【初二物理:浮力练习题】在初中物理的学习中,浮力是一个非常重要的知识点,它不仅与日常生活息息相关,而且在考试中也常以选择题、填空题或计算题的形式出现。掌握好浮力的相关知识,有助于我们更好地理解物体在液体中的浮沉现象。
一、浮力的基本概念
浮力是指液体对浸在其中的物体向上托起的力。根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受的浮力,等于该物体排开液体的重力。公式为:
$$ F_{\text{浮}} = \rho_{\text{液}} \cdot g \cdot V_{\text{排}} $$
其中:
- $ F_{\text{浮}} $ 是浮力;
- $ \rho_{\text{液}} $ 是液体的密度;
- $ g $ 是重力加速度(约为 $ 9.8 \, \text{N/kg} $);
- $ V_{\text{排}} $ 是物体排开液体的体积。
二、浮力与物体的浮沉条件
物体在液体中是否上浮、下沉或悬浮,取决于它所受的浮力与其自身的重力之间的关系:
1. 当浮力 > 重力时,物体上浮;
2. 当浮力 = 重力时,物体悬浮;
3. 当浮力 < 重力时,物体下沉。
此外,若物体的密度小于液体的密度,则物体会上浮;反之则会下沉。
三、典型练习题解析
例题1:
一个质量为 $ 0.5 \, \text{kg} $ 的木块,完全浸入水中后,排开水的体积为 $ 0.0006 \, \text{m}^3 $,求木块受到的浮力是多少?(水的密度为 $ 1000 \, \text{kg/m}^3 $)
解:
根据阿基米德原理:
$$
F_{\text{浮}} = \rho_{\text{水}} \cdot g \cdot V_{\text{排}} = 1000 \times 9.8 \times 0.0006 = 5.88 \, \text{N}
$$
答案: 木块受到的浮力为 $ 5.88 \, \text{N} $。
例题2:
一个实心铁球体积为 $ 0.001 \, \text{m}^3 $,放入水中后是否能浮起?已知铁的密度为 $ 7900 \, \text{kg/m}^3 $,水的密度为 $ 1000 \, \text{kg/m}^3 $。
解:
铁球的重力为:
$$
G = m \cdot g = \rho_{\text{铁}} \cdot V \cdot g = 7900 \times 0.001 \times 9.8 = 77.42 \, \text{N}
$$
铁球受到的浮力为:
$$
F_{\text{浮}} = \rho_{\text{水}} \cdot g \cdot V = 1000 \times 9.8 \times 0.001 = 9.8 \, \text{N}
$$
因为 $ F_{\text{浮}} < G $,所以铁球会下沉。
答案: 铁球不能浮起,会下沉。
四、常见误区提醒
1. 误以为物体越大,浮力一定越大:其实浮力只与排开液体的体积有关,而与物体本身的大小无关。
2. 混淆“漂浮”和“悬浮”:漂浮是物体部分露出液面,而悬浮是物体完全浸没但静止在液体中。
3. 忽略单位换算:例如体积单位从升转换为立方米时,要注意 $ 1 \, \text{L} = 0.001 \, \text{m}^3 $。
五、总结
浮力是初中物理的重要内容之一,理解其基本原理并熟练应用阿基米德原理,是解决相关问题的关键。通过多做练习题,不断巩固知识,可以有效提高解题能力和应试水平。
希望同学们在学习浮力的过程中,能够结合实验观察和实际生活,加深对这一物理现象的理解。