【单元练】(人教版)苏州八年级物理下第十章【浮力】经典练习题(答案解析)
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一、选择题
1.把重4N 、体积为0.8dm 3的物体投入水中,若不计水的阻力,当物体静止时,下列说法中正确的是( )
A .物体漂浮,浮力为8N
B .物体悬浮,浮力为4N
C .物体漂浮,浮力为4N
D .物体沉底,浮力为8N C
解析:C
物体的质量为 4N 0.4kg 10N/kg
G m g =
== 物体的密度为 333304kg 0510kg/m 0810m
m .ρ.V .-===⨯⨯物 所以ρρ物水<,物体静止时,物体漂浮在水面上,物体受到的浮力等于重力,即
4N F G ==浮 故选C 。
2.下列说法正确的是( )
A .由公式m V
ρ=可知,某物质的密度与质量成正比 B .由公式G=mg 可知,在同一地点,物体所受的重力随质量的增大而增大
C .由公式F P S
=可知,压强随着压力的增大而增大 D .公式F 浮=G 对物体在液体中的漂浮、悬浮、沉底三种状态都适用B
解析:B
A .密度是物质的物理属性,与质量体积无关,故不符合题意;
B .质量越大,重力越大,物体的的重力随着质量的增大而增大,故符合题意;
C .压强P 的大小受到力和接触面积两个因素的影响,当接触面积不变时,压强随着压力的增大而增大,故不符合题意;
D .此公式只适用于漂浮和悬浮,而沉底时还有支持力的影响,故不符合题意。
故选B 。
3.一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 。
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.潜水员逐渐从水底浮起到水面的过程中,他受到的浮力和压强的变化正确的是( ) A .浮力、压强逐渐都增大
B .浮力、压强都逐渐减小
C .浮力不变、压强减小
D .浮力减小、压强增大C 解析:C
【分析】
潜水员逐渐从水底浮起到水面的过程中,海水的密度ρ海水不变,排开水的体积不变,根据F V g ρ=浮海水排知,潜水员受到的浮力不变;因为p gh ρ=海水,潜水员所处的深度h 变小,所以潜水员受到的海水的压强变小。
故ABD 错误,C 正确。
故选C 。
6.小明参观了中国科技馆“探索与发现”展厅A 区后,用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了“浮沉子”如图所示。
他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在瓶内的水面上,矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封。
当用力挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。
下列说法错误的是( )
A.“浮沉子”漂浮时,所受重力等于它受到的浮力
B.“浮沉子”下沉时,所受重力大于它受到的浮力
C.“浮沉子”上浮时,玻璃瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D.无论怎样挤压矿泉水瓶侧面,“浮沉子”都不可能悬浮在水中D
解析:D
A.“浮沉子”漂浮时,所受重力等于它受到的浮力,故A正确;
BCD.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,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。
松开手,瓶内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮;当浮力等于重力,就会悬浮在水中;故BC正确,D错误。
故选D。
7.1738年伯努利发现了流体压强与流速有关,以下选项利用伯努利这一发现的是
()
A.机翼受升力使飞机飞上蓝天
B.孔明灯升空
C.轮船经船闸从下游开到上游
D.人可以很轻松的在死海海面上仰卧不下沉A
解析:A
A.根据流体压强与流速的关系,飞机机翼上表面空气流速快,受到的气压小,下表面空气流速慢,受到的气压大,所以在机翼上产生了一个向上的压力差,从而使飞机飞上蓝天,故A符合题意;
B.孔明灯升空是利用了空气浮力,故B不符合题意;
C.轮船经过船闸,是利用了连通器的原理,故C不符合题意;
D.人在死海海面不下沉,是由于受到浮力的作用,故D不符合题意。
故选A。
8.如图甲,把鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底;向杯中加盐并搅拌,直到鸡蛋悬浮,如图乙。
此过程中()
A.杯中液体密度不变B.容器底受到液体的压力不变
C .鸡蛋的重力变小
D .鸡蛋的浮力变大D
解析:D A .不断加盐的过程中,液体密度不断增加,故A 不符合题意;
B .液体密度不断增加,容器底部受到压强变大,压力变大,故B 不符合题意;
C .鸡蛋的重力没有发生变化,故C 不符合题意;
D .液体密度不断增加,鸡蛋的浮力变大,故D 符合题意。
故选D 。
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.质量相同的A 、B 两个正方体,在水中静止时如图所示。
下列说法正确的是( )
A .正方体A 受到的浮力大
B .正方体B 受到的浮力大
C .正方体A 浸在水中的体积大
D .正方体A 、B 浸在水中的体积一样大D
解析:D
AB .图中A 悬浮,B 漂浮,均有
=F G 浮物
又因为A 、B 两个正方体质量相同,所以重力相同,因此浮力也相同,故AB 错误; CD .因为A 、B 两个正方体所受浮力相同,且
=F gV ρ浮液排
所以正方体A 、B 浸在水中的体积一样大,故C 错误,D 正确。
故选D 。
二、填空题
11.密度计是用来测量液体密度的仪器,测量时漂浮在被测液体中。
如图,用同一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,则密度计在两种液体里受到的浮力大小F 甲______F 乙,两种液体的密度ρ甲______ρ乙。
(以上两空选填:“>”、“=”或“<”)
=<
解析:= <
[1]用一支密度计分别测量甲、乙两种液体的密度,在甲乙液体中均处于漂浮状态,根据竖直方向上的受力可判断受到的浮力大小均为自重,即浮力大小相等。
[2]根据浮排F gV ρ=可知,密度计在甲乙液体中所受浮力大小相等,但在甲液体中排开的液体体积更多,则甲液体的密度较小即ρ甲<ρ乙。
12.密度计是用来测量液体密度的仪器.
