Ⅰ 物理杠杆,压强,浮力三大块重要知识点的特点,知识结构,考点与他们各自的特点
压强
⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)
公式: F=PS 【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】
改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】
产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。 [深度h,液面到液体某点的竖直高度。]
公式:P=ρgh h:单位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高
测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
浮力
1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物体排开液体的体积)
3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差
4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液
当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时:F浮<G物 且 ρ物>ρ液
简单机械
⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离
通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。
定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。
动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。
⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS 功的单位:焦耳
3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。
W=Pt P的单位:瓦特; W的单位:焦耳; t的单位:秒。
Ⅱ 物理杠杆(涉及浮力和压强)
对于A端
△Fa=减少的拉力=增加的支持力=增加的压力=增加的压强×C的底面积=4000Pa×(0.1m)^2=40N
对于B端
△Fb=减少的拉力=浮力F浮
△Fa×AO=△Fb×OB
40N×AO=△Fb×2AO
F浮=△Fb=20N
A正确
B错误
A端原来的拉力
Fa0=Fa+△Fa=10N+40N=50N
Fa0×AO=Gd×BO
50N×AO=Gd×2AO
Gd=25N
md=Gd/g=25N÷10N/kg=2.5Kg=2500g
ρd=md/Vd=2500g/2000cm^3=1.25g/cm^3=1250Kg/m^3
D错误
液体密度
ρ=F浮/V排g=F浮/Vdg=20N÷0.002m^3÷10N/kg=1000Kg/m^3
C错误
Ⅲ 初三物理题(浮力、压强)
6. (1)参考方案一:
器材:轻质杠杆,细绳,铁架台
说明:利用省力杠杆,在一端用较小的弹簧测力计的拉力,在另一端可以获得较大的力拉吸盘.
参考方案二:
器材:定滑轮,钩码,细绳,铁架台
说明:用钩码作为配重,利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力.
参考方案三:
器材:定滑轮,动滑轮,细绳,铁架台
说明:将定滑轮和动滑轮组成省力的滑轮组,再用弹簧测力计向上拉动即可.
(2)方案一中:吸盘中排气不清(或有少量空气);气密性不好;吸盘脱离玻璃板时太快,造成读取弹簧测力计示数不准确;弹簧测力计自身受到重力;杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方等.
方案二中:吸盘中排气不清(或有少量空气);气密性不好;吸盘脱离玻璃板时太快,造成读取弹簧测力计示数不准确;弹簧测力计自身受到重力;滑轮与轴间有摩擦等.
方案三中:吸盘中排气不清(或有少量空气);气密性不好;吸盘脱离玻璃板时太快,造成读取弹簧测力计示数不准确;弹簧测力计自身受到重力;滑轮与轴间有摩擦;动滑轮有重力等.
