浮力的计算及答案详解
浮力计算专题(有答案)

浮力计算专题1.边长均为2cm实心正方体的木块和铁块,木块密度为0.6×103kg/m3. 将它们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(g=10N/kg)解:,∴木块漂浮(不计分值)(1)F浮木=G=mg=ρ木gV==0.6×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.048N……3分∵,∴铁块下沉(不计分值)(2)F浮铁=ρ木gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.08N ……3分2.弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N。
求:(1)石块受到的浮力;(2)石块的体积;(3)石块的密度3.如图所示,在空气中称木块重6N;当该木块的3/5体积浸入水中时,弹簧测力计的示数恰好为零.求:(1) 木块的密度多大? (2) 若把木块从测力计上取下,并轻轻放入水里,那么在木块上加多大竖直向下的压力,才能使木块刚好全部浸入水中?(g=10N/kg)(1)ρ木=0.6g/cm3;(2)F压=4N4.如图所示,边长为10 cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求: (1)木块的质量;(2木块在水中所受浮力的大小;(3)木块浸在水中的体积;(4)水对木块下底面的压强。
(取g=10 N/kg)5.一个圆柱形物体悬浮在密度为1.2×103kg/m3的盐水中如图,已知圆柱体的横截面积是10cm2,长度为15cm,物体上表面到液面的距离为5cm,物体上、下表面受到的压力多大?物体受到的浮力是多大?(g=10N/kg)F 上=0.6N,F下=2.4N,F浮=1.8N.6.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,有36cm3的体积露出水面,试问:(l)物块所受浮力为多少? (2)物块的密度为多少?(ρ水=1.0×1O3kg/m3, g=10N/kg)7.在"抗洪抢险"中,几位同学找到了一张总体积为0.3m3质量分布均匀的长方体塑料泡膜床垫,将其放入水中时,床垫有1/5的体积浸没在水中,若g取10N/kg,求:(1) 此时床垫受到的浮力有多大? (2) 床垫的密度是多少?(3)若被救的人的平均质量为50kg,要保证安全,该床垫上一次最多能承载多少个人?(1)F浮=600N;(2)ρ=0.2g/cm3;(3)4人.8.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是300厘米3。
浮力基础计算题及答案解析

浮力基础计算题及答案解析一、单选题1.(2021八下·巩义期末)下列几种情况中,加点的物体受到的浮力变大的是()(ρ铁=7.8×103kg/m3,ρ水13.6×103kg/m3)银=A.人由深水区走向浅水区B.轮船由大海驶入长江C.从水中取出铁球放入水银中D.潜水艇浸没在水中后继续下潜二、填空题2.(2021九上·虹口期中)如图所示,用细绳吊着重力为20牛的正方体金属块并将其浸没在水中,此时该金属块上、下表面受到水的压力为4.9牛、19.6牛,该金属块受到的浮力为牛,拉力为牛。
现用细绳吊着该金属块继续在水中下沉,则该金属块受到水的浮力F浮、其上表面受到水的压力F上和下表面受到水的压力F下,这三个力中大小不变的是。
3.(2021九上·长宁期中)如图,圆柱形容器内装有一定量的水,重为5牛的正方体悬浮在水中,则正方体受到水的浮力为牛,若此时正方体下表面受到水的压力为7牛,则其上表面受到水的压力为牛。
现在容器内继续注入水,则该正方体所受浮力将(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
4.(2021九上·嘉定期中)如图所示,将重力为20牛的物体浸没在水中后,弹簧测力计的示数减小了5牛,则物体受到的浮力为牛;若它在水中静止不动,上表面受到水的压力14.7牛,则下表面受到水的压力为牛,方向为;当它在水中所处的深度增加时,它上下表面受到的水的压力差将。
(选填“变大”、“不变”或“变小”)5.(2021九上·松江期中)体积为5×10−4m3的物体浸没在水中后,受到的浮力为牛;若物体的重力为8牛,浮力与重力的合力为牛;物体在水中下沉过程中,受到的浮力(选填“变大”“不变”或“变小”)。
6.(2021九上·上海期中)如图所示,将重为10牛的物体A从空气中放入水中浸没后保持静止,发现弹簧测力计的示数变化了6牛,则物体A受到的浮力为牛,物体A所受浮力与重力的为牛,随着浸入水中深度变大,它所受的浮力将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
四种计算浮力的方法-浮力水深公式
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四种计算浮力的方法四种计算浮力的方法:这四种方法都可以用来计算浮力的大小,具体用哪一个要看所给的条件而定.希望通过以下题目的训练,并不断总结,能让你在今后做浮力计算题时有所帮助的,愿你的不懈努力能给你取得优异的成绩!方法一、压力差法:F浮=F向上-F向下(F向上=P向上S=ρ液gh1 S, F向下=P向下S=ρ液gh2S )方法二、称重法:F浮=G-F(G:物体本身的重力;F:物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。
)方法三、原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排(注意:G排:指物体排开液体所受到的重力;m排:指物体排开液体的质量;ρ液:指物体排开的液体密度;V排:指物体排开的液体的体积。
)方法四、平衡法:当物体漂浮或悬浮时, F浮=G#1、弹簧测力计下挂吊着一个重为1。
47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0。
98N,求:(1)石块受到的浮力(2)石块的体积(3)石块的密度#2、体积为100cm3的物体浸没在水中时受到的浮力是多少,浸没在密度为0。
8×103kg/m3的煤油中时浮力是多少? ( g=10N/kg)#3、。
现有一边长为10cm的正方体物块漂浮在水中,如图所示,其上表面距水平面2。
5 cm,它的下表面受到的水的压力是多大?它受到的浮力多大?木块的密度是多少? ( g=10N/kg)第3题图#4、边长为0。
05m,的正方体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,上表面与水面相平,木块静止时,弹簧测力计的示数F=2N,根据上述条件,请你求出相关的五个物理量.(含过程和结果)边长为0。
05m,的正方体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,上表面与水面相平,木块静止时,弹簧测力计的示数F=2N,根据上述条件,请你求出相关的五个物理量.(含过程和结果)4题图1、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0。
5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:(1)水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?此时水对容器底的压强比第(1)问中的大还是小?2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg)(1)圆柱体受的最大浮力。
浮力计算题20道附答案解析
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浮力20道计算题含答案1.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是多少g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是多少g.( 酒=0.8×103kg/m3)2.一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为34牛,把它侵没在水中称测力计读数为24牛,此金属块受到的浮力是多少? 体积为多大?密度为多大?(g=10N/㎏)3.有一金属块挂在弹簧测力计下,在空气中称时弹簧测力计的示数为15N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的示数为5N,g=10N/kg.求:①金属块受到的浮力;②金属块的体积;③金属块的密度。
4.如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。
待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,求:(1)木块静止时受到的浮力大小;(2)木块的密度;(3)木块静止时下表面受到的水的压强大小。
5.为增加学生的国防知识,某中学九(7)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。
潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。
通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。
(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)(1)水舱未充海水时,潜水艇总重力为9.27×106N,此时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?(2)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入海水的重力是多少?(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么?6.如图所示,容器重为16N,底面积100cm2,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着并完全浸没在水中,已知水重200N,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,g取10N/kg,试求:(1)容器对桌面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?7.如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上,ρA=0.1×103kg/m3、ρB=0.8×103kg/m3。
浮力的计算(含答案)
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浮力的计算一、单选题(共10道,每道10分)1.如图所示,将形状相同的物体A、B浸没于水中,则它们上下表面受到水的压力差与的关系是( )A. B.C. D.无法判断答案:A解题思路:根据题意,A、B两物体的形状相同、体积相同,当浸没水中时,排开水的体积相同,根据阿基米德原理,可得两物体受到的浮力相同;根据浮力产生的原因,物体所受水的浮力等于上下表面所受水的压力差,所以两物体上下表面受到水的压力差大小相等,即。
故答案选则A选项。
试题难度:三颗星知识点:浮力产生的原因2.如图所示,有一个截面为梯形的物体静止在某种液体中(物体与容器底不紧密接触),液体的密度为ρ,深度为H,物体的高度为h,体积为V,较大的下底面面积为,较小的上底面面积为,容器的底面面积为S,则该物体受到水向下的压力为是( )A. B.C. D.答案:A解题思路:(1)由于梯形物体浸没在水中,则,根据阿基米德原理可得:梯形物体受到水的浮力(2)梯形物体下表面受到水的压强:,梯形物体下表面受到水的压力:(3)根据浮力产生的原因:可得,梯形物体受到水向下的压力:。
故答案选择A选项。
试题难度:三颗星知识点:浮力产生的原因3.把重为3N、体积为的物体浸没在水中后松手,若不计水的阻力,则关于松手后物体的状态及物体静止时所受浮力,下列说法正确的是( )A.物体上浮,B.物体悬浮,C.物体上浮,D.物体沉在水底,答案:C解题思路:方法一:当物体浸没时,根据阿基米德原理可知:,则,所以松手后物体上浮;最终物体将处于漂浮,此时所受浮力。
方法二:根据题意可知物体的密度,则,所以松手后物体上浮;最终物体将处于漂浮,此时所受浮力。
试题难度:三颗星知识点:物体的浮沉条件与密度的关系4.将一物块放在盛满水的杯中静止时,溢出水的质量是27g,当把它放在盛满酒精的杯中静止时,溢出的酒精质量是24g,则物块在水中的状态和物块的密度分别为()( )A.沉底,B.漂浮,C.漂浮,D.悬浮,答案:B解题思路:根据阿基米德原理,物块在水中受到的浮力,物体在酒精中受到的浮力;物体在水中可能有漂浮、悬浮、沉底三种状态,分类讨论,(1)假设物体在水中漂浮,则由物体的浮沉条件可得,物体重为G=0.27N,而在酒精中受到的浮力为0.24N,故在酒精中应下沉,根据阿基米德原理可得,物体的体积;则物体的密度;故B正确,C错误。
浮力计算题20道附答案解析
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3.有一金属块挂在弹簧测力计下,在空气中称时弹簧测力计的示数为 时弹簧测力计的示数为 5N, g=10N/kg.求: ①金属块受到的浮力;②金属块的体积;③金属块的密度。
15N,将它浸没在水中称
4.如图所示, 将边长是 10cm 的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。 待木块静止时, 从水槽中溢出了 550g 水, g 取 10N/kg,求: ( 1)木块静止时受到的浮力大小; ( 2)木块的密度; ( 3)木块静止时下表面受到的水的压强大小。
2.4N,体积
( 2)液体的密度是多少?
