【单元练】北京市北大附中八年级物理下第十章【浮力】经典测试(含答案解析)
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一、选择题
1.一艘船从黄河驶入渤海时,船受到的浮力将会( ) A .浮力增大,船身上浮些 B .浮力增大,船身下沉些 C .浮力不变,船身下沉些 D .浮力不变,船身上浮些D
解析:D
AB .船在从黄河驶入渤海时,轮船均处于漂浮状态,根据漂浮条件可知:船受到的浮力大小等于重力大小,而船的重力不变,则船受到的浮力大小不变,故AB 错误; CD .因河水的密度小于海水的密度,所以根据F 浮=ρgV 排可知,船从黄河驶入渤海时,排开海水的体积变小,则船身将上浮些,故D 正确,C 错误。
故选D 。
2.有一不吸水的实心木球,先把它轻轻放入盛满水的溢水杯中。
当木球静止时,溢出水的质量为10g ;把它取出擦干,再轻轻放入盛满煤油的溢水杯中,当木球静止时,溢出煤油的质量是(3
0.6g/cm ρ=木、3
0.1g /cm ρ=水、3
0.8g /cm ρ=煤油)( ) A .5g B .8g
C .10g
D .16g C
解析:C
因为木球的密度比水的密度小,所以木球放在水中时是漂浮的,则F G =浮木,由阿基米德原理可知F G =浮排水,则
F G G ==浮排水木
因为木球的密度比煤油的密度小,所以木球放在煤油中也是漂浮的,则F G '=浮木,由阿基米德原理可知F G '=浮排油,则
F G G '==浮排油木 G G =排油排水,m m =排油排水
由于10m g =排水,所以10m g =排油。
故选C 。
3.下列说法正确的是( )
A .牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的
B .阿基米德原理只适用于浸没在液体中的物体
C .托里拆利实验证明了大气压的存在
D .光发生漫反射时不遵循光的反射定律A 解析:A
A .牛顿第一定律是在实验的基础上推理得出的,故A 正确;
B .阿基米德原理适用于浸在液体中的物体,也适用于浸没在气体中的物体,故B 错误;
C .“马德堡半球实验”证明了大气压的存在,托里拆利实验测出了大气压的值,故C 错误;
D .光发生漫反射时也遵循光的反射定律,故D 错误。
故选A 。
4.重16N 的正方体物块沉在面积很大的容器底部,现用一根细线将物块提出水面,物块所受的浮力F 随物块上升的距离h 变化关系如图所示,已知水的密度为1.0×103kg/m 3,则下列说法中正确的是
A .物块的边长为0.5m
B .物块在出水前细线的拉力恒为5.0N
C .物块的密度为1.6×
103kg/m 3 D .物块沉在水槽底部时,水在物块上表面处产生的压强为6.0×103Pa C 解析:C
A .由图可知,当物块受到的浮力减小时,是物块不断露出水面的过程,故物块的边长为:a =0.6m-0.5m=0.1m ,故A 错误;
B .物块的体积:V =a 3=(0.1m)3=1×10-3m 3,根据阿基米德原理可知,物块浸没水中时受到的浮力:F 浮=ρ水g V 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×1×10-3m 3=10N ,物块在出水前受到的拉力:F 拉=G -F 浮=16N-10N=6N ,故B 错误;
C .物块的质量:m =G g =16N
10N /kg
=1.6kg ,物块的密度:ρ=
m V =331.6kg 110kg /m
-⨯=1.6×103kg/m 3
,故C 正确; D .由图可知,当物块沉在水槽底部时,其上表面在水下的深度为:h =0.5m ,故此时上表面受到水的压强:p =ρ水g h =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.5m=5×103Pa ,故D 错误. 5.把一个重为10N 、体积为0.8dm 3的物体沉没在水中,放手后该物体将( ) A .上浮 B .下沉
C .悬浮
D .无法确定B
解析:B
当物体沉没在水中时,受到的浮力大小是
33-331.010kg/m 10N/kg 0.810m 8N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯=浮水排
由于重力为10N ,G F >浮,放手后该物体将下沉。
故选B 。
6.某检验人员在盛放密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙的硫酸铜溶液试管中,分别滴入一滴体积相同的同一感染者的血液,一段时间后出现了如图所示的情形。
