浮力计算公式
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/14 21:07:48 字数作文
篇一:浮力计算的方法
北京中考之浮力计算的方法总结(5种)
初中物理课本第二册第八章压强和浮力,是学生掌握知识的难点、同时也是教学的重点。关于浮力的计算是很多学生较为头痛的问题。以下我就如何理解并掌握这一问题谈谈我的看法。
想要学会计算,首先必须理清概念。
其一:掌握物体的沉浮条件,及由沉浮条件决定的物体密度与液体密度之间的关系。如下:
下沉: G>F浮 ρ悬浮: G=F浮 ρ上浮: G 物 物 >ρ=ρ< ρ<ρ 液 物液 液 物 液 物液 表示物体的密度ρ表示液体的密度) 其二:理解并掌握浮力的计算公式。常用的浮力计算公式有三个 1.1根据实验法得出如:用弹簧秤称得某物体重为G,把物体浸入某种液体中弹簧秤的示数为F示 ,则应有: F浮=G -F示 1.2 将上面的问题扩展可以得到下面的方法:只将烧杯和水放在台秤上的时候,台秤示数为M1,将物体悬于细绳下置于烧杯中时,台秤示数为M2 ,则应有: F浮=(M2-M1)×g 2.根据浮力产生的原因:物体所受上下表面的压力差即为浮力,则有: F浮=F向上-F向下 (F向上和F向下 分别为物体上下两表面所受到的液体向上和向下的压力)。 计算时根据液体内部压强公式: F向下=p上s=ρh上gs F向上= p下s=ρh下gs 代入可得浮力的大小。 3.根据阿基米德原理:浸入液体中的物体受到液体对它向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受到的重力。即: F浮=G排= ρ 液 v排 g 对于一般的浮力运算,或用物体的沉浮条件或用浮力的三个计算公式,可独立完成,有些题型可能要用到这几种方法的结合来求解。以下我举例说明如何利用上面的思想来求解浮力中的常见题型。 (一)、利用物体的沉浮条件来解题: 例1. 一质量为50克的物体悬浮在水中不动,它所受浮力为多少?此物体的密度为 多少?(g=10牛/千克) 〔分析与解答〕:根据悬浮的条件G=F浮 和密度关系 ρ F浮=G=mg=0.05千克牛/千克=0.5牛 ρ 物 物 =ρ 液 可得 =ρ 水 =1.0×103千克/ 米3。 例2. 有甲、乙两种不同的液体,把一个鸡蛋放入甲杯它下沉,放入乙杯它漂浮,则 鸡蛋在甲、乙两种液体中所受到的浮力F甲、F乙;及甲、乙液体密度ρ的关系为 ( ) A F甲>F乙 ρ C F甲=F乙 ρ 甲 甲 、ρ 乙 >ρ<ρ 乙 B F甲 甲 =ρ 甲 乙 乙 甲乙 D F甲 〔分析〕:由物体的沉浮条件可知,物体在甲杯中下沉,则: G物>F甲 ρ G物=F乙 ρ 物 > ρ < ρ 甲 又物体在乙杯中漂浮,则应有: 故可得 F甲 甲 物乙 <ρ 乙 所以答案 应选D (二)、利用浮力的计算公式来解题: 1.利用F浮=G-F示进行计算: 例3. 一个重为1牛的物体,挂在弹簧秤上,当物体浸没入水中时弹簧秤的示数为 0.87牛。求此物体所受到的浮力。 〔分析与解答〕:由已知G=1牛,F示 =0.87牛可得: F浮=G-F示=1牛-0.87牛=0.13牛。 例4. 一铁块在空气中用弹簧秤称得示数为G0,若把它放在水中弹簧秤称得示数为 G1,放在真空中弹簧秤的示数为G2,则G0、G1与G2的大小关系为:( ) A G1>G0>G2 B G2>G0> G1 C G0>G1> G2 D G2=G0=G1 〔分析〕:此题可分为两部分来解(1)G0与G1 大小关系:G1为水中读数即F浮=G-F 示 中的F示的大小 ,由上公式变形可得G=F浮+F示即: G0=F浮+ G1 所以G0>G1(忽略空气对物体的浮力)。(2)G0与G2的大小关系:G2为在真空中示数应理解为它的重量,G0为在空气中的示数,在此应理解为公式中的F示,则应有G2>G0(注意在此不可忽略空气对物体的浮力)。答案应选 B 2.利用F浮=F向上-F向下 进行计算: 例5. 如图一正方体物块边长为0.1米,放入水中,其下表面所受水的压强为2000 帕。求:正方体物块所受浮力大小? [分析与解答]: 下表面压强为: p?=2000帕 下表面压力为: F?