Ⅳ 求超难物理题!要求:有浮力、杠杆、滑轮任有其二;至少要列五个方程组成的方程组才能解;在附加详细解答
如图,小明用机械提升重物,当小明自由站在地面上时,对地面的压强是p人=20000帕。当动滑轮下挂一个与小明重量相同的重物甲时,他用力匀速提起杠杆的A端,使杠杆平衡,但此时对地面的压强为p1=45000帕,这时滑轮组的机械效率为∩1,当动滑轮下挂一个1200N重量的重物乙时,他用力匀速提起杠杆的A端,使杠杆平衡,但此时对地面的压强为p2=55000帕,这时滑轮组的机械效率为∩2,如果OA:OB=1:2,求小明的重量和两次机械效率的比值
解得
G动=G人/4=200N
G人=800N
η1=G人/(G人+G动)=4/5
η2=1200/(1200+G动)=6/7
η1/η2=14/15
Ⅳ 初三物理上册知识框架图
第十章《多彩的物质世界》复习提纲
一、宇宙和微观世界
1、宇宙由物质组成:
2、物质是由分子组成的: 任何物质都是由极其微小的粒子组成的,这些粒子保持了物质原来的性质
3、固态、液态、气态的微观模型:
固态物质中,分子与分子的排列十分紧密有规则,粒子间有强大的作用力将分子凝聚在一起。分子来回振动,但位置相对稳定。因此,固体具有一定的体积和形状。 液态物质中,分子没有固定的位置,运动比较自由,粒子间的作用力比固体小。因此,液体没有确定的形状,具有流动性。 气态物质中,分子间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子之间的作用力很小,易被压缩。因此,气体具有很强的流动性。
4、原子结构
5、纳米科学技术
二、质量:
1、定义:物体所含物质的多少叫质量。
2、单位:国际单位制:主单位kg ,常用单位:t g mg
对质量的感性认识:一枚大头针约80mg 一个苹果约 150g
一头大象约 6t 一只鸡约2kg
3、质量的理解:固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变,所以质量是物体本身的一种属性。
4、测量:
⑴ 日常生活中常用的测量工具:案秤、台秤、杆秤,实验室常用的测量工具托盘天平,也可用弹簧测力计测出物重,再通过公式m=G/g计算出物体质量。
⑵ 托盘天平的使用方法:二十四个字:水平台上, 游码归零, 横梁平衡,左物右砝,先大后小, 横梁平衡.具体如下:
①“看”:观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。
②“放”:把天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻度线处。
③“调”:调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡。
④“称”:把被测物体放在左盘里,用镊子向右盘里加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。
⑤“记”:被测物体的质量=盘中砝码总质量+ 游码在标尺上所对的刻度值
⑥注意事项:A 不能超过天平的称量
B 保持天平干燥、清洁。
⑶ 方法:A、直接测量:固体的质量B、特殊测量:液体的质量、微小质量。
二、密度:
1、定义:单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、公式: 变形
3、单位:国际单位制:主单位kg/m3,常用单位g/cm3。这两个单位比较:g/cm3单位大。单位换算关系:1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3水的密度为1.0×103kg/m3,读作1.0×103千克每立方米,它表示物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×103千克。
4、理解密度公式
⑴同种材料,同种物质,ρ不变,m与 V成正比; 物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关,但与质量和体积的比值有关;密度随温度、压强、状态等改变而改变,不同物质密度一般不同,所以密度是物质的一种特性。
⑵质量相同的不同物质,密度ρ与体积成反比;体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比。
5、图象:左图所示:ρ甲>ρ乙
6、测体积——量筒(量杯)
⑴用途:测量液体体积(间接地可测固体体积)。
⑵使用方法:
“看”:单位:毫升(ml)=厘米3 ( cm3 ) 量程、分度值。
“放”:放在水平台上。
“读”:量筒里地水面是凹形的,读数时,视线要和凹面的底部相平。
7、测固体的密度:
说明:在测不规则固体体积时,采用排液法测量,这里采用了一种科学方法等效代替法。
8、测液体密度:
⑴ 原理:ρ=m/V
⑵ 方法:①用天平测液体和烧杯的总质量m1 ;②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分,读出量筒内液体的体积V;③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2 ;④得出液体的密度ρ=(m1-m2)/ V
9、密度的应用:
⑴鉴别物质:密度是物质的特性之一,不同物质密度一般不同,可用密度鉴别物质。
⑵求质量:由于条件限制,有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。
⑶求体积:由于条件限制,有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式V=m/ρ算出它的体积。
⑷判断空心实心:
第十二章《力和机械》复习提纲
一、弹力
1、弹性:物体受力发生形变,失去力又恢复到原来的形状的性质叫弹性。
2、塑性:在受力时发生形变,失去力时不能恢复原来形状的性质叫塑性。
3、弹力:物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力,弹力的大小与弹性形变的大小有关
二、重力:
⑴重力的概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是:地球。
⑵重力大小的计算公式G=mg 其中g=9.8N/kg 它表示质量为1kg 的物体所受的重力为9.8N。
⑶重力的方向:竖直向下 其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和 面是否水平。
⑷重力的作用点——重心:
重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点
☆假如失去重力将会出现的现象:(只要求写出两种生活中可能发生的)
① 抛出去的物体不会下落;② 水不会由高处向低处流③ 大气不会产生压强;
三、摩擦力:
1、定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。
2、分类:
3、摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,有时起阻力作用,有时起动力作用。
4、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得
5、在相同条件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。
6、滑动摩擦力:
⑴测量原理:二力平衡条件
⑵测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。
