思维挑战20171126半球浮力压力比
压强与浮力常见题型七:复杂液体压强与压力问题问题
例1、两个完全相同的量筒中分别装有质量相等的水和酒精,如上右图所示,A 点在水中,B 点在酒精中,设 A 、B 两点处I 酒 精到底部的距离 PA1, B 点对量筒底部产生的压强为 PA1>PB1,我们再设水或者酒精 (压强与浮力)常见题型精选专题七:复杂液体压强与压力问题2018年2月8日于兰州B 两点到量筒底部的距离相等,液体压强分别为PA 和 PB,贝吐匕较PA 和PB 的关系是:PA< PB 解答一:因为水和酒精的质量相等,即对两个量筒的底部压力相等,而且两 量筒的底面积相等,所以两个量筒底部的压强相等。
丁现在我们转换思维,从底部向上出发,股装水的量筒中 A 点为hA,装酒精的量筒中B 点到底部的距离为hB,由题意可知,hA= hB,根据P=p gh 可知,A 点对量筒底部产生的压强为PB1,因为水的密度大于酒精的密度,故可得对量筒底部产生的压强为 P,而且我们已经得知水和酒精对量筒底部产生的压 强是相等的,则得到关系式为:PA= P- PA1, PB= P- PB1,因为 PA1> PB1,所以可得 PA< PB此题要求我们换个逆向思维来解题,从上往下看不行的话,再从下往上看。
反着推。
这题若不反着推,是不可能求解出来的。
第二种思路:我们来比较 A 点以下的水的质量和B 点以下的酒精,因为二 者的体积是相等的,所以明显的 A 点以下的水的质量大于,B 点以下的酒精的质 量。
又因为两个量筒中水的总质量和酒精的总质量是相等的,我们再来比桧点以上的 水的质量和B 点以上的酒精的质量,很明显,A 点以上的水的质量是小于B 点以上的酒 精的质量的,质量大,重力也就大,根据P=F 十S 可知PA<PB 例2、如图所示,有两个底面积相同,容积和高度都不相同的容器,分别盛有 A 、 B 两种不同的液体,放在水平桌面上,其中 a 、b 两点处在同一水平线上,而且 这两点受到的液体压强相等,贝U 关于两个容器的底部所受到液体的压强和压力 的比较中,判断正确的是: PA>PB FA>FB解答:因为a 、b 两点受到的压强相等,而且 a 点上方液体的高度 小于b 点上方液体的高度,可以较容易地推导出: 「二 A>B,又因为压强与液体的密度成正比,所以可以推知: aa 点下方的液体所产生的压强是大于b 点下方的液体所产生的压强的。
2017中考物理浮力经典难题(答案解析)..
2017中考科学必备浮力一、选择题1.如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置,在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时()2.一个物体在甲溶液中处于漂浮状态,在乙溶液中处于悬浮状态,且两溶液中液体的深度相同.则物体受到的浮3.把一根蜡烛放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量为4克,若把蜡烛放入盛满水的容器中,则溢出水的质量4.重为G的气球在匀速下降的过程中,掉出一个重为G1的小物体后气球又匀速上升,设浮力F和阻力f不变,则6.(2008•枣庄)把重5N、体积为0.6dm3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10.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面上;把它放入另一种液体中,它却沉入底部.则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较()11.(扬州)如图所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在如图所示位置,绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是()16.(苏州)一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是.B C D18.(南京)如图所示,一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体,液体之间并不溶合.将一实心铅块(铅的密度是11.3g/cm 3)轻轻该放入烧杯中,图中能正确显示出铅块静止时位置的如图是( ).BC D19.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示.图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是( )22.(河北)如图所示,质量相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中.甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们所受浮力的说法正确的是( )23.(西城区)如图所示,在水槽中有体积相等的甲、乙两个小球.甲球漂浮在水面,乙球悬浮在水中.它们受到的浮力分别为F 甲和F 乙;它们的密度分别为ρ甲和ρ乙.下列关于甲、乙受到的浮力和它们的密度的说法,正确的是( )25.将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N和5N,判定物体在水酒精中的浮3326.向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F甲、F乙,如图所示,下列判断正确的是()28.如图所示,质量均匀的物体悬浮在水中,现将它沿图示虚线切为大小不等的两块后仍放在水中,则()30.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央,物体静止时弹簧测力计的示数为,则该物体的密度是()32.(2009•贵阳)研究发现,同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道,所受重力越小;越靠近地球两极,所受重力越大.一艘军舰从我国青岛港出发,前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务,若海水密度33.(2009•济宁)物理小组制作的潜水艇模型如图所示.通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮.当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会()34.(2009•台州)有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神,如图所示.“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接.正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随.在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下()35.(2008•宁波)如图所示,一个斜柱状容器内盛有一定量的水,水面浮着一个重为5N的球.如果把球取出,则水对容器底部压力的减少值()36.(2009•河北)一物体(长方体)漂浮在液面上,如图(甲)所示,对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置.已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F浮,p、F浮与h 的关系如图(乙)所示.其中正确的是()37.如图,物体漂浮在液面上,是由于()38.甲、乙两只密度计,放在水中静止时,正好甲密度计与水面相平刻度处以上的其它刻线被磨损,而乙密度计与水面相平刻度处以下的其它刻线被磨损,如图所示.现在要测定浓盐水的密度,应选用()39.如图所示,在甲图中,物块有四分之一体积浸没水中,弹簧秤的示数为14.7N,在乙图中,同一物块有四分之三的体积浸没水中,弹簧秤的示数为9.8N.则在丙图中,该物体全部浸没水中,此时弹簧秤的示数应是()40.烧杯中的一大块冰内含有一定量的砂子,冰块漂浮在水面,杯中水面恰好与杯口相平,且冰块上部高出杯口.在42.边长为20cm的立方体,水平浸入足够多的水中,如果上表面与水面间的距离为5cm,物体所受的浮力(g取44.公共厕所自动冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P,出水管口有一个圆片形盖子a,两者用短链相连(如图所示).若水箱的深度足够,要实现自动定时冲洗()二、填空题45.一次龙卷风发生时,屋外气压急剧降到90kPa,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作100kPa,若室内屋顶的面积为100m2,这时屋顶受到的内外压力的差可达_________N,方向_________,房屋受到的浮力为_________.46.(2010•安顺)如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是_________g,甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲:ρ乙_________4:5(选填“>”“=”或“<”)47.一艘轮船由东海驶入长江,所受到浮力_________(填“变大”或“变小”或“不变”),该船在南京港卸下货物前后,船的吃水线深度减小0.2m,该船在水面附近的水平横截面积平均为4500m2,则卸下的货物的质量约为_________t.48.如图所示,弹簧秤下吊着一个质量为0.78kg的金属块,当金属块全部浸没在底面积为10cm2的柱形容器的酒精中时,弹簧秤的示数减小至0.8N.则酒精对容器底增加的压强△P=_________Pa,金属块的密度ρ=_________kg/m3.(g=10N/kg)49.如图,放有铁块的杯子漂浮在水面上,如果把铁块用细线悬挂在杯底,杯子和铁块受到的浮力将_________,水对容器底部的压强将_________.(填增大、减小或不变)50.