牛寨中压强浮力计算题归类
压强浮力计算题精选
压强浮力计算题精选在物理学中,压强和浮力是重要的概念。
本文将选择几个压强浮力计算题目进行详细讲解,以帮助读者更好地理解和应用这些概念。
1. 计算压力题目:一个力为10N的物体以垂直于地面的方向施加在一个面积为2平方米的平面上,求该平面上的压力是多少?解析:根据定义,压力等于力除以面积。
所以,解答该题目需要将给定的力值除以给定的面积。
根据题目中的数据,我们可以使用以下公式进行计算:压力 = 力 / 面积代入具体数值:压力 = 10N / 2m² = 5Pa所以,该平面上的压力为5帕斯卡。
2. 计算浮力题目:一块体积为0.1立方米的物体完全浸入水中,计算其所受的浮力。
解析:根据阿基米德原理,物体所受的浮力等于它排开的液体的重量。
在这个问题中,我们需要计算物体排开的水的重量,进而计算出浮力。
水的密度约为1000千克/立方米,所以物体排开的水的重量可以通过以下公式计算得到:浮力 = 密度 ×重力加速度 ×体积代入具体数值:浮力 = 1000 kg/m³ × 9.8 m/s² × 0.1 m³ = 980 N所以,该物体所受的浮力为980牛顿。
3. 计算物体在液体中的净浮力题目:一个密度为500千克/立方米的物体完全浸入液体中,该液体的密度为800千克/立方米。
计算该物体在液体中的净浮力。
解析:净浮力等于排开液体的重量减去物体自身的重量。
所以,我们需要分别计算液体排开的重量和物体自身的重量,然后相减得到净浮力。
液体排开的重量可以使用以下公式进行计算:排开重量 = 密度 ×重力加速度 ×体积代入具体数值:排开重量 = 800 kg/m³ × 9.8 m/s² × 1 m³ = 7840 N物体自身的重量可以使用以下公式进行计算:物体重量 = 密度 ×重力加速度 ×体积代入具体数值:物体重量 = 500 kg/m³ × 9.8 m/s² × 1 m³ = 4900 N净浮力 = 排开重量 - 物体重量净浮力 = 7840 N - 4900 N = 2940 N所以,该物体在液体中的净浮力为2940牛顿。
压强浮力计算题(含答案解析)
1.如图所示玻璃杯中装有重为3N的水,杯子的底面积为20cm2,杯内水面高度是10cm,若玻璃杯受到的重力为1N,求:(1)对杯底的压力.(2)装有水的玻璃杯对水平桌面的压强.2.如图所示的图片中,平底玻璃杯的质量是200g,底面积是4×10-3m2,玻璃杯和杯内水的总质量为600g,玻璃杯放置在面积为0.5m2的水平桌面上,已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg.求(1)玻璃杯内水的体积;(2)玻璃杯对桌面的压强3.超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道“高速”水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强.工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.如表是某高压水切割机技术参数:型号压强(MPa)喷嘴横截面积(m2)排量(L/min)油泵电机切割功率(kw)换向方式电源(V)2230 300 5×10-8 2.7 电子380提示:①表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升.②1MPa=106Pa,1L=1×10-3m3.问:(1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种.高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的_________(填一种能量名称),加入磨料后切割能力大大提高了,这是因为_________(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?(3)高压水切割机的切割功率是多少?4.超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强.工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体.下表是某高压水切割机技术参数:型号压强(MPa)喷嘴横截面积(m2)排量(L/min)油泵电机功率(kw)换向方式电源(V)2230 300 5×10-8 2.7 22.5 电子380提示:①表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升.②1MPa=106Pa,1L=1×10-3m3.请回答:(1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种.高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的(填一种能量名称),加入磨料后切割能力大大提高了,这是因为.(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?(3)高压水切割机的切割效率是多少?5.图所示平底烧瓶的质量、底面积等各项参数如下表所示.若在烧瓶中装满水后,将它放在水平桌面上,求:质量m(千克)0.10底面积S(米2) 2.0×10-3高h(米)0.20容积V(米3) 5.0×10-4①水对烧瓶底的压强p水.②烧瓶中水的质量m水.③烧瓶对水平桌面的压强p瓶.解:(1)水对烧瓶底的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;答:水对烧瓶底的压强为1960Pa;(2)烧瓶中水的质量m 水=ρ水V 水=1.0×103kg/m 3×5.0×10-4m 3=0.5kg ; 答:烧瓶中水的质量为0.5kg ; (3)烧瓶对水平桌面的压力F=G=(m 水+m 瓶)g=(0.5kg+0.1kg )×9.8N/kg=5.88N;烧瓶对水平桌面的压强p 瓶=S F =2310288.5mN-⨯=2.94×103Pa ; 答:烧瓶对水平桌面的压强为2.94×103Pa .6.2011年安徽春晚舞台上,广州军区战士杂技团表演的《东方天鹅》将芭蕾舞的高雅、优美与杂技的高难度技巧揉为一体,赢得了观众的阵阵掌声.如图所示是“天鹅”轻盈立在“王子”肩上的情景.若女演员的质量为45kg ,脚尖与男演员肩膀接触面积约为1×10-3m 2,男演员的质量为65kg ,双脚与地面的接触面积约为3.5×10-2m 2. 求:(1)女演员的重力;(2)图中所示情况男演员对地面的压强 解:(1)女演员的重力G 女=m 女g=45kg×9.8N/kg=441N;(2)男演员对地面的压力F=G=mg=(45+65)kg×9.8N/kg=1078N;男演员对地面的压强P=S F =22105.31078mN-⨯=3.08×104Pa ; 答:(1)女演员的重力为441N ;(2)男演员对地面的压强为3.08×104Pa ; 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 为0.1×l03千克/米3,ρB 为0.8×l03千克/米3.