( 3)剪断细绳,木块稳定时处于什么状态,所受浮力又是多大?容器底部受到液体压强较绳
子断之前
(增大、减小、不变) 。
10.如图所示,水平放置的轻质圆柱形容器底面积为
2×
﹣
10
2
米
2,内装有重为
9.8N 的水,现
将体积为 2×10﹣4 米 3、重为 4.9N 实心金属球 A 用细线栓着浸没在水中。
浮力 20 道计算题含答案
3
1.体积是 50cm,质量是 45g 的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的
质量是多少 g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是多少
g.( 酒 =0.8 ×
3
3
10 kg/m )
2. 一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为 34 牛,把它侵没在水中称测力计读数为 24 牛,此金属块受到的浮力是多少 ? 体积为多大?密度为多大? (g=10N/ ㎏)
( 2)物块 A 的密度;
( 3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。
( 2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大 气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?
初三物理 浮力试题答案及解析
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初三物理浮力试题答案及解析1.如图所示,把同一个玩具分别放入水、盐水中,若在水中所受浮力为Fa,在盐水中所受浮力为Fb,则两次浮力的大小关系为()A.Fa >FbB.Fa=FbC.Fa<FbD.无法比较【答案】C【解析】由阿基米德原理F浮= G排=ρ液gV排可知,在物体排开液体的体积相同的情况下,液体的密度越大,受到的浮力越大。
因为水的密度小于盐水的密度,所以,Fa <Fb。
故选C【考点】阿基米德原理2.“辽宁舰”航母已正式列入中国人民解放军海军系列,其满载时排水量(满载时排开水的质量)为6.75万吨,则满载时其受到的浮力为()A.6.75×108N B.6.75×107N C.6.75×104N D.6.75×103N【答案】A【解析】解:该舰满载时所受浮力:F浮=G排=m排g=6.75×107kg×10N/kg=6.75×108N;故选A.【考点】浮力大小的计算.专题:压轴题;浮力.分析:知道航母满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力.点评:本题考查了学生对阿基米德原理的应用,同时考查了漂浮时物体重力与浮力的大小关系.3.将体积为0.5dm3的球浸没在水中,球受到的浮力为 N,此球排开的水的重力为 N.【答案】5,5【解析】知道球排开水的体积,利用阿基米德原理F浮=G排=ρ水v排g求球受到的浮力和球排开的水受到的重力.解:∵球浸没在水中,∴球排开水的体积:v排=v=0.5dm3=0.5×10﹣3m3,球受到的浮力F浮和球排开的水重G排:F浮=G排=ρ水v排g=1×103kg/m3×0.5×10﹣3m3×10N/kg=5N.故答案为:5,5.【点评】本题考查了学生对阿基米德原理及其推导公式的掌握和运用,因为力的单位只有一个(N)计算时注意单位统一.4.将体积为5×10-3m3的物体浸没在酒精中(r酒精=0.8×103kg/m3),求物体受到的浮力。
专题25 四种方法计算浮力(解析板)
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专题25 四种方法计算浮力浮力计算是学生们学习过程中的难点,也是各省市中考中必考内容之一。
由于涉及到浮力的计算方法比较多,往往又不是单纯的只用一种方法计算,所以加大了学习的难度,灵活运用四种方法计算浮力是突破浮力计算的关键。
考试中主要以选择、填空、计算题的形式考查,大多属于中等偏难的题目,失分率往往很高。
分值在2分—5分左右。
一、压力差法:F浮=F向上-F向下如图,物体浸在液体中,上表面受到液体向下压强(压力),下表面受到向上的压强(压力),由于液体压强随深度的增加而增大,所以物体上、下表面就会形成一个压强差(压力差),这个压强差使得物体上下表面有压力差,这就是浮力,即F浮=F向上-F向下。
浮力实质是一个合力,在受力分析时,我们用浮力代替了上、下表面的压力,这样使得问题更简单了。
例题1 (2021内蒙古兴安盟)如图甲所示,底面积S为25cm2的圆柱形平底容器内装有适量的未知液体,将容器放入水中处于直立漂浮状态。
容器下表面所处深度为h1=10cm,该容器受到的浮力是___________ N;如图乙所示,从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处深度h2=6.8cm时,该容器仍处于直立漂浮状态,则未知液体的密度是__________kg/m3(g取10Nkg)【答案】2.5 0.8×103。
【解析】由液体压强公式可得,水对容器下表面向上的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg ×0.1m=1000Pa,水对容器下表面向上的压力F向上=pS=1000Pa×25×10-4m2=2.5N,水对容器上表面的压力F向下=0,根据“浮力是液体对浸入其中物体的上下两表面的压力差”可知,F浮=F向下=2.5N;容器浸入水中深度减小的数值Δh=10cm-6.8cm=3.2cm,容器排开水体积减考点透视迷津点拨与点对点讲练小的数值ΔV=S Δh=25cm 2×3.2cm =80cm 3=8×10-5m 3,容器受到的浮力减小量ΔF=ρ水g ΔV=1.0×103kg/m 3×10N/kg×8×10-5m 3=0.8N ,容器漂浮在水面上,受到的浮力等于自身的总重。
浮力的计算及答案详解

浮力的计算一.解答题(共30小题)1.自钓鱼岛事件发生后,中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航,“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船,型长98米,型宽15.2米,型深7.8米,排水量4000吨.该船在其姐妹船“中国海监83”的基础上对一些重要设备进行了升级改造,对舱室布置作了优化调整,采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统,最大航速18节,续航力大于8000海里,自持力60天.(海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)满载时,“中国海监50”船受到的浮力有多大?(2)若船底某处距海面的深度为6m,则该处受到海水的压强是多少?(3)从某一时刻开始,“中国海监50”受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.第50s钟到100s钟内牵引力的功率为多少?2.如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中.图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象.(g取10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3).求:水(1)石料全部没入水中时受到的浮力.(2)石料的体积.(3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率.3.如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?(2)筒内液体密度是多少?(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?4.某同学想测量某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知木块的重力为1.2N,体积为200cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2N,g=10N/kg,求:(1)木块受到的浮力是多少?(2)液体的密度是多少?(3)剪断细绳,木块稳定时处于什么状态,所受浮力又是多大?5.如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg 的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水=1.0×103kg/m3)(1)求面上,物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3.(g取10N/kg,水的密度ρ水物块受到的浮力大小;(2)求物块的密度;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强.6.如图所示,用细绳系住体积为3×10﹣4m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物体A受到的浮力;(2)物体A的密度;(3)容器对桌面的压强.7.如图所示,将质量为2kg的正方形物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm,求:(1)物块受到水的浮力大小.(2)水对物体下表面的压强大小.8.在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N.当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N.已知水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.问:(1)小球所受的浮力为多大?(2)小球的总体积为多大?(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中.9.如图甲所示,用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中.在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示.求:(1)花岗岩石浸没在水中=2m)时下表面受到水的压强;(3)花岗岩石的时受到的浮力;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h密度.10.如图所示,用弹簧秤悬挂一物体,在空气中弹簧秤示数为6N,当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N,g=10N/kg.求:(1)物体的重力G;(2)物体浸没在水中受到的浮力F;(3)物体浸没浮时排开水的体积V和物体的密度ρ.11.将一边长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg 的水.(g取10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3).(1)求正方体受到的浮力;(2)求正方体排开水的体水积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底,并写出判断依据;(4)求正方体的密度.12破冰船是赴极地考察的重要工具.我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2×104t,求:(1)破冰船在海上满载航行时,受到的浮力是多大?(2)某次破冰时,破冰船与冰面的接触面积是10m2,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍,破冰船对冰面的压强是多大?13.如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m3,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求:(1)木块静止在水中时所受浮力的大小;(2)木块浸在水中的体积;(3)水对木块下底面的压强.14.一边长为10cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?15.如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保=1.0×103kg/m3)求:(1)持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g=10N/kg,ρ水物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3?(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?16.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N,当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N,g=10N/kg,求:(1)金属零件所受浮力为多少?(2)金属零件的体积为多少?(3)金属零件的密度为多少?17.如图所示,一个半径为r的实心球体处于某种液体中,球体最上端距离液面的距离为h,求液体对球体向下的压力.(已知液体的密度为ρ,球体的体积为π?r3)18.一个金属块在空气中重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时有50mL的水从溢水杯流入到量筒中,求.(1)金属块的体积.(2)金属块在水中受到的浮力.(取g=9.8N/kg)(3)金属块在水中时,弹簧测力计的示数.(4)金属块的密度.19.为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳.已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3,体积为3000cm3.