⑶ 结论:接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。由前两结论可概括为:滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。
7、应用:
⑴理论上增大摩擦力的方法有:增大压力、接触面变粗糙、变滚动为滑动。
⑵理论上减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(滚动轴承)、使接触面彼此分开(加润滑油、气垫、磁悬浮)。
练习:火箭将飞船送入太空,从能量转化的角度来看,是化学能转化为机械能太空飞船在太空中遨游,它 受力(“受力”或“不受力”的作用,判断依据是:飞船的运动不是做匀速直线运动。飞船实验室中能使用的仪器是 B (A 密度计、B温度计、C水银气压计、D天平)。
四、杠杆
1、 定义:在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明:①杠杆可直可曲,形状任意。
②有些情况下,可将杠杆实际转一下,来帮助确定支点。如:鱼杆、铁锹。
2、 五要素——组成杠杆示意图。
①支点:杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。
②动力:使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
③阻力:阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。
说明 动力、阻力都是杠杆的受力,所以作用点在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂:从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。
⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。
画力臂方法:一找支点、二画线、三连距离、四标签
⑴ 找支点O;⑵ 画力的作用线(虚线);⑶ 画力臂(虚线,过支点垂直力的作用线作垂线);⑷ 标力臂(大括号)。
3、 研究杠杆的平衡条件:
① 杠杆平衡是指:杠杆静止或匀速转动。
② 实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是:可以方便的从杠杆上量出力臂。
③ 结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成:F1 / F2=l2 / l1
解题指导:分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。(如:杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。)
解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4、应用:
名称 结 构
特 征 特 点 应用举例
省力
杠杆 动力臂
大于
阻力臂 省力、
费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀
费力
杠杆 动力臂
小于
阻力臂 费力、
省距离 缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力
不费力 天平,定滑轮
说明:应根据实际来选择杠杆,当需要较大的力才能解决问题时,应选择省力杠杆,当为了使用方便,省距离时,应选费力杠杆。
五、滑轮
1、 定滑轮:
①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动
的距离SG(或速度vG)
2、 动滑轮:
①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,
也可左右移动)
②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍
的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F= 1 2G只忽略轮轴间的摩擦则 拉力F= 1 2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)
3、 滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F= 1 n (G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)
④组装滑轮组方法:首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
第十三章《压力和压强》复习提纲
一、固体的压力和压强
1、压力:
⑴ 定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵ 压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F = 物体的重力G
⑶ 固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。
G G F+G G – F F-G F
2、研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法。和 对比法
3、压强:
⑴ 定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量
⑶公式 p=F/ S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。
A使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
B特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强p=ρgh
⑷压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa 。成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa 。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N
⑸ 应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄
4、一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:
处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式 p= F/S )。
二、液体的压强
1、液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。
2、测量:压强计 用途:测量液体内部的压强。
3、液体压强的规律:
⑴ 液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
⑵ 在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑶ 液体的压强随深度的增加而增大;
⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。
4、压强公式:
⑴ 推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。
⑵推导过程:(结合课本)
液柱体积V=Sh ;质量m=ρV=ρSh
液片受到的压力:F=G=mg=ρShg .