求: (1)物体A 的质量m .(2)物体B 对地面的压强P .8.一块形状不规则的金属块,把它挂在弹簧测力计下,在空气中弹簧测力计示数为3牛,将它浸没在水中,弹簧测力计示数为2.5牛,再将它浸没在某种液体中,弹簧测力计示数变为2.6牛.求:(1)金属块在水中受到的浮力;(2)金属块的密度;(3)液体的密度.(g取10N/kg)9.有一个金属球,是用密度为2.5×103kg/m3的金属制成的.在空气中用弹簧测力计称得其重为14.7N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的读数是4.9N.(1)通过计算说明该球是空心的;(2)求该球空心部分的容积.10.在古代人们将漂浮在水面上的树干挖空成为独木舟.在实验室中同学们利用长0.4m、宽0.2m、高0.1m的长方体木块进行研究,木块密度是0.6×103Kg/m3.求:(1)当木块漂浮在水面上时,它露出水面部分的体积是多少?(2)若将木块中间挖空,使空心部分的体积为5×10-3m3,将木块做成一只“小船”,这只小船最多能装载多少货物?(g=10N/Kg ρ水=1.0×103Kg/m3)11.一密度为ρ=0.6×103kg/m3的长方体木块,长a=0.5m,宽b=0.3m,高木c=0.2m.(g=10N/kg)(1)当木块漂浮在水面上时,它露出水面部分的体积是多少?(2)若采用挖空的办法,把这个木块作成一只小“船”,使它能转载15kg沙子而不至于沉没,则木块上被挖去的那部分体积至少应该有多大?解:(1)漂浮时:F浮=G木F浮=ρ水gV排G木=ρ木gV木ρ水gV排=ρ木gV木0.6×103kg/m3×g×0.5m×0.3m×0.2m=1×103kg/m3×g×(0.5m×0.3m×0.2m-V露)V露=0.012m3=1.2×10-2m3(2)木块刚好全部浸没时增加的浮力F增=ρ水gV露木块与沙子改变的重力:G沙-G挖为使此时整个木块处于平衡状态F增=G沙-G挖即:ρ水gV露=G沙-G挖1×103kg/m3×10N/kg×0.012m3=15kg×10N/kg-0.6×103kg/m3×10N/kg×V挖则可求得:V挖=5×10-3m3答:(1)露出水面的体积为1.2×10-2m3;(2)挖去的体积为5×10-3m3.12.一块边长为0.1m的正方形木块放在水平桌面上,木块的密度为0.6×103kg/m3,一圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有深度为0.2m的水,木块放入水中静止后,如图所示.(g取10N/kg).求:(1)木块的质量是多少kg?(2)木块的重力是多少N?(3)未放入木块时,水对容器底部的压强是多少Pa?(4)木块放入水中静止时所受到的浮力是多少N?(5)木块露出水面的体积是多少m3?13.学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动.(p=1.0×103kg/m3,水g取10N/kg)(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.14.如图所示,某桥梁工程部门在一次工程作业中,利用汽车将重为G,高为h的柱形实心铁块,从水深为h1的河底竖直打捞上来.汽车速度为υ,且保持恒定.水的密度为ρ0,铁的密度为ρ1.不计滑轮的摩擦和绳重,不考虑水的阻力和物体排开水的体积对水面高度的影响.请完成下列有关分析和计算.(1)铁块上升过程中所受浮力的最大值;(2)推导出自铁块上表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中,绳子的拉力随时间变化的关系式(从铁块上表面与水面相平时开始计时)(3)在图中,定性画出铁块自河底升至滑轮处的过程中,绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图象.15.高压锅是生活中一种密闭的加热容器.锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为S0,限压阀质量为m,限压锅顶部面积为St(已知大气压强p)(1)写出液体沸点与气压的关系;(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强;(3)为保证使用安全,不可随意增加限压锅质量.如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少.16.某教师用“试管爬升”的实验装置来实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时细试管插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升.若细试管的重为G、外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”?17.下面是小明自制“浮力秤”的装置图(如图)和使用说明书.已知水的密度为ρ水,秤盘中未放物体时浮体的圆柱体侵入水中的深度为h0,请根据上述内容和条件解答:(1)在图中画出未称物体时,浮体在水中沿竖直方向受力的示意图;(2)推倒出被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式;(3)求出要使此“浮力秤”能够达到最大称量值,使用前应在外筒中至少加入的水的质量解:(1)过浮体的重心分别沿竖直向上和竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符合F 和G0表示,如下图所示:浮1(2)秤盘中未放物体时,浮体在水中漂浮,则有F浮1=G0ρ水gV排1=G0化简后可得:G0=Dρ水gh0;被秤物体放在秤盘上后,浮体仍漂浮,则有F浮2=G0+G物ρ水gV排2=G0+mgρ水g D h=ρ水g D h0+mg化简后可得:m=Dρ水(h﹣h0);(3)至少应加入水的体积:V水=(D2﹣D)L0,其质量:m水=ρ水V水=(D2﹣D)ρ水L0.答:(2)被称物体质量m与浮体的圆柱体浸入水中深度h之间的关系式为m=Dρ水(h﹣h0);使用前应在外筒中至少加入水的质量为(D2﹣D)ρ水L0(3)18、如图所示,一根粗细均匀的木棒,一头吊起来,另一头放于水中,经测量有三分之二浸入水中,则木棒的密度为_____________g/cm3.(保留2位小数)。
浮力压强30道计算题(解析)
浮力压强30道计算题1.物体A的体积是2×10﹣3m3,将它放入水中,露出水面的体积是整个体积的四分之一,物体下表面距液面0.15m,如图所示.(g取10 N/kg)求:(1)物体A所受的浮力是多少?(2)物体A的密度是多大?(3)物体下表面受到的液体压强有多大?(4)在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中?2.将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内.待木块静止时,从水槽中溢出了600g 水,g取10N/kg,求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度;(3)木块下表面受到的水的压强。