(水的密度1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小.(2)浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小.20.水平桌面上放置底面积为80cm2,质量为400g圆筒,筒内装有16cm深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示.(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出)求:(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是多少?(2)筒内液体的密度是多少?(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?21.中国第一艘航母﹣﹣辽宁舰于2012年9月正式服役.该舰长304m、宽70.5m,满载时排水量67500t,最高航速60km/h.已知海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:(1)满载时该舰受到的浮力;(2)海面下7m处的舰体受到海水的压强;(3)辽宁舰在执行任务时,以40km/h的速度匀速航行5h,若航行时的阻力为1.5×107N,则这一过程中动力所做的功是多少?22.如图(1)溢水杯中装满水(水的密度用表示),将一正方体木块(棱长为a)轻轻放入溢水杯中,木块静止时浸入水的深度为,现在用一根轻细钢针对着木块上表面中心竖直向下施加压力F,F从0慢慢增加,直到木块恰好完全浸没水中.解题时用ρ、a、g表示相关量(1)求木块恰好完全浸没水中时压力Fm(2)在F从O增至F过程中,木块浸没在水中的深度x从增到a,推导出F与x间的函数关系式m(3)将F、x的函数关系图象画在相应的坐标系中,并标出两端点的横、纵坐标.23.将一体积是1000cm3的实心立方体木块轻轻地放人盛满水的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出600g水,如图所示.求:(1)木块受到的浮力.(2)木块排开水的体积.24.一块质量为1kg的木块浮在水面上,它的密度是0.6×103kg/m3,木块漂浮在水面上时,受到的浮力是多大?要把木块全部浸入水中,至少需要加多大竖直向下的压力?25.某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置.它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.21kg,底面积为3×10﹣3m2,不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线,如图.请解答下列问题(g取10N/kg)(1)不放物体时.该装置所受的浮力是多大?(2)如图所示,在该装置中放入一个体积为1.5×10﹣5m3的物块A,它的底部在水面下的深度h=0.11m.此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?(3)物块A的密度是多少?26.你了解水陆两用坦克吗?水陆两用坦克的车体比普通坦克要大,呈船形,所以能在水中浮动.有的利用特制的履带划水前进;有的用螺旋桨推进;有的用推进器喷水前进,两用坦克在水上航速不超过15km/h的,车辆的全部重力主要是依靠浮力来支持.在水上航速超过15km/h时,浮力有所减少,这时的水动力作用不可忽视,即两种力量共同支撑着坦克,使其不会下沉.如图所示,水陆两用坦克,总质量22t.水上最大速度14km/h,最大航程超过90km.陆地最大速度55km/h,最大行程超过385km.履带着地的面积约4m2,可越过2.9m壕沟,这种坦克配备的是450kW的柴油机.请你根据短文中信息,结合所学的知识回答问题:(g=10N/kg)(1)如图所示的水陆两用坦克,在水上航行时,所受的浮力约为N,排开水的体积约为m3.(2)如图所示的水陆两用坦克,在陆地行驶时,对地面的压强约为Pa.以最大速度行驶385km 的时间为h(3)使水陆两用坦克前进的三种方式中,涉及到“物体间力的作用是相互的”这一重要知识是()A.只有履带的划水前进B.只有螺旋桨推进C.只有推进器喷水前进D.三种方式都涉及(4)柴油机的效率(30%一45%),柴油的热值3.3×107J/kg.这种水陆两用坦克的油箱所装柴油的质量一定超过多少千克.27.某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件.已知工件的质量为100kg 工人的质量为70kg.工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2,工件在水中时,滑轮组的机械效率为60%.若不计摩擦、绳重及水的阻力,g取10N/kg.求:;(1)工件浸没在水中时所受的浮力F浮;(结果保留两位有效数字)(2)工件完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率η2(3)工件完全打捞出水面后,以0.2m/s的速度被匀速提升,工人拉绳的功率P.228.小明同学注意到新闻节目中经常报道国际原油价格涨至多少美元一桶,又报道我国进口原油价格每吨提高多少元.他想知道原油的单位“桶”和质量常用单位“吨”之间有什么关系.经过努力,小明设法获得“胜利原油”样品若干,并将密度为0.6×103kg/m3.体积为200cm3的立方体木块放入原油中,木块漂浮在油面上,经测量木块有的体积露出油面(g=10N/kg).求:(1)木块受到的浮力.(2)原油的密度.(3)若每桶原油的体积为m3,1t原油等于多少桶?29.有质量为24kg、体积为6×10﹣3m3的贵重物体不慎掉入河里,一名潜水员下水去打捞它.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物体的重力;(2)物体的密度;(3)物体在水中受到的浮力;(4)潜水员潜到水下5m深处时受到水的压强.30.在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力.(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)浮力的计算参考答案与试题解析一.解答题(共30小题)1.(2016?麻城市模拟)自钓鱼岛事件发生后,中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航,“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船,型长98米,型宽15.2米,型深7.8米,排水量4000吨.该船在其姐妹船“中国海监83”的基础上对一些重要设备进行了升级改造,对舱室布置作了优化调整,采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统,最大航速18节,续航力大于8000海里,自持力60天.(海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)满载时,“中国海监50”船受到的浮力有多大?(2)若船底某处距海面的深度为6m,则该处受到海水的压强是多少?(3)从某一时刻开始,“中国海监50”受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.第50s钟到100s钟内牵引力的功率为多少?【解答】解:(1)船的排水量为:m排=4000t=4×106kg,“中国海监50”所受到的浮力为:F浮=G排=m排g=4×106kg×10N/kg=4×107N.(2)船底某处的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa.(3)由甲图知,“中国海监50”在第50s钟到100s钟内匀速行驶,所以F=8×108N,由乙图知,船的速度是v=0.5m/s,船的推进力的功率:P=Fv=8×108N×0.5m/s=4×108W.答:(1)满载时,“中国海监50”船受到的浮力是4×107N.(2)若船底某处距海面的深度为6m,则该处受到海水的压强是6×104Pa.(3)第50s钟到100s钟内牵引力的功率为4×108W.2.(2015?盘锦)如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中.图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).求:(1)石料全部没入水中时受到的浮力.(2)石料的体积.(3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率.【解答】解:(1)由图象可知:在空气中受到的拉力F1=2.5×104N,浸没在水中受到的拉力F2=1.5×104N因为匀速下降浸没水中石料全部浸没水中受到的浮力F浮=F1﹣F2=2.5×104N﹣1.5×104N=1.0×104N;(2)根据F浮=G排=ρ液V排g石料的体积V石=V排===1m3;(3)根据V=l3=1m3,得石料边长l=1m由图可知200s至300s之间石料下降1m石料运动的速度V石===0.01m/s;石料浸没后钢丝绳拉力的功率P===Fv=1.5×104N×0.01m/s=150W.答:(1)石料全部没入水中受到的浮力1.0×104N;(2)石料的体积1m3;(3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率150W.3.(2015?怀化)如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?(2)筒内液体密度是多少?(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?【解答】解:(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=18N;当h≥10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=13.2N;所以F浮=G﹣F=18N﹣13.2N=4.8N;(2)物体排开液体的体积V排=V物=60×10×10﹣6m3=6×10﹣4m3由F浮=ρ液gV排得:ρ液===0.8×103kg/m3(3)液体的质量m液=ρ液V液=0.8×103kg/m3×100×20×10﹣6m3=1.6kg将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力F′=(m液+m筒)g+G物﹣F拉=(1.6kg+0.5kg)×10N/kg+18N﹣13.2N=25.8Np==2.58×103Pa.答:(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是4.8N;(2)筒内液体的密度是0.8×103kg/m3;(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是2.58×103Pa.4.(2015?兰州)某同学想测量某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知木块的重力为1.2N,体积为200cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2N,g=10N/kg,求:(1)木块受到的浮力是多少?(2)液体的密度是多少?(3)剪断细绳,木块稳定时处于什么状态,所受浮力又是多大?【解答】解:(1)木块受到的浮力为F浮=F+G=2N+1.2N=3.2N;(2)因为F浮=ρ液gV排,所以液体的密度为ρ液===1.6×103kg/m3;(3)因为G=mg,所以木块的质量为m===0.12kg,木块的密度为ρ===0.6×103kg/m3,因为ρ<ρ液,所以木块最终静止在液面上,受到的浮力为F浮′=G=1.2N.答:(1)木块受到的浮力是3.2N;(2)液体的密度是1.6×103kg/m3;(3)剪断细绳,木块稳定时处于静止状态,所受浮力是1.2N.5.(2015?潍坊)如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0×10﹣3m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10﹣5m3.(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)(1)求物块受到的浮力大小;(2)求物块的密度;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强.【解答】解:(1)已知V排=4.0×10﹣5m3,则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=0.4N.(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=0.4N,则质量m===0.04kg;物块的密度ρ===0.8×103kg/m3;(3)由ρ=得水的体积为V水===5×10﹣4m3,物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积V=V水+V物=5×10﹣4m3+5×10﹣5m3=5.5×10﹣4m3则水的深度为h===0.11m,所以水对容器底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa.答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N;(2)物块的密度为0.8×103kg/m3;(3)此时水对容器底的压强1.1×103Pa.6.(2015?南充)如图所示,用细绳系住体积为3×10﹣4m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物体A受到的浮力;(2)物体A的密度;(3)容器对桌面的压强.