液片受到的压强:p= F/S=ρgh
⑶液体压强公式p=ρgh说明:
A、公式适用的条件为:液体
B、公式中物理量的单位为:p:Pa;g:N/kg;h:m
C、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象:
5、F=G F<G F>G
6、计算液体对容器底的压力和压强问题:
一般方法:一首先确定压强p=ρgh;二其次确定压力F=pS
特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F用p=F/S
压力:①作图法②对直柱形容器F=G
7、连通器:⑴定义:上端开口,下部相连通的容器
⑵原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平
⑶应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压
1、概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。
2、产生原因:因为 空气受重力并且具有流动性。
3、大气压的存在——实验证明:
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4、大气压的实验测定:托里拆利实验。
(1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
(4)说明:
A实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
B本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3 m
C将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
D若外界大气压为H cmHg 试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。
H cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg
E标准大气压: 支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
2标准大气压=2.02×105Pa,可支持水柱高约20.6m
5、大气压的特点:
(1)特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(2)大气压变化规律研究:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa
6、测量工具:
定义:测定大气压的仪器叫气压计。
分类:水银气压计和无液气压计
说明:若水银气压计挂斜,则测量结果变大。 在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。
7、应用:活塞式抽水机和离心水泵。
8、沸点与压强:内容:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用:高压锅、除糖汁中水分。
9、体积与压强:内容:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。
应用:解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。
☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例?
答:①用塑料吸管从瓶中吸饮料②给钢笔打水③使用带吸盘的挂衣勾④人做吸气运动
三、浮力
1、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力 叫浮力。
2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体
3、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。
4、物体的浮沉条件:
(1)前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
(2)请根据示意图完成下空。
下沉 悬浮 上浮 漂浮
F浮 < G F浮 = G F浮 > G F浮 = G
ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物
(3)、说明:
① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3)ρ
分析:F浮 = G 则:ρ液V排g =ρ物Vg
ρ物=( V排/V)•ρ液= 2 3ρ液
③ 悬浮与漂浮的比较
相同: F浮 = G
不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V排=V物
漂浮ρ液 <ρ物;V排<V物
④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮 与G或比较ρ液与ρ物 。
⑤ 物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F则物体密度为:ρ物= Gρ/ (G-F)
⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
