浮力20道计算题含答案

1、1 浮力20道计算题含答案 一 一 3 一一一 . . . . . 1 .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.将其缓缓放入装满洒精的烧杯中，溢出洒精的质量是多少 g. (P酒=0.8 x 10 kg/m ) 2. 一个金届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，此金届块受到的浮力是多少？体积为多大？密度为多大? (g=10N/ kg) 3. 有一金届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： 金届块受到

2、的浮力；金届块的体积；金届块的密度。 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。 2 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1.5X 103m3,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.

3、03X 103kg/m3, g取10N/kg) (1) 水舱未充海水时，潜水艇总重力为 9.27X 106N,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0.6X 103kg/m3, 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

4、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，g=0.1X 103kg/m3、(E=0.8X 103kg/m3。 3 (1)求物体A的质量。 (2)求物体B对地面的压力 (3)是否有可能存在某一厚度 h,沿水平方向截去 h后使A、B剩余部分对地面的压强相 等？若有可能，则求 h的值；若没有可能，则说明理由。 8.如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高 度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处。右图是整个过程 中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象(

5、容器厚度不计，忽略液面变 化，g=10N/kg).求： (1) 圆柱体浸没时受到的浮力？ (2) 圆柱体的密度？ (3) 圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强？ (4) 若盛水容器的底面积为100cm2,当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对 容器底产生的压强增加了多少？容器对水平支持面的压强增加了多少？ 9.张航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 2.4N,体积 为400cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为 4N, g=10N/kg,求： (D 木块受到的浮力是多大? (2) 液体的密度是多少? I? 剪断细绳，木块稳定时处丁什么状态，所受浮力乂是多

6、大？容器底部受到液体压强较绳 子断之前 (增大、减小、不变) (3) 10.如图所示，水平放置的轻质圆柱形容器底面积为 2X 10 2米2,内装有重为9.8N的水，现 将体积为2X 10 4米3、重为4.9N实心金届球A用细线栓着浸没在水中。 求金届块A受到的浮力F浮 5 求水对容器底部的压力F水 现将绳子剪断，求绳子剪断后容器对水平地面压强变化了 11. 如图，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可将食物加热到100C以上，它省时高效, (1) 小明测得家中高压锅出气孔的横截面积 S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为 取g=10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强 (2

7、) 当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大 气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？ (3) 对照图所示水的沸点与气压的关系图线，说明利用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的 最高温度大约是多少？ 12. 有一艘参加海上阅兵的某型号核动力在水面上巡逻时的排水量为 7000t,在水下巡航时的 排水量为8000t，该潜艇最大下潜深度为400m.求：(4月23号 (1) 潜艇在水下巡逻受到的浮力有多大？ (2) 在水面上巡航时，露出水面的体积有多大？ 72g, 深受消费者欢迎。(4月22号 6 (3) 当潜水艇下潜到最大深度时，潜艇表面一 2m2的面积

8、上受到海压力为多大？ g取10N/kg,7 海水密度近似取1.0X 103kg/m3,忽略海水密度变化) 13. 如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹黄，弹簧上端连有一边长为 0.1m的正方体物块A, 容器中水的深度为40cm时，物块A刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门B控 制的出水口，打开阀门B,使水缓慢流出，当物块 A有2的体积露出水面时，弹簧恰好处丁自 5 然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B.弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长 量ZXL关系如图乙所示。(已知g取10N/kg,水的密度为 浮力，物块A不吸水)。求： (1) 打开阀门前物块A受到的浮力； (2) 物块A

9、的密度； (3) 弹簧恰好处丁自然伸长状态时水对容器底部压强。 14.边长为5cm的正方体，质量为187.5g,放在装有2cm深度的水，高度为10cm,底面积为 150cm2的圆柱体容器中。求：(4月24号 (1) 正方体受到的重力； (2) 物体在水中静止时水对容器底部的压强； (3) 物体在水中静止时受到水的浮力。 15.如图所示，底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水，重力为 12N,体积为2X 10 3m3的木块A漂浮在水面上，如图甲所示；现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方, 木块A恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示。求： 2 合金块B的密度； P水=1.0