【解答】解:(1)物体所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3=3N;(2)由于物体处于静止状态,受力平衡,则G A =F 浮+F 拉=3N+1.5N=4.5N , 质量为m A ===0.45kg ;则物体的密度ρA ===1.5×103kg/m 3.(3)容器内水和容器的重力: G′=m′g=0.7kg×10N/kg=7N,以容器、水以及物体作为整体研究,受力平衡,桌面受到的压力大小为: F=G′+F 浮=7N+3N=10N , 所以容器对桌面的压强:p===1000Pa .答:(1)物体A 受到的浮力为3N ; (2)物体A 的密度为1.5×103kg/m 3; (3)容器对桌面的压强为1000Pa . 7.(2015?衡阳)如图所示,将质量为2kg 的正方形物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm ,求: (1)物块受到水的浮力大小. (2)水对物体下表面的压强大小. 【解答】解:(1)因为物块漂浮,所以物块受到的浮力等于物块的重力: G 物=m 物g=2kg×10N/kg=20N, 由物体的浮沉条件可知: F 浮=G 物=20N ;(2)物体下表面受到水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.06m=600Pa. 答:(1)物块受到水的浮力是20N . (2)水对物体下表面的压强600Pa . 8.(2015?莆田)在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N .当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N .已知水=1.0×103kg/m 3,g 取10N/kg .问: (1)小球所受的浮力为多大? (2)小球的总体积为多大?(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中. 【解答】解:(1)小球受到水的浮力: F 浮=G ﹣F 拉=4.2N ﹣1.7N=2.5N ; (2)由F 浮=ρ水gV 排得: 小球排开水的体积:V 排===2.5×10﹣4m 3.由于小球的一半体积浸没在水中时,则物体体积:V=2V 排=2×2.5×10﹣4m 3=5×10﹣4m 3.(3)小球浸没在水中所受的浮力:F 浮′=ρ水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×5×10﹣4m 3=5N >4.2N , 即F 浮′>G ,所以,小球浸没在水中所受的浮力放手后,不能悬浮在水中,会上浮. 答:(1)小球所受的浮力为2.5N ; (2)小球的总体积为5×10﹣4m 3.(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,小球不能悬浮在水中,会上浮. 9.(2015?钦州)如图甲所示,用吊车将棱长为1m 的正方体花岗岩石从距水面1m 高的A 处沿竖直方向匀速放入水中.在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示.求:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力;(2)花岗岩石下落到图甲B 处(h 0=2m )时下表面受到水的压强; (3)花岗岩石的密度.【解答】解:(1)V 排=V 物=1m 3,F 浮=ρgV 排=1.0×103kg/m 3×10N/kg×1m 3=1.0×104N ,(2)花岗岩石下落到图甲B 处(h 0=2m )时,下表面距离水的深度h=2m+1m=3m , 下表面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg×3m=3×104Pa , (3)由图可知,花岗岩石的重力G=F=2.8×104N , 花岗岩石的质量m===2.8×103kg ,花岗岩石的密度ρ===2.8×103kg/m 3.答:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力为1.0×104N ;(2)花岗岩石下落到图甲B 处(h 0=2m )时下表面受到水的压强为3×104Pa ; (3)花岗岩石的密度为2.8×103kg/m 3. 10.(2015?乐山)如图所示,用弹簧秤悬挂一物体,在空气中弹簧秤示数为6N ,当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N ,g=10N/kg .求: (1)物体的重力G ;(2)物体浸没在水中受到的浮力F 浮;(3)物体浸没时排开水的体积V 和物体的密度ρ. 【解答】解:(1)由题意知,物体的重力G=6N ;(2)物体浸没在水中受到的浮力F 浮=G ﹣F 视=6N ﹣4N=2N . (3)由F 浮=ρgV 排,可得,V=V 排===2×10﹣4m 3,物体的质量m===0.6kg ,物体的密度ρ===3×103kg/m 3.答:(1)物体的重力G 为6N ;(2)物体浸没在水中受到的浮力F 浮为2N .(3)物体浸没时排开水的体积V 为2×10﹣4m 3,物体的密度ρ为3×103kg/m 3. 11.(2015?昆明)将一边长是0.1m 的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg 的水.(g 取10N/kg ,ρ水=1.0×103kg/m 3). (1)求正方体受到的浮力; (2)求正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底,并写出判断依据; (4)求正方体的密度. 【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知,正方体受到的浮力: F 浮=G 排=m 排g=0.6kg×10N/kg=6N; (2)由得,正方体排开水的体积:V 排水===6×10﹣4m 3;(3)正方体的体积V=(0.1m )3=1×10﹣3m 3>V 排水,所以,正方体在水中静止时处于漂浮状态.(4)因为正方体在水中静止时漂浮,所以G=F 浮=6N , 正方体的质量为m===0.6kg ,正方体的密度==0.6×103kg/m 3.答:(1)正方体受到的浮力为6N ;(2)正方体排开水的体积为6×10﹣4m 3;(3)正方体在水中静止时处于漂浮状态,判断依据是正方体的体积大于其排开水的体积; (4)正方体的密度0.6×103kg/m 3. 12.(2015?广西)破冰船是赴极地考察的重要工具.我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2×104t ,求:(1)破冰船在海上满载航行时,受到的浮力是多大?(2)某次破冰时,破冰船与冰面的接触面积是10m 2,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍,破冰船对冰面的压强是多大? 【解答】解:(1)满载时总质量约为m=20000t=2×107kg ; 根据阿基米德原理可知:满载时所受的浮力F 浮=G=mg=2×107kg×10N/kg=2×108N ; (2)冰面受到的压力F=0.1G=0.1×2×108N=2×107N , 船对冰面的压强p===2×106Pa .答:(1)满载时所受的浮力是2×108N ; (2)船对冰面的压强为2×106Pa . 13.(2015春?安顺期末)如图所示,边长为10cm 的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m 3,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求: (1)木块静止在水中时所受浮力的大小; (2)木块浸在水中的体积; (3)水对木块下底面的压强. 【解答】解:(1)V=(0.1m )3=10﹣3m 3由可得,木块的质量:m=ρV=0.6×103kg/m 3×10﹣3m 3=0.6kg ; 木块的重力:G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,因为ρ木<ρ水,所以,木块静止在水中时处于漂浮状态,则 F 浮=G=6N ;(2)由F 浮=ρgV 排可得,V 排===6×10﹣4m 3;(3)深度h===0.06m则利用压强公式p=ρgh,代入数据,p=1.0×103kg/m 3×10N/kg×0.06m=6×102Pa ; 答:(1)木块在水中所受浮力的大小为6N ; (2)木块浸在水中的体积6×10﹣4m 3; (3)水对木块下底面的压强6×102Pa .14.(2014?巴中)一边长为10cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?【解答】解:(1)∵木块完全浸没,∴V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,(2)G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N.∵F浮=F拉+G,∴绳子对木块的拉力:F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N;(3)木块漂浮在水面上:F浮=G木=6N;浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以下表面的压力F=F浮=6N,下表面的压强p===600Pa答:(1)木块所受的浮力为10N;(2)绳子对木块的拉力为4N;(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是600Pa.15.(2014?遂宁)如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3?(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?【解答】解:(1)F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=104N;(2)由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×104N,当重物未露出水面时,拉力F1=G﹣F浮=3×104N﹣104N=2×104N;(3)物体的质量m===3×103kg,密度ρ===3×103kg/m3;(4)从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s,所以运动速度:v===0.1m/s,上表面从水底上升至表面用时30s,所以物体据液面深度:h=vt=0.1m/s×30s=3m,p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa.答:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是104N;(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N;(3)物体的密度是3×103kg/m3;(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是3×104Pa.16.(2014?衡阳)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N,当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N,g=10N/kg,求:(1)金属零件所受浮力为多少?(2)金属零件的体积为多少?。
浮力计算(含答案)
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浮力专题练习1、将一个边长为1m的正方体物体,平放在边长为2m的正方体空水池的底部时,物体对水池底部产生的压强为104Pa.取出物体后,再将7.2t的水全部注入水池中,然后将物体再次轻轻放入水池中.求:①物体的密度;②物体在水中静止以后所受浮力;③物体在水中静止以后,水对水池底部所产生的压强比只装水时增加了多少?答案:①1×103kg/m3②104N ③2000Pa2、将质量为0.8kg、体积为1×10-3m3的长方体木块放入盛有某种液体的容器中,木块漂浮在液面上.现用力缓慢向下压木块,当力的大小为2N时,木块刚好浸没在液体中,如图所示.求:①木块的密度;②液体的密度;③当压木块的力为1.6N时,木块露出液面的体积.答案:①0.8×103kg/m3②1.0×103kg/m3③4×10-5m33、如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m=0.4kg,体积V=3×10-3m3的浮1筒P,另有一厚度不计,质量m=0.2kg,面积S=8×10-3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上.用2细线将P、Q连接,当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所.当盖板Q恰好被拉开的瞬间,求:①浮筒受到的浮力大小;②细线对浮筒P的拉力大小;③水箱中水的深度.答案:①30N ②26N ③0.3m4、如图所示,水槽中放着一边长为10cm、密度为0.6×103kg/m3的正方体木块,木块与水槽并未紧密接触.现缓慢向水槽中注水,试求:①向水槽中注入多深的水时,木块才开始离开水槽底部?②继续向水槽内加水,直至水深16cm时,此时水对木块的下表面的压强为多大?答案:①6cm ②600Pa5、打捞沉船时,常先将金属浮箱注满水,沉入水底,再用钢绳将其固定在沉船上,然后向浮箱中压入气体,排出浮箱内的水.这样浮箱就可上浮把沉船拉起.某次打捞作业中,所用的浮箱边长为2m的正方体,自重2000N.当浮箱上表面沉到距水面20m处时,求:①浮箱上表面受到水的压强;②浮箱受到水的浮力;③当把浮箱内水全部排出,浮箱与沉船-起匀速浮起时,浮箱对沉船的拉力.④若该沉船的原排水量为4t,则沉没时至少有多少吨的水灌入船内?答案:①2×105Pa ②8×104N ③7.8×104N ④3.8t6、学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动.①她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块,让它漂浮在水面上,如图甲所示,求木块受到的浮力.②取来规格相同由合金材料制成的螺母若干,每只螺母质量为50g,将螺母逐个放置在漂浮的木块上.问:放多少只螺母时,木块刚好浸没在水中?③她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验,弹簧测力计静止时的示数为0.4N,求合金材料的密度.答案:①7.5N ②10只③5×103kg/m3甲乙7、某实验小组的同学设计了一种供牲畜饮水的装置如图所示.设计要求:底盖A 平时顶住水箱底部出水口,一旦饮水槽的水位下降,底盖就下落,水立即通过出水口流入饮水槽,实现自动补水,饮水槽水位最高时浮球C 恰好浸没.水箱的水位高度维持60cm 不变,水箱底部出水口的横截面积为20cm 2.底盖、细杆和浮球的总质量为1kg ,浮球的体积为2dm 3.求: ①浮球C 受到的最大浮力②计算说明,题中给出的数据能否达到设计要求.③计算说明,如何改变浮球的体积或改变水箱中水的高度,来达到设计要求.答案:①20N ②不能 ③50cm8、如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A ,容器侧面的底部有一个由阀门B 控制的出水口,当容器中水深为20cm 时,木块A 有3/5 的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(不计弹簧所受的浮力)①求此时容器底部受到水的压强;②求木块A 的密度;③先向容器内缓慢加水,直至木块A 刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F 1,再打开阀门B 缓慢放水,直至木块A 完全离开水面时,再关闭阀门B ,此时弹簧对木块A 的作用力为F2,求F 1与F 2之比.答案:①2000Pa ②600kg/m 3 ③2:3。