(1)图甲所示是同一支密度计先后放入密度为ρA 和ρB 的两种液体中处于 ______ 状态,则密度计在A 、B 中受到的浮力F A ______F B ;A 、B 两种液体的密度ρA ______ρB ;(填“>”、“<”或“=”)密度计的刻度越向上密度值越 ______ ;
(2)如图乙所示,找一段长度H 的吸管,表面涂上蜡,在它的一端绕上适量的铜丝,就制成了一个自制密度计,把这个密度计放入水中静止后漏出水面的长度h 1厘米,再把它放入某液体中,漏出水面的长度h 2厘米,则液体密度ρ液= ______ 。
漂浮=<小ρ水
解析:漂浮 = < 小 12
H h H h --ρ水 (1)[1][2]密度计在液体中漂浮,受到的浮力都等于密度计受到的重力,密度计在A 、B 两种液体中受到的浮力相等,即
F A =F B
[3][4]密度计排开液体的体积
V A >V B
由F 浮=ρ液gV 排可知,A 、B 液体的密度
ρA <ρB
所以密度计的刻度越向上密度值越小。
(2)[5]设密度计的底面积为S ,把这个密度计放入水中和液体中受到的浮力相等,即
F 浮水=F 浮液
ρ水gSh 水=ρ液gSh 液 12
==h H h h H h ρρρ--水液水水液 13.如图,一重为0.5N 的鸡蛋沉在水底,向水中加入食盐并搅拌,鸡蛋仍沉在水底,此过程中鸡蛋受到的浮力_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);继续加入食盐并搅拌,鸡蛋上浮,上浮过程中鸡蛋受到的浮力_______0.5N (选填“>”、“=”或“<”)。
变大>
解析:变大 >
[1]鸡蛋仍沉在水底,鸡蛋排开水的体积不变,因为向水中加盐,盐熔化,盐水的密度增大,由=F gV ρ浮液排可知,鸡蛋受到的浮力变大。
[2]继续加入食盐并搅拌,由于鸡蛋受到的浮力大于重力(0.5N),鸡蛋上浮。
14.平底容器盛有水,水深为0.5m ,容器底处水的压强为______Pa ;将重为10N ,体积为43410m -⨯的石块浸没在该容器中,石块受到的浮力大小为______N 。
(g 取10N /kg 解析:3510⨯
[1]容器底受到水的压强
3331.010kg/m 10N/kg 0.5m 510Pa p gh ρ==⨯⨯⨯=⨯
[2]石块排开水的体积
43410m V V -==⨯石排
石块所受的浮力
33431.010kg/m 10N/kg 410m 4N F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=浮排
15.“山东号”航母在试航,舰载机起飞时,船体的吃水深度______,受到的浮力______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
变小变小
解析:变小 变小
[1][2]航母在水中漂浮,浮力等于自身重力,飞机飞离航母后,自重减小,所以航母所受浮力减小。
由阿基米德原理可知,其排水体积减小,吃水深度减小。
16.2020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。
17.小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图所示的实验。
由图可知,物体浸没在水中时受到的浮力为_____N。
2
解析:2
物体的重力为3N,浸没水中弹簧的示数为1N;根据称重法可得,物体所受的浮力
F浮=G﹣F=3N﹣1N=2N
18.弹簧测力计下挂着一重为10N的实心小球,小球浸没在水中并静止时,弹簧测力计示数为6N.此时小球受到的浮力是____N,其密度是
____________kg/m3.25×103【解析】重为10N的实心小球小球浸没在水中并静止时弹簧测力计示数为6N根据称重法测量浮力的原理得:;根据得小球的体积为
:根据得小球的密度为:点睛:重点是称重法测量浮力的原理及阿基米德原理 解析:2.5×103
【解析】
重为10N 的实心小球,小球浸没在水中并静止时,弹簧测力计示数为6N .根据称重法测量浮力的原理得:
10N 6N 4N F G F ===示浮﹣﹣;
根据F gV ρ=浮液排得小球的体积为:
43334N =410m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ-===⨯⨯⨯浮排水 根据
G Vg ρ=得,小球的密度为:
334310N 2.510kg/m 410m 10N/kg