10、X 103kg/m3,不计弹簧所受的 8 (1) 图甲中木块A受到浮力的大小；(4月24号9 (3) 将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，当 A、B都静止时，液体对容器底部的 压强比取下合金块B前减小了多少？ 16. 如图是公共厕所常见的自动冲水装置原理图， 浮筒P为正方体其体积V=8X 10 3m3的，另 有一厚度不计，质量不计，面积 S=8x 10 3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上。连接 P、Q 的是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杠。当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时， 盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。当盖板 Q恰好被拉开的瞬间，求：(取 g=10N/kg)

11、 (1) 浮筒受到的浮力大小； (2) 水对盖板Q的压强； (3) 浮筒P的质量。(4月25号 17. 柱状容器内放入一个体积大小为 200cm3的圆柱状物体，现不断向容器内注入水，并记录 (2) 圆柱状物体的密度; (3) 圆柱形物体所受到的最大浮力 18. 一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬:浮丁水中，此时量筒内的水面升高 了 4.6cm.当冰熔化后，水面乂下降了 0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是 V （厘米3） 60 120 180 240 300 360 h (厘米) 5 10 15 19 22 25 水的总体积V和所对应的深度h,如表所示。计算

12、: (1)容器底面积&的大小; 10 多少？( 水=0.9X 103kg/m3) 19. 一个物块浮在水面上，它没入水中部分的体积是 50cm3,露在水面上的部分体积是25cm3 (1) 物块受到的浮力多大? (2) 物块的质量是多大? (3) 物块的密度是多大? 20. 弹簧秤下挂一个物体，在空气中读数是 1.65 N,当物体全部浸入水中时，弹簧秤示数是 0.9 N.求： (1) 物体受到的浮力； (2) 物体的体积； (3) 物体的密度.(g =10 N/kg)11 答案:1.【解答】解：物体的密度p物皿性 =0.9g/cm3 V 50c D3 因？物 p水，物体在水中漂浮，F浮=

13、G，即：m水g=m物g,贝U m水=m物=45g； 因p w p酒精，物体在洒精中沉底， 溢出洒精质量为：m 酒=p 酒精 V 物=0.8g/cm3x 50cm3=40g。 3.【解答】解：(1)金届块受到的浮力：Fs=G- F =15N5N=10N; (2) 金届块完全浸没，根据 Fp gVE可得，金届块的体积： V=V排= * = - - - =1X 10 3m3; P.g lXlbl3kg/roX10N/kg (3) 根据G=mg可得，金届块的质量：m= 於 =1.5kg, g 10N/kg 金届块的密度：p多=1.5以 =1.5X 103kg/m3。 V ixion.3 21.【解答】

14、 4.【解答】解：(1)木块排出水的重力：G排=m排g=0.55kgx 10N/kg=5.5N, 由阿基米德原理可知：F浮=G排=5.5N; (2)木块排开水的体积：V排水=“排=550旦=550cm3, P 水 Ig/CD 木块的体积：V 木=10cmX 10cm x 10cm=1000cm3， 因为V排水 V木，所以木块在水中静止时处丁漂浮状态， 因为漂浮时浮力等丁重力，则G木=F浮, 3 F浮=6排，G木=6排，则木块的质重：m木=m排=550g,木块的形?度：p木七一= - =0.55g/cm ; V木 lOOdcm3 (3)木块下表面受到的压力等丁木块受到的浮力，所以木块下表面受到水

15、的压强: =550Pa 5.解答】解：(1):潜水艇漂浮，二F浮=G=9.2次106NL F浮=p海水gV排, F F -潜水艇排开海水的体积: - V排= - 弋 ” =900m3; P 海水且 L03X 103kg/ro3X101!fAg 12 (2) 潜水艇没在水中时 F浮=蒯 gV 排=1.O3103kg/m3x 10N/kg x 1.5X 103m3 =1.545X 107N, F浮=G+G 海水 G海水=F浮,-G 艇=1.545X 107N- 9.27 X 106N=6.18X 106N; (3) .液体内部的压强随深度的增大而增大，.为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压， 艇壳

16、用高强度的特种钢板制造。 6. 【解答】解：(1)木块的质量 m=p 木?V=0.6x 103kg/m3?4dm3=2.4kg 木块所受重力 G木=mg=2.4kgx 10N/kg=24N 容器对桌面的压力F=G木+G水+G容=240N 容器对桌面的压强P= =2.4X 104Pa； S 100X 10-将 木块所受浮力 F浮=p水?gV=1.0X 103kg/m3x 10N/kgX 4X 10 3m3=40N; (2)木块漂浮在水面上时，所受的浮力等丁木块的重力 F浮=G=24NO 7. 【解答】解：(1)由 p 考，物体 A 的质量：mA=VA=0.1X 103kg/m3x (0.2m)