2020年中考物理特色专题 专题22 浮力计算问题(解析版)
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专题22 浮力计算问题1.正确理解阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,这就是阿基米德原理,其数学表达式是:F浮=G排液=ρ液gV排。
(1)浮力的大小由液体密度ρ液和排开液体的体积V排两个因素决定。
浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。
浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。
(2)阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。
(3)当物体浸没在液体中时,V排=V物,当物体部分浸在液体中时,V排<V物,(V物=V排+V露)。
液体密度ρ液一定时,V排越大,浮力也越大。
(4)阿基米德原理也适用于气体,其计算公式是:F浮=ρ气gV排。
2.如何判断物体的浮沉:判断物体浮沉的方法有两种:(1)受力比较法:浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。
F浮>G物,物体上浮;F浮<G物,物体下浮;F浮=G物,物体悬浮;(2)密度比较法:浸没在液体中的物体,只要比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小,就可以判断物体的浮沉。
ρ液>ρ物,物体上浮;ρ液<ρ物,物体下浮;ρ液=ρ物,物体悬浮。
质量分布不均匀的物体,如空心球,求出物体的平均密度,也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。
3.正确理解漂浮条件:漂浮问题是浮力问题的重要组成部分,解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=G物。
(1)因为F浮=ρ液gV排,G物=ρ物gV物,又因为F浮=G物(漂浮条件)所以,ρ液gV排=ρ物gV物,由物体漂浮时V排<V物可得ρ液>ρ物,即物体的密度小于液体密度时,物体将浮在液面上。
此时,V物=V排+V露。
(2)根据漂浮条件F浮=G物,得:ρ液gV排=ρ物gV物,V排=ρ物V物/ρ液同一物体在不同液体中漂浮时,ρ物、V物不变;物体排开液体的体积V排与液体的密度ρ液成反比。
ρ液越大,V排反而越小。
4.计算浮力的一般方法:(1)根据浮力产生的原因F浮=F向上-F向下,一般用于已知物体在液体中的深度,且形状规则的物体。
浮力(答案)
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1、物体的浮力为:10.8N-6.8N=4N,根据F=pgV变形可知:V=F/(pg),F=4N,p水=1*10^3kg/m3, g=10N/kg,则体积为:4*10^(-4)m3这时质量体积已知,那么密度就为:p=m/V=1.08kg/(4*10^-4)m3=2.7*10^3kg/m3答:该物体密度为2.7*10^3kg/m32、2.G=10*40kg*10N/kg=4000Np木=0.4*10^3kg/m^3v木=1m^3F浮=10000NF=10000N-4000N=6000N所以最多坐九人,但需有人划船回来,所以共8次。
3.本题是力学综合计算题,考查的知识点有浮力的计算、液体内部压强的计算。
本题解题关键是掌握浮力的计算公式F浮=G-F、F浮=ρ液V排g,液体内部压强计算公式。
答案(1)金属块受到浮力F浮=G-F=14.7N-9N=5.7N 由F浮=ρgV排得金属块排开水的体积为V排=F浮/ρg=5.82×10-4m3 (2)金属块浸没前后,水面高度的变化h=V排/S=0.0582m水对容器底增加的压强 p=ρgh=570pa4.解:(1)0.6N (2)6.7桶5. 空心0.25×10-3米36. 36.7×103牛7. 4.9×103米38. (1)鸡蛋受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1.1×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.55N鸡蛋处于悬浮状态:F浮=G鸡蛋的重力:G=0.55N(2)向量筒内加水并搅拌,直到鸡蛋下沉。
9参考答案:(1)浮力1.2N;(2)油的密度0.9×103kg/m3;(3)6.7桶。
10. 参考答案:(1)铜球浸没在水中受到的浮力(2)挂在弹簧秤上的铜球浸没在水中静止时,而拉力是重力的,所以,铜球的重力 G=6F=6×10N=60N(3)铜球的质量为铜球实心部分的体积为铜球空心部分的体积。
初中浮力知识点和经典例题及答案
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浮力学案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 = Gρ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 ρ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= G ρ/ (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”: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漂浮,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。
浮力的解题方法和思路汇总,配例题,有干货,不白看
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浮力的解题方法和思路汇总,配例题,有干货,不白看
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浮力是初中物理的重难点,难倒了一大批小伙伴,今天我来给大家做一下梳理。
浮力的4种计算方法:
1.浮力的产生原因:F浮=F向上-F向下
若物体漂浮,则F向下=0 F浮=F向上(即物体下表面所受压力=浮力)
2.称重法:F浮=G-F拉
3.阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排
4.漂浮/悬浮:F浮=G物
物体的浮沉条件
1.上浮:F浮>G物ρ液>ρ物
2.漂浮:F浮=G物ρ液>ρ物(平衡态)
3.悬浮:F浮=G物ρ液=ρ物(平衡态)
4.下沉:F浮<G物ρ液<ρ物
5.沉底:F浮<G物ρ液<ρ物(平衡态)
我们来看两道例题,大家先自己完成,再核对我的答案。
核对一下答案:
第1题的关键入手点就是“悬浮”,利用我刚才讲的:悬浮:F浮=G物ρ液=ρ物就可以解决了
第2题要学会看图,有5个考点:
(1)开始物体还未入水,拉力不变,大小等于重力;
(2)之后物体从下表面接触水到完全浸没,V排变大,F浮变大,所以拉力变小;
(3)拉力变化的过程正好是物体入水的过程,下降的距离就是物体的高度;
(4)完全浸没后,F浮不变,拉力也不变;
(5)物体密度的求解思路:通过重力得到质量、通过浸没后的浮力得到体积、再利用ρ=m/V得到物体的体积,这个思路很常用,一定要掌握。
今天讲到这里,大家可以关注我,看我之前发的《浮力经典题》视频合集,更好的掌握浮力的计算方法,希望能够帮助到大家。
浮力试题精选-含答案
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浮力试题精选-含答案(总17页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--一、求浮力的方法:1、称重法: F 浮=G-F 。
(G 为弹簧测力计在空气中的示数,F 为弹簧测力计在液体中的示数)2、压力差法: F 浮=F 上-F 下 。
(F 上为下表面受到向上的液体压力)3、阿基米德原理: F 浮=G 排=m 排g=ρ液gV 排 。
4、力的平衡法: 漂、悬浮:F 浮=G 物 。
二、浮力的应用( G 物=ρ物V 物g F 浮=ρ液gV 排 )1、判断物体浮沉的方法:比较物体全部浸没在液体中的浮力和物体重力间的大小关系,再根据平衡力和非平衡力判断物体的运动情况章节典例解析1、重20N 的物体挂在弹簧测力计上,将物体浸没水中弹簧测力计的示数是16N,求物体受到的浮力多大?将物体部分浸入水中时物体受到的浮力是2N 时,弹簧测力计的示数是多大2、物块在空气中和浸没在水中时,弹簧测力计示数如图。
下列判断正确的是( )?A .物块受到的浮力是1NB .物块的体积是2×10-4 m 3C .物块的密度是3×103 kg ∕m 3 浮力与物重的关系 液体密度与物体密度 物体运动状态 F 浮>G 物 ρ液>ρ物 上浮至漂浮状态 F 浮<G 物 ρ液<ρ物 下沉 F 浮=G 物 ρ液=ρ物 悬浮 F 浮=G 物 ρ液>ρ物 漂浮D.物块浸没在水中时,所受浮力随深度增加而增大3、在弹簧测力计下挂一实心物体,弹簧测力计的示数是F,如果把物体浸没在水中,物体静止时弹簧测力计的示数为F/5,则该物体的密度是: ()A、×103kg/m3B、×103kg/m3C、×103kg/m3D、×103kg/m34、用弹簧测力计竖直挂一物体,当物体浸入水中1/3积时,弹簧测力计示数为4N;当物体浸入1/2体积时,弹簧测力计示数为1N.取下该物体放入水中,物体静止时受到的浮力()A、18NB、14NC、10ND、8N5、用手将重7N的物体刚好全部压入水中,物体排开的水重为10N,放手后物体将(选填“上浮”“下沉”或者“悬浮”),待物体静止时所受浮力为 N。
初中物理八年级浮力计算压轴题型四大方法(含答案解析)
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浮力计算压轴题型四大方法(含答案解析)方法指导:计算浮力的方法主要有以下四种:一、称重法二、阿基米德原理(公式法)三、平衡法四、压力差法(定义法)例题分析具体如下:一、称重法适用于已知物体的重力和F示(为物体浸没在液体中时的弹簧测力计拉力)的值时计算F浮典型例题1.将一挂在弹簧测力计下的形状不规则的石块分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计的示数如图所示。
g取10N/kg. 求:(1)石块在水中所受到的浮力。
(2)石块的体积;(3)石块的密度;(4)盐水的密度;【答案】(1)解:由图示可知,石块重力G=4N,石块浸没在水中时弹簧测力计示数F=3N,石块在水中受到的浮力F浮=G-F=4N-3N=1N(2)解:∵F浮=ρgV排,∴石块的体积V=V排=F浮/ρ水g=1N/(1×103kg/m3×9.8N/kg)≈1×10-4m3(3)解:∵G=mg,∴石块质量m石块=G/g=4N/(9.8N/kg)≈0.4kg,石块密度ρ石块=m石块/V=0.4kg/(1×104m3)=4×103kg/m3(4)解:由图示可知,石块浸没在盐水中时,弹簧测力计的示数F′=2.9N,石块在盐水中受到的浮力F浮′=G-F′=4N-2.9N=1.1N,∵F浮=ρgV排,∴盐水的密度:ρ盐水=F浮′/gV排=1.1×103kg/m3【解析】【分析】(1)利用称重法F浮=G-F示可求出石块受到的浮力;(2)利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求石块的体积;(3)求出石块的质量,利用密度公式ρ=m求出石块的密度;V(3)利用称重法求出石块受到盐水的浮力,再利用阿基米德原理求盐水的密度.2.如图所示,用弹簧测力计悬挂一物体,在空气中弹簧测力计示数为6 N,当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是4 N,(g=10N/kg)。
求:(1)物体的质量m物;(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮;(3)物体浸没时排开水的体积V排和物体的密度ρ物。
浮力典型题归类汇总(有答案)