5、阿基米德原理:
(1)、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
(2)、公式表示:F浮 = G排 =ρ液V排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
(3)、适用条件:液体(或气体)
6:漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高,)
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小;
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
7、浮力的利用:
(1)、轮船:
工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。单位 t 由排水量m 可计算出:排开液体的体积V排= ;排开液体的重力G排 = m g ;轮船受到的浮力F浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。
(2)、潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
(3)、气球和飞艇:
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
(4)、密度计:
原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大
8、浮力计算题方法总结:
(1)、确定研究对象,认准要研究的物体。
(2)、分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。
(3)、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
计算浮力方法:
①称量法:F浮= G-F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法:F浮= F向上 - F向下(用浮力产生的原因求浮力)
③漂浮、悬浮时,F浮=G (二力平衡求浮力;)
④F浮=G排 或F浮=ρ液V排g (阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)
⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用)
Ⅵ 有关九年级杠杆问题和浮力问题的典型难题和答案
浮力综合练习
一、选择题:
1、关于浮力,下列说法不正确的是 ( )
A、在液体中的物体不一定受到浮力
B、沉下去的物体受到的浮力一定比浮上来的物体受到的浮力小
C、浮力大小与受到浮力物体的运动状态无关
D、体积相等的铁球和木球都浸没在水中,它们受到的浮力一样大
2、将一个铜块挂在弹簧秤上,当铜块浸在水中时,弹簧秤的示数之差表示铜块受到的( )
A、浮力大小 B、重力大小 C、重力和浮力之差 D、重力和浮力之和
3、同一木块先后漂浮在酒精、水、水银中,比较三种情况中,木块所受到的浮力大小()
A、酒精中最大 B、水中最大 C、水银中最大 D、一样大
4、一只新鲜鸡蛋,沉没在盛有水的烧杯里,要使鸡蛋离开杯底,可采用的方法有( )
A.加热 B.加盐 C.加酒精 D.加水
5、重力为0.3牛的石蜡漂浮在水面上,这时石蜡受到的浮力是( )
A、大于0.3牛 B、等于0牛 C、等于0.3牛 D、无法确定
6、一艘轮船从海里驶入河里,轮船受到的浮力大小将( )
A、变小 B、变大 C、不变 D、无法判断
7、把某一实心金属球放入某种液体,它一直沉到底,这是因为( )
A.金属球不受浮力 B. 金属球所受的重力大于所受的浮力
C. 金属球所受的重力大 D.金属球所受浮力大于它所受的重力
8、质量为1kg,密度为0.4×103kg/m3的木块,在水中静止时所受浮力是( )
A.1kg B.2.5kg C.9.8N D.24.5N
9、一密度均匀的实心物体悬浮在某一种液体中,若将此物体均匀地切成两块,并轻轻地取出一半,余下的一半在液体中( )
A、将上浮 B、将下沉 C、仍然是悬浮 D、以上情况都有可能出现
10、潜水艇潜入水下越深,受到水的压强和浮力(忽略潜水艇的体积变化)将是 ( )
A、压强越大,浮力越小 B、压强越大,浮力不变
C、压强不变,浮力不变 D、压强越小,浮力越大
11、液体中物体受到浮力的原因是( )
A. 物体受到的重力和液体对物体的压力的合力 B. 液体对物体的向上的压力
C.物体受到液体对它的向上、向下的压力有压力差 D液体对物体的向上的压强
12、一个空心的铜球放在水中,则( )
A.一定沉在水中 B.一定浮在水面上 C.一定悬浮在水中 D.三种情况都有可能
13、某物体的质量为60克,当把它放进盛满水的容器时,溢出50毫升的水,则此物体 ( )
A.浮在水面上 B.沉到容器底部 C.悬浮在水中 D.无法判断
14. 如下图所示,把一个自制的密度计分别放入两种不同的液体中(左图
为甲液体,右图为乙液体),由此得出的下列判断正确的是( )
A、这个密度计在甲液体中受到的浮力较大
B、这个密度计在乙液体中受到的浮力较大
C、甲种液体的密度较大 D.密度计B处的刻度值应大于A的处的刻度值
15.一块冰块漂浮在水面上时容器底部受到的压强为P1,当冰全部熔化后,容器底受到的水的压强为P2,则两压强关系一定是( )