17、3=0.8kg； (2) 由 p 号，物体 B 的质量：mB,B=0.8x 103kg/m3x (0.1m) 3=0.8kg； 物体的重力为：GB=mBg=0.8kgX 10N/kg=8N,物体B对地面的压力：F=G=8N, 土 . . PA= pAg (hA - h)； PB = peg (hB - h)； 则：PA=PB 即：(:Ag (hA h) =p eg (he - h) (A (hA h)=役(he h); 带入数据得：0.1X 103kg/m3x (0.2m-h) =0.8X 103kg/m3x (0.1m-h), 解得h=0.086m。所以有可能存在某一厚度h,沿水平方向截去h

18、后使A、B剩余部分对地面的 压强相等，h=0.086m。 (3)见上解析。 8. 【解答】解：(1)由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处丁空气中, 根据二力平衡条件可知，圆柱体重力 G=F拉=12N。 图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力 F=4N, 圆柱体浸没时受到的浮力：F浮=G- F=12N- 4N=8N; (3)设该点是存在的；则: 13 (2)由F浮=gV排得圆柱体完全浸入水中时排开水的体积: V排= - = - - =8X 10 4m3,圆柱体的质量： mE= 部 =1.2kg,圆柱 P 水目 IxlOg/mlONAg 言 lN/ks

19、 体的密度：p 旦 一 =1.5X 103kg/m3; V 8XioT更 (3) 由图象可知，圆柱体在刚浸没时，物体乂下降 4cm,忽略液面变化，则下表面所处的深 度为h=4cm=0.04m,因此刚浸没时下表面受到的液体压强： p= p 水 gh=1.0X 103kg/m 3 x 10N/kg x 0.04m=400Pa (4) 物体完全浸没时排开水的体积：V排=8X 10 4m3,水面升高的深度： h=-= f 顷 =0.08m；水对容器底压强的增加量： 3 100X10 一将 p=p水 gA h=1.0X 103kg/m3x 10N/kgX 0.08m=800Pa 容器对水平支持面压力的增

20、加量： F=F浮=8N; 容器对水平支持面压强的增加量： p上 1 = =800Pa S 100X10-2 9. 【解答】解：(1)对木块进行受力分析可知，木块受到的重力与弹簧测力计的拉力之和等丁 木块受到的浮力，所以木块受到的浮力为：F浮=F+G=4N+2.4N=6.4N; (2) 木块的体积 V=400cm3=4X 10 4 m3,因为F浮=同gV排， 所以液体的密度为： P 液= ； =1.6X 103kg/m3; (3) 因为G=mg,所以木块的质量为 m=-= =0.24kg, g 10N/kg 木块的密度为 P 木=W= =0.6X 103kg/m3, 因为p木 v p液，所以，剪

21、断细绳时，木块上浮，最终静止在液面上， 此时木块受到的浮力为F浮=G=2.4N木块上浮，最终静止在液面上，与绳子断之前，木块排 开液体的体积变小， 所以，液面下降，即液体的深度变小，根据 p=p gh可知，容器底部受到液体压强较绳子断之前 减小。 10【解答】解：(1)由题意知金届块完全浸没在水中，贝U V =V物=2X 10 4m3, 金届块受到的浮力：F14 浮=p水 gV 排=1.0X 103kg/m3x 10N/kg x 2x 10 4m3=2N; (2)由题知，容器为轻质圆柱形容器，因为水对物体竖直向上的浮力和物体对水竖直向下的 压力是一对相互作用力，大小相等，所以，用绳子吊着物体时

22、水对容器底部的压力 F水等丁水 的重力加浮力，即 F水=G水+F浮=9.8N+2N=11.8N; (3)剪断绳子前，容器对桌面的压力等丁容器、水和物块的总重再减去拉力； 剪断绳子后，容器对桌面的压力等丁容器、水和物块的总重， 所以，绳子剪断后容器对水平地面的压力的变化量等丁拉力，且 F拉=G- F浮， 故绳子剪断后容器对水平地面压强量： p=A=G二 4*叩-，=145Pa S S 2X1Q-V 11.【解答】解：(1)安全阀的重力：G=mg=0.072kg 10N/kg=0.72N, 气孔的面积：S=12mm2=1.2X 10 5m2 安全阀对气孔处气体产生的压强： p= - =6X 104