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浮力典型题归类汇总题型一:求浮力的几种方法方法一、称重法:F浮=G-F拉(浮力的测量方法)【例1】小华将一金属块悬挂在弹簧测力计下,示数为7.5N.当把金属块一半体积浸在水中时,测力计示数为 6.5N,金属块所受浮力为 1 N;当金属块全部浸在水中时,测力计示数为 5.5 N;若改变金属块浸没的深度,物体所受浮力不变。
方法二、压力差法:F浮=F向上-F向下(浮力的产生原因)【例1】将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于静止状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为 1.2 N;如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为 1.2 N。
【例2】边长为0.16m的正方体木块漂浮在水面上,木块的下表面距离水面0.12m,(取g=10N/kg),则木块下表面处水产生的压强为1200 Pa,木块受到的浮力为30.72 N。
【例3】将乒乓球放入瓶内,向瓶里倒水,乒乓球不浮起,说明乒乓球不受浮力;将瓶下口堵住,乒乓球浮起,说明乒乓球受浮力。
【例4】如图,将两个同样形状的长方体分别放入水平与竖直放置在盛水的容器中,则两个长方体所受到的上下压强差不相等,上下压力差相等,浮力相等。
方法三、阿基米德原理:F浮=G排=m排g=ρ液gV排【例1】如图所示,放在水平面上有一装满水的一溢水杯,弹簧测力计挂着重为10N的物块。
现将物块侵没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.4kg(g取10N/kg)。
求:(1)弹簧测力计的示数。
(2)物体的密度。
答案:(1)6N;(2)2.5×103kg/m3。
【例2】取一只小塑料袋(重力不计)内部装满水,扎紧袋口后用弹簧测力计测得水重2N,将这袋水全部浸没水中,弹簧测力计示数为0N,全部浸没酒精(密度0.8×103kg/m3)中,示数为0.4N 。
提示:水中F浮=ρ水gV水=G水,酒精中中F’浮=ρ酒gV水=1.6N<G水【例3】有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍。
浮力题型公式练习题答案
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浮力题型公式练习题答案在物理学中,浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力,它与物体的体积和液体或气体的密度有关。
浮力题型是物理学中常见的一种题型,通过计算浮力,可以得到物体在液体或气体中所受的向上的力的大小。
下面是几道浮力题型的练习题及其解答,供大家参考和学习。
练习题一:一个密度为800 kg/m³的木块,它的体积是5 m³,求它在水中受到的浮力是多少?解答一:木块在水中受到的浮力,可以通过浮力公式F=ρVg计算得到,其中F表示浮力,ρ表示水的密度,V表示物体的体积,g表示重力加速度。
根据题意可知,ρ=1000 kg/m³,V=5 m³,g=9.8 m/s²。
将这些数据代入公式中得到:F=1000 kg/m³ * 5 m³ * 9.8 m/s² = 49000 N所以,这个木块在水中受到的浮力是49000牛顿。
练习题二:一个体积为0.2 m³的物体浸泡在水中,它在水中受到的浮力是400 N,求物体的密度是多少?解答二:物体在水中受到的浮力,可以通过浮力公式F=ρVg计算得到。
已知F=400 N,V=0.2 m³,g=9.8 m/s²。
我们需要求解的是物体的密度ρ。
根据浮力公式可以得到:ρ=F/(Vg)。
将已知数据代入公式中得到:ρ=400 N / (0.2 m³ * 9.8 m/s²) = 204.08 kg/m³所以,这个物体的密度是204.08 kg/m³。
练习题三:一只小船的质量为200 kg,它在水中受到的浮力是2000 N,求船的体积是多少?解答三:小船在水中受到的浮力,可以通过浮力公式F=ρVg计算得到。
已知F=2000 N,ρ=1000 kg/m³,g=9.8 m/s²。
我们需要求解的是船的体积V。
根据浮力公式可以得到:V=F/(ρg)。
浮力计算题目 答案
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浮力计算题目答案1、解析:设木块在水面上的体积为V1,浸入水中体积为V2。
(1)由阿基米德原理:F浮=ρ水gV排即:F浮=ρ水gV2=103×10×75×10N-6N=0.75N(2)由二力的平衡:F浮=G木,又因G木=ρ木V木g所以ρ木= = =0.75×103kg/m3(3)考虑到容器为圆柱形,木块漂浮时,水对容器底部压力为F1,F1=F+ρ水gV2木块浸没时,水对容器底部压力为F2,F2=F+ρ水g(V1+V2)(4)水对容器底部第二次增加的压力为F',F'=F2-F1=ρ水gV1据题意有:n=因为,F>0,则,n>4。
3、解:⑴舱盖受到的压强:⑵运输船的重量:海水对舱盖的压力:每个浮袋受到海水的浮力4、[分析]根据压强减少的数值可算出在此过程中水面下降的数值,再根据水的总体积不变,可求出G 的体积,进而求出G 的高度,再减去水下降的高度,就是绳拉过的距离。
解: 由p=ρgh ,水面下降:,G 的体积:,∴h=4Δh=0.2m 。
则绳拉过的距离l =h-Δh=0.15m=15cm 。
5、(1)分析:通过水箱的进水体积可以求出水箱的贮水量,根据力的平衡条件和阿基米德原理可以求出其体积。
解:⑴V=Sh=0.8m 2×1.2m=0.96m 3M=ρV=1.0×103㎏/m 3×0.96m 3=960㎏ ⑵当浮子恰好堵住出水管时, F 浮=G A +F 压F 压=pS=1.2×105Pa ×2.5×10-4m 2=30Nρ水Vg= G A +F 压=10N+30N V=6×10-3m 3。
6、(1)解题过程略N 762.6(2)解题过程略Pa 987、解题过程略,33m /kg 105⨯8、 1200Pa ;3.6kg9、解题过程略2N ;解题过程略250Pa ;解题过程略34m 106.0-⨯10、解:设整个冰块的体积为V ,其中冰的体积为V 1,石块的体积为V 2;冰和石块的总质量为m ,其中冰的质量为m 1,石块的质量为m 2;容器的底面积为S ,水面下降高度为△h 。
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浮力的计算一.解答题(共30 小题)1.自钓鱼岛事件发生后,中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航,“中国海监50” 是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船,型长98 米,型宽15.2 米,型深7.8 米,排水量4000 吨.该船在其姐妹船“中国海监83”的基础上对一些重要设备进行了升级改造,对舱室布置作了优化调整,采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统,最大航速18 节,续航力大于8000海里,自持力60 天.(海水的密度为331.0 x 10 kg/m , g 取10N/kg)(1)满载时,“中国海监50”船受到的浮力有多大?(2)若船底某处距海面的深度为6m则该处受到海水的压强是多少?(3)从某一时刻开始,“中国海监50”受到水平方向的牵引力 F 随运动时间t 的变化关系如图甲所示,“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.第50s钟到100s 钟内牵引力的功率为多少?2.如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中.图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象.(g取10N/kg, p水Q Q=1.0 x 10 kg/m ).求:(1)石料全部没入水中时受到的浮力.(2)石料的体积.()石料浸没后钢丝绳拉力的功3•如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体•弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10c m的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?(2)筒内液体密度是多少?(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?4•某同学想测量某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知木块的重力为 1.2N,体积为200cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为2N, g=10N/kg,求:(1)木块受到的浮力是多少?(2)液体的密度是多少?(3)剪断细绳,木块稳定时处于什么状态,所受浮力又是多大?5•如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0 x 10「3m的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0 X10「5mi的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为 4.0 X10「5m. (g取10N/kg,水的密度p水=1.0 x103kg/m3)(1)求物块受到的浮力大小;(2)求物块的密度;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强.6.如图所示,用细绳系住体积为3X10—4m的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm< (p水=1.0 x 103kg/m3, g=10N/kg)求:(1)物体A受到的浮力;(2)物体A的密度;3)容器对桌面的压强.7.如图所示,将质量为2kg 的正方形物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm 求:(1)物块受到水的浮力大小.(2)水对物体下表面的压强大小.8•在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N.当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N •已知水=1.0 x i03kg/m3, g取10N/kg •问:(1)小球所受的浮力为多大?(2)小球的总体积为多大?(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中.9•如图甲所示,用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中.在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示.求:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h o=2m时下表面受到水的压强;(3)花岗岩石的密度.10•如图所示,用弹簧秤悬挂一物体,在空气中弹簧秤示数为6N,当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N, g=10N/kg•求:(1)物体的重力G; (2)物体浸没在水中受到的浮力F浮; (3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度p.11 •将一边长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg的水.(g取10N/kg,p水=1.0 x 103kg/m3). (1)求正方体受到的浮力;(2)求正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底,并写出判断依据;(4)求正方体的密度.12破冰船是赴极地考察的重要工具•我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2X104t , 求:(1)破冰船在海上满载航行时,受到的浮力是多大?(2)某次破冰时,破冰船与冰面的接触面积是iom,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍,破冰船对冰面的压强是多大?13•如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,密度为0.6 x i03kg/m3,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求:(1)木块静止在水中时所受浮力的大小;(2)木块浸在水中的体积;(3)水对木块下底面的压强.14. 一边长为10cm密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?15. 如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过拉力戸A3Qr 40J程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示. (g=10N/kg,p水=1.0 x 103kg/m3)求:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3?(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?16 •在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N ,当把零件浸没在密度为0.8 x 103kg/m3 的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N, g=10N/kg,求:(1)金属零件所受浮力为多少?