於物體排開的液體受到的重力。這一原理對氣體也適用。
  • 乾貨| VOCs排放計算方法合輯及其公式應用
    其中，VOCs排汙收費徵收的最關鍵環節就是測算量化，如何通過實際有效的方法對VOCs產生量進行核算，做到真正的按產生量收費，成了政府職能部門和企業最為關切的問題。今天小編就給大家做下簡要的梳理一下。「由於VOCs涉及行業種類繁多，測算方式也不盡相同。目前主要的測算方法有：實測法、公式法、物料平衡法和係數法。這四種計算方法的關係如下圖：」