=ps=2000帕×0.01米2=20 下表面所处的深度: 2000帕P h1= = 千克/米3?10牛/千克?g1.0?1000 = 0.2米 上表面所处的深度:h= h1-0.1=0.1米 上表面所受的压强:p= ρhg=1.0×103千克/ 米3 ×0.1米 ×10牛/千克 =1000帕 上表面所受压力:F=ps=1000帕×0.01米2=10牛 物块受到的浮力:F浮=F`-F=20N-10N=10N (此题也可直接利用阿基米德原理来进行求解。) 3.利用F浮=G排=ρ 液 v排 g 进行计算 例6.体积为1厘米3的铁球投入水中,静止时所受浮力多大?若投入水银中呢? [分析与解答]:铁球投入水中静止时,由于ρ即:v铁=v排 ,所以有: F浮=ρ 水 铁 > ρ 水 ,则应下沉,没入水中, v排g =1.0×103千克/米3×10-6 米3×9.8牛/千克=9.8×10-3牛 铁球投入水银中静止时,由于ρ F?浮=G球=mg=ρ 铁 铁 < ρ 水银 ,则应漂浮,即有: v铁 g =7.9×103千克/ 米3×10-6 米3×9.8牛/千克 =7.742×10-2牛 很多同学在计算铁球投入水银中所受到浮力时,都写成: F浮= ρ 水银 v排 g=13.6×103千克/ 米3×10-6 米3×9.8牛/千克=0.133牛 液 此种方法错在利用F浮= ρv排 g时v铁≠v排所致。 (三)、关于浮力的综合运算: 例7.某容器的水面漂浮一块冰,当冰全部熔化成水时,水面的高与来相比应 ( ) A 上升 B 下降 C 不变 D 三种情况都有可能 [分析与解答]:此题关健在于冰漂浮在水面上时,其排开水的体积v排 与冰全部熔化成水后水的这部分体积v水 之间的大小关系。 先利用漂浮时F浮=G,即ρ由m水 =m冰, 即ρ 答案应选 C 水v水 =ρ 水 v排 g=ρ 冰 v冰 g可得v排 = 9 v冰,又冰熔化成水时 10 冰v冰可得v水 = 9 v冰,所以液面应保持不变。 10 例8.已知物体的总体积为0.01米3,当物体静止浮在水面上时,浸入水中部分体积 为总体积的,求物体密度和使物体浸入水中静止时向下的压力F的大小。 [分析与解答]:此题应结合物体的沉浮条件和阿基米德原理来求解。 物体漂浮 G = F浮,即ρ ρ 物 物 35 v物 g=ρ 水 v排 g=ρ 水 3 v物 g 5 = ρ 35 水 =0.6×103千克/ 米3 使物体全部浸入水中,增加的浮力即为向下的压力F的大小: F=F?浮 =ρ 水 2 v物 g 5 25 =1.0×103千克/ 米3××0.01 米3×9.8牛/千克=39.2牛 例9. 如图所示:一个体积为0.2 分米3 ,密度为7.9×103千克/ 米3的铁球用细线 与一个密度0.5×103千克/ 米3为体积为5 分米3的木块连在一起,放在一个容器内,取g=10牛/千克 求: (1)不断缓慢向容器中注入水,则当水浸没木块体积为3 分米3时细线的拉力有多大? (2)继续向容器中注水,木块浸入水中的体积达多大时铁球对容器底的压力减小到零? [分析与解答]:(1)取木块为研究对象它受浮力为: F浮= ρ 水 v排 g =1.0×103千克/ 米3×3×10-3米3×10牛/千克=30牛 木块的重力为:G= ρ 木 v木 g =0.5×103千克/ 米3×5×10-3米3×10牛/千克=25牛 所以细线的拉力为T =F浮-G=30牛-25牛=5牛 篇二:浮力的计算公式 浮力的计算(选择题) 1、(2011?温州)将空矿泉水瓶慢慢压入水中,直到完全浸没.下列对矿泉水瓶受到的浮力分析不正确的是( ) A、矿泉水瓶受到水对它的浮力 B、浮力的方向竖直向上 C、排开水的体积越大,受到的浮力越大 D、浸没后,压入越深,受到的浮力越大 2、(2011?淮安)如图所示,是游玩海底世界时,小华观察到的鱼吐出气泡上升情景.气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体的压强变化情况是( ) A、浮力、压强均变小 B、浮力、压强均变大 C、浮力变大,压强变小 D、浮力、压强均不变 3、(2010?泰安)将同一个正方体物体先后放入a、b、c三种液体中,物体静止时如图所示.则下列判断正确的是( ) A、在三种液体中,物体受到的浮力相等 B、在三种液体中,物体受到的浮力不相等 C、液体的密度ρa>ρb>ρc D、在三种液体中,物体下表面受到的液体压强相等 4、(2010?