下列分析正确的是( )
A .血液的密度大于ρ甲
B .血液在甲乙两试管中受到的浮力相等
C .血液的重力小于在丙试管排开的溶液的重力
D .三支试管底部受到液体的压强相等B 解析:B
A .在甲试管中,血液漂浮于硫酸铜溶液中,根据物体的沉浮条件可以判断得出,此时血液的密度应该小于甲试管中硫酸铜溶液的密度ρ甲,故A 选项错误;
B .因为不同试管中血液的体积和密度相同,所以它们的质量相同,根据重力公式进一步可知它们的重力也相同,血液在甲试管中漂浮,在乙试管中悬浮,因为都处于平衡状态,浮力与重力相等,所以两种情况下所受到的浮力也相同,故B 选项正确;
C .在丙试管中的血液处于沉底的状态,受力分析可得
F F
G +=浮支物
又根据阿基米德原理
F G =浮排
所以
G G <物排
故C 选项错误;
D .当物体密度与液体密度相同时,物体悬浮在液体之中,血液滴在乙中悬浮,故感染者血液的密度与ρ乙相同,当血液漂浮时,硫酸铜溶液的密度大于血液的密度,当血液沉底时,硫酸铜溶液的密度小于血液的密度,故可知
ρρρ>>甲乙丙
因为液面相平,根据液体压强公式
p gh ρ=
可知
p p p >>甲乙丙
故D 选项错误。
故选B 。
7.如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是( )
A .①→②
B .②→③
C .③→④
D .④→⑤A
解析:A
根据题意知道,运动员从入水到露出水面的过程中,水的密度不变;
A .①→②是入水过程,排开水的体积增大,由F 浮=ρ水gV 排知道,运动员受到水的浮力不断增大,故A 符合题意;
B C .②→③,③→④,运动员浸没在水中,其排开水的体积不变,所受浮力不变,故BC 不符合题意;
D .④→⑤是露出水面的过程,运动员排开水的体积减小,所受浮力减小,故D 不符合题意。
故选A 。
8.将同一鸡蛋分别放入盛有不同液体的两个相同烧杯中,鸡蛋静止时液面相平,如图所示。
鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F 1和F 2, 液体对容器底部的压强分别为p 1和p 2则( )
A .F 1= F 2,p 1< p 2
B .F 1< F 2,p 1= p 2
C .F 1> F 2,p 1> p 2
D .F 1= F 2,p 1= p 2A 解析:A
鸡蛋在甲溶液中悬浮,则有
1F G ρρ==甲蛋蛋,
鸡蛋在乙溶液中漂浮,则有
1F G ρρ=〉乙蛋蛋,
所以
12F F ρρ=<甲乙,
甲乙溶液的深度相同,由p gh ρ= 得
12p p <
故A 符合题意,BCD 不符合题。
故选A 。
9.如图所示是上海黄浦江入海口,关于从黄浦江驶入大海的轮船说法不正确是(ρ海水
>ρ
江水
)
( )
A .轮船排开液体的体积会减少
B .轮船在海水中受到的浮力大于船受到的重力
C .轮船排开液体的重力不变
D .轮船在江水中受到的浮力等于船受到的重
力B 解析:B
从黄浦江驶入大海的轮船,还是漂浮,浮力大小等于重力大小,轮船自身的重力不变,那么受到的浮力也不变,根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排,海水的密度大于江水的密度,那么轮船排开海水的体积小于轮船排开江水的体积,即轮船排开液体的体积会减少;轮船排开液体的重力等于轮船自身的重力,重力不变,则轮船排开液体的重力不变。
故选B 。
10.将重为8牛质量分布均匀的物块(不吸水)轻放入装满水的足够大的烧杯中,溢出重为5牛的水。
以下说法正确的是( ) A .物块在水中一定沉底 B .物块在水中一定悬浮 C .物块在水中一定漂浮
D .若将物块切成两半,可以改变其浮沉状态A 解析:A
当烧杯中盛满水时,溢出的水重即为排开水的重,所以由阿基米德原理可得,物块所受浮力为
5N F G G ===溢浮力排
可知物块受到的浮力小于重力,所以物块在水中一定沉底。
故选A 。
二、填空题
11.体积为120cm 3的一个不规则实心固体,重1.8N ,自由放在密度为1.1 ×
103 kg/m 3的盐水中(盐水足够多),该固体将______(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”),当固体处于静止状态时,它受到的浮力是______N 。
(g 取 10N/kg )下沉132 解析:下沉 1.32
[1]由G=mg 知道,固体的质量
1.8N
0.18kg 10N/kg
G m g =
== 固体的密度