G Vg ρ-===⨯⨯⨯. 点睛:重点是称重法测量浮力的原理及阿基米德原理的应用,称重法求出浮力后,根据F gV ρ=浮液排可求排开水的体积,即小球的体积,再结合小球的重可求小球的密度. 19.小华测得一个熟鸡蛋的质量是57.5g ,体积为55cm 3,其密度为______kg/m 3(计算结果保留两位小数)。
她将熟鸡蛋浸没在水中后,熟鸡蛋下沉,下沉过程受到的浮力______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
欲使熟鸡蛋悬浮,可向水中加______(选填“水”、“酒精”或“浓盐水”)。
05×103不变浓盐水
解析:05×103 不变 浓盐水
[1]熟鸡蛋的密度为
333g 57.5g ==1.05510k /5cm
m =m V ρ⨯ [2]在下沉过程中鸡蛋排开水的体积不变,由F 浮=ρ水gV 排可知,所受浮力不变。
[3]鸡蛋原来下沉是因为所受浮力小于重力,要使鸡蛋悬浮,应使鸡蛋受到的浮力应增大到等于重力。
在排开液体体积不变的情况下,根据F 浮=ρ水gV 排可知,需增大液体的密度,则应在水中加浓盐水。
20.小明把重8N ,体积为1.2×
10--3m 3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 =1.2×10-3m 3
物体受到的浮力为
F 浮=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg ×1.2×10-3m 3=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
21.2020年6月5日晚,我县肖田乡美佳山长罗水电站发生溃坝,这是受高空低槽和低层西南急流影响导致的重大灾难性事件。
事发当时,宁都县委、政府迅速行动,组织多部门
积极参与搜救,参与搜救的某型号冲锋舟质量为180kg ,(g 取10N/kg )。
求
(1)求该冲锋舟受到的重力大小是多少N ?
(2)该冲锋舟放在水平地面时,与地面的接触面积为2×104cm 2,求它对水平地面的压强是多少Pa ?
(3)该冲锋舟最大排水量为500kg ,假设每个搜救人员平均体重为60kg ,则冲锋舟可以承载多少人?
解析:(1)1800N ;(2)900Pa ;(3)5
(1)该冲锋舟受到的重力
G =mg =180kg×10N/kg=1800N
(2)该冲锋舟放在水平地面时,对水平地面的压力
F =
G =1800N
对水平地面的压强 442211800N 900P 010m a F p S -=⨯=⨯= (3)由阿基米德原理可得,该冲锋舟受到的最大浮力
F 浮=
G 排=m 排g ① 设冲锋舟最多可以承载的人数为n ,因该冲锋舟受到的浮力最大时处于漂浮状态所以
F 浮=
G 总=(m +nm 人)g ②
由①②可得
500kg 180kg 5.360kg
m m n m --==≈排人 即冲锋舟可以承载5人。
答:(1)该冲锋舟受到的重力大小是1800N ;
(2)该冲锋舟放在水平地面时,对水平地面的压强是900Pa ;
(3)该冲锋舟最大排水量为500kg ,假设每个搜救人员平均体重为60kg ,则冲锋舟可以承载5人
22.如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为100cm 2。
弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F 与花岗岩下底距容器底部的距离h 的关系如图乙所示。
(g =10N/kg )求:
(1)花岗岩的重力;
(2)花岗岩的密度。
解析:(1)5.6N ;(2)2.8×103kg/m 3
解:(1)分析题意,由图乙可知
G =5.6N
(2)花岗岩浸没在水中所受浮力为
5.6N-3.6N 2N F G F -示浮===
花岗岩的体积为
43332N ==210m 1.010kg/m 10N /g
=k F g V V ρ-⨯⨯⨯=浮排水 花岗岩的质量为
5.6N 0.56kg 10N /kg
G m g =
== 花岗岩的密度为 33-430.56kg =2.810kg/m 210m
m V ρ==⨯⨯ 答:(1)花岗岩的重力为5.6N ;
(2)花岗岩的密度为2.8x103kg/m 3。
23.如图所示,解放军某部官兵在抗洪救灾中利用冲锋舟进行救援,他们所使用的某型号冲锋舟质量为400kg 。
当它停放在水平地面时,与地面的接触面积为22m 。
在某次救援中,该冲锋舟满载时排水量为1.5t (满载排水量是指船舶在水中满载时所排开水的质量,水的密度是33110kg/m ⨯,g 取10N/kg ),试求:
(1)该冲锋舟放在水平地面时对地面的压强;
(2)该冲锋舟满载时受到的浮力;
