2024海南中考物理二轮重点专题研究 第七讲 第二节 浮力的相关计算（课件）(共20张PPT)

(共20张PPT)
浮力的相关计算
第二节
知识精讲
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重难点突破
海南近年真题及拓展
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海南近年真题及拓展
命题点
浮力的相关计算(10年6考)
1. (2022年5题3分)如图所示，将重为G的铝块挂在弹簧测力计上，当它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F，则铝块所受的浮力大小为(　　)
A. G　　　B. F　　　C. G＋F　　　D. G－F
D
一题多设问
拓展设问
(1)～(3)小问均用字母表示，已知水的密度为ρ水．
(1)铝块的质量为______________；
(2)铝块的体积为______________；
(3)铝块的密度为______________；
2. (2023年14题4分)在南海试开采可燃冰取得成功，说明我国的可燃冰开采技术居于世界领先水平．科学家估测，以目前的消费速度，地球上可燃冰储量可满足80至800年的全球天然气需要．可燃冰是_____ _(选填“可再生”或“不可再生”)能源．可燃冰在深海开采，某设备重100 N，浸在海水中排开海水重80 N，它浸在海水中受到的浮力大小是______N.
不可再生
80
3. (2023年15题4分)琼海潭门的许多渔船都装有“北斗”卫星导航系统，“北斗”卫星导航是通过________与卫星进行信息传输的．一艘渔船排水量是30 吨，则它满载时受到浮力为________N. (g取10 N/kg)
电磁波
3×105
4. (2021年21题10分)为了增强中学生体质，进一步加强防溺水教育，学校组织学生进行游泳训练．(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：
(1)小东在一次游泳训练中，游20 m所用的时间为40 s，则他游泳的平均速度是多少m/s
(2)如图所示，小东手上佩戴的防溺水安全手环是水上救生设备，携带非常方便，手环里的安全气囊充气后的体积是1.7×10－2 m3，当它完全浸没在水中时受到的浮力为多少N
解：(1)根据速度公式可得 ＝ ＝0.5 m/s
(2)因为安全气囊浸没在水中，所以V排＝V物＝1.7×10－2 m3
根据阿基米德原理可得，
F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.7×10－2 m3＝170 N
(3)小东的质量为50 kg，他站立在泳池岸上，双脚与水平地面的总接触面积是500 cm2，他对水平地面的压强是多少Pa
(4)小东在泳池岸上看到池水的深度比实际深度要浅，正如古诗所说“潭清疑水浅”，请用光学知识分析其中原因．
解：(3)因为在水平地面上，则小东对地面的压力
F＝G＝mg＝50 kg×10 N/kg＝500 N
双脚与水平地面的总接触面积S＝500 cm2＝5×10－2 m2
故小东对水平地面的压强p＝ ＝ ＝1×104 Pa
(4)因为光从水斜射入空气时发生了折射，折射光线远离法线(折射角大于入射角)，人眼逆着折射光线向水中看去，会感觉水变浅了．
拓展训练
5. 如图所示，将一长方体物体浸没在装足够深水的容器中恰好处于悬浮状态；它的上表面受到的压力为1.8 N，下表面受到的压力为3 N，则该物体受到的浮力大小为________N；如将物体再下沉5 cm，则它受到的浮力大小为________N.
1.2
1.2
6. 把重8 N，边长为0.1 m的正方体物块投入装有足够多水的大容器中，当物块静止时，处于______状态(选填“沉底”、“悬浮”或“漂浮”)，此时物体所受浮力大小为______N.
漂浮
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知识精讲
重难点突破
浮力的相关计算
方法指导
方法 公式及图示 适用范围及注意事项
阿基米德原理法 F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排 普遍适用的浮力计算法：在已知物体排开液体的体积和液体的密度时
注：在计算时要注意统一单位，分清V排与V物
方法 公式及图示 适用范围及注意事项
称重法 F浮＝G物－F 适用于在液体中下沉的物体，在已知物体的重力及在液体中物体受到向上的拉力时
方法 公式及图示 适用范围及注意事项
平衡法 F浮＝G物＝m物g 适用于漂浮或悬浮的物体，已知物体的重力
注：悬浮、沉底时，V排＝V物；漂浮时，V排＜V物
方法 公式及图示 适用范围及注意事项
压力差法 F浮＝F向上－F向下 在已知形状规则的物体：
①上、下表面的压强及上、下表面积
②上、下表面所受的压力
注：2条只需满足其中任一条即可
例1　 如图所示，将边长为10 cm的实心正方体物块轻轻放入装满水的溢水杯中，物块静止时，刚好有一半体积浸入水中(g取10 N/kg)，求：
(1)物块所受的浮力；
(2)物块所受的重力；
(3)物块排开水的质量；
(4)物块下表面受到水的压力；
(5)物块下表面受到水的压强；
(6)物块的密度；
(7)要使物块浸没在水中，至少需要向下施加多大的压力．
一题多设问
解：(1)物块排开水的体积V排＝0.5V＝0.5×(0.1 m)3＝5×10－4 m3
物块所受的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－4 m3＝5 N
(2)物块漂浮在水面上，则物块所受的重力G＝F浮＝5 N
(3)根据阿基米德原理可知，物块排开水的重力G排＝ F浮＝5 N
物块排开水的质量m排＝ ＝0.5 kg
(4)物块漂浮在水面上，上表面受到的压力为0，根据浮力产生的原因
F浮＝F向上－F向下可知，物块下表面受到水的压力F向上＝F浮＝5 N
(5)物块下表面受到水的压强p＝ ＝500 Pa
(6)物块的质量m＝ ＝0.5 kg
物块的密度ρ＝ ＝0.5×103 kg/m3
(7)物块浸没时受到的浮力
F浮′＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3＝10 N
要使木块浸没，至少需要向下施加的力F＝ F浮′－G＝10 N－5 N＝5 N
例2　如图甲所示，在水平地面上有一个装有水的圆柱形容器(忽略水的深度变化)，一物块浸没在容器底部(非密合)，现用弹簧测力计将物体缓慢拉出．弹簧测力计的示数为F，物块下表面距容器底的距离为h，F与h的关系如图乙所示，求：(g取10 N/kg)
(1)物块的质量；
(2)物块的密度；
(3)将该物块浸没在另一液体中时，弹簧测力
计的示数为4.8 N，则该液体的密度是多少？
解：(1)分析图像可知，物块浸没时弹簧测力计的示数为4 N，物块离开水面后弹簧测力计的示数不变为12 N，则物块所受的重力G＝12 N
物块的质量m＝ ＝1.2 kg
(2)物块浸没在水中，则其所受的浮力F浮＝G－F＝12 N－4 N＝8 N
则物块的体积V＝V排＝ ＝8×10－4 m3
物块的密度ρ＝ ＝1.5×103 kg/m3
(3)物块在该液体中浸没时受到的浮力F浮′＝G－F′＝12 N－4.8 N＝7.2 N
该液体的密度ρ液＝ ＝0.9×103 kg/m3