3.如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。
当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(1)木块浸没在水中受到的浮力(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少解:4.如图所示,不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为150cm2.现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部,当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时,物块对容器底部的压力恰好为零.求:(1)水对容器底部的压强是多少?(2)物块受到水的浮力是多少?(3)再次向容器中缓慢注水,当容器中水的深度达到12cm时停止注水,第二次注入水的质量是多少?解:5.如图所示,边长分别为0.1米和0.2米的实心正方体甲、乙放置在水平地面上,物体甲和物体乙的质量均为6千克.求:①物体甲的密度.②物体乙对水平地面的压强.③小明设想在保持物体甲、乙原有放置方式的情况下,分别在甲和乙的上部沿水平方向截去体积相等的部分,甲对水平地面的压强减小量为△P甲,乙对水平地面的压强减小量为△P乙.则△P甲:△P乙= (写出计算过程).6.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(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)(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。
压强与浮力知识点及计算题
压强与浮力知识点及计算题⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。
压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。
压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。
压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)公式:F=PS 【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。
】改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。
⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。
】产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。
规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。
[深度h,液面到液体某点的竖直高度。
]公式:P=ρgh h:单位:米;ρ:千克/米3;g=9.8牛/千克。
⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。
托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。
1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。
大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。
六、浮力1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。
方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。
2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。
即F浮=G液排=ρ液gV排。
(V排表示物体排开液体的体积)3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差4.当物体漂浮时:F浮=G物且ρ物<ρ液当物体悬浮时:F浮=G物且ρ物=ρ液当物体上浮时:F浮>G物且ρ物<ρ液当物体下沉时:F浮<G物且ρ物>ρ液压强、液体内部的压强、大气压强【知识结构】这部分知识大体上可以划分为三个部分:固体压强、液体内部压强、大气压强一、固体压强1.压力:把垂直压在物体表面上的力叫做压力,压力的特征:(1)压力产生的条件是物体之间相互接触且发生挤压,物体发生形变。
压强和浮力测试题及答案
压强和浮力测试题及答案1. 某容器内装有水,水的深度为10米。
求容器底部受到的压强。
2. 一个体积为0.01立方米的木块漂浮在水面上,求木块受到的浮力。
3. 一个体积为0.01立方米的铁块完全浸没在水中,求铁块受到的浮力。
4. 一个体积为0.01立方米的铁块漂浮在水面上,求铁块受到的浮力。
答案1. 根据压强的定义,压强p等于单位面积上受到的压力F除以面积S,即p = F/S。
在液体中,压强还与液体的密度ρ和重力加速度g有关,即p = ρgh。
在这个问题中,水的密度ρ约为1000千克/立方米,重力加速度g约为9.8牛顿/千克,水的深度h为10米。
因此,容器底部受到的压强为:p = 1000 kg/m³ × 9.8 N/kg × 10 m = 98000 Pa。
2. 根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体的重量。
木块漂浮在水面上,所以木块受到的浮力等于木块的重力。
木块的重力G等于木块的质量m乘以重力加速度g,即G = mg。
木块的体积V为0.01立方米,假设木块的密度ρ木约为500千克/立方米,则木块的质量m = ρ木V = 500 kg/m³ × 0.01 m³ = 5 kg。
因此,木块受到的浮力为:F浮= G = mg = 5 kg × 9.8 N/kg = 49 N。
3. 铁块完全浸没在水中,所以铁块排开的水的体积等于铁块的体积。
铁块受到的浮力等于排开的水的重量。
水的密度ρ水约为1000千克/立方米,重力加速度g约为9.8牛顿/千克,铁块的体积V为0.01立方米。
因此,铁块受到的浮力为:F浮= ρ水gV = 1000 kg/m³ × 9.8 N/kg × 0.01 m³ = 98 N。
4. 铁块漂浮在水面上,所以铁块受到的浮力等于铁块的重力。
铁块的密度ρ铁约为7800千克/立方米,重力加速度g约为9.8牛顿/千克,铁块的体积V为0.01立方米。
压强浮力综合计算题题型讲解课件
建立物理模型,明确研究对象
确定题目中的研究对象,通常为 某个物体或系统。
根据题意,将研究对象抽象化为 物理模型,如将物体简化为圆柱
体、长方体等。
明确研究对象的初始状态和所受 外力,为后续分析打下基础。
分析受力情况,确定力的方向和大小
