专训2浮力的计算(3)

1、专训 2浮力的计算名师点金：1浮力常见的计算公式：(1)压力差法： F 浮F2F1。(2)称重法： F 浮 GF。(3)阿基米德原理： F 浮 G 排 、F 浮 液 gV 排。2复杂的浮力计算题，都需要利用阿基米德原理和平衡力的知识进行解题。公式法1【中考 ·常州改编】 湖南师范大学学生发明了一辆水上自行车， 车下固定 5 个充满气的气囊，每个气囊的体积均为 3.0×10 2 m3 ，已知该水上自行车的总质量为 25 kg，不计车轮浸入水中的体积，g 取 10 N/kg。则：(1)当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？(2)当质量为 75 kg 的人骑行

2、时， 固定在正中间的1 个气囊破裂， 该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明。2【中考 ·乐山】如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100 cm2 。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中， 弹簧测力计的示数 F 与花岗岩下底距容器底部的距离 h的关系如图乙所示。 (g 10 N/kg)求：(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小；(2)花岗岩的密度。1(第 2 题图)平衡法3【中考 ·广州】某比赛，两选手分别用六根完全相同的长方体木条搭建了甲、乙两木筏。如图 a 所示，两木筏静止在水面。(第 3 题图)(1)以点

3、代替木筏，在方框内(图 b)画出甲木筏的受力示意图。(2)甲木筏的质量为100 kg，底面积为 2 m2，求甲木筏浸入水中的深度。( 水 1.0× 103 kg/m3，g 取 10 N/kg)(3)甲木筏所受浮力 _(填“”“”或“”)乙木筏所受浮力。 写出你的分析过程。24【中考 ·乌鲁木齐】如图所示，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 10 cm3，当冰块 (含空心铝球 )悬浮时，排开水的体积 V 排 45 cm3 。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 0.9×103 kg/m3，g 取 10 N/kg，

4、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。(第 4 题图)3专训答案专训 21解：(1)自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积V 排 1 F浮 1/( 水g) m 车 g/( 水 g)25×10 N/(1.0×103kg/m3× 10 N/kg) 2.5×102m3。(2)当质量为 75 kg 的人骑行时，气囊需排开水的总体积V 排 2 F 浮 2/( 水 g) G 总 /( 水 g) (25 75)× 10 N/(1.0×103kg/m3×10 N/kg)0.1

5、m3。1 个气囊破裂后，其他几个气囊可排开水的最大总体积V 气 囊总 (5 1)× 3.0× 10 2m30.12 m3，V 排 2<V 气囊总 ，故该自行车能够安全骑行。2解：(1)由图知，花岗岩所受水的浮力大小F 浮GF5.6 N3.6 N2 N；G水5.6 N3333。(2)花岗岩的密度 F浮 2 N ×10 kg/m 2.8× 10kg/m3解： (1)如图所示。(第 3题图)(2)甲木筏处于漂浮状态，F 浮 Gmg100 kg× 10 N/kg 1 000 N，F浮1000N3V 排 水g ×33×10 N/

6、kg0.1 m，1.010 kg/mV 排0.1 m3h 浸 S 2 m2 0.05 m。(3)；分析过程：甲、乙都处于漂浮状态，所以F 浮甲G 甲，F 浮乙G 乙，又因为 G 甲G 乙，所以 F 浮甲F 浮乙 。4解：(1)冰块 (含空心铝球 )完全浸没时受到的浮力 F浮 gV排1.0×10水33 63kg/m × 10 N/kg×45×10m 0.45 N。由于冰块 (含空心铝球 )悬浮，则冰块 (含空心铝球 )重力 GF 浮 0.45 N。(2)冰的体积 V V 排 V 铝 45 cm3 10 cm3 35 cm3 35×106 m3。4冰的重力 G 冰 mg 冰 gV 0.9×103 kg/m3×10 N/kg× 35×10 6 m3 0.315N。空心铝球的重力 G 球 GG 冰 0.45 N0.315 N 0.135 N。由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力 F 浮 水 gV 排 水 g