质量相等的一个空心铅球和一个木块均悬浮在水面上,空心铅球排开水的体积_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)木块排开水的体积.51.一座冰山,露出海面的体积是1000m3,那么这冰山重力为_________牛.(海水的密度为1.03克/厘米3,冰的密度为0.9克/厘米3)52.有一木块放在水中,当上面放有质量为0.5kg的重物时,木块恰好全部浸入水中,若拿去重物,木块有的体积露出水面.则木块的体积为_________dm3,密度为_________kg/m3.53.一条货船在黄河中航行时,浸在水中的体积是30m3,船受到的浮力为_________N.在码头将货物卸下后,河水对船底压强大小的变化情况是_________.(g取10N/kg).54.(2006•福州)死海是著名的咸水湖,当人完全浸入海水时,人受到的浮力_________人受到的重力,所以人就会向上浮起;当人漂浮在海面上时,人受到的浮力_________人受到的重力.(以上均选填“大于”“等于”或“小于”)55.(2004•贵阳)一个重5N的木块漂浮在水面上,它受到的浮力为_________N,它排开水的体积为_________ m3.(g=10N/kg)56.(广东)一个物体所受的重力为10N,将其全部浸没在水中时.排开的水所受的重力为20N.此时它所受的浮力_________N,放手后物体将_________(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”).57.在半杯水中放入一只新鲜鸡蛋,观察到鸡蛋处于沉底状态,这时鸡蛋所受的浮力_________鸡蛋所受的重力.将盐慢慢倒入水杯中,并轻轻搅拌,随着杯中盐水密度的增大,可观察到鸡蛋将_________.在该过程中,鸡蛋的体积_________,盐水的密度_________,鸡蛋所受到的浮力_________.鸡蛋上浮表明鸡蛋所受的浮力_________鸡蛋所受的重力.最后观察到鸡蛋在浓盐水中处于漂浮状态,这时鸡蛋所受的浮力_________鸡蛋所受的重力.58.将一个体积为2m3,密度为0.5×103kg/m3的物体投入水中,当物体在水中静止时,它受到的浮力为_________ N,若将此物体投入密度为0.4×103kg/m3的液体中,物体静止时受到的浮力为_________N.59.将挂在弹簧秤上的物体的一半浸没在水中,弹簧秤的示数比物体未浸入水之前减少了1N,这个物体的体积是_________cm3,当这物体全部浸没在水中时,弹簧秤的示数是3N,这物体重_________N.60.(2009•威海)小明同学把一个体积为125cm3苹果放入水中,苹果在水里处于悬浮状态,则苹果所受的浮力为_________N,小明从水中取出苹果,分成一个大块和一个小块,如图所示,再将小块放入水中,发现小块沉入水底,据这些现象可以推断:若将大块浸没入水中,松手后大块将会_________(g=10N/kg,水的密度为1×103kg/m3).三、实验探究题61.在探究“影响浮力大小因素”的实验中,小宇同学利用体积相同的铁块A和铝块B及图示器材,做了如图所示的若干实验.(1)若要探究物体所受浮力的大小是否与物体的密度有关,应选用的操作是_________(填写序号);这一实验操作中,应控制的变量是_________.(2)根据以上实验,如何判断浮力的大小是否与物体的密度有关?(3)将操作①③⑤组合起来,可探究浮力的大小是否与_________有关.62.在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,某同学猜想:浮力大小可能与液体密度的大小、物体浸入液体中体积的大小、物体重力的大小有关.请你设计一个方案,探究“浮力的大小与物体的重力大小是否有关”.实验提供如下器材:实验桌、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个;水、盐水、细线适量;一大块橡皮泥;体积相同的铜块和铁块各一块;体积不同的铁块各一块.(1)从给定的器材中选出你需要的器材:_________;(2)实验步骤:(3)根据可能出现的实验现象,得出相应的探究结论.63.给你一根细线、一支滴管、一小块金属、一只盛有足够深水的水槽、一个底端固定一重物的塑料厚壁直筒(塑料直筒放入水中后能竖直漂浮、筒壁上标有筒内容积的刻度).请利用上述器材测出小金属块的密度.(1)写出主要操作步骤.(2)根据测得的物理量,写出小金属块密度的表达式为_________.64.现有一只量筒,一块油泥,足量的水和一根细线,你如何测出油泥的密度.65.(济宁)小明想比较牛奶的密度和豆浆的密度的大小,可身边没有密度计,也没有天平和量筒.请你帮他设计原理不同的两种方法来比较这两种液体密度的大小.要求:其它器材任选;简要写出比较的方法.方法1_________;方法2_________.66.现提供如下器材:正方体物块(密度大于水的密度)、天平(附砝码)、弹簧测力计、溢水杯、烧杯、刻度尺、细线、水(水的密度ρ水已知).根据以上器材可以设计多个实验,如下表中的示例:测定正方体物块的密度.=67.在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,年级“物理兴趣小组”的同学做了如图所示的一系列实验,请你从中选出一些图,针对某一个因素进行探究,并通过分析弹簧秤的示数,说明你的探究结果.探究因素_________,选用的图是_________(填图中序号),探究的结果是_________.68.(2009•金华)某研究性学习小组的同学为了制作能够方便鉴别液体种类的仪器.他们猜测漂浮在液面上的物体浸在液体中的深度可能与物体的质量、液体的种类存在着某种关系,并进行实验探究.实验时,该小组同学选用一个圆柱形的瓶子,内装不同质量的细沙,先后漂浮在甲、乙两种液体中,并用仪器测出每一次实验时瓶和细沙的总质量及圆柱形的瓶子底部所处的深度h(已知甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙),如图所示.记录的数据如表一、表二所示.子,它浸在液体中的深度与瓶和沙的总质量成_________比.(2)分析比较实验的数据及相关条件,可知甲、乙两种液体的密度关系是ρ甲_________ρ乙(3)实验序号1的这次实验,圆柱形瓶子所受的浮力为_________牛(g取10牛/千克),若圆柱形瓶子的底部面积为0.002米2,则甲液体的密度为_________千克/米3(结果保留小数点后1位).69.(8分)(2009•湖州)某科学兴趣小组用以下器材设计实验,探究“物体漂浮时,所受浮力与自才身重力的大小关系”.器材:弹簧秤、量筒、小塑料瓶、细线、若干玻璃珠.①向量筒中注入适量的水,读出量筒中水的体积V1=30毫升.②在质量为5克的小塑料瓶中放入适量的玻璃珠,测出放有玻璃珠的小塑料瓶的重力G③将该小塑料瓶放入量筒中,使它浮在水面上.稳定时读出水面对应的刻度V2=90毫升.④比较小塑料瓶的重力和所受的浮力的大小关系,可以初步得出结论.(1)使用测量仪器前,应观察它的量程和最小刻度值.图示弹簧测力计的量程是_________牛.(2)小塑料瓶本身就能浮在水面,实验时为什么还要放入适量的玻璃珠?_________.(3)计算放有玻璃珠的小塑料瓶所受的浮力F=_________牛.(g=10N/kg)70.(2009•安顺)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:①可能跟物体浸入液体的深度有关;②可能跟物体的重力有关;③可能跟物体的体积有关;④可能跟物体浸入液体的体积有关;⑤可能跟液体的密度有关.为了验证上述猜想,小明做了如图所示的实验;他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:(1)铁块分别在水中1一2一3的位置,观察弹簧测力计的示数怎样变化?在位置3一4中,弹簧测力计的示数又怎样变化?能说明什么间题.(2)比较实验的整个过程,分析弹簧测力计的示数的变化规律,可以总结出什么结论.能证明上述哪个猜想是正确的?四、简答与计算题71.如图所示的大鱼和小鱼的争论中,请你评判一下谁对谁错?并说明理由.72.(宿迁)将一个鸡蛋轻轻放入烧杯水中,然后向水中加盐,使鸡蛋上浮,如图所示.(1)在图中画出鸡蛋上浮时的受力示意图;(2)鸡蛋浮出水面后,不会立即停止,还会上升一些,这是什么原因?答:_________.73.在烧开水时,我们都看到过这样的现象:水中产生大量的气泡,这些气泡不断上升,到达水面时破裂并放出水蒸气.你能否用学到的液体压强知识和浮力知识来解释这个现象?74.人们常用“冰山一角”来形容事物显露出来的仅仅是其很小的一部分,更多的还隐藏在表面现象之下.事实上,冰山浮在海水中的确只露“一角”,那么这露出的“一角”到底占冰山大小的多少呢?请你用物理知识通过计算和简要是文字具体说明.(ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ海水=1.03×103kg/m3)75.(宿迁)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(g取10N/kg),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,浮箱与沉船一起匀速上浮时,浮箱对沉船的拉力.76.体积为10m3的气球,自重为60牛.(1)求气球在空气中受到的浮力;(2)气球最多能载多重的物体?(空气的密度为1.29千克/米3,g取10N/kg)77.将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中,小球静止时受到的浮力分别是4.5N和4.0N,小球的密度比水的密度小,但比酒精的密度大,酒精的密度为0.8×103kg/m3.(1)试分析说明小球在这两种液体中的浮沉状态.(2)根据题中所给条件求出与小球有关的物理量.(取g=10N/kg).78.重4.5N,体积为500cm3的铝球,放入水中静止时受的浮力多大?79.如图所示.质量为400g,底面积为50cm2的溢水杯,置于水平桌面上,倒入某种液体至溢口,液面高为10cm,此时液体对容器底部的压强为1.176×103Pa.