根据物理模型和题目描述,分 析研究对象所受的各个力,包 括重力、浮力、压力等。
液体对容器底部压力问题练习
总结词
液体对容器底部压力问题是压强浮力综合计 算题的难点之一,需要掌握压力的计算方法 和液体压强的传递原理。
详细描述
这类题目通常会给出容器的形状、液体的高 度、液体的密度等参数,要求计算液体对容 器底部的压力。解题时需要正确理解压力的 计算方法和液体压强的传递原理,并注意容 器的形状对液体压强的影响。
物体浮沉条件应用题练习
总结词
物体浮沉条件应用题是压强浮力综合计算题的重要题型,需要掌握物体的浮沉条件和阿基米德原理。
详细描述
这类题目通常会给出物体的密度、体积、重力加速度等参数,以及液体的密度和重力加速度,要求判断物体在液 体中的浮沉状态或者计算物体受到的浮力。解题时需要正确理解物体的浮沉条件和阿基米德原理,并注意物体的 形状和密度对浮力的影响。
液体对容器底部的压力是由于液体受 到重力作用而产生的,其大小等于液 体的重力加上容器底部受到的向上的 反作用力。
液体对容器底部压力问题通常会给出 液体的体积、液体的密度和某一位置 的压力,要求计算其他位置的压力或 比较不同容器的压力大小。
连通器问题解析
总结词:理解连通器的原理,掌握连通器内液体 的压力和流量的计算方法。
应用实例
潜水员下潜时,随着深度的增加,受到水的压强增大,因此需要穿更厚的潜水 服以平衡体内外压强差。
压强与浮力知识点及计算题
压强与浮力知识点及计算题一、压强的概念与计算压强是指单位面积上的力的大小,可以理解为作用在单位面积上的压力。
压强的计算公式为:压强(P)= 力(F)/ 面积(A)其中,压强的单位可以是帕斯卡(Pa),也可以是兆帕(MPa)等。
举个例子来说明压强的计算。
假设有一个面积为1平方米的木板,上面放置着一块1000牛顿的重物。
那么,这个木板上的压强可以计算为:压强 = 1000 N / 1 m² = 1000 Pa当然,如果要转换为兆帕,只需将单位进行转化,例如:压强 = 1000 N / 1 m² = 0.001 MPa二、浮力的概念与计算浮力是指物体在液体或气体中受到的向上的力,是由于物体的下部受到液体或气体压力较大而上部受到压力较小形成的。
浮力的大小和物体在液体或气体中排开的体积有关。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开的液体或气体的质量。
浮力的计算公式为:浮力(F)= 密度(ρ)×重力加速度(g)×体积(V)其中,密度是液体或气体的密度,重力加速度取常用的9.8米/秒²,体积是物体在液体或气体中排开的体积。
举个例子来说明浮力的计算。
假设有一个体积为1立方米,密度为1000千克/立方米的物体在水中浮起。
根据计算公式,这个物体在水中的浮力为:浮力 = 1000 kg/立方米× 9.8 m/秒²× 1立方米 = 9800 N三、压强与浮力的关系在液体或气体中,压强和浮力之间存在着一定的关系。
根据物理学原理,当一个物体放置在液体或气体中时,它所受到的浮力一定等于被液体或气体所产生的压强。
具体来说,当物体完全或部分浸没在液体中时,液体对物体的压强会产生一个向上的浮力,使物体产生浮起的效果。
如果物体的重力大于浮力,物体会沉入液体中;反之,物体会浮起。
四、计算题示例1. 一个面积为2平方米的方形木板上受到1000牛顿的力,计算该木板上的压强。
压强浮力专题(含答案)
知识网络压尢I液体压强-------- 精选文档-----------------浮力压强复习专题mAh.r:圭直于初体表血②ir用点.件用在祺庄物休丧面③大小*辽淀义水平面上的物悴,压力等于重尢I届于彈力的一种物体单位面积上受到的压力P—压崖一帕斯卡F—压力一牛顿£—受力面积一米2注.〔工曙大压聲的井迭';④減小压蚪虽旳井法压力_宦时,濟小曼文I面积受尢面积一是时■増大压力增大広尢,滅小受力面积压力一宜时,嗜大受力面租受力面积一崖时才刁竊小压力増大受丈I面积,械<b压尢压尢和压强厂①产生序因=猱库受量力和具育流动性F磁薛对容謂底和容器壁都有压强領粹内部向各个育向都育压強液体压强隨浄度旳噌加而增大同一深度潢申向各个方向压弓虽栢等不同液体的压弓虽匠和密度有关⑨测量丁具,压逼讦定义’上潇开口,下部相连潼的容器持点J隹通■霜里的同一襪仲不佥功时,履面4呆持应用:船画相平■4s大气压强①产生原因;大气受重丈i和具有流动性②世丈:大气对它里面的畅体的压强③证明大气压弓虽存在的实验=马徳僅半球实验④大气压逼在生淸中应用*里料柱祇钩等⑤测建大P£強的实验——妊里拆利实验希才;长一菲审玻璃管,水银,味银糟歩骤,将水韻装満玻璃管、丸母脸结果育談向的因景;温度r地点等,管内混入空气时只毎验结果漫影口向儘因素i 实验结果:测出了大气压的值©1标淮犬气压== *3旳覺若= W.34^2水柱⑦测臺工具」「水银气压计金属盒气压计⑥爲口冋丈气旳因素=遍度、地点等⑨大汽压写沸点芫系’吒压大,沸点葛.汽压小,涕点低V 5,液体示報与流速的关系.-「笑泵=流速快,压弓呈小-应用’飞机的升尢2.对阿基米德原理的理解(F浮=6排或F浮=卩液gV排)A. 原理中“浸入液体里的物体”指两种情况B. 能区分G物与G排;V物与V排;p物与p液的意义.C. 明确此公式的适用条件:既用于液体也适用于气体.D. 由此式理解决定浮力大小的因素.即:物体浸在液体中所受浮力的大小跟液体(气体)的密度和物体排开液体(气体)的体积有关 ,而跟物体本身的体积、密度、形状以及物体浸没在液体(气体)中的深度等无关 .因此,在用F浮=卩液gV排计算或比较浮力大小时,关键是分析液体的密度p液和排开液体的体积V排的大小.3. 怎样判断物体的浮沉及浮沉的应用A. 物体的浮沉条件浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由力运动的关系可知:当漂浮(F浮二G物).当F浮=6物(p液=p物)时,物体悬浮B. 物体浮沉的调节与应用技术上为了实现浮沉总是设法改变重力与浮力的“力量对比”,来达到目的 .若保持浮力不变 , 可改变自身的重力 ,实现沉浮;若保持重力不变 ,可改变排开液体(气体)的体积来实现沉浮 .a 轮船采用”空心”办法 ,使它排开水的体积增大 ,达到增大浮力 .b 潜水艇浮力不变 ,通过改变“自重”来实现上浮、下沉的 .c 气球与飞艇用小于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中 ,通过改变气球和气囊的体积而改变浮力的大小 ,实现升降 .d密度计用来测定液体密度的仪器.它利用漂浮原理:G密度计=尸浮=卩液gV排,即p液大,V排就小,密度计露出部分大而做成的 .4. 关于液面升降的问题 .分析其实质是比较变化前后的V排.A. 木球一定是空心 A.铜球一定是空心D.木球一定是实心的例:一块冰浮于水面,如图.那么当冰熔化前后,其水面将 ____ 选填“升高”、“降低”或“不变”)解:冰熔化前:由于漂浮,F 浮=6物.则▼排=m 冰g/ pzK g = m 冰/ pzK .冰熔化后:由于m 水=m 冰,由p=mN 得 V 化水=m 水/卩水=m 冰/ p 水因V 排水二V 化水,即冰熔化成水后,刚好填满原来被冰排开的水的体积,因此,水面保持不变.5. 掌握计算浮力大小的四种方法•A.称重法:利用弹簧测力计两次读数不等来计算浮力•基本公式卩浮=G - F 拉(式中的G 和F 拉 分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数 )B.压力差法•:利用浮力产生的原因来计算浮力•基本公式卩浮=F 向上一F 向下.C. 原理法:利用阿基米德原理来计算浮力.基本公式卩浮=G 排液或F 浮=p«gV 排液.D. 平衡法:利用物体漂浮或悬浮的条件来计算浮力•基本公式F 浮=0物其中称重法、原理法、平衡法是常用的计算浮力的方法•其它方法一般都要与原理法联合使用 才能顺利完成浮力问题的解答•专题训练:一、填空题1、.如图7-5所示,容器中盛有水,铁球、铜球和木球都静止在水中,根据图中所示的情况可以判定 ()2、如图所示,有两个正方体实心物体A 、B 叠放在水平桌面上,物体 A 重15N , B 重5N 。
