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

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1.0 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 x

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.

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A

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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