A.P2=P1 B.P2<P1 C.P2>P1 D.若原来装满水,则P2≠P1
二、填空题:
16.浸在液体中的物体,如果受到的浮力__________受到的重力,物体就上浮,如果浮力__________重力,物体就下沉,如果浮力__________重力,物体就可以停留在液体中的任何深度的地方(呈悬浮状态)。
17.潜水艇的下潜和上浮是靠改变______________来实现的,飞艇的主要组成部分是气囊,在里面装着____________比空气小的气体,当飞艇受到的重力_______(填“大于”、“等于”或“小于”)浮力时就能升空。
18.一艘轮船的排水量为3×105千克,它满载时受到的浮力是_____________牛。(g=10N/Kg)
19.密度计是测量__________的仪器。把它放在密度较大的液体中,它排开的液体体积__________ (填“较大”或“较小”)。
20.在河边有一打在水中的木桩,浸入水中部分的体积是10分米3,露出水面部分体积为2分米3,木桩受到的浮力是 牛。
21.木块的密度为0.6×103kg/m3,冰块的密度为0.9×103kg/m3,若它们等重,且都漂浮在水面上,则木块受到的浮力______冰块所受到的浮力,木块浸没在水中的体积______冰块浸没在水中的体积(均填"大于"、"小于"或"等于")。
三、计算题:
22、如下图所示,重为10N的小球悬浮在盛水杯中,用力的图示法 表示小球所受的浮力和重力。
23、一个重为5牛的小球,体积为0.5分米3,如果把它浸没在水中,它是上浮还是悬浮还是下沉?(g=10N/Kg)
24、一个体积为5升的氢气球,自重(包括气球和吊篮及里面氢气)为0.01牛,要用多大力拉住它才能使气球不会飞向空中?(ρ空气=1.29千克/米3,ρ氢气=0.09千克/米3, g=10N/Kg)
25、求一个金属球用弹簧称测得在空气中的重力为54牛,把它浸没在水中,弹簧秤的示数变为34牛,求(1)金属球受到的浮力是多大?(2)金属球的体积是多少米3?(3)该球可能是由什么金属制成的? (g=10N/Kg)
26、一个物体在空气中用弹簧秤称,读数为1.6牛,或把物全部浸没在水中,弹簧秤的读数为0.6牛。
求①此物体所受的浮力
②物体的体积
③物体的密度。
27、有一根最多能承受4牛力的绳子,用它将一个密度为0.6×103千克/米3,质量为0.9千克的木块固定在水中(如图所示),绳子会断吗?请通过计算回答。
28.算一算:(1)总质量为400千克的气球,上升到一定高度时停留在空中,此时气球受到的浮力多少牛顿?若该气球的体积为320米3,则此高度空气的密度多大?
29.体积是100厘米3的正方体石块,浸没在水中时,受到的浮力是多少牛?如果此时正方体的上表面受到向下的压力是2.5牛,则下表面受到向上的压力是多少牛?
30.把一个质量为200克的金属球放入盛有水的量杯里,杯中水面上升的体积为150厘米3,这个球在水中是下沉还是上浮?
31.一个重为88.2牛的球放入油中静止时,受到的浮力为78.4牛,若将该球放入水中,静止时,球受到的浮力是多少牛?(油的密度为0.8克/米 )
32.一物体浮在水面时,露岀水面的体积与浸在水中的体积之比为2 :3 ,则这个物体的密度是多大?
荅案:
一.选择题。1-5,BADBC,6-10,CBCCB,11-15,CDBCA
二.填空题。16,大于、小于、等于,17,自身的重力、密度、小于。、
18,3×10 。19,液体密度,较少。20,0
21,等于、等于。
22,觧:G=F =10N
23.。觧:F = gV =1.0×10 千克 /米×10N/Kg×0.5×10 m =5N
G=5N= F =5N 悬浮
24.觧:F = gV =1.29Kg/m ×10N/Kg×5×0.001m = 0.064N
F =F -G =0.064N-0.01N=0.054N
25.。觧:(1)F =G-G =54N-34N=20N
(2)V =V = = =2×10 m
(3) = = =2.7×10 Kg/m
26.觧:(1)F =1N, (2)V =10 m (3) =1.6×10 Kg/m
27. 觧:F =6N 会断
28,觧:(1)4000N (2)1.25Kg/m
29,觧:(1)1N (2) 3.5N
30,觧:下沉
31,觧:88.2N
32,觧:400Kg/m
Ⅶ 物理 关于浮力、杠杆的题
浮力问题的研究
蒋吉勇
浮力问题是力学的重点内容之一,也是力学的难点,涉及到的知识点较多,且综合性较强,学生学习浮力的有关内容时,对浮力概念理解不透,导致学生对物理过程的理解及解题方法发生混淆,含混不清。现列举一些关于浮力问题的解法加以分析,以提高读者的解题技巧。
一、判断物理是否受浮力
物体浸在液体中是否受浮力,我们判断的依据是浮力产生的原因,若浸在液体里的物体受到液体向上和向下的压力差,就受到浮力,反之则没有受到浮力。
例1. 图1中A、B都浸没于液体中,A与容器侧壁紧密接触,B与容器底紧密接触。则:A、B两物体是否受到浮力( )
A. A、B都受到浮力
B. A不受浮力,B受到浮力
C. A、B都不受到浮力
D. A受浮力,B不受浮力
分析:因为B物体下表面没有与水接触,根本就不受水对它的压力,所以无压力差,因而不受浮力。而A物体上下表面都与水接触,受到浮力。
故选D。
二、关于浮力的大小
根据阿基米德原理公式 可知,浸在液体里的物体,所受浮力的大小只决定于液体的密度和物体排开液体的体积,而与其它任何因素都无关。
例2. 如图2,A、B、C三个物体的体积相同,则它们所受的浮力大小关系是( )