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。
压强和浮力的计算分类专题(含答案)
初中物理专题浮力的计算浮力:一、浮力的有关计算——细绳拴着物体模型1、如图所示,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,g=10N/kg , 试求:(1)水对容器底面的压强是多少?(2)木块受到的浮力是多大?(3)此时细绳对木块的拉力是多大?(4)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?4.如图所示,体积为500 cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2 N,此时水的深度为20 cm.(g取10 N/kg),求:(1)水对容器底的压强;(2)木块受到水的浮力;(3)木块的密度;(4)若剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上应加多大的力?6.(压强与浮力)如图18甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200 cm2。
不吸水的正方体木块B重为5 N,边长为10 cm,静止在容器底部。
质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度L=5 cm。
已知水的密度是1.0×103kg/m3,求:(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?(2)向容器A中缓慢加水,当细线受到的拉力为1 N时,停止加水,如图18乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?(3)将图18乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?1、如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N.剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度.(g取10N/kg)2.如图是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接,浮筒A的质量为1 kg,高为0.22m,B杆长为0.2m,阀门C的上表面积为25cm2,B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当A露出0.02m时,C恰好被A拉开,实现了自动冲水(g取10N/kg)。
压强与浮力综合计算题(一)
压强与浮力综合计算题1、如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm 上升到30cm (g=10N/kg).求:(1)金属块未放入水中时(如图所示),容器底部受到的水的压强:(2)金属块的密度;(3)金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数;(4)金属块浸没水中后(未于底部接触),容器对桌面的压强.2、如图所示,一个重为6牛、容积为V容的圆柱形容器放在水平地面上,容器的底面积S 为2×10-2米2。
①求该容器对水平地面的压强p地面。
②若在该容器中倒入体积为V水的水后,求水面下0.1米深处水的压强p水。
③若将一个体积为V物的金属物块浸没在水中后,讨论水对容器底部压强增加量的变化范围。
(要求:讨论中涉及的物理量均用字母表示)3、如图,密度为0.6×103kg/m3、体积为10-3m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心。
细绳对木块的最大拉力为3N。
容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软,对木块没有拉力。
容器的底面积为0.03 m2。
求:(1)此时木块受到的浮力?(2)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?4、某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图23所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升。
若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”。
浮力分类计算题
浮力计算分类训练第一类:弹簧秤测量法利用F 浮=G 物- F 示和G=mg1、在空气中用弹簧秤称得一金属球重15牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为5牛,该金属球的浮力是多大?质量是多少?2、某铁块浸没在水中受到的浮力是7牛,将它挂在弹簧秤下浸没在水中弹簧秤的示数是8牛,在空气中用弹簧秤称重是多少牛?第二类:利用阿基米德求解浮力 3、将边长为20厘米的正方体铝块浸没在水中,铝块受到的浮力是多少? 4、将质量为2.7千克铝块浸没在水中,将铝块浸没在水中时,受到的浮力为多少N ?5、一质量为100克的物体,放入装满水的杯子中,溢出了40克水,求 (1)该物体所受的浮力;(2)该物体的密度是多少?33=2.710kg /m ρ⨯铝33=2.710kg /m ρ⨯铝浮排排液F =G =ρgV第三类:压力差法和阿基米德:利用F浮=F向上-F向下和F浮=ρ液gV排求解6、在水面下的某正方体铝块上表面受到水的的压力是12牛,下表面受到的压力是20牛,不计大气压强。
(1)试求铝块浸没在水中受到的浮力?(2)用阿基米德原理求铝块的体积是多少?7、如图所示,边长为30厘米的正方体物块,放在水中静止后,其下表面距水面20厘米,不考虑大气压,求:(1)物块下表面受到水的压力是多少?(2)物块上表面受到水的压力是多少?(3)物体受到的浮力是多少N?(4)用阿基米德原理求物体的浮力是多少?8、将边长为20厘米的正方体铝块浸没在水中,铝块下表面受到的压力是100N,则铝块上表面的受到的压强是多少帕?第四类:弹簧秤测量法和阿基米德:利用F浮=G物- F示和F浮=ρ液gV排及G=mg求解9、在空气中用弹簧秤称某石块所受重力为35牛;浸没在水中称量,弹簧秤的示数为15牛;浸没在另一种液体中称量,弹簧秤的示数为19牛,求这种液体的密度。
