[10-20 18:09:40] 来源:http://www.67xuexi.com 初二物理 阅读:85669次
气球在空气中要受到浮力,球内氢气和球壳要受到重力,设所求拉力为F,对气球作如图所示的受力分析,依题意应有,F浮=G氢气+G壳+F.
G壳=m壳g=0.8kg×10N/kg=8N
G氢气=袂馄鴊V球=0.09kg/m3×10N/kg×4.5m3=4.05NF浮=窨掌鴊V球=1.29kg/m3×10N/kg×4.5m3=58.05N则:F= F浮-G氢气-G壳=58.05N-4.05N-8N=46N即:至少需要46N的力拉住它才能使其不至升空。
说明:当物体受到几个力的作用,对它进行受力分析并作出受力分析图,可以直观地表示出几个力的大小与方向关系,通常运用力的平衡的知识,再进行求解。本题中,氢气球受到的竖直向上的浮力F浮,应与它受到竖直向下的氢气的重力G氢气,球壳的重力G壳和所需最小拉力F这三个力的合力平衡,从而得到F浮-G氢气-G壳。
例3、一木块浮在水面上时,有 体积露出水面,将该木块放入另一液体中,静止时有 体积浸在液体中,求木块和另种液体的密度。
解析:依题意画出两种情况下的木块状态图,图甲中,木块浮在水面上,木块所受到的重力应等于木块受到的水的浮力即:G=F浮(水)展开: 。图乙中,木块受到的重力也等于木块所受液体的重力,G=F浮(液),展开说明:浮力问题中,应用物体漂浮或悬浮时G=F浮建立等量关系求解的题目占有极大的比例。本题是一个典型代表,解答这类题目,依题意画出状态图,建立物体受力平衡的方程式求解,是解题的一般方法,有的题目,还需要依题建立方程组来求解。
例4、今有一质量为386g,体积为30cm3的金质球,求它在下列情况下所受到的浮力:
(1)在盛有足够深水的容器中静止时;
(2)在盛有足够深水银的容器中静止时。(窠?=19.3×103kg/m3,袼?=13.6×103kg/m3,取g=10N/kg)解析:解答本题,不可盲目套用公式F浮=褚篻V排,因为虽然窠?>袼? 窠?>袼私鹬是蚴欠裨谒退芯仓故倍枷鲁林寥萜鞯祝⒉挥神金与袼水银的相对大小来决定,而是取决于金质球的平均密度。
解析:1)因为袂?>袼源饲蛟谒杏ο鲁粒谑⒂凶愎簧畹氖⑺萜髦芯仓故保蚪辉谒蠽排(水)=V球,故球所受水的浮力
(2)因为袂?<袼源饲蛟谒凶匀痪仓故庇Υτ谄∽刺是蛩芩母×Γ?
说明:(1)解答物理问题要结合特定物理情景,具体问题,具体分析,不可生搬硬套,乱用物理公式。
(2)本题第二问求浮力,运用的是前面提到的①实验法F浮=G-F′②公式法F浮=褚篻V排,③压力差法F浮=F向上-F向下之外的第四种方法,不妨称之为“平衡法”,即当物体漂浮或悬浮时有F浮=G.
5、物理复习资料:
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6、物理方法大全:
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