柳州)如图所示,体积相等的三个小球静止在水中,关于它们受到的浮力大小正确是( ) A、FA>FB>Fc B、FA<FB<Fc C、FA>FB=Fc D、FA<FB=Fc 5、(2010?葫芦岛)把适量的铁丝绕在筷子的一端制成一个“密度计”.如图所示,将它先后放到密度分别为ρ1、ρ2的不同液体中,静止后受到的浮力分别为F1、F2.下列关系正确的是( ) A、ρ1<ρ2,F1<F2 B、ρl<ρ2,F1=F2 C、ρl>ρ2,F1>F2 D、ρl>ρ2,F1=F2 6、(2010?广安)在下列几种情形中,物体所受浮力增大的是( ) A、从海水中走向沙滩的游泳者 B、从长江入海口驶向大海的轮船 C、正在码头装载货物的轮船 D、海面下正往深水处下潜的潜艇 7、(2010?福州)在浅海中潜入海底观光是人们旅游休闲的方式之一.人从水下2m继续下潜的过程中他受到海水的浮力和压强变化的情况是( ) A、浮力逐渐变小 B、浮力逐渐变大 C、压强逐渐变小 D、压强逐渐变大 8、(2010?百色)下列四个情景中,浮力增大的物体是( ) A、从河岸沙滩走入深水处的游泳者 B、从长江驶入大海的轮船 C、海面下正在下沉的潜艇 D、在码头卸载货物的货轮 9、(2009?郑州)如图所示,一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面,把它放入水中某处恰好处于静止状态,如果从底部缓慢放出一些水,则铅块及气球( ) A、仍能静止 B、向下运动 C、向上运动 D、静止.向上或向下运动都有可能 10、(2009?宜昌)一艘轮船在海上遭遇风暴沉没,它从开始下沉到完全没入水中前,所受到的浮力变化情况是( ) A、增大 B、不变 C、减小 D、无法判断 11、(2009?太原)把质量相等的实心木球和实心铝球浸没于某种液体中,放手后,木球悬浮而铝球下沉,静止后它们所受浮力的大小关系是( ) A、F木=F铝 B、F木<F铝 C、F木>F铝 D、无法确定 12、(2009?莆田)下列情形中,浮力增大的是( ) A、游泳者从海水中走上沙滩 B、轮船从长江驶入大海 C、海面下的潜艇在下潜 D、“微山湖”号补给舰在码头装载货物 13、(2009?河北)一物体(长方体)漂浮在液面上,如图(甲)所示,对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置.已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F浮,p、F浮与h的关系如图(乙)所示.其中正确的是( ) A、①③ B、①④ C、②③ D、②④ 14、(2009?杭州)重100牛的水可以产生的最大浮力为( ) A、一定小于100牛 B、一定大于100牛 C、一定等于100牛 D、可以大于100牛 15、(2009?海南)将重为6N的物体浸没在水中,它排开水的重是5N,则物体在水中受到的浮力是( ) A、6N B、5N C、1N D、11N 16、(2009?广安)浸在水中的物体,关于它们受到的浮力,下列说法中正确的是( ) A、沉在水底的物体比漂在水面的物体受到的浮力小 B、浸没在水中的物体在水中的位置越浅受到的浮力越小 C、物体排开水的体积越小受到的浮力越小 D、物体的密度越大受到的浮力越小 17、(2008?自贡)在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象.若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为( ) A、1.8×103千克/米3 B、2.3×103千克/米3 C、2.8×103千克/米3 D、3.2×103千克/米3 18、(多选题)(2008?宜宾)如图所示,一个重50N的金属球,在盛水的容器中静止,用弹簧弹簧测力计的示数为30N.关于金属球的下列说法中,正确的是( ) A、金属球受到的浮力可能是20N B、金属球受到两个力的作用 C、金属球的密度可能是2.5g/cm3 D、金属球对容器底部的压力是20N 19、(2008?天水)体积相同,密度不同的三个实心小球A、B、C,放人同种液体中静止时,所处位置如图所示.则三个小球密度大小的关系是( ) A、ρA=ρB=ρc B、ρA<ρB=ρC C、ρA<ρB<ρc D、ρA>ρB>ρC 20、(多选题)(2008?