(2)金属零件的体积为多少?(3)金属零件的密度为多少?17. 如图所示,一个半径为r的实心球体处于某种液体中,球体最上端距离液面的距离为h,求液体对球体向下的压力.(已知液体的密度为p,球体的体积为善n ?r3)18. 一个金属块在空气中重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时有50mL的水从溢水杯流入到量筒中,求.(1)金属块的体积.(2)金属块在水中受到的浮力.(取g=9.8N/kg )(3)金属块在水中时,弹簧测力计的示数.(4)金属块的密度.19. 为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳.已知泡沫浮板的密度是0.1 x 103kg/m3,体积为3000cnl (水的密度1.0 x103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小.(2)浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小.20. 水平桌面上放置底面积为80cm,质量为400g圆筒,筒内装有16cm深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为40cm、高为8cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F 与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示.(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出)求:(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是多少?(2)筒内液体的密度是多少?(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?21. 中国第一艘航母--辽宁舰于2012年9月正式服役.该舰长304m宽70.5m,满载时排水量67500t,最高航速60km/h.已知海水的密度为1.0 x 103 kg/m 3, g取10N/kg .求:(1)满载时该舰受到的浮力;(2)海面下7m处的舰体受到海水的压强;(3)辽宁舰在执行任务时,以40km/h的速度匀速航行5h,若航行时的阻力为1.5 x 107 N,则这一过程中动力所做的功是多少?22. 如图(1)溢水杯中装满水(水的密度用表示),将一正方体木块(棱长为a)轻轻放入溢水杯中,木块静止时浸入水的深度为空,现在用一根轻细钢针对着木块上表面中心竖直向下施加压力F,F从0慢慢增加,直到木块恰好完全浸没水中.解题时用p、a、g表示相关量(1)求木块恰好完全浸没水中时压力F m(2)在F从O增至F m过程中,木块浸没在水中的深度x 从增到a,推导出F与x间的函[目数关系式(3)将F、x的函数关系图象画在相应的坐标系中,并标出两端点的横、纵坐标.23. 将一体积是1000cm的实心立方体木块轻轻地放人盛满水的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出600g水,如图所示.求:(1)木块受到的浮力.(2)木块排开水的体积.24. 一块质量为1kg的木块浮在水面上,它的密度是0.6 x 103kg/m3,木块漂浮在水面上时,受到的浮力是多大?要把木块全部浸入水中,至少需要加多大竖直向下的压力?25. 某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置.它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.21kg,底面积为3X10「3m,不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量的“ 0”刻度线,如图•请解答下列问题(g取10N/kg) (1)不放物体时•该装置所受的浮力是多大?(2)如图所示,在该装置中放入一个体积为1.5 X10「5m的物块A,它的底部在水面下的深度h=0.11m.此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克?(3)物块A的密度是多少?26. 你了解水陆两用坦克吗?水陆两用坦克的车体比普通坦克要大,呈船形,所以能在水中浮动•有的利用特制的履带划水前进;有的用螺旋桨推进;有的用推进器喷水前进,两用坦克在水上航速不超过15km/h 的,车辆的全部重力主要是依靠浮力来支持•在水上航速超过15km/h时,浮力有所减少,这时的水动力作用不可忽视,即两种力量共同支撑着坦克,使其不会下沉.如图所示,水陆两用坦克,总质量22t •水上最大速度14km/h,最大航程超过90km陆地最大速度55km/h,最大行程超过385km履带着地的面积约4m,可越过2.9m壕沟,这种坦克配备的是450kW的柴油机.请你根据短文中信息,结合所学的知识回答问题:(g=10N/kg)(1) _________________________________________________________ 如图所示的水陆两用坦克,在水上航行时,所受的浮力约为_____________________________ N,排开水的体积约为________ m.(2) _________________________________________________________ 如图所示的水陆两用坦克,在陆地行驶时,对地面的压强约为___________________________ Pa•以最大速度行驶385km的时间为______ h(3)使水陆两用坦克前进的三种方式中,涉及到“物体间力的作用是相互的”这一重要知识是(______________ )A.只有履带的划水前进B •只有螺旋桨推进C •只有推进器喷水前进D •三种方式都涉及(4)柴油机的效率(30%^ 45%,柴油的热值3.3 x lO7J/kg •这种水陆两用坦克的油箱所装柴油的质量一定超过多少千克.27. 某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件•已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg.工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15: 2,工件在水中时,滑轮组的机械效率为60%若不计摩擦、绳重及水的阻力, g 取10N/kg .求:(1)工件浸没在水中时所受的浮力F浮;(2)工件完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率n 2;(结果保留两位有效数字)(3)工件完全打捞出水面后,以0.2m/s的速度被匀速提升,工人拉绳的功率R.28. 小明同学注意到新闻节目中经常报道国际原油价格涨至多少美元一桶,又报道我国进口原油价格每吨提高多少元.他想知道原油的单位“桶”和质量常用单位“吨”之间有什么关系.经过努力,小明设法获得“胜利原油”样品若干,并将密度为0.6 x 103kg/m3.体积为200cm的立方体木块放入原油中,木块漂浮在油面上,经测量木块有丄的体积露出油面(g=10N/kg).求:(1)木块受到的浮力.(2)原油的密度.(3)若每桶原油的体积为丄m,O1t原油等于多少桶?29. 有质量为24kg、体积为6X10「3m1的贵重物体不慎掉入河里,一名潜水员下水去打捞它.(p水=1.0 x 103kg/m3, g=10N/kg)求:(1)物体的重力;(2)物体的密度;(3)物体在水中受到的浮力;(4)潜水员潜到水下5m 深处时受到水的压强.30. 在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法.其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎.3(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m,求船自身的重力.(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m l,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取 1.0 x 103kg/m3,g=10N/kg)浮力的计算参考答案与试题解析一.解答题(共30 小题)1.(2016?麻城市模拟)自钓鱼岛事件发生后,中国派出先进的海监船在钓鱼岛附近海域巡航,“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船, 型长98米,型宽15.2 米,型深7.8 米,排水量4000吨.该船在其姐妹船“中国海监83” 的基础上对一些重要设备进行了升级改造,对舱室布置作了优化调整,采用了当今世界先进的ABB电力全回转推进系统,最大航速18节,续航力大于8000海里,自持力60天.(海水的密度为1.0 x 103kg/m3,g 取10N/kg)1)满载时,“中国海监50”船受到的浮力有多大?(2)若船底某处距海面的深度为6m则该处受到海水的压强是多少?(3)从某一时刻开始,“中国海监50”受到水平方向的牵引力 F 随运动时间t 的变化关系如图甲所示,“中国海监50”的运动速度v与时间t的关系如图乙所示.第50s钟到100s 钟内牵引力的功率为多少?【解答】解:(1)船的排水量为:m排=4000t=4X 106kg,“中国海监50”所受到的浮力为:F 浮=6排=口排g=4X 106kg X 10N/kg=4X 107N.(2)船底某处的压强为:p=p gh=1x 103kg/m3x 10N/kg X 6m=X 104Pa.(3)由甲图知,“中国海监50”在第50s钟到100s钟内匀速行驶,所以F=8X108N,由乙图知,船的速度是v=0.5m/s,船的推进力的功率:P=Fv=8X108N X0.5m/s=4X108W.答: (1)满载时,“中国海监50”船受到的浮力是4X107N.(2)若船底某处距海面的深度为6m则该处受到海水的压强是6X 104Pa.(3)第50s钟到100s钟内牵引力的功率为4X10W2.(2015?盘锦)如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中.图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象.(g取10N/kg,p 水=1.0 X 103kg/m3).求:(1)石料全部没入水中时受到的浮力.(2)石料的体积.(3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率.【解答】解:(1)由图象可知:在空气中受到的拉力F i=2.5 X 104N,浸没在水中受到的拉力F2=1.5 X 104N因为匀速下降浸没水中石料全部浸没水中受到的浮力F s=F i - F2=2.5 X 104N- 1.5 X 104N=1.0X 104N;(2)根据F浮=0排=p液V排g石料的体积V石=V排= "学二------------------ 打° I ;N --------- =1mn;卩水呂h0X103kg/m3X10NAg(3)根据V=l3=1m n,得石料边长l=1m 由图可知200s至300s之间石料下降1m石料运动的速度V石二= =0.01m/s ;■t 100s石料浸没后钢丝绳拉力的功率P='W=Fv=1.5 X 104NX 0.01m/s=150W■t 1答:(1)石料全部没入水中受到的浮力 1.0 X104N;(2)石料的体积1m3;(3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率150W.3. (2015?怀化)如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体•弹簧测力计下悬挂底面积60cmn>高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求:( 1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少?(2)筒内液体密度是多少?( 3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少?【解答】解:(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=18N 当h> 10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=13.2N; 所以F浮=0— F=18N— 13.2N=4.8N;(2) 物体排开液体的体积V排=V物=60X 10X 10「6m=6X 10「4m由F浮=p液gV排得:(3) 液体的质量 m 液 = p 液 V 液=0.8 x 103kg/m 3x 100x 20x 10 6n i =1.6kg将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力 F ' = ( m 液+m 筒)g+G 物-F 拉= (1.6kg+0.5kg )x 10N/kg+18N- 13.2N=25.8Np==2.58 x 103Pa. s 1X10 n/答:(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是 4.8N ;(2) 筒内液体的密度是0.8 x 103kg/m 3;(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是 2.58 x 103Pa.4. (2015?兰州)某同学想测量某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知木块的重力 为1.2N ,体积为200cm ,当木块静止时弹簧测力计的示数为 2N, g=10N/kg ,求:(1) 木块受到的浮力是多少?(2) 液体的密度是多少?(3) 剪断细绳,木块稳定时处于什么状态,所受浮力又是多大?