33630.18kg 10kg/m 1 1.2010m
5m V ρ-=⨯⨯=
= 因为固体的密度大于盐水的密度,所以固体放入盐水中要下沉。
[2]固体排开盐水的体积等于固体的体积,固体受到的浮力
F 浮=ρ盐水gV 排=1.1×103kg/m 3×10N/kg ×120×10-6m 3=1.32N
12.潜水艇是靠改变自身的______达到浮沉目的的,水面下的一艘潜水艇在下潜过程中,所受水的浮力______,受水的压强______(后面两空填“变大”“变小”或“不变”)。
重力不
变变大
解析:重力 不变 变大
[1]潜水艇自身的体积不变,是靠改变自身的重力达到浮沉目的的。
[2]潜水艇自身的体积不变,根据阿基米德原理潜水艇在下潜过程中,所受水的浮力不变。
[3]根据液体压强的特点,液体内部压强随着深度的增加而增大,潜水艇在下潜过程中,所受水的压强变大。
13.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个相同容器,分别装有密度为ρ1、ρ2的两种不同液体,将两个相同的小球分别放在两容器中,小球静止时,两容器液面相平,两个小球受到的浮力分别为F 1、F 2,甲、乙两图中液体对杯底的压强分别为p 1和p 2, 则它们的大小关系为:ρ1______ρ2,F 1______F 2,p 1______p 2。
(选填“>”、“=”或“<”)
>=>
解析:> = >
[1][2][3]因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以两个相同的小球在两杯中受到的浮力都等于小球的重力,则:F 1=F 2,由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知1ρρ>球,2=ρρ球。
所以12ρρ>
;因为小球静止
时,两容器液面相平,由液体压强计算公式=p gh ρ液知,12p p >。
14.把一块圆柱体的金属块挂在弹簧测力上,把金属块的
3
5
浸没在水中时弹簧测力计的示数和把金属全部没入某液体中时弹簧测力计的示数相等,那么两次金属块受到的浮力之比是______,液体的密度是______ kg/m 3。
1∶106×103 解析:1∶1 0.6×103 [1]把金属块的
3
5
浸没在水中时弹簧测力计的示数为 G -
3
5
ρ水gV 物 金属全部没入某液体中时弹簧测力计的示数为
G -ρ液gV 物
两次示数相等,重力相等,根据F浮=G-F,所以浮力相等,即两次金属块受到的浮力之比是1∶1。
[2]两次示数相等组成等式,得到
G-3
5
ρ水gV物=G-ρ液g V物
所以
3
5
ρ水gV物=ρ液gV物整理后得到液体的密度是
ρ液=3
5
ρ水3333 33
110kg
==0.6
/m10kg/m 55
ρρ
=⨯⨯⨯
液水
15.2020年4月22日,我国第二艘075型两栖政击舰在上海某造船厂下水,该舰长
250m,宽30m,具有4个直升机起降点,满载排水量40000t。
则该舰满载时受到的浮力为_____N;当一架舰载直升机从两栖攻击舰的甲板上起飞后,两栖攻击舰将_____(选填“上浮”或“下沉”)一些。
(g取10N/kg)
4×108上浮
解析:4×108上浮
[1]由阿基米德原理可得
F浮=G排=m排g=40000×103kg×10N/kg=4×108N
[2]两栖攻击舰始终漂浮,当直升机飞离甲板时,总重力减小,而物体漂浮时,浮力等于重力,因此两栖攻击舰所受的浮力变小,由F浮=ρgV排可得两栖攻击舰排开水的体积变小,两栖攻击舰将上浮一些。
16.如图所示是世界上最大的豪华渡轮之一“海洋魅力”号,长361m,宽66m,满载时排水量达22.8万吨,满载时吃水深度达30m,可以搭载6320名游客,则满载时水对船底的压强为______Pa,此时受到的浮力约为______N;当客人下船后,船受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(g=10N/kg,ρ海水=1×103kg/m3)
3×105228×109变小【分析】根据
p=ρgh计算满载时受到海水的压强;然后根据最大排水量求出浮力的大小;最后根据漂浮时浮力等于重力分析出浮力的变化情况
解析:3×105 2.28×109变小
【分析】
根据p=ρgh计算满载时受到海水的压强;然后根据最大排水量求出浮力的大小;最后根据漂浮时浮力等于重力分析出浮力的变化情况。
[1]满载时船底受到的海水压强为
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa
[2]船受到的浮力
F浮=G排=m排g=22.8×104×103kg×10N/kg=2.28×109N
[3]当客人下船后,船的总重力减小,但船始终漂浮在水面上,浮力等于总重力,总重力减小,因此船受到的浮力变小。
17.如图所示,辽宁号舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰,舰长304 m、舰宽70.5 m,满载时排水量达67000 t。
(1)它满载时所受的浮力为___________N。
(2)该舰已经正式加入中国海军序列,航母舰载机歼-15着舰成功,标志着航母的战斗力已经形成。
当舰载机着舰后,浮力将________(不变/变小/变大)。
7×108变大
解析:7×108变大
(1)[1]该舰满载时所受浮力
F浮=G排=m排g=67000×103kg×10N/kg=6.7×108N
(2)[2]当舰载机着舰后,航空母舰的总重力变大;因为航空母舰仍然漂浮,浮力与重力相等,所以浮力变大。
18.如图所示,取一矿泉水瓶和一小玻璃瓶可以制作成“浮沉子”。
将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝____(选填“上”或“下”),使其漂浮在大塑料瓶的水面上。
为了观察其浮沉,大瓶的瓶盖应该 __(选填“旋紧”或“拧开”),当用力挤压大瓶时,“浮沉子”会 __(选填“上浮”或“下沉”)。
下旋紧下沉
解析:下旋紧下沉
[1][2]为了探究“浮沉子”的浮沉,将装有适量水的小瓶瓶口向下,保证大瓶中的水可以进入小瓶,且使其漂浮在瓶盖旋紧的大塑料瓶内的水面上,这样可使大瓶内气体质量一定。
[3]挤压大塑料瓶,瓶内空气被压缩,将压强传递给水,水被压入小瓶中,瓶内水的质量增
加,重力大于浮力时,浮沉子下沉。
19.两只相同的气球,分别被充入空气和氢气,充气后体积相同,从静止件放气球时,只有充有氢气的气球升空,如图所示。
若这两只气球的重力分别为G氢和G空,在空气中受到的浮力分别分F氢和F空,则F氢______G氢,F空______G空(均选壊“大于”或“等于”或“小于”)
大于小于
解析:大于小于
[1]根据沉浮条件可知,氢气球上升,氢气球受到空气的浮力大于自身重力。
[2]同理,松手后充空气的气球下落,故受到空气的浮力小于自身重力。
20.小明把重8N,体积为1.2×10--3m3物体浸入水中,当物体静止时,它受到的浮力为
________N。
(g取10 N/kg)8
解析:8
物体全部浸入水中时
V排=V=1.2×10-3m3
物体受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N
放手后,物体受到的浮力12N大于物体的自重8N,因此物体要上浮。
当物体静止时,漂浮在水面,此时物体受到的浮力等于重力为8N。
三、解答题
21.如图甲所示,某科技小组的同学用弹簧测力计悬挂一实心圆柱形金属块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,弹簧测力计的示数下与金属块下底面下降高度h 的变化关系如图乙所示,忽略金属块浸人水中时池水液面高度的变化,则金属块所受重力为______N,金属块的密度为______kg/m3。
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
解析:2.3×103
[1]由图象可知,当h为0~30cm时,弹簧测力计示数为46N,此时金属块处于空气中,根据二力平衡条件可知,金属块的重力为
G=F拉1=46N
[2]由图象可知,当h =50cm 之后,弹簧测力计示数不变,此时金属块浸没水中,则金属块浸没时受到的浮力为
F 浮=
G ﹣F 拉2=46N ﹣26N =20N
由F 浮=ρ水gV 排可得金属块的体积为
3333
20210m 1.010k N
10N/kg
g/m F V V g ρ-====⨯⨯⨯浮排水 由G =mg 可得金属块的质量为
46N 4.6kg 10N/kg
G m g =
== 金属块的密度为
33334.6kg 2.310kg/m 210m
m V ρ-=
==⨯⨯ 22.如图所示,盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上,木块A 放在水中后处于漂浮状态,此时A 浸在水中的体积为1.5×10-4m 3,容器中水深为10cm 。
g 取10N/kg ,水的密度为1.0×
103kg/m 3,求: (1)木块A 受到的浮力;
(2)放入木块A 后水对容器底部的压强。
