阿基米德原理习题.doc

第十章浮力 复习要点一、1.浮力：一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体） 叫浮力。2.浮力产生原因：浸在液体中的物体上下两个表面受到液体的压力差。即 F浮= 。 3.测量物体所受浮力（称重法）将物体挂在弹簧测力计下端，在空中弹簧测力计的示数就等于 把石块浸在水中，记录弹簧测力计的示数为 ，弹簧测力计示数减小的值，就是 浮力的大小,F浮=_ 。4.浮力公式：F浮 = G排 = 例1实验题 1、把从图所示实验中观察到的弹簧秤和量筒的示数记录在表格中，并计算出相应的物理量。（g=9.8牛/千克）从这个实验中得出的结论是： 。例2小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。甲 乙 丙 丁 戊第24题图(1)分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与 有关。(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用 图的装置来进行操作。(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N，圆柱体的体积是 m3。(g取l0N/kg)(4)用图示实验数据测出盐水的密度是 kg/m3。扬州大学附属中学姜雪峰编例3小强为了“探究浮力的大小跟排开的液体所受重力的关系”，做了如下的实验：（弹簧测力每小格示数是0.5N）（1）请在A图中画出被测物体所受力的示意图（2）你认为更合理的实验顺序是（3）通过实验你得到的结论是：浸在液体中的物体，所受浮力的大小等于（4）请你根据小强在实验中获得的数据，计算物体的体积是m3；你认为通过本实验获得的数据（填“能”或“不能”）计算出此物体的密度（5）请你指出实验中的注意事项，（说出一条即可） （6）实验表格例4、一金属块挂在弹簧秤下，读数为26.7牛，把它浸没在水中，读数23.7牛，求金属块浸没在水中时受到的浮力，金属块的体积和金属块的密度。二、阿基米德原理：1.浮力公式：F浮 = G排 =液g V排 可以看出：浮力与 和 关，而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。三、物体的浮沉条件：物体只受浮力和重力时1.请根据示意图理解。现象下沉悬浮上浮漂浮G与F浮的关系GF浮G=F浮GF浮G=F浮运动状态下降静止上升静止密度关系所以判断物体浮沉（状态）有两种方法： 比较F浮 与G 比较液与物 。1甲、乙两物体的质量比为53，密度比为103，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.53 B.103 C.21 D.122、一个量筒中盛有水，水面刻度值是200毫升，今将一质量是60克的物体投入量筒中后水面升高到250毫升处，那么这个物体在量筒中的情况是（ ）(A)悬浮在水中 (B)漂浮在水面 (C)下沉到筒底上 (D)下沉到筒底后又上浮3、将质量为3102千克的物块缓慢放入一盛满水的容器里，静止后从容器中排出了2105米3的水 (g取10牛/千克) 。则物质所受浮力的大小为 ，物块在水中是 （填“上浮” 、“下沉” 或“悬浮”）。2.漂浮问题“四规律”：（历年中考频率较高，）物体漂浮在液体中，所受的浮力 它受的重力；同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力 ；（填等于、大于、小于）同一物体漂浮在不同液体里，在密度大的液体里浸入的体积 ；（填大、小）3.浮力的应用：轮船的工作原理： 排水量： 。单位 t 潜水艇工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的。气球和飞艇是利用空气的浮力升空。气球里充入 如：氢气、氦气或热空气。4.浮力计算题方法总结：认准要研究的物体。判断物体所处状态，分析物体受力情况，画出受力示意图1、 肚内有鳔（即鱼泡），当鳔内充满空气时，鱼排开水的体积变_，鱼受到的浮力变_，当浮力 鱼所受的重力时，鱼就上浮。2、某同学将一质量为300g的金属块轻轻放人盛满水的容器中，溢出了80ml的水，则金属块受到的水的浮力是（g取10Nkg） A0.8N B3.5N C2.2N D3N3、弹簧秤下挂着铁块，将铁块慢慢浸入水中，发现在铁块由接触水面至浸没过程中，弹簧秤的示数逐渐变小，由此可得铁块所受的浮力逐渐 。说明了浸在液体中的物体所受的浮力与排开的液体的 有关4一艘货轮在河中的排水量是1107千克，则满载时该船所受的浮力是_牛顿。当这艘船航行到海中时，它受到的浮力 它在河水中受到的浮力（选填“大于”“等于”“小于”）.此时船在水中 些.（选填“深”“浅”）5、图中a、b所示的是将相同的密度计分别放入两种不同液体中的情形,由图可知：两种液体的密度相比较：a b；密度计在两种液体中受到的浮力相比较：Fa_Fb 。（两空均填“”、“=”、“” ）6、质量相等的实心铁球和铝球放入水中，铁球受到的浮力_于铝球受到的浮力。放入水银中，铁球受到的浮力_于铝球受到的浮力。（填：“大”、“等”、“小”）(水银铁铝水) 1密度是0.6103克/米3的木块，体积是2米3，当它漂浮在水面上时，求：（g=10牛/千克）(1)木块的重力；(2)木块受到的浮力；(3)木块露出水面的体积。2有一个形状不规则的物体，用弹簧秤测得物体在空气中的重力为10N，然后把它全部浸入水中，测出物体在液体中的拉力为2N（g=10牛/千克），求： (1)此物体的体积；(2)此物体的密度。(3)若将一个与它的体积相同的物体用绳子将它们捆在一起，放在原来的液体中恰好悬浮，求另一物体的密度。3.小英同学得到一边长为10cm，密度为0.7g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：（圆柱形容器静止在水平桌面上）（1）木块所受的浮力大小？（2）细线的拉力大小？（3）剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少？4.如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3，当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积V排=45cm3冰全部熔化后，浸没在水中的空心铝球沉入水底，已知冰的密度冰=0.9103kg/m3，求：（1）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力；（2）空心铝球最终对水槽底部的压力大小铝=0.9103kg/m3倒水取水5. 有一个大2 m2水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2,高5m，密度0.7103kg/m3。（g=10N/kg） （1）未向池内缓慢注水，圆木对池底的压力和压强分别为多大？ （2）向水池内注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？ (3)当向水池内注多少千克的水时圆木将将漂浮倒水取水6一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有1/5的体积露出水面，如图所示，试求：（1）正方体M的密度；（2）正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？（g取10N/Kg，水的密度为1.0103Kg/m3）7.12所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的4/5（g取10N/kg）。图12（1）求木块所受到的浮力大小；（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；（3）若容器的底面积为10-2m2，则放入该物体后水对杯底的压强增加多少pa(4)若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。相对增长图127.12所示，已知重为10N的长方体木块A静止在水面上，其底面积为0.510-2m2，若容器的底面积110-2m2（g取10N/kg）。（1）求木块所受到的浮力大小；（2）求木块浸在水中的深度（3）若物体A的下表面和容器的底的距离缩小0.1m，此时物体A所受的浮力增加多少8.如图所示，底面积为Sb的圆柱形容器内盛有适量的水，另一底面积为Sa的圆柱体A有部分体积浸在水中，当圆柱体A相对于容器下降高度为h时，水没有溢出，圆柱体A也未全部没入水中，物体A所受水的浮力增加了多少？9用细绳系着底面积为S1、高为H的圆柱体，将圆柱体缓慢浸没到底面积为S2的圆柱形薄壁容器内密度为的液体中（液体未溢出），且圆柱体未接触容器底部，则液体对容器底部的压强增大了 11水平桌面上放置一个底面半径为2r、高为2h的圆柱形薄壁开口容器如图所示，将高为h=10cm、半径为r、底面积为20cm2的圆柱体木块竖直放在容器中，木块的密度=0.5水，然后向容器内注水，若要使木块竖直漂浮（木块吸水忽略不计），则向容器中注入水的质量范围是 kg浮力称12在青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品浮力秤参加了展评，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如图所示已知小筒底面积为10cm2，总长为20cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为8cm，问：（1）小筒和秤盘的总重力是多少N?（2）该秤能称出物体的最大质量是多少kg?（3）该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上，为什么刻度是均匀的?（取g=10Nkg）（4）若大桶的高度为30cm，底面积为15cm2，当测量值达到最大值时水将将达到杯口没有溢出，求杯中水的质量13.“底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为0的液体，横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸入液体中，此时细线刚好伸直，如图19所示，已知细线所能承受的最大拉力为T，现往容器中再缓慢注入密度为0的液体，知道细线刚好被拉断为止，请解答下列问题：（1）画出细线刚好伸直时，木块在竖直方向上的受力示意图；（2）导出细线未拉断前，细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式；（3）求出细线刚好被拉断时与细线拉断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量h问题1如图所示，圆柱形容器内盛有某种液体，一正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm，木=0.7103kg/m3 容器底面积是木块底面积的2倍，g取10N/kg，求：（1）木块受到的浮力（2）要使木块浮出液面的高度恰好为1cm，必须向木块施加2N竖直向下的力，求液体的密度为多大？（3）用力将木块恰好全部按入液体中，容器底部所受到的液体的压强比（2）中增大了多少？h问题2如图甲所示，高度为16cm的圆柱体A用细线系住后，浸入水槽的水中，当圆柱体A有7/8的体积露出水面时，细线的拉力恰好为1N，如图乙所示，用细线将圆柱体A拉入水槽中，当细线施加的拉力为A重的3/4时，圆柱体有7/8的体积浸入水中，已知圆柱体A底面积是圆柱形水槽底面积的1/ 6，求：（1）圆柱体A的重力 （2）先后两次水对容器底的压强差 h问题 3在水平桌面上放有一柱形容器，底面积为500cm，里面装有深度为20cm的水；一个重力为2N的开口玻璃杯A，其底部与一个体积为50cm重力为3.9N的实心铁块B用细线相连（细线的质量体积忽略不计），然后放入水中，但在放入过程中由于不小心，容器中有少量的水流入了玻璃杯中，最后A、B两物体在水中处于静止，如图所示，此时玻璃杯A排开水的体积为640cm。求：（1）没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强；（2）A、B两物体在水中静止时细线对铁块B的拉力；（3）若细线突然断开，A、B两物体再一次静止后（这个过程中玻璃杯A开口始终向上），水对容器底部的压强为多少？注水问题4.如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为h。密度为（水），半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则A 注水前，木块对容器底的压力为4R2ghB 注水前，木块对容器底的压强为2ghC 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为R2hD 若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3R2h18.如图所示，底面积为S的圆筒形容器高h，装有体积是V的水，水底有一静止的边长为L的正方体实心铝块，密度为1，水的密度水。已知g。求： (1)水对筒底的压强；(2)铝块受到的支持力；(3)近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝，密度为2，且2小于水，欲使铝块离开水底，可以给铝块粘贴一块实心泡沫铝，求泡沫铝的最小质量。h问题5现有一质地均匀密度为 0的实心圆柱体，底面积为S0、高为h0，将其中间挖去底面积为S0 /2的小圆柱体，使其成为空心管，如图1所示先用硬塑料片将空心管底端管口密封（硬塑料片的体积和质量均不计），再将其底端向下竖直放在底面积为S的柱形平底容器底部，如图2所示然后沿容器内壁缓慢注入密度为的液体，在注入液体的过程中空心管始终保持竖直状态（1）当注入一定量的液体时，空心管对容器底的压力刚好为零，且空心管尚有部分露在液面外，求此时容器中液体的深度（2