10、将质量为0.25千克,体积为0.1分米3的物块,将物块浸没在水中时,弹簧秤的读数为多少?11、在空气中用弹簧秤称得一金属球重15牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为5牛,该金属球的密度是多少?12、一个物体,它的体积为5分米3,质量为6千克,将它浸没在水中受到的浮力是多大?若将它浸没在另一种液体中收到的浮力是40牛,则液体的密度是多少?此时弹簧秤的示数是多少?13、把质量是270g的铝块挂在弹簧秤的下面,并把铝块浸没在水中,问(1)铝块受到的浮力多大?(2)弹簧秤的示数是多大?(铝的密度是2.7×103kg/m3)第四类:与漂浮和悬浮有关 即:利用F 浮=G 物和ρ液gV 排=ρ物gV 物求解 14、漂浮在水面上的木块,浸没在水中的部分为75cm 3,在水上的部分是25cm 3,求:1)木块所受的浮力; 2)木块的质量15、一木块体积为100立方厘米,密度为0.6×103kg/m 3 (1)当用手把它全部按入水中时,木块受到的浮力为多大? (2)松手后,木块静止时受到的浮力为多大?16、一木块漂浮在水面上,露出水面的体积是木块总体积的2/5,木块的密度是多大?17、把一密度为1.6×103kg/m 3体积为100cm 3的木块轻轻地放入一装满水的木桶中,求(1)木块受的浮力多少N ?(2)溢出水的质量多少千克? Vρ=mmg G =。
专题复习《压强、浮力的综合计算》(后附答案)
F
浮=
ρ水
gV
排=
1.0× 103
kg/m3
×10
N/kg
×
1× 2
400×
10-
6
m3= 2
N
(2) 由力的作用是相互的,水对 A 有向上的浮力,物体 A 对水有向下压力, 所以水对烧杯底部增大的压力 ΔF= F 浮= 2 N ,
ΔF 所以水对烧杯底部增大的压强 Δp= =
2N
= 200 Pa
S 100× 10- 4 m2
的拉力等于 25 N 时闭合,电动水泵向水箱注水;当拉力等于
15 N 时断开,电动水泵停止向水箱注水.
(1) 求未装水时整个水箱对楼顶的压强是多少? (压力传感器及连接线质量不计, g 取 10 N/ kg)
5.(2016,甘肃一模 )某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,用它可方便地称量物体的质量,其构
面上,在烧杯内倒入 200 mL 的盐水时,杯底所受盐水的压强为 440 Pa.(g 取 10 N/ kg) .求:
(1)烧杯内盐水的密度.
(2)烧杯对桌面的压强.
(2)求 B 对水平地面的压强.
(3)现沿水平方向在圆柱体 B 上截去一定的厚度, B 剩余部分的高度与容器 A 中水的深度之比 hB′∶ h 水为 2∶ 3,
(2) 该秤能称出物体的最大质量是多少千克?
(3) 该班另外一名同学认为该秤能称出的物体的最大质量太小,请你提出一条改进建议.
6. (2016 ,揭阳 )图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体
A 沿竖直方向以 0.3 m/s 的速度匀速下降的情
景.图乙是 A 下降到水底之前钢缆绳对 A 的拉力 F 随时间 t 变化的图象 (水的密度为 ρ =1.0× 103 kg/m3,g 取 10 N/
浮力分类计算题
浮力计算分类训练第一类:弹簧秤测量法利用F 浮=G 物- F 示和G=mg1、在空气中用弹簧秤称得一金属球重15牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为5牛,该金属球的浮力是多大?质量是多少?2、将质量为1.6kg 的物体挂在弹簧秤下浸没在水中时,它受到的浮力是5牛,将它浸没在水中弹簧秤的示数为多少牛?(g=10N/kg)3、某铁块浸没在水中受到的浮力是7牛,将它挂在弹簧秤下浸没在水中弹簧秤的示数是8牛,在空气中用弹簧秤称重是多少牛?第二类:利用阿基米德求解浮力 F 浮=ρ液gV 排 4、将边长为20厘米的正方体铝块浸没在水中,铝块受到的浮力是多少?5、将质量为2.7千克铝块浸没在水中,将铝块浸没在水中时,受到的浮力为多少N ?6、一质量为100克的物体,放入装满水的杯子中,溢出了40克水,求(1)该物体所受的浮力;(2)该物体的密度是多少?第三类:压力差法和阿基米德:利用F 浮=F 向上-F 向下和F 浮=ρ液gV 排求解7、在水面下的某正方体铝块上表面受到水的的压力是12牛,下表面受到的压力是20牛,不计大气压强。
(1)试求铝块浸没在水中受到的浮力?(2)用阿基米德原理求铝块的体积是多少?解:1 15510N N N =-=-=F G F 示浮物()2m 浮求:(1)F =? ()=?=5N 示物已知:G =15N F 15 1.510/N kg g N kg ===G (2) m =-F G F Q 示浮物解:示求:F =? =5N物浮已知: G =16N F 16511N N N ∴=-=-=F G F 示物浮 =-F G F Q 示浮物解:物求:G =? =7N 8示浮已知:F F =N + 7+512N N N ∴===G F F 示物浮=m 1.610/16g kg N kg N =⨯=G 物33-33=gV =1.010kg/m 10N/kg 8.010m 80N ρ⨯⨯⨯⨯=浮水排由F 33a 2=1.010kg /m ρ⨯水已知: =0cm 33=2.710kg /m ρ⨯铝=浮求:F ?解:3-33V =V =(20cm)=8.010m ∴⨯Q 铝排浸没 33=2.710kg /m ρ⨯铝33-33=gV =1.010kg/m 10N/kg 10m 10Nρ⨯⨯⨯=浮水排由F 33m 2.7kg =2.710kg /m ρ⨯铝已知: = =浮求:F ?解:-33V =V =10m ∴Q 铝排浸没 -33332.710m 2.710kg /kgV mρ===⨯铝铝m 解:ρ浮物求:(1)F =? (2)=?物物已知: m =100g m =40g==m g 0.0410/0.4kg N kg N =⨯=G 浮水排(1)F 3V =V =40cm ∴Q 物排浸没 33m 100g = 2.5/c 40g m V cm ρ==物物(2)=gV ρQ 浮液排F 33-5330.4V ==g 1.010kg /10N /kg 4.010m =40cm N m ρ⨯⨯=⨯浮排水F 2=gV ρQ 浮液排()F 解:浮铝求:(1)F =? (2)V =?332 =20N =1.010kg /m ρ⨯水向下向上已知: F =1N F 1 20128F N N N =-=-=F F 浮向上向下()33-338V =V ==g 1.010kg /10N /kg 0.810Nm m ρ⨯⨯=⨯Q 浮铝排水F m =VρQ8、在水面下的某正方体木块边长是10厘米,其上表面距水面5厘米,不计大气压强。
(完整版)压强与浮力计算题复习专题(含答案)