问:若将长16cm,密度为0.9×103kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中(不倾倒),试判断该物体静止时与容器底部是否接触.2012年中考物理浮力经典难题参考答案与试题解析一、选择题1.如图所示,在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水,使之能浮在一水槽中,将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下,按入槽内水中,并固定位置,在标准大气压下,对槽内水加热到沸腾时()2.一个物体在甲溶液中处于漂浮状态,在乙溶液中处于悬浮状态,且两溶液中液体的深度相同.则物体受到的浮3.把一根蜡烛放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量为4克,若把蜡烛放入盛满水的容器中,则溢出水的质量=4.重为G的气球在匀速下降的过程中,掉出一个重为G1的小物体后气球又匀速上升,设浮力F和阻力f不变,则6.(2008•枣庄)把重5N、体积为0.6dm3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10.如图所示,将一只玩具青蛙放入水中,它能漂浮于水面上;把它放入另一种液体中,它却沉入底部.则在这两种情况下这只玩具青蛙受到的浮力大小相比较()11.(扬州)如图所示,将系于绳端质量相等的铁桶和实心铁球同时浸没在水中,静止在如图所示位置,绳子对它们的拉力F1和F2的大小关系是()=16.(苏州)一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是().B C D18.(南京)如图所示,一只烧杯中盛有石蜡油、水和水银三种液体,液体之间并不溶合.将一实心铅块(铅的密度是11.3g/cm3)轻轻该放入烧杯中,图中能正确显示出铅块静止时位置的如图是().B C D19.一个盛有盐水的容器中悬浮着一个鸡蛋,容器放在斜面上,如图所示.图上画出了几个力的方向,你认为鸡蛋所受浮力的方向应是()22.(河北)如图所示,质量相同的甲、乙、丙三个物体浸没在水中.甲上浮、乙悬浮、丙下沉,在甲露出水面之前,关于它们所受浮力的说法正确的是()23.(西城区)如图所示,在水槽中有体积相等的甲、乙两个小球.甲球漂浮在水面,乙球悬浮在水中.它们受到的浮力分别为F甲和F乙;它们的密度分别为ρ甲和ρ乙.下列关于甲、乙受到的浮力和它们的密度的说法,正确的是()25.将一实心物体先后投入足量的水和酒精中,物体静止时,所受浮力分别为6N和5N,判定物体在水酒精中的浮3326.向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F甲、F乙,如图所示,下列判断正确的是()比较;==28.如图所示,质量均匀的物体悬浮在水中,现将它沿图示虚线切为大小不等的两块后仍放在水中,则()30.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央,物体静止时弹簧测力计的示数为,则该物体的密度是()=F===ρ32.(2009•贵阳)研究发现,同一物体在地球的不同纬度所受的重力不同,物体越靠近赤道,所受重力越小;越靠近地球两极,所受重力越大.一艘军舰从我国青岛港出发,前往位于赤道附近的亚丁湾执行护航任务,若海水密度33.(2009•济宁)物理小组制作的潜水艇模型如图所示.通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮.当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将会()34.(2009•台州)有一种被称作“跟屁虫”的辅助装备是游泳安全的保护神,如图所示.“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接.正常游泳时,连接线是松驰的,气囊漂浮着,跟人如影相随.在体力不支等情况下,可将气囊压入水中,防止人下沉,在此情况下()35.(2008•宁波)如图所示,一个斜柱状容器内盛有一定量的水,水面浮着一个重为5N的球.如果把球取出,则水对容器底部压力的减少值(),×××=,s=36.(2009•河北)一物体(长方体)漂浮在液面上,如图(甲)所示,对物体施加力的作用,使物体下降至图中的虚线位置.已知物体的下表面到水面的高度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F浮,p、F浮与h 的关系如图(乙)所示.其中正确的是()37.如图,物体漂浮在液面上,是由于()38.甲、乙两只密度计,放在水中静止时,正好甲密度计与水面相平刻度处以上的其它刻线被磨损,而乙密度计与水面相平刻度处以下的其它刻线被磨损,如图所示.现在要测定浓盐水的密度,应选用()39.如图所示,在甲图中,物块有四分之一体积浸没水中,弹簧秤的示数为14.7N,在乙图中,同一物块有四分之三的体积浸没水中,弹簧秤的示数为9.8N.则在丙图中,该物体全部浸没水中,此时弹簧秤的示数应是()ρvgρvgρvg=14.7Nρvg=9.8N可得:ρ40.烧杯中的一大块冰内含有一定量的砂子,冰块漂浮在水面,杯中水面恰好与杯口相平,且冰块上部高出杯口.在=+=,+42.边长为20cm的立方体,水平浸入足够多的水中,如果上表面与水面间的距离为5cm,物体所受的浮力(g取44.公共厕所自动冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P,出水管口有一个圆片形盖子a,两者用短链相连(如图所示).若水箱的深度足够,要实现自动定时冲洗()二、填空题45.一次龙卷风发生时,屋外气压急剧降到90kPa,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作100kPa,若室内屋顶的面积为100m2,这时屋顶受到的内外压力的差可达106N,方向竖直向上,房屋受到的浮力为106N.,46.(2010•安顺)如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出的液体质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球质量是50g,甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲:ρ乙<4:5(选填“>”“=”或“<”)<47.一艘轮船由东海驶入长江,所受到浮力不变(填“变大”或“变小”或“不变”),该船在南京港卸下货物前后,船的吃水线深度减小0.2m,该船在水面附近的水平横截面积平均为4500m2,则卸下的货物的质量约为900t.,48.如图所示,弹簧秤下吊着一个质量为0.78kg的金属块,当金属块全部浸没在底面积为10cm2的柱形容器的酒精中时,弹簧秤的示数减小至0.8N.则酒精对容器底增加的压强△P=800Pa,金属块的密度ρ=7.8×103kg/m3.(g=10N/kg)=10==0.1m==49.如图,放有铁块的杯子漂浮在水面上,如果把铁块用细线悬挂在杯底,杯子和铁块受到的浮力将不变,水对容器底部的压强将不变.(填增大、减小或不变)50.质量相等的一个空心铅球和一个木块均悬浮在水面上,空心铅球排开水的体积等于(选填“大于”、“小于”或“等于”)木块排开水的体积.V=即可比较排开液体体积的大小关系.。
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?。
巧解浮力难题
巧解浮力难题一、假设法:例1、如图所示,半径为r的半球与容器底部结合,问液体对它的向下的压力是(液体的密度为ρ)解:ρgπr²(h-2/3r)。
设想半球底面与容器底部不紧密结合,则有F浮=F向上-F向下F向下=F向上-F浮=ρghπr²-ρg2/3πr³=ρgπr²(h-2/3r) (球的体积为4/3πr³)例2、质量相等的甲、乙两实心金属球,密度之比ρ1∶ρ2=3∶2,将它们放入足够多的水中静止时两球所受的浮力之比是F1∶F2=4∶5,则乙球的密度为A、4/5ρ水,B、5/6ρ水,C、5/4ρ水,D、2/3ρ水,解:B.假设甲乙全部浸没在水中,因为甲乙密度之比为ρ1︰ρ2=2︰3,所以体积之比也为2︰3故浸没在水中的浮力之比也应为2︰3 即4∶6,而实际为4︰5,因此乙漂浮在液面上,甲浸没在水中,则F1=ρ水gm/ρ1 F2=mg因为F1∶F2=4︰5 所以ρ水gm/ρ1︰mg=4︰5解得ρ1=5/4ρ水ρ2=2/3ρ1=5/6ρ水二、割补法:例:10、有一铁制实心圆台,台高为H,台的质量为m圆台放入水中,当其下底(半径为r)与容器底密合时,上底与容器中的水面恰好相齐,问此时圆台受到的浮力是解:ρ水g(m/ρ铁-πr²H)。
因为圆台放入水中,当其下底与容器底密合,根据浮力产生的原因知中间圆柱体不受浮力作用,因而可把它割掉。
所以F浮=ρ水gV排=ρ水g(V圆台-V圆柱)=ρ水g(m/ρ铁-πr²H)三、方程代入法:推导出已知方程中未知量的表达式并代入已知方程求解。
例:如图所示,木块A漂浮在容器中的水面上,它的上面放一石块B此时木块A排开水的体积为V1,若将石块B从木块A上取下来放入水中,静止时木块和石块排开水的体积为V2。
已知V1-V2=3dm³,木块A的体积为6dm³,石块B的密度为3×10³㎏/m³(g取10N/㎏),则容器底对石块B的支持力为A、10NB、20NC、30ND、40N解:当B放在A上时,有F浮=G A+G B。
浮力的计算方法
浮力的计算方法湖北省枣阳市兴隆镇第二中学谢江涛周治军浸入气体和液体中的物体会受到气体和液体对它竖直向上的浮力,那么,有哪些方法可以计算浮力的大小呢?下面介绍四种计算浮力的方法。
一、压力差法浸入气体和液体中的物体,上下表面浸入气体和液体的深度不同,上表面浸入的深度小,受到的向下压力小,下表面浸入的深度大,受到的向上压力大,从而使物体受到向上的合力,就是浮力,这是浮力产生的原因。
浮力的大小等于下表面受到的向上压力减去上表面受到的向下压力,这种计算浮力的方法称为压力差法。
公式:F=F向上-F向下例1.一个长方体的木块浸没在水中,上表面受到水向下的压力20N,下表面受到水向上的压力50 N,求该木块在水中受到的浮力是多大?解:由题意可得:F=F向上-F向下=50N-20N30 N答:该木块在水中受到的浮力是30N。