解析:(1) 1.5N ;(2) 1000Pa 。
(1)木块A 受到的浮力:
F 浮=ρ水gV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×1.5×10-4m 3=1.5N ;
(2)放入木块A 后水对容器底部的压强:
p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.1m=1000Pa 。
答:(1) 木块A 受到的浮力是1.5N ;
(2)放入木块A 后水对容器底部的压强是1000Pa 。
23.图所示的“093改进型攻击核潜艇”在人民海军成立70周年时公开亮相。
该潜艇最大潜深可达350m ,水下排水量为6.8×103t (取ρ海水=1×103kg/m 3)。
求: (1)潜艇的体积;
(2)潜艇下潜到距海面300m 深处时,受到海水的压强;
(3)若该潜艇漂浮时,露出海面的体积为1.8×103m 3,此时潜艇受到的浮力。
解析:(1)6.8×103m 3;(2)3×106Pa ;(3)5.0×107N (1)由m 排=ρ海水V 排得,且潜艇在水下浸没
333333
68k 101068g 110m kg/m 10V m ρ..V ==⨯⨯⨯==⨯潜排排海水艇
(2)潜艇受到的压强 336110kg/m 10N/kg 300m 310Pa p ρgh ⨯⨯⨯⨯海水===
(3)潜艇漂浮时,排开水的体积
3333336810m 1810m 5010m V ...-⨯⨯⨯排
'== 潜艇漂浮时,受到水的浮力
33337110kg/m 10N/kg 5010m 5010N F ρgV ..⨯⨯⨯⨯⨯浮海水排
'='== 答:(1)潜艇的体积为6.8×
103m 3; (2)潜艇下潜到距海面300m 深处时,受到海水的压强为3×106Pa ;
(3)潜艇受到的浮力5.0×107N 。
24.一个金属块,在空气中受到的重力为54N ,把它全部浸没在水中称量(金属块未接触底面),弹簧测力计示数为34N ,求:
(1)该金属块受到的水对它的浮力;
(2)该金属块的体积;
(3)该金属块的密度。
解析:(1)20N ;(2)33210m -⨯;(3)332.710kg /m ⨯
(1)金属块所受的浮力
54N 34N 20N F G F =-=-=浮拉
(2)由F ρV g =浮水排可得金属块排开水的体积
333320N 210m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ-=
==⨯⨯⨯浮排水 金属块的体积 33210m V V -==⨯排
(3)由G mg =可得,金属块的质量
54N =5.4kg 10N/kg
G m g =
= 金属块的密度 33335.4kg 2.710kg/m 210m
m V ρ-===⨯⨯金
答:(1)金属块受到的水对它的浮力为20N ;
(2)金属块的体积为33210m -⨯;
(3)金属块的密度为332.710kg/m ⨯。
25.如图所示,弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A ,从水池中竖直向上做匀速直线运动,上升到水面以上一定的高度。
物块上升的速度为1cm/s ,弹簧测力计示数F 随物块上升的时间t 变化的图像如右图所示。
不计阻力及水面高度的变化,根据图像信息
(1)物块A 重______N ,高度为_____cm ;
(2)当t =0时,A 受到的浮力为_____N ;
(3)物块A 的密度为多大?(________)(要求有详细求解过程)
解析:25N 20cm 20N 1.25×103kg/m 3
解:(1)[1][2]当最后弹簧测力计示数稳定时,物体已完全离开液体,此时弹簧测力计的示数即为物体的重力,由F -t 图像可知,物体A 的重力为25N ;因为速度为1cm/s ,所以5s 和25s 时对应的上升高度分别为5cm 、25cm ,而5s 时刻是刚要露出液面的瞬间,25s 是刚完全露出液面的瞬间,因而物体的高度即为5s 到25s 间的路程差
25cm-5cm=20cm
(2)[3]由F -t 图像可知,当t =0时,弹簧测力计的示数是5N ,根据称重法可得此时A 受到的浮力
A 25N 5N 20N F G F =-=-=浮拉
(3)[4]当物体A 完全浸没在水中时,根据F gV ρ=浮液排可得物体的体积
-33A 3325N 5N 210m g 110kg/m 10N/kg
F V V ρ-==
==⨯⨯⨯浮排水 根据 G mg Vg ρ==
可得物体A 的密度
A 33A A 33