23、pa； S S 1.2X1。* (2) 由题意知：锅内气压等丁一标准大气压与安全阀对气体压强之和，则锅内气压是 1.0X 105Pa+6 x 104Pa=1.检 105Pa； (3) 对照图象可知，当气压为1.6X 105Pa时，所对应的温度大约是115C。 12.【解答】解：(1)潜艇在水下巡航受到的浮力 F浮1 = G排1= mg = 8000X 103kgX 10N/kg=8 X 107N; (2)由阿基米德原理F=p gV得， 潜艇的体积 V=V排1 = 岸 - -=8x 103m3, P 水g 1.0X 10jks/roJX10N/kg 潜艇在水面上巡航时受到的浮力 F 浮 2 =

24、G 排2= m2g = 7000 x 103kgX 10N/kg = 7X 107N, 由阿基米德原理F=p gVE得， 潜艇排开水的体积 V排2= 岸= - ： - =7 x 103m3, P 水g 1. 0X1 OJkg/DJX lONAg 露出水面的体积 V露=V- V排2=8X 103m3- 7X 103m3=1X 103m3; (3)最大下潜深度的压强 p= p gh 1.0X 103kg/m3x 10N/kgX 400m = 4X 106Pa, 由p专可得，受到的压力F=pS=4 p水，所以正方体放入盛水的圆柱体容器中， 会下沉, V 物 125cm 假设物体浸没，则 h=排=L

25、25*1顶3 0.83cm, S 容 L5X15-V 此时水深为2cm+0.83cm=2.83cm 5cm,剩余不能浸没；如图所示： 设此时水的深度为 h,贝U V水+V浸=S容器h,即：150cm2x 2cm+5cmX 5cmx h =150cfeP水，所以，合金B将沉底，排开水的体积和自身的体积相等， 此时合金 B 受到的浮力：F 浮 B= P水 gVB=1.0 x 103kg/m 3x 10N/kg x 250 x 10 6m3=2.5N; 17 木块A静止时处丁漂浮状态，则木块 A受到的浮力：F浮A=G=12N; A和B受到浮力的减少量： FF浮-F浮A- F浮B=16N- 12N-

26、2.5N=1.5N, 排开水体积的减少量: V排=荐 - 刖 - =1.5X 10 4m3, P 水吕 1.0i03ks/D3xi0N/kg 水深度的变化量： hL .强=一 r 一 | =0.015m, S 100X10-4w2 液体对容器底部的压强比取下合金块 B前减小了 ： p= p水 gA h=1.0 x 103kg/m 3x 10N/kg x 0.015m=150Pa 16. 【解答】解：(1)浮筒P排开水的体积： V排=V=8X 10 3m3,浮筒P所受的浮力： F浮=p 水gV 排=1.0X 103kg/m3x 10N/kg x 8 x 10 3m3=80N; (2) 根据V=L

27、3可知正方体浮筒P的边长为：L=,8X loTn?=0.2m, 则浮筒P刚好完全浸没时，水箱的水深为 h=L+PQ=0.2m+0.3m=0.5m, 此时盖板 Q 受到水的压强：p=p gh=1.0 103kg/m3x 10N/kgX 0.5m=5X 103Pa； (3) 由 p=W可知：盖板受压力 F盖=pS盖=5X103PaX8X 10 3m2=40N, 由丁盖板Q厚度和质量不计，则盖板 Q恰好被拉开时F浮=G+F盖。 GP=F浮-F 拉=80N - 40N=40N;浮筒 p 质量 m= 四 =4kgt 17. 【解答】解：(1)由表中数据可知，h从5- 10cm,水的体积变化： V= (S2 - Si) (10cm - 5cm) =60cm3, - h 从 22- 25cm，水的体积变化： V =2S(h6 - h5)=60cm3, 即：S? (25cm- 22cm) =60cm3，解得：&=20cm2;代入得：Si=8cm2; (2)柱状物体的体积：V物=SH,在柱状物体的高： H=.= * ：(=25cm；如果柱状物体