二、称重法先用弹簧称称出物体在空气中的重量G,再用弹簧称称出物体浸入液体中时的重量F,两次的示数差,就是物体受到的浮力,这种计算浮力的方法称为称重法。
公式为:F浮=G-F例2.铝球挂在弹簧秤下,在空气中示数为4牛,将铝球浸没在水中示数为1.8牛,则铝球在水中受到的浮力是多大?解:由题意可得:F浮=G-F=4 N-1.8 N=2.2 N答:铝球在水中受到的浮力是2.2 N三、平衡法当物体在液体表面或液体中静止时,有两种特殊的状态悬浮和漂浮,此时,在竖直方向上,物体受到向下的重力和向上的浮力是对平衡力,重力的大小等于浮力的大小,这种方法称为平衡法。
公式:F浮=G。
例3.“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加了我国海军首批赴亚丁湾﹑索马里海域的护航任务。
“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空反潜反舰能力均衡的远洋驱逐舰。
满载时,“武汉号” 受到的浮力有多大?(g=10牛/千克)解:由题意可知,“武汉号”漂浮在水面上,浮力等于重力,即F浮=G=mg=7000×1000Kg×10N/ Kg=70000000N答:该冰块在水中受到的浮力是70000000N。
浮力最难的题
难题练习题型一浮重比的应用例1.圆筒形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器中装有密度为ρ1的液体,乙容器中装有密度为ρ2的液体,两容器中液体的体积相等,甲容器的底面积为S 甲,乙容器的底面积为S 乙,且S 甲∶S 乙=3∶2。
将体积相等的密度为ρA 的金属球A 和密度为ρB 的金属球B 分别放入两容器的液体中,如图所示。
金属球A 受支持力为N 1,金属球B 受支持力为N 2,且N 1∶N 2=5∶12。
两容器放入金属球后,液体对甲容器底增加的压强为Δp 1,液体对乙容器底增加的压强为Δp 2。
已知:ρ1∶ρA =1∶4,ρ2∶ρB =1∶10,则Δp 1与Δp 2之比为A .2∶3B .5∶6C .2∶5D .3∶1 1.有质量相同的甲、乙两个小球,已知甲球的密度为5×103kg/m 3,乙球的密度为2×103kg/m 3。
将两个小球如图7所示放入水槽中沉底后,甲、乙两个小球对水槽底部的压力之比F 甲∶F 乙=________。
2.如图6所示,甲、乙两个质量相等的实心物块,其密度为ρ甲=0.8×103kg/m 3ρ乙=0.4×103kg/m 3,甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止。
则 A. 甲、乙所受浮力之比为2︰1 B. 甲、乙所受浮力之比为1︰2 C. 甲、乙所受弹簧拉力之比为1︰6 D. 甲、乙所受弹簧拉力之比为2︰33,如图7所示,有两个小球M 和N ,密度分别为ρM 和ρN 。
图7甲中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球M 使其浸没在水中静止;图7乙中,细线的一端固定在杯底,另一端拴住小球N 使其浸没在油中静止。
小球M 所受重力为G M ,体积为V M ;小球N 所受重力为G N ,体积为V N 。
小球M 和N 所受细线的拉力大小相等,所受浮力分别为F M 和F N 。
已知水的密度为ρ水,油的密度为ρ油,且ρ水>ρ油>ρN >ρM ,则下列判断中正确的是 A .G M <G N B .V M >V N C .F N <F M D .F N >F M4.如图9所示,有两个小球M 和N ,密度分别为ρM 和ρN ,小球所受重力大小分别为G M 和G N ,体积分别为V M 和V N 。
浮力压强综合计算技巧
压强、浮力的综合计算浮力、压强计算综合计算总结漂浮悬浮沉底浸没浸没浮力求法平衡法:F浮=G物F浮=G物不适用不适用不适用阿基米德法:F浮=ρ液g V排=G排开液体重力V物=V排+V露F浮=ρ液g V排=G排开液体重力V物=V排F浮=ρ液g V排=G排开液体重力称重法:F浮=G物-F浸入时弹簧测力计示数无无无F浮=G物-F拉即:浸入时弹簧测力计示数F浮=G物+F拉上下压力法:F浮=F下-F上F上=0,F下=F浮F浮=F下-0F下=ps=ρ液ghsF上=ρ液gh上表面深度s,F下=ρ液gh下表面深度sF浮=F下-F上=ρ液gh上表面深度-h下表面深度s备注都处于静态时的求法,漂浮和悬浮时优先考虑到F浮=G物,求出浮力后再进行综合阿基米德公式列出等式求出物体体积和密度等;关于物块V物V物=V排+V露V物=V排m物m物=G物G=G浮G综合V排和ρ物求出ρ物ρ物=m物v物备注一般情况下会综合浮力求出物体体积,质量和密度题目会给出其中一个量,懂两个量后就可以求出第三个量;液体对杯底压强公式法:P=G压G总压力总压力:F总=F浮+G液体总压强P总=G总压力G容器底面积=F浮+G液体G容器底面积公式法:P总=ρ液gh总体积:V总=Sh总V总=V水+V浸入液体体积h总=V总G底面积V总=V水+V排h总=V总G容器底面积总压强:P总=ρ液gh总P总=ρ液gh总=ρ液gV总G底面积G物G物G物F浮F浮F浮F浮F浮F支持力F拉力F拉力G物G物一、计算压强的方法方法技巧:液体压强的计算公式:P=ρgh ρ是液体密度,单位是千克/米3;g=9.8牛/千克;h 是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是米;对液体压强P=ρgh 公式的理解1.由公式P=ρgh 可知,液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关,而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关;2.公式P=ρgh 只适用于计算静止的液体产生的压强,而对固体、气体或流动的液体均不适用;3.在液体压强公式中h 表示深度,而不是高度;判断出h 的大小是计算液体压强的关键,如图所示,甲图中A 点的深度为30cm,乙图中B 点的深度为40cm .丙图中C 点的深度为50cm;4.运用公式时应统一单位:ρ的单位用kg /m3,h 的单位用m,计算出的压强单位才是Pa;5.两公式的区别与联系:P=FS是压强的定义式,P=FS无论固体、液体还是气体,它都是普遍适用的;而P=ρgh 是结合液体的具体情况通过P=FS 推导出来的,所以适用于液体;6.用公式求出的压强是液体由于自身重力产生的压强,它不包括液体受到的外加压强; 转换法和控制变量法探究液体压强大小跟哪些因素有关:在探究液体压强的大小时,由于液体压强的大小不易测量或是不能直接观测到它的大小,我们用“转换法”,通过液体压强计中两玻璃管液面的高度差的大小来比较液体压强的大小,将抽象的东西变成了直观且形象的东两,使问题简化了;由于液体内部压强跟液体的深度和液体密度两方面因素有关,所以在探究液体内部压强的规律时要采用控制变量法,即在探究液体压强与深度的关系时,要保持液体密度不变,在探究液体压强与液体的密度关系时,要保持液体的深度不变;二、计算浮力的方法1称重法:F 浮=G -F 用弹簧的测力计测浮力;2压力差法:F 浮=F 向上-F 向下用浮力产生的原因求浮力;3阿基米德原理法:F 浮=G 排或F 浮=ρ液V 排g 知道物体排开液体的质量或体积时常用; 4平衡法:F 浮=G 物,适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体;三、必须弄清楚的一些概念1物重G 与示重F ;2物重G 与物体排开的液重G 排; 3浸在浸入与浸没没入; 4上浮、漂浮、悬浮;5物体的密度ρ物与液体的密度ρ液;6物体的体积V 物、物体排开液体体积V 排、物体露出液面的体积V 露;四、计算浮力的基本思路1.仔细审题,抓关键词,如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等,再看状态: 1漂浮:F 浮=G 物=ρ液V 排g 可求出排开水的体积=ρ液ghS 即可以求出液体底面所受的压力F 压力=F 浮力 2悬浮或沉底:看排开液体重力或看排开液体体积,G 排水=F 浮力=ρ液V 排g; 3有细绳拉物体类:对物体进行受力分析;A :浮力:利用F 浮=ρ液V 排g 求浮力,其中V 排=V 物,求出物体的重力;B :求此时水对杯底的压强、压力:先求V 液体=m 液/ρ液,再求出V 排,则h=G 总G 瓶底面积=G 液体+V 排G 瓶底面积;P=ρ液hg,压力:F=PSC :求容器对桌面的压强:P=G 浮+G 液体+G 容器G 瓶与桌面的接触面积例1如图1所示:底面积为100cm2圆柱形容器内盛有水.水对容器底部的压强是1800Pa,今将重12N 的木块放入水中,此时水对容器底部的压强是多大解:根据题意可知:F 浮=G=12N ;根据力的作用是相互的可知:放入木块后对水面的压力为:F=F 浮=12N; 水对容器底部增加的压强为:P=FS =12N 0.01m2=1200Pa水对容器底部压强为:P=P ′P=1800Pa+1200Pa=3000Pa2.如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0x10-3m2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 5.0x10-5m 3的物块不吸水放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中体积为 4.0x10-5m 3,ρ水==1.0x103Kg/m 3,g=10N/kg 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:1F 浮=ρ水gV 排=1000×10×4×10-5=0.4N 2因为漂浮,故:F 浮=G 物=0.4N 物体质量:m==FS =0.4N 10N /kg =0.04Kg物块密度:ρ物=mv =0.045×10−5=08×103Kg/m33根据力的作用是相互的可知:向下压物块使其恰好完全浸没在水中后对水面的压力为: F 浮=ρ水gV 排=103×10×5×10−5=0.5N水对容器底部增加的压强为:P=F S =0.5N5×10−3G2=100Pa无物体时水对杯底的压强为:P=G 水/S=5/5×10-3=1000Pa 水对容器底部压强为:P=P ′P=1000Pa+1200Pa=100Pa2.如图所示,用细绳系住体积为3x10-4m3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,容器与水平桌面的擞虫面积是100cm2. ρ水==1.0x103Kg/m3,g=10N/kg 求:G 物 F 浮 FF 浮 FG 物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:1A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1000×10×3×10-4=3N 2因为物体处于禁止状态:故G物=F浮+F拉=3+1.5=4.5N 故:ρA=m物/V物=0.45/3×10-4=1.5×103kg/m33水和容器总重力为:G=mg=0.7×10=7N根据力的相互作用可知增加的液体压力即为浮力:F=F浮=3N则压强为:P=F总S =F浮+GS=3+70.01m2=1000Pa。