中考压强与浮力计算题专题31.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.3 3(酒=0.8x10kg/m )2.—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/ kg)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1.5X103m3,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 1.03x103kg/m3, g取10N/kg )(1) 水舱未充海水时,潜水艇总重力为9.27X106N,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0.6X103kg/m 3,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,p=0.1 X103kg/m3、p=0.8 x i03kg/m3。
拓展3浮力压强五大题型计算
【题型1 注水模型类】1、如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,底面积为2300cm ,装有8cm 深的水放在水平面上,现将一质量为1.6kg ,高为20cm ,底面积为2100cm 的均匀长方体物块竖直放入容器中(如图乙所示),物块静止时受到容器的支持力为4N ,求:(1)此时长方体物块受到的浮力。
(2)水对容器底部压强的变化量。
(3)至少还应向容器内加入多少kg 的水能使物体漂浮。
【答案】(1)12N ;(2)400Pa ;(3)0.8kg【解析】(1)长方体物块的重力 1.6kg 10N /kg 16N G mg ==⨯=长方体物块受到重力、浮力和支持力,则此时长方体受到的浮力F 浮=G−F 支=16N−4N =12N(2)长方体浸入水中的体积333312N1.210m 110kg /m 10N /kgF V gρ-===⨯⨯⨯浮排水此时,容器底部对物体有支持力,所以物体是沉底的,则此时物体浸入的深度为33'1421.210m 0.12m10010m V h S --⨯===⨯排物水面上升的高度'111Δ0.12m 0.08m 0.04mh h h =-=-=水对容器底部压强的变化量331ΔΔ110kg /m 10N /kg 0.04m 400Pap g h ρ==⨯⨯⨯=水(3)长方体的密度33421.6kg 0.810kg /m 10010m 0.2mS h m m V ρ-====⨯⨯⨯物物因为ρρ<物水所以物体可以在水中漂浮,当物体漂浮时,物体受到的浮力'16NF G ==浮长方体浸入水中的体积'333316N1.610m 110kg /m 10N /kgF V gρ-'===⨯⨯⨯浮排水当物体刚好漂浮时,则此时水的深度'33'2421.610m 0.16m 10010m V h S --⨯===⨯排物需增加的水深Δℎ''=h 2′h 1′=0.16m0.12m=0.04m需增加的水的质量Δm=ρ水(S 容S 物)Δℎ''=1.0×103kg/m 3×(300×104m 2100×104m 2)×0.04m=0.8kg 。
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牛寨中压强浮力计算题归类1、物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N。
(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。
g=10N/kg),求:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;(2)筒内液体密度;(3)物体浸没时,容器对桌面的压强。
试题分析:(1)由图象知,圆柱体完全浸没,此时F=2N;所以F浮=G-F拉=10N-5.2N=4.8N,(2)因为浸没,所以V排=V物=400cm3=4×10-4m3由F浮=ρ液gV排得:ρ液=F浮/gV排=4.8N/10N/kg×4×10−4m3=1.2×103kg/m3;(3)液体的体积V液=100cm2×20cm=2000cm3=2×10-3m3液体的重力G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×2×10-3m3×10N/kg=24N,容器对桌面的压力F=(G液+G容器+G物)-F拉=(24N+6N+10N)-5.2N=34.8N;受力面积:S=100cm2=10-2m2,p=F/S=34.8N10−2m2=3480Pa。
2、如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止;当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示.(g=10N/kg)求:(1)物体的质量m;(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.(4)若用细线悬挂一个体积不变的木球(ρ木=0.5g/cm3)使二者悬浮,如图丙所示.则木球的体积至少多大?(1)由甲图可知,∵物体静止∴F=G=6N,m=G/g=6N/10N/kg=0.6kg;(2)由乙图可知,当物体静止时,F浮=G-F示=6N-4N=2N;(3)∵F浮=G排=ρ水gV排,∴V排=F浮/ρ水g=2N/(1×103kg/m3×10N/kg)=2×10-4m3,当物体浸没时,V=V排,ρ=m/V=G/gV=6N/(10N/kg×2×10-4m3)=3×103kg/m3;(4)若整体悬浮,物体所受的拉力至少为F拉=4N,由于木球浸没,V木=V木排,由题意,F拉=F木浮—G木=ρ水gV木—ρ木gV木,V木=F拉/(ρ水—ρ木)g=4N/(1×103kg/m3—0.5×103kg/m3)×10N/kg=8×10-4m3。
3、如图所示,一个底面积为2m2的圆柱状容器,装有适量的水。
现将一个底面积为0.5m2、体积为5m3的物体A放入其中,物体A漂浮于水面上。
当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后,A物体最终恰好浸没于水中静止,此时容器底部受到的压强增大了1×104Pa。
则:(1)A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少?(2)A浸没于水中时受到的浮力为多少?(3)A物体受到的重力为多少?(g=10N/kg)(4)从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功?试题分析:(1)A物体浸没水中静止时容器底部增大的压力是:△F=△PS=1×104Pa×2m2=2×104N=F=△F浮;(2)A浸没于水中时受到的浮力为:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m3=5×104N;(3)A物体受到的重力G A=F浮-F=5×104N-2×104N=3×104N;(4)从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中水面高度的变化:△h=△P/ρ水g=1×104Pa/1.0×103kg/m3×10N/kg=1m,物体没入的高度h1=(△F浮/ρ水g)/S A=(2×104N/1.0×103kg/m3×10N/kg)/0.5m=4m4、从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做的功:W=Fh=2×104N×(4m-1m)=2×104J图甲是修建造码头时用刚缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的情景。