天津)用弹簧测力计称得容器和水的总重为5N (如图甲所示).将体积为10cm3的物体A全部投入水中,弹簧测力计的示数T1为0.4N (如图乙所示).若将容器、水和浸没水中的物体A用弹簧测力计一起称量 (如图丙所示),弹簧测力计的示数为T2.则( ) A、浸没水中的物体A所受浮力为0.1N B、浸没水中的物体A所受浮力为0.4N C、弹簧测力计的示数T2为5.5N D、弹簧测力计的示数T2为5.1N 21、(2008?莆田)我国沉船打捞人员在南海打捞宋朝的商船.潜水员在水面下作业,当他继续下潜的过程中,以下说法正确的是( ) A、所受浮力变大,压强变大 B、所受浮力变大,压强变小 C、所受浮力不变,压强变大 D、所受浮力不变,压强不变 22、(2008?内江)下列关于浮力的有关说法中,正确的是( ) A、只要液体的密度越大,物体所受的浮力就一定越大 B、只要物体的体积越大,物体所受的浮力就一定越大 C、阿基米德原理只适合于液体,不适合于气体 D、物体所受浮力的大小与物体的形状无关 23、(2008?梅州)小张看到鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,他沿杯璧缓慢加入清水使鸡蛋下沉.在此过程中鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图象可能是图中的( ) A、 B、 C、 D、 24、(多选题)(2008?怀柔区)甲、乙两个实心物块,它们的质量相同,其密度分别是0.8×103㎏/m3和0.4×103㎏/m3,甲、乙物块均用弹簧拉住,使它们静止在水中,如图所示,此时( ) A、甲、乙物块所受浮力之比为1:2 B、甲、乙物块所受浮力之比为2:1 C、甲、乙物块所受弹簧拉力之比为2:3 D、甲、乙物块所受弹簧拉力之比为1:6 25、(2007?烟台)关于物体受到的浮力,下列说法正确的是( ) A、漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大 B、物体排开水的体积越大受到的浮力越大 C、没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大 D、物体的密度越大受到的浮力越小 26、(2007?深圳)如图所示,四个体积相同的小球,把它们放在水中静止,甲有1/5体积露出水面,乙有1/2 体积露出水面,丙悬浮在水中,丁沉在水底,则所受浮力最小的是( ) A、甲球 B、乙球 C、丙球 D、丁球 27、(2007?钦州)如图所示,我省某高校研制的水下机器人在海面下作业,若它继缝下潜,在此过程中( ) A、所受浮力变大,压强变大 B、所受浮力变大.压强变小 C、所受浮力不变.压强变大 D、所受浮力不变.压强不变 28、(2007?鸡西)小丰和同学坐船在兴凯湖游玩,下列说法中正确的是( ) A、船开向湖心的过程中,船受到的浮力逐渐增大 B、小丰他们在船上走动时,船受到的浮力将减小 C、小丰他们在下船过程中.船受到的浮力将逐渐减小 D、小丰他们下船后,船舷到水面的距离将减小 29、(2007?河北)在以下情况中,带“.”物体所受浮力增大的是( ) A、大江中的石块被冲入大海 B、长江中的轮船驶入大海 C、海面下正在上升的潜水艇 D、停泊在海港内的轮船卸载货物 篇三:水浮力计算公式 地下室例如层高4米,那么浮力是40,施工的时候就不用考虑了,因为有采取降水措施 计算底板时候应该考虑减掉底板自重及恒载 ,例如板厚200,恒载输入的2(一般为建筑找平荷载),那么底板净浮力就应该为40-25*0.2-2=33kn/m2 但是你计算抗浮的时候,在软件里面又是按正向输入的,大部分软件暂时还无法倒着输入荷载,只能正向输入荷载抗浮验算,恒输入0,活输入33,但是这个时候正向倒荷载下去你梁板自重又自动算上去了 所以你们总工说要再减一次自重是正确的,也有人在砼,钢筋容重那里输入为0,这样就不会再计算自重了,但是这样怕软件计算出错,最好还是按浮力减两次自重,一次恒载这种方式最保险 然后出图时候配筋按倒置配筋,上部为全贯通筋,下部为部分通筋,其他支座,对配筋还有一个要注意 这个时候面筋按底部计算的结果,底筋按上部结果配筋,但是底筋的贯通筋位置还要对一次正常地下室地面荷载计算下的底筋,因为这个时候正常荷载的配筋可能比浮力配筋值大(例如地下室车库恒2.0,活4.0) 