压强 浮力(比大小)
(比大小的问题)
一个高为h的密闭容器质量为m,厚度忽略不计,上、下底面积分 别为S1、S2,容积为V。容器中装满某种密度为ρ的液体,先后正放和倒 放在水平桌面上(如甲、乙所示)。 则:图甲中,容器对桌面的压力 F甲 = G甲总= mg+ ρVg , 容器对桌面的压强 p甲 = F甲/ S甲= (mg+ ρVg)/S2 ; 图乙中,容器对桌面的压力 F乙 = G乙总= mg+ ρVg , 容器对桌面的压强 p = F / S = (mg+ ρVg)/S1 ;
甲
乙
丙
甲
乙
丙
桌面上有三个完全相同的容器,厚度忽略不 计,其中都盛满同种液体,将3个质量相同的物 体甲、乙、丙分别放入其中,静止后如图所示。 (5)甲 乙 丙所在容器对桌面的压力、压强大 p甲 = p乙 < p丙 。 F甲 = F乙 < F丙 小关系为
甲 乙 丙
提示:(5)根据根据 F = G总 = G器+ G液+ G物 - G排 , p = F/S 分析判断。 如图所示,白色部分表示排开了多少水,根据浮沉条件可知 : 甲漂浮 G甲 = G排 所以 F甲= G甲总= G器+ G液+ G甲 - G排 = G器+ G液 乙悬浮 G乙 = G排 所以 F乙= G乙总= G器+ G液+ G乙 - G排 = G器+ G液 丙沉底 G丙 > G排 所以 F丙= G丙总 = G器+ G液+ G丙 - G排 > G器+ G液
甲 甲 甲 甲
图乙中,液体对容器底的压强 p乙 = ρg h2 , 液体对容器底的压力 F乙 = p乙S乙= ρg h2 S1 , > ρ Vg ,即F乙 综上可得: h1
浮力压强计算题(含答案)(K12教育文档)
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压强浮力计算题精选及答案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.(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
(3)圆柱体的密度.3、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0。
5N的水。
然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止.g=10N/kg)求:(1)物体在纯水中所受的浮力;(2)物体的体积:(3)物体悬浮时盐水的密度。
4、(9分)一根木头重为1600N,体积为0。
2m3,漂浮在水面上,g取10N/kg.求:(1)木头的质量;(2)木头的密度;(3)木头受到的浮力.5、一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水。
(完整版)初中物理竞赛浮力、压强经典题目大全
提高内容一、 基本概念1、 流体静压强:静止流体作用在单位面积上的力。
p 设微小面积A ∆上的总压力为P ∆,则平均静压强:A P p ∆∆=点静压强:A P p A ∆∆=→∆lim即流体单位面积上所受的垂直于该表面上的力。
单位:N/m 2 (Pa)2、 总压力:作用于某一面上的总的静压力。
P 单位:N (牛)3、流体静压强单位: 国际单位:N/m 2=Pa 物理单位:dyn/cm 21N=105dyn ,1Pa=10 dyn/cm 2 工程单位:kgf/m 2混合单位:1kgf/cm 2 = 1at (工程大气压) ≠ 1atm (标准大气压) 1 at=1 kgf/cm 2 =9.8×104Pa=10m 水柱 1atm =1.013×105Pa =10.3 m 水柱二、 流体静压强特性1、 静压强作用方向永远垂直并指向作用面——方向特性。
2、 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等,而与作用面的方位无关,即p 只是位置的函数——大小特性。
(各向相等)3、静止流体中任一点的压强p 由两部分组成,即液面压强p 0与该点到液面间单位面积上的液柱重量h γ。
推广:已知某点压强求任一点压强h p p ∆+=γ124、静止流体中,压强随深度呈线性变化用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图,称为压强分布图。
大小:静力学基本方程式方向:垂直并且指向作用面(特性一) 例题:ΔAΔP5、 同种连续静止流体中,深度相同的点压力相同。
连通器:三、测压计1、分类:根据适用范围、适用条件的不同,分为液式、金属式、电测式。
2、液式测压计原理:h p p γ+=0 (p 、p 0的标准必须一致,用表压)方法:找等压面 (性质5:两种互不相混的静止流体的分界面必为等压面) 特点:结构简单、使用方便、制造简单,常用于实验室中。
a. 液面计b. 测压管A A h p γ=c .U 形管测压计122211h h p p h p h p Hg Hg γγγγ-⋅=⇒⎭⎬⎫=⋅=+抽真空02121<⋅--=⋅++=h h p h h p Hg Hg γγγγd .组合式U 形管测压计()132321h h h p h h h p Hg Hg Hg γγγγγ-+⋅=⋅=⋅-+e .U 形管压差计()212211h h p h p h p -=∆-=-γγγf .组合式U 形管压差计先找等压面 : a —a 面、b -b 面 写出等压面压力表达式:a -a 面上hh p h p Hg ∆+-=-γγγ2211所以()1221h h h p p Hg --∆=-γγ当两测点在同一水平面上时: 12h h h -=∆ 所以()hp p p Hg ∆-=-=∆γγ21四、静止流体的浮力1、 潜体:完全潜没在流体当中的物体。
中考物理知识点过关培优 易错 难题训练∶浮力类问题附答案
一、初中物理浮力类问题1.如图所示,甲容器内只有水,乙容器内有冰块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,三个相同的容器内水面高度相同.则下列说法正确的是A .冰块的密度大于球的密度B .若向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力变小C .水对三个容器底的压力不同D .三个容器中,甲容器对水平桌面的压力最小 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .冰块漂浮在乙容器中,ρρ水冰块<,小球悬浮在丙容器中,ρρ=小球水,所以ρρ小球冰块<故A 错误;B .小球悬浮在丙容器中,ρρ=小球水,如果向丙容器中加入酒精,则液体密度减小,由浮排F gV ρ=可知,物块受到的浮力变小,小球将下沉,故B 正确;C .由题意可知,水的密度ρ与深度h 都相同,由液体压强公式:p gh ρ=可 知,p p p ==甲乙丙,由Fp S=可知,水对容器底的压力:F pS =,由于压强与容器底面积都相同,则水对容器底的压力:F F F ==甲乙丙,故C 错误;D .在乙容器中,根据作用力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给冰块一个竖直向上的浮力即F 浮,冰块会反过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力即F 压,而F F =压浮这个压力会通过容器传导给桌面.冰块因为漂浮,所以F G G ==浮排冰块.所以,甲容器对于桌面的压力F G G =+甲水杯,乙容器对桌面的压力F G G G G G G ='++='++乙水排杯水杯冰块,因为G G G G G ='+='+水水排水冰块,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理丙容器对于桌面的压力等于甲容器对桌面的压力,故D 错误.2.测力计上挂一重为8牛的金属块,当金属块体积的三分之一浸入水中静止时,测力计的示数为6牛.若将金属块全部浸入水中且未碰到容器底部,测力计的示数为( ) A .2牛 B .4牛C .6牛D .8牛【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】当金属块三分之一浸入水中静止时,它受到重力、拉力、浮力的作用,处于平衡状态,浮力大小为8N 6N 2N F G F =-=-=测浮根据阿基米德原理1F gV ρ=浮水可知,排开水的体积为1F V gρ=浮水 若将金属块全部浸入水中,那么它排开水的体积为213V V =,此时它受到水的浮力为'21336N F gV g V F ρρ==⋅==浮水水浮测力计的示数为''8N 6N 2N F G F =-=-=测浮故选A .3.如图所示为我国首艘国产航母山东舰,航母在行驶过程中不发生变化的是( )A .质量B .重力方向C .浮力大小D .排开水的体积【答案】B 【解析】 【详解】航母在行驶过程中,上面的舰载机飞离或者降落航母时,航母的整体质量都会发生变化,但重力的方向不变,总是竖直向下,由于航母是漂浮,所受的浮力大小等于其重力,重力在变化,那么浮力也会变化,根据F gV ρ=浮液排可知,排开水的体积也会发生变化,故选B 。
2021年初中物理竞赛及自主招生专题讲义第七讲密度压强与浮力第四节浮力含解析
第四节 浮力一、浮力的概念浮力是指浸在液体或者气体中的物体受到的液体或气体向上的托力。
