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吃透思路,浮力选择题答题也不怕

在初中力学中,浮力、压强相关知识也是一个难点,同学们不易掌握。今天小编以中考物理试卷中一道浮力相关的选择题谈谈解题思路。
浮力选择题解题方法

浮力选择题应用公式

1、阿基米德原理。

2、浮沉条件

3、液体压强公式

4、重力公式

5、二力平衡

我们在解答有关浮力选择题的试题时。一般情况下都会用到上面几个公式及原理,这些公式和原理的运用是解答我们浮力试题的关键。

浮力试题思路点拨

例1一实心小球,分别放入盛有足够多的水和酒精中,小球受到的浮力分别为0.9N和0.8N,已知水和酒精的密度之比为5:4,则( )

实心小球放在水和酒精里A.小球在水和酒精中都漂浮。 B.小球在水和酒精中都悬浮。

C.小球在酒精中悬浮,在水中漂浮。 D.小球在水中漂浮,在酒精中下沉

【试题分析】根据分析,可以排除AB两个选项,因为既然是同一个小球,不管在什么液体里,只要是漂浮或者悬浮,他的重力必然等于浮力,但本题同一小球的浮力变化,因此可以排除两个小球漂浮或者悬浮的可能性。

我们知道,水和酒精的密度分别是1000kg/m和800kg/m,根据阿基米德定律,F=pgV排,将各个已知量带入。可以得到这个小球在酒精和水中排开水的体积。 水中:0.9N=1000kg/m×10N/kg×V排 则V排=0.00009m 酒精中0.8N=800kg/m×10N/kg×V排 则V排=0.0001m

所以这个小球在水中拍开水的体积小于在酒精中拍开水的体积。所以小球在水中就是漂浮的,在酒精中是下沉的,所以本题选D

【答案】D 

例2.质量相等的甲乙两个实心球,体积只比5:3,若将两球放入水中,静止后,此时甲乙两球所受浮力之比为4:3

(1)确定两球的沉浮情况。 (2)求甲球的密度。

【试题分析】1.根据浮力之比可以算出甲乙排开水的体积之比为4:3,又因为甲乙的体积之比为5:3,则甲排开水的体积占他本身体积的五分之四,也就是说甲还有五分之一的体积露在水面以上,因此,甲是漂浮的。因为乙排开水的体积与他本来的体积的比为3:3,也就是1,说明乙完全进入水中,所以乙是悬浮的。

2.因为甲是漂浮的,所以G=F浮,也就是mg=ρ水gV排,进一步推出公式得 ρ甲gV甲=ρ水gV排,带入已知量,得ρ甲×5=ρ水×4,所以ρ水:ρ甲=5:4,所以甲的密度为800kg/m

【答案】甲是漂浮,已是悬浮;甲球密度800kg/m

总结:上边两道试题就用到了我们上边所说的浮沉条件的判断以及阿基米德原理公式的应用。因此我们同学在解答这类试题之前需要先搞懂我们上边所说的几个知识点。

例3水平桌面上的烧杯内装有一定量的水,轻轻放入一个小球后,从烧杯中溢出100 g的水,则下列判断正确的是(  )

水溢出A.小球所受浮力可能等于1N        B.水对烧杯底的压强一定增大

C.小球的质量可能小于100 g       D.小球的体积一定等于100cm3

【解题思路】

解析此题可用排除法分析。具体分析是题目中的“一定量的水”表示烧杯内水不一定装满。若装满水时,放入小球后,依据液体压强公式P=ρgh,可知水对烧杯底的压强就不变,因此B选项错误。

题目中的“溢出100 g的水”表示小球排开水的质量可能是100 g(装满),也可能大于100 g(未装满)。总之,小球排开水的质量≥100 g,依据密度公式m=ρV,可知排开水的体积就应该≥ 100立方厘米,不管小球在水中处于什么状态(漂浮、悬浮、沉底),小球的体积≥ 100立方厘米,因此D选项错误。

根据沉浮条件可知:小球漂浮或悬浮时,小球的质量等于排开水的质量,小球沉底时,小球的质量大于排开水的质量,总之,小球的质量≥排开水的质量,而小球排开水的质量≥100 g,因此C选项错误。

如果出现这种情况,烧杯装满水,而小球放入后处于漂浮或悬浮状态,根据二力平衡,可知小球受到的浮力就等于排开液体的重力,也就是溢出水的重力,利用重力公式G=mg可计算出小球受到的浮力=G=0.1 kg×10 N/kg=1 N

【答案】A

总结:这道试题属于浮力的综合型试题,既用到了浮沉条件,又用到了二力平衡的条件,同时对液体压强公式的推导过程也进行了进一步的回顾,这类综合题型往往会对好几个知识点进行综合运用,陷阱也是无可预知,因此我们同学需要特别注意。

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