A. B.
C. D.
分析:A、B、C都浸在同一液体中, ,所以 ,而 ,所以 ,所以 。
故选C。
三、判断物体的浮沉
浸入液体里的物体的浮沉情况,决定于物体所受浮力大小与重力大小关系。当 ,物体就下沉;当 ,物体就上浮;当 时,物体可能是悬浮,也可能是漂浮。而与物体的体积、物体的质量等因素无关。
例3. 关于物体的沉浮,下列说法中正确的是( )
A. 体积大的物体在液体中一定上浮
B. 质量大的物体在液体中一定下沉
C. 如果物体所受的浮力和重力相等,那么物体一定悬浮
D. 空心的物体在液体中不一定上浮
分析:体积大的物体,它的重力不一定小于它受到的浮力;重力大的物体不一定大于它受到的浮力;浮力和重力相等有可能是悬浮,也有可能是漂浮;空心物体的重力有可能大于它受到的浮力。
故选D。
四、关于容器中液面位置的变化
在容器中发生物理变化前,物体处于什么状态,重力与浮力的关系;当物体发生物理变化后,要抓住物理量的关系。
例4. 盛食盐水的容器内漂浮着一冰块,冰熔化后,食盐水面将( )
A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 无法确定
分析:冰块未熔化前, ,当冰全部熔化成水后,所受的重力不变,即 ,于是可得:
因为 ,所以
所以食盐水面将上升,选A。
五、确定弹簧秤的示数
一个物体浸在液体中,要明确物体的受力方向,如果物体与容器底接触,还要注意物体受支持力作用,方向如何,根据平衡条件,确定建立方程。
例5. 质量为m的铁球沉于杯底,杯底对球的支持力为N,图3,现用弹簧秤通过细绳(绳重不计),以速度v匀速提升铁球,则铁球露出水面之前,弹簧秤的读数是( )
A. B. C. D. N
分析:重力的方向竖直向下,支持力和浮力方向竖直向上。
则:
又因为拉力的方向竖直向上
所以
解<1><2>得:
选D
六、判断物体是实心,还是空心
一个物体浸在液体中,除了受到浮力和重力以外,还要考虑到受到其它力的作用,如果物体挂在弹簧秤下,则还要受到弹簧秤的拉力,若处于平衡状态,关系有 。
例6. 已知金属球材料的密度为 。在空气中称时,弹簧秤读数是14.7N,浸没在水中称,弹簧秤的读数4.9N,则金属球( )
A. 空心 B. 实心 C. 可能空心,可能实心 D. 无法判断
分析:因为物体处于平衡状态,所以:
所以:此金属球是空心,选A。
七、判断杠杆的平衡
物体浸入液体前,根据杠杆的平衡条件确定两物体的体积之间的大小关系,浸入液体后,判定两物体受到的浮力大小,从而明确杠杆两端所受合力大小,再利用杠杆的平衡条件,判断是否平衡。
例7. 如图4,杠杆左右两端分别挂一铁块和铜块,杠杆处于平衡状态,现将其两边物体同时浸入水中,则杠杆( )
A. 杠杆仍保持平衡
B. 杠杆左端将向下倾斜
C. 杠杆右端将向下倾斜
D. 无法判断
分析:为了便于判断,我们可以假设两端的物体同时浸入密度刚好为 的液体中,左边铁块受到的浮力等于铁块的重力,故左端的合力为零,右边铜的重力仍大于它受到的浮力,合力大于零。根据杠杆的平衡条件,右端下沉。
选C。
八、求物质的密度
这种类型的问题,常利用平衡力法。当物体漂浮在液体表面或物体悬浮在液体中时, 。
例8. 木块浮在水面上,露出水面的体积占总体积的2/5,则木块的密度( )