浮力通常用F 浮表示,浮力的方向为竖直向上,与物体所受重力的方向相反。
二、浮力的计算1.利用物体上下表面所受压力差来计算浮力浮力实际上是物体各个表面所受到的液体或者气体的压力的合力,由于物体侧面的压力互相平衡,浮力即等于物体上下表面的压力差。
即F F F =-浮向上向下,其中F 向上为物体下表面所受的向上的压力,F 向下为物体上表面所受的向下的压力。
2.利用称重法计算浮力如图7.53所示,先在空气中称物体重力,弹簧测力计示数为1F ,然后将物体用弹簧测力计吊着,完全浸没在液体中,弹簧测力计示数为2F ,则物体所受浮力为12F F F =-浮。
3.利用阿基米德原理计算浮力公元前245年,古希腊著名学者阿基米德发现了浮力原理,即我们所说的阿基米德原理:物体受到的浮力等于它排开的液体的重力。
阿基米德原理对气体也同样适用。
写成公式为F G m g v g ρ===浮排液排液液排。
其中,v 排是物体排开的液体的体积,等于物体在液面以下部分的体积。
4.利用平衡条件计算浮力当物体在浮力与其他力的作用下处于平衡状态时,可以利用物体所受合力为零来计算浮力大小。
当物体漂浮或者悬浮在液体中时,物体所受浮力与重力平衡,即F G =浮;当物体下沉在容器底部时,物体除了受浮力F 浮、重力G 以外,还受到容器底部的支持力N 的作用,此时有F N G +=浮,即=F G N -浮。
例1 (上海第29届大同杯初赛)如图7.54所示,浸入某液体中的物体恰好悬浮。
物体的上、下表面积分别为1s ,2s ,并且12s s <,此时物体下表面与上表面受到液体的压力差为F ∆。
现用手将物体缓慢下压一段距离,松手后( )A .物体保持悬浮,因为F ∆不变B .物体保持悬浮,但F ∆变大C .物体将上浮,因为F ∆变D .物体将下沉,因为F ∆变小分析与解 物体悬浮在液体中,所受浮力等于它的重力,即F G =浮。
巧解浮力难题
巧解浮力难题一、假设法:例1、如图所示,半径为r的半球与容器底部结合,问液体对它的向下的压力是(液体的密度为ρ)解:ρgπr²(h-2/3r)。
设想半球底面与容器底部不紧密结合,则有F浮=F向上-F向下F向下=F向上-F浮=ρghπr²-ρg2/3πr³=ρgπr²(h-2/3r) (球的体积为4/3πr³)例2、质量相等的甲、乙两实心金属球,密度之比ρ1∶ρ2=3∶2,将它们放入足够多的水中静止时两球所受的浮力之比是F1∶F2=4∶5,则乙球的密度为A、4/5ρ水,B、5/6ρ水,C、5/4ρ水,D、2/3ρ水,解:B.假设甲乙全部浸没在水中,因为甲乙密度之比为ρ1︰ρ2=2︰3,所以体积之比也为2︰3 故浸没在水中的浮力之比也应为2︰3 即4∶6,而实际为4︰5,因此乙漂浮在液面上,甲浸没在水中,则F1=ρ水gm/ρ1 F2=mg因为F1∶F2=4︰5 所以ρ水gm/ρ1︰mg=4︰5解得ρ1=5/4ρ水ρ2/3ρ1=5/6ρ水2=二、割补法:例:10、有一铁制实心圆台,台高为H,台的质量为m圆台放入水中,当其下底(半径为r)与容器底密合时,上底与容器中的水面恰好相齐,问此时圆台受到的浮力是解:ρ水g(m/ρ铁-πr²H)。
因为圆台放入水中,当其下底与容器底密合,根据浮力产生的原因知中间圆柱体不受浮力作用,因而可把它割掉。
所以F 浮=ρ水gV 排=ρ水g(V 圆台-V 圆柱)= ρ水g(m/ρ铁-πr ²H) 三、方程代入法:推导出已知方程中未知量的表达式并代入已知方程求解。
例:如图所示,木块A 漂浮在容器中的水面上,它的上面放一石块B 此时木块A 排开水的体积为V 1,若将石块B 从木块A 上取下来放入水中,静止时木块和石块排开水的体积为V 2。
已知V 1-V 2=3dm³,木块A 的体积为6dm³,石块B的密度为3×10³㎏/m³(g取10N /㎏),则容器底对石块B 的支持力为A 、10NB 、20NC 、30ND 、40N解:当B 放在A 上时,有F 浮=G A +G B 。
思维挑战2012-11-26(半球浮力、压力比)
1、 如图所示,有一个盛水玻璃容器,水中浮着一个倒立的玻璃杯,杯中封有部分空气,处于图示的静止状态,当小管中水位发生变化时,关于玻璃杯状态的叙述正确的是A 、往小管中加水,玻璃杯将向上运动B 、往小管中加水,玻璃杯仍然保持静止状态C 、打开阀门,小管中水位下降,玻璃杯将向上运动D 、不管小管中水位升还是降,玻璃杯永远保持静止2.如图所示、一根细绳悬挂一个半径为0.1 m 、质量为8kg 的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为1.1×103kg /m 3,液体深H 是0.12m ,大气压强为l.01×105Pa ,若要把半球从水中拉起,则至少要用的力的大小及方向是 ▲ 。
(已知球体的体积公式为V=34πr 3,球面积公式为S=4πr 2 ,圆面积公式为S=πr 2) 3、(江苏镇江中考压轴题)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块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 有一半的体积浸在水中, 此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变.(不计弹簧受到的浮力,g 取10N /kg .) (1)求此时容器底部受到的水的压强. (2)求木块A 的密度.(3)向容器内缓慢加水,直至木块A 刚好完全浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A 的作用力为F 1,在原图上画出此时水面的大致位置.(4)打开阀门B 缓慢放水,直至木块A 刚好完全离开水面时,立即关闭阀门B ,此时弹簧对木块A 的作用力为F 2,求F 1、F 2之比.1、 科技小组的同学用长方体泡沫塑料A 、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图), 总重为4N , A 底部与浮子B 用细绳相连。
水位上升时,浮子B 下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯静止时A 浸人水中的深度始终为5cm ,排开水的质量为500g ,浮子B 重0.5N (不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)求:(1)泡沫塑料A 底部受到水的压强是多少? (2)航标灯静止时,浮子B 体积应为多大?2、如图所示,圆柱形容器中盛有水。
半球体受力分析
半球体受力分析
即抽气前,半球的外部压力等于其内部压力等于大气压。
但抽气后,半球外部压力大于其内部压力,并且半球内部为真空。
就好像大气压“压”住了两个半球。
所以这两个半球必须用较大的力才能拉开。
球内因为是真空状态对球内壁的压强很小,而球外面有空气,也就是一个标准大气压,这个压强会对球外表面形成一个压力,这样内外就形成了压力差,外面空气的压力作用在球外壁(大小是一个大气压乘以球表面积),方向指向球心,内部压力为零,所以两个球靠的很紧很紧。
将两个半球内的空气抽掉,使球内的空气粒子的数量减少、下降。
球外的大气便把两个半球紧压在一起,抽掉的空气越多,半球所受压力越大,两个半球越不容易分开。
半球体在水中所受压力
半球体在水中所受压力当半球体置于水中时,它会受到来自水的压力。
这种压力是由于水的重力作用在半球体表面上产生的。
半球体的底部受到的压力比顶部受到的压力更大,这是因为底部离水面更近,水的压力更大。
因此,半球体的上下表面会受到不同的压力。
半球体的上表面受到的压力较小,这是因为它离水面较远。
根据帕斯卡定律,水在任何方向上的压力都是相等的。
因此,半球体的上表面所受到的压力是均匀分布的。
上表面的压力可以通过以下公式计算得出:P = ρgh其中,P是压力,ρ是水的密度,g是重力加速度,h是半球体底部距离水面的垂直高度。
由于半球体的上表面离水面较远,所以h较大,因此上表面所受到的压力较小。
半球体的底部受到的压力较大,这是因为它离水面较近。
根据帕斯卡定律,水在任何方向上的压力都是相等的。
因此,半球体的底部所受到的压力是均匀分布的。
底部的压力可以通过以下公式计算得出:P = ρgh其中,P是压力,ρ是水的密度,g是重力加速度,h是半球体底部距离水面的垂直高度。
由于半球体的底部离水面较近,所以h较小,因此底部所受到的压力较大。
半球体的侧面受到的压力也是均匀分布的。
侧面的压力可以通过以下公式计算得出:P = ρgh其中,P是压力,ρ是水的密度,g是重力加速度,h是半球体底部距离水面的垂直高度。
由于半球体的侧面与水面的距离是均匀变化的,所以侧面所受到的压力也是均匀变化的。
半球体在水中所受到的压力是不均匀分布的。
底部受到的压力最大,上表面受到的压力最小,侧面受到的压力在底部和上表面之间变化。
这种不均匀分布的压力使得半球体在水中保持平衡,并且能够承受水的压力。
这种压力的分布对于半球体的结构和稳定性有着重要的影响。
浮力比值计算专题