A A 25N
10N/kg 1.2510kg/m 210cm V G V m g ρ-====⨯⨯ 答:(1)物块A 重25N ,高度为20cm ;
(2)当t =0时,A 受到的浮力为20N ;
(3)物块A 的密度为1.25×103kg/m 3。
26.在课外探究活动中,物理兴趣小组的同学做了如下实验,将一底面积为80cm 2的圆筒
形容器内装入20cm 深的水,放在水平桌面上,再把一实心圆柱体用细线栓好并悬挂在弹簧测力计下,将圆柱体从容器上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,并绘出整个过程中弹簧测力计的示数F 与圆柱体下降高度h 变化关系的实验图象,g =10N/kg 。
求:
(1)物体未浸入水中时容器底受到液体的压强;
(2)物体刚好浸没时,排开液体的体积;
(3)物体的密度。
解析:(1)2×103Pa ;(2)5×10-3m 3;(3)8×103kg/m 3
解:(1)读图象可知,物体未浸入水中时水的深度
20cm 0.2m h ==
则水对容器底部的压强为
3331.010kg/m 10N/kg 0.2m 210Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯
(2)物体未浸入水中时,弹簧测力计示数为4N ,此时物体处于空气中,根据二力平衡条件可知
4N G F ==拉
当达到7cm 时,弹簧测力计示数保持3.5N 不变,说明此时已完全浸没,则所受的浮力
4N 3.5N 0.5N F G F =-=-=浮拉
根据F gV ρ=浮水排可得
53330.5N 510m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ-===⨯⨯⨯浮排水 (3)物体完全浸入水后,物体体积
53510m V V -==⨯排
由公式G mg =可求出物体的质量
4N =0.4kg 10N/kg
G m g =
= 则物体密度 3353
0.4kg 810kg/m 510m m V ρ-===⨯⨯ 答:(1)物体未浸入水中时容器底受到液体的压强为3210Pa ⨯;
(2)物体刚好浸没时,排开液体的体积为53510m -⨯;
(3)物体的密度为33810kg/m ⨯。
27.如图所示,一体积为1×
10-3m 3的立方体木块,在水中静止时,刚好有四分之一露出水面,(ρ=1.0×
103kg/m 3,g 取10N/kg )求: (1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量;
(3)若用手将木块缓慢压入水中。
当木块没入水中时,手对木块的压力。
解析:(1)7.5N ;(2)0.75kg ;(3)2.5N
(1)木块受到的浮力
F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×(1-
14)×10-3m 3=7.5N (2)木块漂浮,则
G 木=F 浮=7.5N
木块的质量
m 木=
7.5N 10N/kg
G g =木=0.75kg (3)木块完全浸没后的浮力
F 浮′=ρ水gV 排′=ρ水gV 木=1×103kg/m 3×10N/kg×10-3m 3=10N
木块完全浸没时
F 浮′=F 压+
G 木
手对木块的压力
F 压=F 浮′-
G 木=10N-7.5N=2.5N
答:(1)木块受到的浮力为7.5N ;
(2)木块的质量为0.75kg ;
(3)手对木块的压力为2.5N 。
28.潜水艇的体积为100 m 3,重力为6×
105 N 。
如果使它悬浮在海中某处,它的上表面距海面20 m 。
已知海水的密度为1.03×
103 kg/m 3,g 取10 N/kg 。
求: (1)它上表面受到海水的压强大小;
(2)此时水舱中充入海水的总重力。
解析:(1) 2.06×105Pa (2) 4.3×105N
(1)潜水艇悬浮在水中,且上表面距离海面20 m ,根据液体压强的计算公式p =ρgh 得
p =ρ海水gh =1.03×103 kg/m×10 N/kg×20m=2.06×105Pa
(2)因为潜水艇悬浮在水中,所以
F 浮=
G 潜 +G 水
由F 浮=ρ液gV 排得
F 浮=ρ水gV 排=1.03×103 kg/m 3×10 N/kg×100 m 3=1.03×106 N
所以此时充入水的重力
G水=F浮-G潜=1.03×106 N-6×105N =4.3×105N 答:(1)潜水艇上表面受到海水的压强为2.06×105Pa;
(2)此时水舱中充入海水的总重力为4.3×105N。