A. B.
C. D.
分析:设液体密度为 ,物体的密度为 ,物体的体积为 ,浸入体积为 ,因为物体漂浮有:
也即有
所以有
即
选B
九、求压强
确定研究对象,对研究对象进行受力分析及所处状态分析,依题意列方程(组),求解未知量。
例9. 某一薄壁圆柱形容器,其底面积为 ,盛有密度为 的液体,将一质量为300 g的实心物体A放入液体中,物A有1/4露出液面,液体没有溢出,求物体A放入液体中前后,液体的压强变化了多少?
分析:物体A为研究对象,A受重力和浮力
得:
由于A排开液体的体积 等于两容器中液体体积的变化
所以
十、浮力与其它
例10. 如图5,一盛水的烧杯放在台秤上,台秤的示数为F,另有一金属块,其重为 与它同体积的水重为 ,若把该金属块浸没在水中,则台秤示数( )
A. F B. C. D.
分析:金属块浸没于水中, ,因为力的作用是相互的,金属块给水一个作用力 ,这个力使台秤示数增大,所以台秤的示数为 。
选C。
从以上的研究可以看出,有关浮力的综合题涉及的知识点较多,一般要涉及到阿基米德原理、公式、物体浮沉条件、物体受力平衡、密度、杠杆等知识。解题的一般步骤是:首先认真审题,明确已知条件,要求什么,然后对物体的受力情况和所处的状态进行分析,建立方程(组),求解。通过以上的分析培养学生思维的独创性、敏捷性,增强学生的解决问题的能力大有帮助。
Ⅷ 初二物理 杠杆方面的难题--高手来!
首先根据杠杆原理F1*L1=F2*L2,可知B端挂着球所受到的拉力F1=39.2N (19.6*OA=F1*OB).然后对球进行受力分析(受到杠杆的拉力、浮力和重力)可知:F1+f=mg ,其中浮力f=ρvg ,ρ是水的密度,10的3次方kg/m3。可以得出球的体积v,再根据铁的密度ρ1=7.8g/cm3, 用m=ρ1*v,算出的m与5 kg 比较,结果是大于5 kg ,所以它就是空心的了。(m算得是7.8kg)
因为我们用的ρ1是铁的真实密度。
Ⅸ 物理杠杆加浮力题
解:设大球的力臂为L大,小球的力臂为L小,大球的密度为ρ大,小球的密度为ρ小.
则两球在放入水中之前,根据杠杆的平衡条件可知:
G大L大=G小L小,
所以ρ大gV大L大=ρ小gV小L小,
则
ρ大gV大
ρ小gV小
=
L小
L大
;
当两球都浸没在水中时,根据杠杆的平衡条件可知:
(G大-F浮大)L大=(G小-F浮小)L小,
由阿基米德原理原理可得:
(ρ大gV大-ρ水gV大)L大=(ρ小gV小-ρ水gV小)L小,
则
ρ大gV大-ρ水gV大
ρ小gV小-ρ水gV小
=
L小
L大
;
综合前面两式得出:
(ρ大-ρ水)gV大
(ρ小-ρ水)gV小
=
ρ大gV大
ρ小gV小
由此可得:
ρ大-ρ水
ρ小-ρ水
=
ρ大
ρ小
,
所以(ρ大-ρ水)ρ小=(ρ小-ρ水)ρ大,
则ρ大ρ小-ρ水ρ小=ρ小ρ大-ρ水ρ大,那么ρ水ρ小=ρ水ρ大,所以ρ小=ρ大
既然解出得到两球的密度都一样,那肯定都是实心罗。