浮力比值计算专题(总7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--浮力比值计算专题评卷人得分一.选择题(共7小题)1.同一铁块分别浸没在水中和煤油中,则铁块受到的浮力之比是(已知煤油的密度是cm3)()A.5:4 B.1:1 C.4:5 D.6:52.质量相同的甲、乙两球,它们的密度之比是3:2,现将甲球浸没在液体A 中,把乙球浸没在液体B中,已知A、B两种液体的密度之比是5:4,则甲、乙两球所受到的浮力之比是()A.15:8 B.2:3 C.5:6 D.5:43.一将一支密度计先后放入甲、乙两容器中,如图所示,两容器中的液体的密度分别是ρA、ρB,密度计受到的浮力分别是F A、F B,则密度和浮力的关系分别满足()A.ρA<ρB,F A=F B B.ρA<ρB,F A>F B C.ρA=ρB,F A>F B D.ρA>ρB,F A=F B 4.质量相等的甲、乙两实心小球,密度之比ρ1:ρ2=3:2,将它们分别放入水中静止时,两球所受的浮力之比F1:F2=4:5,则甲球的密度为()A.ρ水B.ρ水C.ρ水D.ρ水5.两个不同材料制成的体积相同的物体甲和乙,放在水中,静止时露出水面的体积分别是总体积的和,那么,甲、乙两物体受到的浮力之比是()A.3:3 B.8:9 C.2:3 D.4:36.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示,下列说法不正确的是()A.木块的密度为×103kg/m3B.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是5:2D.甲图中容器对水平桌面的压力等于乙图中容器对水平桌面的压力7.甲、乙两个物体的质量之比是5:3,密度之比是10:3,若将它们全部浸没在同种液体中,则它们所受到的浮力之比是()A.5:3 B.10:3 C.2:1 D.1:2评卷人得分二.填空题(共2小题)8.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示.将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示.则甲图中细线对木块的拉力与木块受到的重力之比是,甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是.9.同体积木块和冰块都漂浮在水面上,则它们浸入水中的体积之比为,=×103kg/m3,ρ冰=×103kg/m3)它们受到的浮力之比(ρ木评卷人得分三.多选题(共5小题)10.在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中(水未溢出),如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且五分之二的体积露出水面,如图乙所示,下列说法正确的是()A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强之比是1:1C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5D.甲、乙两图中,容器对水平桌面的压强之比是5:311.现有甲乙两个物体,质量之比m甲:m乙=2:1,体积之比V甲:V乙=4:1,ρ甲=ρ水.以下说法正确的是()A.若把甲乙分别放入两个盛有足量水的烧杯中,浮力之比F甲:F乙=2ρ乙:ρ水B.若把甲乙分别放入两个盛有足量水的烧杯中,浮力之比F甲:F乙=2ρ甲:ρ水C.将乙物体叠放在甲物体上方,将它们一起放入足量水中,则它们共同露在水面上的体积是乙D.将乙物体叠放在甲物体上方,将它们一起放入足量水中,则它们共同露在水面上的体积是甲12.甲、乙质量相等的实心小球,密度分别为ρ甲、ρ乙,且ρ甲:ρ乙=2:1.将它们放入足够深的水中,甲、乙两球静止时所受浮力之比可能是()A.1:2 B.1:1 C.ρ乙:ρ水D.ρ水:ρ甲13.已知两个实心球密度之比ρ1:ρ2=2:3,体积之比V1:V2=2:1,把它们放入水中静止后,所受的浮力之比F1:F2可能是()A.B.4:3 C.D.2:114.A、B两个实心金属球,它们的质量相同,其密度分别为5×103kg/m3和10×103kg/m3,分别挂在甲、乙两个弹簧测力计下,并且让金属球全部浸入水中,则()A.A、B两球所受浮力之比是2:1B.A、B两球所受浮力之比是1:2C.甲、乙两弹簧测力计示数之比是8:9D.甲、乙两弹簧测力计示数之比是11:12评卷人得分四.解答题(共6小题)15.质量相同的木块和冰块放入水中,静止时,木块所受浮力和冰块所受浮力之比是多少.(木块的密度是×103Kg/m3).16.将一圆柱体竖直放在甲液体中静止时,有露出液面;放在乙液体中静止时,有露出液面;放在水中静止时,有露出水面.求:(1)圆柱体在甲、乙两种液体中所受的浮力之比F甲:F乙是多少(2)甲、乙两液体的密度之比ρ甲:ρ乙为多少(3)该圆柱体的密度为多大(4)若将该圆柱体放在甲液体中静止时露出液面的切去,则剩余部分还有一部分露出液面,此时露出液面部分体积V1,与浸入液体中的部分体积V2之比为多少17.如图所示,有一实心长方体,悬浮在水和水银的界面上,浸在水中和水银中的体积之比为3:1,已知水的密度为×103kg/m3,水银的密度为×103kg/m3.求:(1)该物体在水中和水银中所受到浮力之比;(2)该物体在水中所受到浮力与物体重力之比;(3)该物体的密度.18.如图所示,在容器底部固定一只轻质弹簧,弹簧上方连有一物块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口.当容器中水深为时,物块A有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg).求:(1)此时容器底部受到水的压强;(2)物块A的密度;(3)先向容器内缓慢加水,直至A刚好被完全浸没在水中,此时弹簧对A的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对A的作用力为F2,求F1与F2之比.19.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,当容器中水深为一定时,木块A 有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)(1)求木块A的密度;(2)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F1,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F1与F2之比.20.如图所示,是甲和乙两种固态物质的“质量和体积关系”图象.(已知ρ酒精=×103kg/m3,ρ水银=cm3)请根据图象分析:(1)当实心甲和乙质量相同时,的体积较大;甲物质的密度水的密度(选填“>”或“<”);甲、乙两物质的密度之比ρ甲﹕ρ乙=;(2)若使体积相同的实心甲和乙都浸没在酒精中,它们所受的浮力之比F浮甲﹕F浮乙=;把乙从酒精中取出,擦净后再放入水银中,则乙受到的浮力大小将如何变化(选填“变大”、“变小”或“不变”)(3)将体积为50cm3的实心乙物体投入水中,物体静止后所受的浮力大小为,方向为.(g取10N/kg)浮力比值计算专题参考答案一.选择题(共7小题)1.A;2.C;3.A;4.D;5.B;6.C;7.D;二.填空题(共2小题)8.2:3;5:3;9.2:3;2:3;三.多选题(共5小题)10.AC;11.AC;12.ABD;13.BCD;14.AC;四.解答题(共6小题)15.;16.;17.;18.;19.;20.乙;>;25:16;1:1;不变;;竖直向上;。
word完整版初中物理培优竞赛力学综合八附解析
初中物理思维训练综合训练(八)一般情况下,河水越靠近河的中央,水的流速越大;越靠近河岸,水的流速越小,如图所示。
假设水1.点A船相对水的速度不变),从河岸的流速与离河岸的距离成正比,一艘船船头始终垂直河岸方向 ( )B点。
则在下列示意图中,能合理描述其行进路径的是(向对岸驶去并到达对岸下游处的的B2.如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽5若外界大气压强下,时,电子秤的示数为Q×底部不接触。
当大气压强是1.010Pa )降时,电子秤的读数将(Q.大于A.等于Q B .小于Q D.无法确定C,它们的下端平齐并固定,另一端自由,如图所3.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m,小弹簧示,当压缩此组合弹簧时,测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示,大弹簧的劲度系数为k 1),则这两根弹簧的劲度系数k 和k (的劲度系数为k=30 N/m =10 N/m D.k =20N/m 221 =30 N/m =10N/m k =10N/m k =20 N/m B.kA.k2211kC.k =20N/m k2121时,压力等于两压缩距离在0时,压力等于一根弹簧中的弹力.当压缩距离大于0.2m~0.2m解析:根弹簧的弹力之和.图知,当x=0.2m.时,,由此得大弹簧的劲度系数为由(b),此时压力0.1m0.3m.时,小弹簧压缩当大弹簧压缩由此得:解得.B放入甲杯,℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为4.A、B两物体质量相等,温度均为1050℃。
现将A两物体的℃,乙杯水温降低了48℃,不考虑热量的损耗,则A、B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了比热容之比为()1:2 . 3:5 B .A4:9 . C2:3 .D- 1 -初中物理思维训练的半球形铁块和立方体铁块构成的物块静止在水底,半球形铁块的半径和如图所示,由密度均为ρ5.',立方体在半球体的正上方,水的密度为ρ,容器中水的深立方体铁块的边长均为r用含有题中物理.求:水对半球体的下球面所产生的压力F= .(度为3r)量符号的代数式填空,已知球的体积公式V=.gvρ【答案】分析:已知半球形铁块的半径和立方体铁块的边长,可求出它们的体积,根据公式F浮=求出上表面排可求出物体所受的浮力,根据公式P=ρgh可求物体上表面受到的压强,再利用公式F=PS 受到的压力,水对半球体的下球面所产生的压力就等于物体所受浮力与物体上表面受到的浮力之和.解答:解:浮力等于排开液体的重力.实质是物体上下表面所受压力差;1+))(r3+=ρgr3(ggvF浮=ρ排=ρ;π2-1)ρ(π3r-2rg()r2+ρg(3r-r)r2-r2)=gr3(=物块上表面受到向下的压力为F′ρgr3.+F'=∴水对半球体的下球面所产生的压力F=F浮πρ答:水对半球体的下球面所产生的压力为πρgr3.点评:本题考查压力的计算,关键知道浮力实质是物体上下表面所受压力差,这也是本题的难点点的地方同时与C在正对河岸PB6.在一小孩掉进河里后抱住了一根圆木随水向下漂流,有三条船A、、船顺水下行。
浮力竞赛训练题及解答
