第7节 浮力计算--必须知道的两个密度公式（讲义）（解析版）.docVIP

2021中考物理第一轮复习- -第一部分 力学篇三浮力 第4节 浮力计算--必须知道的两个密度公式 知识检索 1、从漂浮说起 当物体为规则固体时， ①该公式有何用处？ A、快速求出物体的密度 B、快速解决用相关物理量表示物体密度问题 ②特别注意该公式适用的条件：漂浮 2、当物体浸没时 ①该公式有何用处？ A、快速求出物体的密度 B、快速解决用相关物理量表示物体密度问题C、当物体、液体密度已知时，解决G物与F浮的等量关系 ②特别注意该公式适用的条件：浸没（不管浸没的方式） 例题演练 例1．初二物理社团的同学们在探究“影响浮力大小的因素”实验中，按如图所示的步骤进行实验： 同组的小佳在工地上找到一金属块B，他决定测量其密度，但是测量工具仅有刻度尺。所以他设计了以下实验方法： ①小佳找了一个圆柱形的烧杯A，让其在大水槽中漂浮，如图2甲所示，A露出水面的高度为h1； ②然后将金属块B吊在烧杯A下方，如图2乙所示。A露出水中水的高度为h2，水槽中水的深度为H2； ③将金属块B放入烧杯A中，如图2丙所示，A露出水面的高度为h3，水槽中水的深度为H3，通过比较，小佳发现水槽中水的高度为H2　 　H3（选填“大于”、“小于”或“等于”），已知水的密度为ρ水．则小佳测量出金属块B的密度用物理量表示为ρ金＝　 　； 小泓同学提出在实验步骤乙丙中，将沾有水的金属块B放入烧杯A中，测出金属块的密度将　 　（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【解答】解：③金属块B吊在烧杯A下方和金属块B放入烧杯A中，AB看成整体，都处于漂浮状态，浮力等于重力，由阿基米德原理可知排开液体的体积相等，所以水槽中水的高度为H2和H3大小相等；比较甲丙两图，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，两图中浮力的变化量等于金属块的重力△F浮＝ρ水g△V排＝ρ水g（h1﹣h3）S容＝G金 比较甲乙两图可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于金属块受到的浮力△F浮1＝ρ水g△V排1＝ρ水g（h1﹣h2）S容 由 金属块的密度ρ金＝＝ρ水； 将沾有水的金属块B放入烧杯A中，A露出水面的高度h3会减少，由可知金属块的密度偏大。 故答案为：（4）③等于；； 偏大。 练1.1小明利用阿基米德原理测量某实心金属块的密度，实验步骤如下： ①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲； ②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为18mL，如图乙； ③将烧杯中18mL水倒掉，从水中取出金属块，如图丙； ④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为36mL，如图丁。 请回答下列问题： ①被测金属块的密度是　 　kg/m3。 ②在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，测出的金属块密度将　 　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 【解答】解： ①由图甲乙可知，金属块受到当的浮力F浮等于排开18mL水的重力， 由图乙丙丁可知，金属块受到的重力等于排开（18mL+36mL）水的重力 由 故金属块的密度：ρ金属块＝×1.0×103kg/m3＝3×103kg/m3， ②在实验步骤③和④中测得的金属块的体积一定，在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，相当于减少了小空桶排开水的重力，增加了小空桶和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据ρ＝可知，测出的金属块密度不变。 故答案为：①3×103；②等于。 练1.2某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中，做了如图1所示的实验，将同一物体A逐渐浸入到密度ρ0的液体中，并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律，得出以下一些结论： （3）同组小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度，具体操作如下： ①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中，待其静止后用刻度尺测出有2/5高度露出液面，如图2甲所示，则木块底部所受液体的压强是　 　（用相关的物理量表示）。 ②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1，如图2乙所示。 ③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央，放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2，如图2丙。 ④则B物体的密度ρB＝　 　（用相关的物理量表示）。 【解答】解： （3）①木块露出液面的高度为a，所以浸入液面以下的部分高度为（1﹣）a＝a； 木块底部所受液体的压强p＝ρ0ga； ④由图2甲可知，木块漂浮于液面，所以F浮＝G木， 根据阿基米德原理得：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gSa，则G木＝ρ0gSa ①， 同理由图2乙可知：G木+GB＝ρ0gS（a﹣h1）②， 同理由图3丙图可知：G木+GB＝FB+ρ0gS（