(3)冲锋舟底部距水面0.5m 深处所受水的压强。
解析:(1)2000Pa ;(2)15000N ;(3)5000Pa
解:(1)冲锋舟的重力
G=mg =400kg×10N/kg=4000N
因为物体静置于水平面上,压力
F =
G =4000N
所以该冲锋舟放在水平地面时对地面的压强
2
4000N =2000Pa 2m F p S == (2)由阿基米德原理可知,物体所受浮力大小等于它所排开液体的重力
1500kg 10N/kg=15000N G m g ==⨯排排
该冲锋舟满载时受到的浮力
15000N F G ==浮排
(3)冲锋舟底部距水面0.5m 深处所受水的压强
33110kg/m 10N/kg 05m=5000Pa p gh ρ==⨯⨯⨯.
答:(1)对地面压强为2000Pa ;
(2)所受浮力为15000N ;
(3)底部所受压强为5000Pa 。
24.物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究。
在一个重为4N ,底面积为200cm 2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm 的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。
通过测量容器中水的深度h ,分别计算出该物块所受到的浮力F 浮,并绘制了如图所示的图像。
请解答下列问题。
(1)当容器中水深超过8cm 以后,物块处于什么状态?为什么?
(2)将物块取出后,若容器中水的重力为20N ,此时容器对水平桌面的压强是多少?
(3)物块的密度是多少?
解析:(1)见解析;(2)1200Pa ;(3)0.8103kg/m 3
(1)水的深度增大到8cm 后,水深小于物块的边长,此时物块受到的浮力不再发生变化,物块没有全浸入,所以物块处于漂浮状态。
(2)容器对水平桌面的压力为
4N+20N 24N F G G =+==水容
则容器对水平桌面的压强为
4224N 1200Pa 20010m
F p S -=
==⨯ (3)物块的体积为 V =0.1m×0.1m×0.1m =1×10-3m 3
由图象可知,物块处于漂浮状态时
G =F 浮=8N
物体的质量为
8N 0.8kg 10N/kg
G m g =
== 物体的密度为 33330.8kg 0.810kg/m 110m
m V ρ-===⨯⨯物
答:(1)水的深度增大到8cm 后,水深小于物块的边长,此时物块受到的浮力不再发生变化,物块没有全浸入,所以物块处于漂浮状态;
(2)将物块取出后,若容器中水的重力为20N ,此时容器对水平桌面的压强是1200Pa ;
(3)物块的密度是0.8103kg/m 3。
25.如图所示,小明用细绳系住一块质量为450g 的重物,把它慢慢放入盛满水的烧杯中,直到浸没。
这个过程中有部分水从烧杯中溢出,测出溢出水的重为3N(g 取10N/kg),求:
(1)重物浸没在水中时受到的浮力;
(2)重物浸没在水中静止时细绳的拉力;
(3)去掉细绳后,将该重物放入另一种液体中,静止时它有14
的体积露出液面,则这种液体的密度是多少?
解析:(1)3N ;(2)1.5N ;(3)2×103kg/m 3
(1)由阿基米德原理可得,重物浸没在水中时受到的浮力
3N F G ==浮排
(2)物体的重力
0.45kg 10N/kg 4.5N G mg ⨯===
重物浸入水中时,受到三个力的作用:向上的拉力、浮力和向下的重力,由力的平衡条件可得,细绳的拉力
4.5N 3N 1.5N F G F =-=-=浮拉
(3)重物浸没在水中静止,由F gV ρ=浮水排可得,物体的体积
43333N 310m 1.010kg/m 10N/kg F V V g ρ-==
==⨯⨯⨯浮排水 在另一种液体中静止时它有14
的体积露出液面,则物体排开液体的体积 434333310m 2.2510m 44
V V --==⨯⨯⨯'=排 物体在该液体中漂浮,此时
F G '=浮
结合阿基米德原理可得
gV G ρ='液排
即
33434.5N 210kg m 10N/kg 2.2510m
G gV ρ-=⨯=⨯'⨯=排液 答:(1)重物浸没在水中时受到的浮力为3N ;
(2)重物浸没在水中静止时细绳的拉力为1.5N ;
(3)这种液体的密度是33k 210g/m ⨯。
26.甲烧杯中液体的密度为1⨯103kg/m 3,物块P 的重力为1N ,悬浮在液体中实心小球Q 的体积为30cm 3,露出液面的体积为总体积的五分之一。
乙烧杯中Q 悬浮P 沉底。
如图。
已知g =10N/kg 。
请完成下列问题:
(1)物块P 的质量为多少千克?