【解答】解:(1) 木块受到的浮力为 F 浮=F+G=2N+1.2N=3.2N(2) 因为F 浮=p 液gV 排,4. 8N訂排 10NAgX6X10_4D 3=0.8 x 103kg/m 3所以液体的密度为p液二一'= -------------- 亠-------- =1.6 x 103kg/m3;4m3訂排10MAgX2X10~(3)因为G=mg所以木块的质量为m== . =0.12kg ,g lONAs木块的密度为p=— ' --------- 亠=0.6 x 103kg/m3,v 2xirv因为pVp液,所以木块最终静止在液面上,受到的浮力为F浮’=G=1.2N答:(1)木块受到的浮力是3.2N ;(2)液体的密度是1.6 x 103kg/m3;(3)剪断细绳,木块稳定时处于静止状态,所受浮力是 1.2N.5. (2015?维坊)如图甲所示,水平面上有一底面积为 5.0 X10「3m的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0 X 10 —5m的物块(不吸水) 放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为 4.0 X 10 —5m. (g取10N/kg,水3 3的密度P 水=1.0 X 10 kg/m )(1)求物块受到的浮力大小;(2)求物块的密度;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强.【解答】解:(1)已知V排=4.0 X10「5m,3 3 —5 3贝U F 浮=卩水gV 排=1.0 x 10kg/m X 10N/kg X 4X 10 m=0.4N.(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=0.4N,则质量m== =0.04kg ;s 1 ONAs物块的密度p= = =0.8 x 103kg/m3;V 5. 0X1 0 i?(3)由p=得水的体积为V*= ' = =5X10「4m,V P 水 1.0X1 O3kg/m3物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积V=V水+V物=5X 10—4m+5X 10—5m=5.5 X 10—4 3m■ 4 3则水的深度为h」」"•=0.11m,s£oxio M所以水对容器底的压强:p= p gh=1.0 X 103kg/m3X 10N/kg X 0.11m=1.1 X 103Pa.答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N ;(2) 物块的密度为0.8 x 103kg/m 3;(3) 此时水对容器底的压强1.1 x i03Pa6. (2015?南充)如图所示,用细绳系住体积为 3X 1O 「4m 的物体A,使它竖直下垂且全部浸 入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N ,容器和水的总质量是0.7kg ,容器与水平桌面的接_ _ 2 3 3触面积是 100cm. (p 水=1.0 x 10 kg/m , g=10N/kg )求:(1) 物体A 受到的浮力;(2) 物体A 的密度;(3) 容器对桌面的压强.【解答】解:(1) 物体所受的浮力:F 浮=p 水gV 排=1.0 x 103kg/m 3x 10N/kg x 3X 10「4m=3N;(2) 由于物体处于静止状态,受力平衡,则 G=F 浮+F 拉=3N+1.5N=4.5N则物体的密度p A =:\=「」=1.5 x 103kg/m 3.V 3X10 ID 3(3) 容器内水和容器的重力:G =m g=0.7kg x 10N/kg=7N,以容器、水以及物体作为整体研究,受力平衡,桌面受到的压力大小为:质量为m=n 「g lONAg =0.45kg ;F=G +F 浮=7N+3N=10N所以容器对桌面的压强:p=L= 1 二=1000PaS100X1 o_4m2答:(1)物体A受到的浮力为3N;(2)物体A的密度为1.5 x 103kg/m3;(3)容器对桌面的压强为1000Pa7. (2015?衡阳)如图所示,将质量为2kg的正方形物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm,求:(1)物块受到水的浮力大小.(2)水对物体下表面的压强大小.【解答】解:(1)因为物块漂浮,所以物块受到的浮力等于物块的重力:G 物=口物g=2kg x 10N/kg=20N,由物体的浮沉条件可知:F 浮=0物=20N;(2)物体下表面受到水的压强为3 3 p= p gh=1.0 x 10 kg/m x 10N/kg x 0.06m=600Pa答:(1)物块受到水的浮力是20N.(2)水对物体下表面的压强600Pa8. (2015?莆田)在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为 4.2N .当把小球的一半体积浸没 在水中时,弹簧测力计的示数为 1.7N .已知水=1.0 x 103kg/m 3, g 取10N/kg .问:(1) 小球所受的浮力为多大?(2) 小球的总体积为多大?(3) 把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮 在水中.【解答】解:(1)小球受到水的浮力:F 浮=G — F 拉=4.2N — 1.7N=2.5N ;(2) 由F 浮=p 水gV 排得:小球排开水的体积:由于小球的一半体积浸没在水中时,则物体体积: V=2V 排=2x 2.5 x 10「4m=5x 10「4m . (3)小球浸没在水中所受的浮力: F 浮'=p 水 gV 排=1x 103kg/m 3x 10N/kg x 5x 10「4m=5N>4.2N ,F 谭 卩水呂 lX10J kg/in J X10NAg2.5N =2.5 x 10「4m .即F浮’>G,所以,小球浸没在水中所受的浮力放手后,不能悬浮在水中,会上浮.答:(1)小球所受的浮力为2.5N ;(2)小球的总体积为5X 10「4m.(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,小球不能悬浮在水中,会上浮.9. (2015?钦州)如图甲所示,用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中.在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示. 求:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h o=2m)时下表面受到水的压强;(3)花岗岩石的密度.【解答】解:(1) v排=V物=1m,F 浮=p gV排=1.0 X 103kg/m3X 10N/kg X 1mi=1.0 X 104N,(2)花岗岩石下落到图甲B处(h c=2m时,下表面距离水的深度h=2m+1m=3m_ 3 3 4下表面受到水的压强p=p gh=1.0 X 10 kg/m X 10N/kg X 3m=X 10 Pa,(3)由图可知,花岗岩石的重力G=F=2.8X104N,花岗岩石的质量m==:',「. =2.8 X 103kg,g 1ON/kg3花岗岩石的密度p= J. 8X1 ° k吕=2$ x 103kg/m3.v |答:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力为 1.0 x 104N;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h o=2m)时下表面受到水的压强为3X104Pa;(3)花岗岩石的密度为2. 8x 103kg/m3.10. (2015?乐山)如图所示,用弹簧秤悬挂一物体,在空气中弹簧秤示数为6N,当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N, g=10N/kg.求:(1)物体的重力G;(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮;(3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度p.【解答】解:(1)由题意知,物体的重力G=6N(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮=G- F视=6N- 4N=2N(3)由F浮=p gV排,可得,V=W=「v = =2x 10-4吊,卩水誉l.OXlO^g/m^XlONAg物体的质量m== ' =0.6kg,g lON/kg物体的密度p= = =3x 103kg/m3.v 2X10答:(1)物体的重力G为6N;(2) 物体浸没在水中受到的浮力F浮为2N.(3)物体浸没时排开水的体积V为2X10「4m,物体的密度p为3X103kg/mI11. (2015?昆明)将一边长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时, 从杯中溢出0.6kg 的水.(g 取10N/kg, p 水=1.0 x 103kg/m3).(1)求正方体受到的浮力;(2)求正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底,并写出判断依据;(4)求正方体的密度.【解答】解:(1)根据阿基米德原理可知,正方体受到的浮力:F 浮=6排=口排g=0.6kg x 10N/kg=6N;(2)由得,正方体排开水的体积:V排水= = . =6x 10 m;P * 1.0X1 0J kg/m J(3)正方体的体积V= (0.1m) 3=1x 10「3m>V排水,所以,正方体在水中静止时处于漂浮状态.(4)因为正方体在水中静止时漂浮,所以G=F孚=6N,正方体的质量为m丄一=0.6kg,g lONAs正方体的密度=■"--:=0.6 x 103kg/m【4ixio-v答:(1)正方体受到的浮力为6N;(2)正方体排开水的体积为6X1O「4m;(3)正方体在水中静止时处于漂浮状态,判断依据是正方体的体积大于其排开水的体积;(4)正方体的密度0.6 x 103kg/m3.12. (2015?广西)破冰船是赴极地考察的重要工具.我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2X 104t,求:(1)破冰船在海上满载航行时,受到的浮力是多大?(2)某次破冰时,破冰船与冰面的接触面积是1om,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍,破冰船对冰面的压强是多大?【解答】解:(1)满载时总质量约为m=20000t=2X 107kg;根据阿基米德原理可知:7 Q满载时所受的浮力F浮=G=mg=X 10 kg x 10N/kg=2X 10 N;(2)冰面受到的压力F=0.1G=0.1 X 2X 108N=2X 107N,船对冰面的压强p」-= —=2X 106Pa.s 10m2答:(1)满载时所受的浮力是2X108N;(2) 船对冰面的压强为2X106Pa.13. (2015春?安顺期末)如图所示,边长为10cm的实心正方体木块,密度为0.6 x 103kg/m3, 静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求:(1) 木块静止在水中时所受浮力的大小;(2) 木块浸在水中的体积;(3) 水对木块下底面的压强.【解答】解:(1) V= (0.1m) 3=10「宥由呵可得,木块的质m=p V=0.6X 103kg/m3x 10「3m=0.6kg ;量:木块的重力:G=mg=0.6k X 10N/kg=6N,因为p木Vp水,所以,木块静止在水中时处于漂浮状态,则F 浮=G=6N(2)由F浮=p gV排可得,V排= f = . ""' =6X 10「4m;3k&/m3X10NAg卩水g L0X1 0(3)深度h则利用压强公式p=p gh,代入数据,p=1.0 x 103kg/m3x 10N/kg X 0.06m=6x 102Pa;答:( 1 )木块在水中所受浮力的大小为6N;(2)木块浸在水中的体积6X10「4m;(3)水对木块下底面的压强6x102Pa.14. (2014?巴中)一边长为10cm密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线置于容器的水中, 如图所示,求:( 1)木块所受的浮力大小?( 2)细线的拉力大小?( 3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?【解答】解:(1)v木块完全浸没,•'•V 排=V= (10cm) 3=1000cn n=1 x 10「3吊,3 3 -3 3F 浮=p 水gV排=1.0 x 10 kg/m x 10N/kg x 1 x 10 m=10N3 3 -3 3(2)G*=mg p Vg=0.6 x 10 kg/m x 1x 10 m x 10N/kg=6N.°.°F浮=卩拉+G•绳子对木块的拉力:F拉=F浮-G=10—6N=4N)木块漂浮在水面上:F 浮=6木=6”;浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以下表面的压力F=F浮=6N,下表面的压强p=t= 丄_ =600P国匕CPQX钻)2答:(1)木块所受的浮力为10N;(2)绳子对木块的拉力为4N;(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是600R.15. (2014?遂宁)如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所3 3示.(g=10N/kg,p 水=1.0 x 10kg/m )求:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3?(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?3 3 3 4【解答】解:(1) F浮=卩水gV排=1.0 x 10 kg/m x 10N/kg X( 1n) =10N;。