《浮力》竞赛训练题及解答(2)1.均匀蜡烛长20厘米,密度为×103千克/米3,下面吊着一小石块,竖直立于水面,上端露出水面1厘米,然后点燃蜡烛, 当燃到蜡烛还剩多长时,烛火被淹灭?2.有一密度为ρ1半径为r的半球,放在密度为ρ0的液体中,它的底部与容器紧密接触,如右图所示,若液体的深度为h,问半球对底面的压力是多大?3.如图3所示,有一圆台体,体积为200厘米3,高10厘米,底部与容器底连成一整体, 底部面积为8厘米2,全部浸在水中,顶面距水面5厘米处,它受到的浮力是多大?4.漂浮在湖面的船上载着一些石头, 将石块抛入水中沉入湖底,湖面上升还是下降?5.如图所示,密度均匀的木块漂在水面上,现沿虚线将下部分截去,则剩下的部分将()A.上浮一些B.静止不动C.下沉一些D.无法确定6.如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐.某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了h1;然后取出金属块B,液面又下降了h2;最后取出木块A,液面又下降了h3.由此可判断A与B的密度比为()A.h3∶(h1+h2)B.h1∶(h2+h3)C.(h2-h1)∶h3D.(h2-h3)∶h17.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则()A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T28.小明用薄玻璃管做了一个液体密度计,他先把管的下端封闭,装入少许铅粒,然后竖直放入水中,在水面的位置做个刻度,标为,这个刻度的单位是什么?如果再设法做出其他刻度,则较大的刻度在上面还是在下面?管中为什么要放入铅粒?如果不放铅粒而放别的颗粒,对这种物质的密度有什么要求?9.把一蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克;若把该蜡块放入盛满水的容器中,已知ρ蜡=×103kg/m3,ρ酒精=×103kg/m3,则溢出水的的质量是(容器足够大)()A.4g B.4.5g C.5g D.3.6g参考答案1.蜡烛在燃烧的过程中,其重力将减小,浮力随着减小,蜡烛浸入液体中的体积将减小,故蜡烛将上浮,到一定程度时, 蜡烛露出水面部分将燃完,而下部将悬浮于水中。
浙教版八年级浮力易错题——浮力、压强、压力的大小比较问题
浮力易错题——浮力、压强、压力的大小比较问题一、单选题1.现有甲、乙两个完全相同的容器,盛有体积相同的盐水,把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示,鸡蛋在甲、乙两杯液体所受浮力分别为F甲浮、F乙浮,两杯液体对底部的压力、压强分别是F甲、F 乙,P甲、P乙,下列说法正确的()A. F甲浮<F乙浮F甲=F乙P甲<P乙B. F甲浮=F乙浮F甲>F乙P甲>P乙C. F甲浮>F乙浮F甲<F乙P甲<P乙D. F甲浮=F乙浮F甲<F乙P甲>P乙2.如图用两支完全相同的密度计测A、B两容器中的液体密度,关于液体的密度及密度计受到的浮力()A. pA =pBFA=FBB. pA>pBFA=FBC. pA>pBFA<FBD. pA<pBFA>FB3.在家庭实验室中,小明把一个鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋沉在杯底,如图甲所示;现向杯中加盐,鸡蛋悬浮,如图乙所示;再加盐鸡蛋漂浮,如图丙所示。
在这三种情况下,各物理量间的关系,下列判断中正确的是()A. 液体的密度ρ甲=ρ乙<ρ丙B. 鸡蛋排开盐水的质量m甲=m乙>m丙C. 鸡蛋受到的浮力F甲<F乙=F丙D. 盐水对杯底的压强p甲=p乙>p丙4.如图所示,四个相同的容器内水面一样高,a 容器内只有水,b 容器内有木块漂浮在水面上,c 容器内漂浮着一块冰块,d 容器中悬浮着一个空心球.则下列四种说法正确的一组是()①每个容器的总质量都相等②b 容器中再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小③c 容器中冰块熔化后水面高度升高④d 容器中再倒入酒精后,小球将下沉.A. ①④B. ③④C. ①②D. ②④5.如图甲所示,圆柱形容器装有适量的液体,将密度为2.5g/cm3,体积为40cm3物体B放入液体中时,通过磅秤测得其总质量为150g.用一细绳提起物体B,使物体B的体积刚好有一半露出液面且保持静止不动时,磅砰示数为66g,如图乙所示.(g取10N/kg).下列判断正确的是()A. 两次台秤示数的变化等于物体B两次所受浮力的变化B. 图乙中物体B下表面受到的液体压力为0.2NC. 图甲中物体B对容器底部的压力为0.68ND. 物体B受到细绳的拉力为0.8N6.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水。
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1、如图所示,有一个盛水玻璃容器,水中浮着一个倒立的玻璃杯,杯中封有部分空气,
处于图示的静止状态,当小管中水位发生变化时,关于玻璃杯状态的叙述正确的是A 、往小管中加水,玻璃杯将向上运动B 、往小管中加水,玻璃杯仍然保持静止状态C 、打开阀门,小管中水位下降,玻璃杯将向上运动D 、不管小管中水位升还是降,玻璃杯永远保持静止2.如图所示、一根细绳悬挂一个半径为
0.1 m 、质量为8kg 的半球,半
球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为
1.1×103
kg /m 3
,液体深H 是0.12m ,大气压强为l.01×105
Pa ,若要把半球从水中拉起,则至少要用的力的大小及方向是▲ 。
(已知球体的体积公式为
V=
3
4πr3
,球面积公式为
S=4πr2
,圆面积公式为
S=πr2
)
3、(江苏镇江中考压轴题)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块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 有一半的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变.(不计弹簧受到的浮力,g 取10N /kg .)
(1)求此时容器底部受到的水的压强.(2)求木块A 的密度.
(3)向容器内缓慢加水,直至木块A 刚好完全浸没水中,立即停止
加水,此时弹簧对木块 A 的作用力为F 1,在原图上画出此时水面的
大致位置.
(4)打开阀门B 缓慢放水,直至木块A 刚好完全离开水面时,立即关
闭阀门B ,此时弹簧对木块
A 的作用力为F 2,求F 1、F 2之比.
1、科技小组的同学用长方体泡沫塑料 A 、三脚架和灯泡等制作了一个
航标灯模型(如图), 总重为4N , A 底部与浮子 B 用细绳相连。
水位上
升时,浮子 B 下降;水位下降时,浮子 B 上升,使航标灯静止时 A 浸人
水中的深度始终为5cm ,排开水的质量为500g ,浮子B 重0.5N (不计
绳重和绳与滑轮间的摩擦)
求:(1)泡沫塑料 A 底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子 B 体积应为多大?
2、如图所示,圆柱形容器中盛有水。
现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中,液面上升了1厘米。
此时正方体物块有一半露出水面。
已知容器的横截面积与
正方体横截面积之比为5∶1,g取10牛/千克,容器壁厚不计。
求:(1)物块
对容器底的压强。
(2)若再缓缓向容器中注入水,至少需要加多少水,才能
使物块对容器底的压强为零
3、如图1所示,公路两侧的甲、乙两条水渠由路面下的倾斜涵洞相连,两渠水面相平。
关
于涵洞的水流方向,下列说法中正确的是
A、由于水向低处流,所以涵洞中的水从乙流向甲;
B、由于甲侧涵洞口在水下位置较深,压强较大,所以涵洞中水从甲流向乙;
C、由于两渠水面相平,所以涵洞中的水不流动;
D、由于甲侧涵洞口的压强等于乙侧涵洞口的压强,所以涵洞中的水不流动。
图1
4.如图13所示,一根细绳悬挂一个半径为r米、质量为m千克的半球,半球的底面与容
器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρ千克/米3,高度为H米,大气压强为p0帕,已知球体的体积公式是V=4πr3/3,球面积公式是S球=4πr2,圆面积公式是S圆=πr2.则(1)液体对半球的压力为_______________________________________________.
(2)若要把半球从水中拉起,则至少要用_________________________________________的竖直向上的拉力.
思维挑战(2012/11/30)
1、.如图所示,质量为1千克的圆柱形玻璃管,一端封闭,横截面积为50厘米2,将其开口端朝下竖直放入水中。
(玻璃管壁排开水的体积不计)。
(g取10N/kg)
求:(1)玻璃管内密封气体的压强为多少帕?
(2)H为多少米?
2、我们已经知道,肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积,单位
是毫升(mL)。
肺活量是身体机能的重要指标之一,对青少年的成长及日后身体是否健康都
关系重大。
我们要注意增强自身的肺活量。
图2所示的是一种测定肺活量的实用方法,图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒,测量前排尽其中的空气(即测量前
筒内充满水)。
测量时,被测者吸足空气,再通过B尽量将空气
呼出,呼出的空气通过导管进入A内,使A浮起。
测得圆筒质量为m,横截面积为S,筒底浮出水面的高度
为H,大气压强为P0,求:
1,此时圆筒内气体的体积。
2.此时筒内气体的压强。
3.“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数,它主要
通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程
度,用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较
分析。
例如,我国初三年级男生肺活量体重指数标准:67以上为优秀;50~66为良好;33~49为及格;32以下为不及格。
如果体重60kg的小强用上面的肺活量仪测肺活量,测得H=18cm,已知筒A的质量为200g,横截面积为200cm2,请计算他的肺活量体重指数是多少?。