补充一下,如果是PKPM软件在录入荷载的时候也可以选择不考虑楼板自重,这样就只要减一次就行了额,有一些软件(例如广厦)默认是自动计算梁板自重的就要减两次 篇四:浮力公式一览表 浮力公式一览表 ①、F浮 = G排 ----------------------(阿基米德原理) ②、F浮 = ρ液g v排 -----------------(F浮 = G排 的具体表达式 ) ③、F浮 = F↑- F↓ ---------------- (浮力的实质) ④、F浮 =(P↑- P↓)S ------------(柱状体) ⑤、F浮 =︱F前- F后︱ ------------(直筒型容器) ⑥、F浮 =︱P前- P后︱S ------------(直筒型容器) ⑦、F浮 =G物 - F拉 -----------------(在实验时,常用来测量浮力大小) ⑧、F浮 =G物 -------------------------(物体处于漂浮或悬浮状态) F支 =(ρ物-ρ液)g v ---------(浸没) F拉 =︱ρ物-ρ液︱g v ---------(浸没) ΔF拉 = ΔF支 = ΔF浮 = ΔF压 = ΔP·S ---------(直筒型容器) 物体沉浮条件: G物 < F浮 或 ρ物 < ρ液 ---------------(物体上浮或漂浮) G物 = F浮 或 ρ物 = ρ液 ---------------(物体悬浮在液体中) G物 >F浮 或 ρ物 > ρ液 ---------------(物体下沉) ∵ G物 浮 = ρ物g v物 ρ物 = ------------(浸没) 液g v排 浮 G物 ρ ρ = 液∴ ρ物 = 浮 液F浮ρ物物 1. 液体对圆筒形容器底部的压力的公式:F压=G液+F浮 2. 物体在露出液面后上提的过程中,ΔF浮= ρ液g (其中“h”为物体露出液面后物体上升的高度) s1 s2 s1-s2 h 1、什么是v排 ? 答:物于浸,没于全;液于变,盈于溢,溢于和。 2、上述8个浮力公式最常用的是哪几个? 答:通常用公式:“F浮 = ρ液g v排”和“F浮 =G物”(漂浮或悬浮)。但拔高题 往往用公式:“F浮 =︱P前- P后︱S”和“ΔF拉 = ΔF支 = ΔF浮 = ΔF压 = ΔP·S”(直筒型容器) 点睛:先密浮沉方重式。 3、分析问题时,浮力的有哪些作用? 答:⑴、浸体浮重,即浮得重力,浸道体积。 G物 ⑵、利用 测量物体或液体密度。 F浮 4、如何判断液体中的金属体是空心还是实心的? 答:⑴、观:浮空沉惑 G物 ⑵、测:利用 测量物体密度,再与该种金属密度作比较。 F浮 5、如何分析漂浮在液面上的容器内物体投放液体后,液面高度的变化情况? 答:油升沉降漂悬稳 篇五:计算浮力常用的几种方法 计算浮力常用的几种方法 培校初中部 靳 强 浮力是中学阶段物理教学的一个重点,也是一个难点,尤其是浮力的计算,对这类题目,学生往往不能得心应手。本人就几年的教学点滴经验总结如下,与其他同仁交流。 一、根据浮力产生的原因——压力差法: F浮=F向上-F向下 ,其中,F向上是物体在液体中下表面受到液体的向上的压力,F向下是物体上表面受到液体向下的压力。 适用条件:形状规则的圆柱体、正方体等。 二、称量法: (1)先测出物体的重力G (2)当物体放在液体中静止时,读出弹簧测力计的示数G′ (3)由力的平衡知识求出浮力:F浮=G – G′ 三、阿基米德原理法: F浮=G排= m排g=ρ 体的重力,m液gV排,其中,G排为物体浸在液体中时排开液排物体浸在液体中时排开液体的质量,ρ液为液体的密度,V排为物体在液体中排开液体的体积。 2.公式:F浮=G排= ρ液gV排 3.适用范围:液体和气体。是计算浮力普遍适用的公式。 四、平衡力法 :平衡力法是浮力计算中最常用的方法.其基本思路是:确定研究对象,分析物体的受力情况,特别注意力的方向,当物体漂浮或悬浮在液体中时,建立力的平衡方程,利用公式F 受到的浮力和重力相等。 注意,在解决浮力计算问题时,不要只拘泥于一种方法,有较多的题目可以用几种不同的方法去解决,甚至必须用不同方法交替使用才能解答,因此,作为学生必须牢固掌握这几种不同计算方法的特点,具体问题具体分析,灵活应用。 浮=G物,即物体