(2)甲图中小球Q 受到的浮力大小为多少牛顿?
(3)液体乙的密度为多少千克每立方米?
(4)物块P 在乙液体中受到的浮力为多少牛顿?
解析:(1) 0.1;(2) 0.24;(3)0.8⨯103;(4) 0.8
(1)由G mg =可得,物块P 的质量
1N =0.1kg 10N /kg
G m g =
= (2)小球Q 在甲液体中排开的体积 335314(1)30cm 24cm 2.410m 55
V V -=-=⨯==⨯排 小球Q 在甲液体中受到的浮力
3353110kg/m 2.410m 10N/kg=0.24N Q F V g ρ-==⨯⨯⨯⨯甲浮排 (3)由题知,Q 在甲液体中漂浮、在乙液体中悬浮,受到的浮力相等,都等于Q 的重力,0.24N Q F =浮,Q 在乙液体中悬浮,则
35330cm 310m V V -'===⨯排
由Q F V g ρ=浮液排得液体乙的密度
33530.24N 0.810kg/m 310m 10N/kg
Q F V g ρ-===⨯'⨯⨯浮乙排 (4)由题知,P 在甲液体中悬浮,则
33110kg/m P ρρ==⨯甲
由m V
ρ=可得,物体P 的体积
433
30.1kg 110m 1.010kg/m
P m V ρ-=
==⨯⨯ 物块P 在乙液体中受到的浮力 33430.810kg/m 10N/kg 110m 0.8N P F gV ρ-==⨯⨯⨯⨯=乙乙浮
答:(1)物块P 的质量为0.1千克;
(2)甲图中小球Q 受到的浮力大小为0.24牛顿; (3)液体乙的密度为30.810⨯千克每立方米;
(4)物块P 在乙液体中受到的浮力为0.8牛顿。
27.如图所示,圆柱形容器内盛有一定量的水,一实心正方体木块漂浮在水面上,已知木块的体积为1000cm 3,ρ木=0.6×103kg/m 3,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块排开水的体积;
(3)若要使木块刚好浸没在水中,必须给木块一个竖直向下多大的压力?
解析:(1)6N ;(2)43610m -⨯;(3)4N
解:(1)因为木块漂浮,在竖直方向上木块处于平衡状态,受平衡力,由平衡条件得
33-330.610kg/m 10N/kg 110cm =6N F G gV ρ===⨯⨯⨯⨯浮木木木
(2)木块排开水的体积,由阿基米德原理F gV ρ=浮液排得
43336N 610m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ-===⨯⨯⨯浮排水 (3)木块浸没后受到的浮力,根据阿基米德原理,则
333311 1.010kg/m 10N/kg 10m 10N F gV gV ρρ-===⨯⨯⨯=浮水排水木
若木块刚好浸没在水中静止,对木块做受力分析可得
1F G F =+浮木
则需要施加的力
110N-6N=4N F F G =-=浮木
答:(1)木块受到的浮力是6N ;
(2)木块排开水的体积是43610m -⨯;
(3)若要使木块刚好浸没在水中,必须给木块一个竖直向下4N 的压力。
28.在水平地面上,放着一个底面积是 0.01m 2的木块,如图甲所示。
将木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内,当木块静止时,如图乙所示,从大烧杯内溢出720g 的水。
g =10N/kg 。
求:
(1)木块受到的浮力?
(2)木块的重力?
(3)木块对地面的压强?
解析:(1) 7.2N ;(2) 7.2N ;(3)720 Pa
(1)木块受到的浮力为
F 浮=
G 排=m 排g =0.72kg×10N/kg =7.2N
(2)木块处于漂浮状态,重力等于浮力即
G =F 浮=7.2N
(3)木块对水平地面在压强为
27.2N =720Pa 0.01m
F G p S S === 答:(1)木块受到的浮力为7.2N ;(2)木块的重力为7.2N ;(3)木块对地面的压强为720 Pa 。