浮力選擇題應(yīng)用公式
1、阿基米德原理。
2、浮沉條件
3、液體壓強(qiáng)公式
4、重力公式
5、二力平衡
我們?cè)诮獯鹩嘘P(guān)浮力選擇題的試題時(shí)。一般情況下都會(huì)用到上面幾個(gè)公式及原理，這些公式和原理的運(yùn)用是解答我們浮力試題的關(guān)鍵。
浮力試題思路點(diǎn)撥
例1一實(shí)心小球，分別放入盛有足夠多的水和酒精中，小球受到的浮力分別為0.9N和0.8N，已知水和酒精的密度之比為5：4，則( )
A.小球在水和酒精中都漂浮。 B.小球在水和酒精中都懸浮。
C.小球在酒精中懸浮，在水中漂浮。 D.小球在水中漂浮，在酒精中下沉
【試題分析】
根據(jù)分析，可以排除AB兩個(gè)選項(xiàng)，因?yàn)榧热皇峭粋�(gè)小球，不管在什么液體里，只要是漂浮或者懸浮，他的重力必然等于浮力，但本題同一小球的浮力變化，因此可以排除兩個(gè)小球漂浮或者懸浮的可能性。
我們知道，水和酒精的密度分別是1000kg/m和800kg/m，根據(jù)阿基米德定律，F(xiàn)=pgV排，將各個(gè)已知量帶入�？梢缘玫竭@個(gè)小球在酒精和水中排開水的體積。 水中：0.9N=1000kg/m×10N/kg×V排 則V排=0.00009m 酒精中0.8N=800kg/m×10N/kg×V排 則V排=0.0001m
所以這個(gè)小球在水中拍開水的體積小于在酒精中拍開水的體積。所以小球在水中就是漂浮的，在酒精中是下沉的，所以本題選D
【答案】D
例2.質(zhì)量相等的甲乙兩個(gè)實(shí)心球，體積只比5：3，若將兩球放入水中，靜止后，此時(shí)甲乙兩球所受浮力之比為4:3
(1)確定兩球的沉浮情況。 (2)求甲球的密度。
【試題分析】
1.根據(jù)浮力之比可以算出甲乙排開水的體積之比為4：3，又因?yàn)榧滓业捏w積之比為5：3，則甲排開水的體積占他本身體積的五分之四，也就是說甲還有五分之一的體積露在水面以上，因此，甲是漂浮的。因?yàn)橐遗砰_水的體積與他本來的體積的比為3：3，也就是1，說明乙完全進(jìn)入水中，所以乙是懸浮的。
2.因?yàn)榧资瞧〉�，所以G=F浮，也就是mg=ρ水gV排，進(jìn)一步推出公式得 ρ甲gV甲=ρ水gV排，帶入已知量，得ρ甲×5=ρ水×4，所以ρ水:ρ甲=5:4，所以甲的密度為800kg/m
【答案】
甲是漂浮，已是懸浮;甲球密度800kg/m
總結(jié)：
上邊兩道試題就用到了我們上邊所說的浮沉條件的判斷以及阿基米德原理公式的應(yīng)用。因此我們同學(xué)在解答這類試題之前需要先搞懂我們上邊所說的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)。
例3水平桌面上的燒杯內(nèi)裝有一定量的水，輕輕放入一個(gè)小球后，從燒杯中溢出100 g的水，則下列判斷正確的是( )
A.小球所受浮力可能等于1N B.水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)一定增大
C.小球的質(zhì)量可能小于100 g D.小球的體積一定等于100cm3
【解題思路】
解析此題可用排除法分析。具體分析是題目中的“一定量的水”表示燒杯內(nèi)水不一定裝滿。若裝滿水時(shí)，放入小球后，依據(jù)液體壓強(qiáng)公式P=ρgh，可知水對(duì)燒杯底的壓強(qiáng)就不變，因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤。
題目中的“溢出100 g的水”表示小球排開水的質(zhì)量可能是100 g(裝滿)，也可能大于100 g(未裝滿)�？傊∏蚺砰_水的質(zhì)量≥100 g，依據(jù)密度公式m=ρV，可知排開水的體積就應(yīng)該≥ 100立方厘米，不管小球在水中處于什么狀態(tài)(漂浮、懸浮、沉底)，小球的體積≥ 100立方厘米，因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
根據(jù)沉浮條件可知：小球漂浮或懸浮時(shí)，小球的質(zhì)量等于排開水的質(zhì)量，小球沉底時(shí)，小球的質(zhì)量大于排開水的質(zhì)量，總之，小球的質(zhì)量≥排開水的質(zhì)量，而小球排開水的質(zhì)量≥100 g，因此C選項(xiàng)錯(cuò)誤。
如果出現(xiàn)這種情況，燒杯裝滿水，而小球放入后處于漂浮或懸浮狀態(tài)，根據(jù)二力平衡，可知小球受到的浮力就等于排開液體的重力，也就是溢出水的重力，利用重力公式G=mg可計(jì)算出小球受到的浮力=G=0.1 kg×10 N/kg=1 N
【答案】
A
總結(jié)：這道試題屬于浮力的綜合型試題，既用到了浮沉條件，又用到了二力平衡的條件，同時(shí)對(duì)液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)過程也進(jìn)行了進(jìn)一步的回顧，這類綜合題型往往會(huì)對(duì)好幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行綜合運(yùn)用，陷阱也是無可預(yù)知，因此我們同學(xué)需要特別注意。
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