图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像(取水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
求:(1)长方体A的高度。
(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力。
(3)长方体A的密度。
试题分析:(1)从图像可知,长方体A由下底面接触水面到刚好浸没所用的时间t=5s,所以可得长方体A的高度为:s=vt=0.3m/s×5s=1.5m;(2)从乙可知,长方体还在空气中时受到的拉力F1=3×104N,所以可知物体A重:G=F1=3×104N,长方体A浸没在水中所受的浮力:F浮=G-F=3×104N-1×104N=2×104N;(3)由阿基米德原理F浮=ρ水gV排得:V A=V排=F浮/ρ水g=2×104N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2m3,所以可得长方体A的密度ρA=G/gV A=3×104N/(10N/kg×2m3)=1.5×103kg/m3。
5、水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N。
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)木块B受到的浮力是多大?(2)容器底部受到水的压强是多大?(3)容器对桌面的压强是多大?试题分析:(1)因为木块静止,所以受到的浮力等于重力加拉力,木块受到的浮力:;(2)h总=h浸+L=0.06m+0.05m=0.1lmp=ρ水gh总=l×03kg/m3×0N/kg×0.1lm=1100Pa;(3)V水=S容器h总—V排=0.02m2×0.1lm-6×10-4m3=1.6×10-3m3G 水=ρ水V水g=l×l03kg/m3×1.6×10-3m3×10N/kg=16NF压=G水+G容器+G木=16N+3N+5N=24N6、已知木块A的体积为1×10-3m3,重力为6N,与固定在容器底部的轻质弹簧相连,如图甲,现向图甲容器中缓慢注水,直至木块A完全浸没并处于静止状态,如图乙。
(1)在向容器中注水的过程中,水对容器底部的压强逐渐(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)木块完全浸没处于静止状态时,弹簧对木块的拉力为N。
试题分析:(1)在向容器中注水的过程中,水的深度不断增加,根据液体压强随深度增大而增大,可知水对容器底部的压强逐渐增大。
(2)木块完全浸没处于静止状态时,F浮=G+F拉F拉=F浮-G=ρ水gV A-G=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3-6N=10N-6N=4N木块完全浸没处于静止状态时,弹簧对木块的拉力为4N。
7、如图所示,在横截面积为100cm2的圆柱形容器(不计壁厚)中装入适量的水,当把挂在弹簧测力计下的物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数是 1.5N,且水对容器的压强增加100Pa(g取10N/kg).试求:(1)物体浸没在水中后水面上升的高度;(2)物体在水中受到的浮力;(3)物体的密度.【解析】(1)∵p=ρgh,∴物体浸没在水中后水面上升的高度:△h===0.01m=1cm;(2)排开水的体积:v排=△h×s=0.01m×100×104m2=1×104m3,物体在水中受到的浮力:F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×1×104m3×10N/kg=1N;(3)如图,物体重G=F浮+F示=1N+1.5N=2.5N,v=v排=1×104m3,∵G=mg=ρvg,∴物体的密度:ρ物===2.5×103kg/m3.8、如右图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。
已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。
向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。
(g=10Nkg)求:(1)物体受到水的浮力。
(2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。
求放水前后水对容器底部压强的变化量。
【分析】(1)物体刚好完全浸没在水中,物体排开水的体积等于物体的体积,利用阿基米德原理即可求出物体受到水的浮力;(2)当弹簧处于没有发生形变的状态时,此时物体漂浮,浮力等于物体自身的重力,利用阿基米德原理求出物体浸入水中的深度,进而得出此时水的深度,再根据△p=ρg△h求出容器底部受到的水的压强差。
【解答】解:(1)物块刚好完全浸没在水中,则有:V排=V物=(0.1 m)3=1×10﹣3m3,物体所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;(2)由图甲可知,当物体上表面上液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为h=24cm,弹簧伸长的长度:△L=24cm﹣10cm﹣10cm=4cm,由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N,木块的重力:G物=F浮﹣F拉=10N﹣4N=6N,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,L弹簧=10cm,此时物体受的浮力:F浮'=G物=6N,由F浮=ρ水gV排可得,物体排开水的体积:V排'===6×10﹣4m3,物体浸入水中的深度:h浸===0.06m;此时水的深度:h'=L弹簧+h浸=0.1m+0.06m=0.16m;放水前后水对容器底部压强的变化量:△p=p﹣p'=ρ水g(h﹣h')=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m﹣0.16m)=800Pa。
答:(1)物体受到水的浮力为10N;(2)放水前后水对容器底部压强的变化量为800Pa。
【点评】本题考查了学生对液体压强公式、阿基米德原理公式、物体浮沉条件的理解与掌握,求出弹簧处于没有发生形变的状态时水的深度是关键。