2020年基于核心素养下的34个中考物理特色专题专题22浮力计算问题(含解析)_第1页
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1、专题22浮力计算问题特色专题概述1 .正确理解阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力、浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力,这就是阿基米德原理,其数学表达式是:F浮=Gt=p液gV排。(1)浮力的大小由液体密度p液和排开液体的体积 V排两个因素决定。浮力大小与物体自身的重力、物体的体积、物体的密度及物体的形状无关。浸没在液体中的物体受到的浮力不随深度的变化而改变。(2)阿基米德原理对浸没或部分浸在液体中的物体都适用。(3)当物体浸没在液体中时,V排虫物,当物体部分浸在液体中时,V排V物,(V物=V排+V露)。液体密度p液一定时,V排越大,浮力也越大。(4)阿基米德原理也适用于气体,其计

2、算公式是:5浮=气gV排。2 .如何判断物体的浮沉:判断物体浮沉的方法有两种:(1)受力比较法:浸没在液体中的物体受到重力和浮力的作用。F浮G物,物体上浮;F浮G物,物体下浮;F钎G物,物体悬浮;(2)密度比较法:浸没在液体中的物体,只要比较物体的密度p物和液体的密度p液的大小,就可以判断物体的浮沉。P液P物,物体上浮;p液p物,物体下浮; p液=物,物体悬浮。质量分布不均匀的物体,如空心球,求出物体的平均密度,也可以用比较密度的方法来判断物体的浮沉。3 .正确理解漂浮条件:漂浮问题是浮力问题的重要组成部分,解决浮力问题的关键是理解物体的漂浮条件F浮=6物。(1)因为F浮二p液gV排,G物=p

3、物gV物,又因为F浮=6物(漂浮条件)所以,p液gV排=p物gV物,由物体漂浮时V排V物可得p液p物,即物体的密度小于液体密度时,物体将浮在液面上。此时,V物=V排+V露。(2)根据漂浮条件 5浮=6物,得:p液gV排=物gV物,V排=p物V物/ p液同一物体在不同液体中漂浮时,p 物、V物不变;物体排开液体的体积V排与液体的密度p液成反比。p液越大,V排反而越小。4 .计算浮力的一般方法:(1)根据浮力产生的原因 F浮二F向上一F向下,一般用于已知物体在液体中的深度,且形状规则的物体。p液和V排(2)据阿基米德原理:F浮=6排液=液gV排,这公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时已知(3)根

4、据力的平衡原理:将挂在弹簧秤下的物体浸在液体中,静止时,物体受到重力,浮力和竖直向上的拉力。这三个力平衡:即 F浮=6物一F拉(4)根据漂浮、悬浮条件:Fff=G物,这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。5 .计算浮力问题的基本思路(1)仔细审题,注意抓住隐含条件的关键词,如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。(2)分析研究对象的受力情况,画出力的示意图,在图中标出已知力的符号、量值和未知力的符号。(3)在受力分析的基础上,列出关系式,比如物体在液体中漂浮或悬浮时5浮=6物;用线吊在液体中时:浮=6 G示;被强制压(按)入液体中时,5浮=以F(F为压力或拉力)

5、,若有几个物体连接在一起,可以将它 们视为一个整体进行研究。(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式,代入已知量解出未知量,这种思维方式不仅对较难题适用,对解较容易的浮力题也适用。特色专题典例【例题1】在如图所示的甲图中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为()A.石料白重为 1400N B .石料的重为 500NC.石料的密度为 2.8X103kg/m3 D .石料的密度为 3.2X103kg/m3【答案】AC【解析】本题需要用密度公示与阿基米德原理求解.当石块没有浸入水

6、中时,拉力等于重力,即:F=G=1400N 故 A 正确;根据 G=mg导至U石料白质量:m=G/g=1400N/10N/Kg=140 Kg当石块全浸入后,拉力等于重力减去浮力,F 浮=仃-F i=1400N-900N=500N根据阿基米德原理,F浮二p水gV排得V排=5浮/ p 水g= 500N/1.0 X10 3kg/m3xi0N/Kg=5X 10 -2n3因为石料完全浸没,V石=V排=5X 10-2m据 p =m/v 可知,石料的密度据 p =140 Kg/5 X 10 -2mi=2.8 x 10 3kg/m3,故 C正确.【例题2】如图所示,a、 b 是两种物质质量与体积的关系图像,分

7、别用 a 、 b 两种物质制成体积相等的甲、乙两实心物体,浸没在水中。松手稳定后()A. 乙漂浮,乙受到的浮力小B. 甲漂浮,甲受到的浮力大C. 乙下沉,甲受到的浮力大D. 甲下沉,乙受到的浮力大【答案】 A【解析】根据密度公式并结合图像可知p a=m/v=3.0g/2.0 cm 3=1.5 g/cm 3p b=1.5g/3.0 cm 3=0.5 g/cm 3我们知道p K=1.0g/cm 3当用这两种材料制成甲、乙两实心物体投入水中后,因 pa>p水,所以甲物体将下沉;因 pbVp水,则乙物体静止时将漂浮在水面上.由于乙进入水中的体积较甲的小,由阿基米德原理5浮=水gV排可知,乙受到的

8、浮力较小可见A 正确。A位置时受到的浮力为Fa,水对杯底【例题3】如图所示,乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在压强为PA;在B位置时受到的浮力为Fb,水对杯底压强为PB,则它们的大小关系是FaFB,PAp B,已知乒乓球的质量为 2.7g ,当它漂浮在水面时,排开水的体积为 cm 3.【答案】>;>;2.7 .【解析】(1)由图可知:乒乓球在 A位置时是浸没,V排a=V球,在B位置时是漂浮,V排bV V球,1' V 排 A> V排 B,由 F ff= P gV 排可知:Fa> Fb.(2)由于乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,

9、则hA>hB根据P=pgh可知:PA> pB.(3)二.乒乓球漂浮在水面上,F 浮=G±t=m球 g,由F浮二p水gV排知:P水gV排=m球g,3. 排=G 壬t=Z p 水=2.7cm .3【例题4】如图所示,用滑轮组提升水中的物体A,若物体白质量为140kg,体积为60dm,滑轮组的机械效率为80%取g=10NZkg,不计绳重及轮与轴的摩擦,求(1)物体A在水中被匀速提升时,拉力F是多大?(2)如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体A相连,而连接滑轮组的绳子所能承受的最大拉力为350N,当物体露出水的体积多大时绳子会断?【答案】见解析。【解析】(1)物体A在水中受到的浮力 F浮

10、=水gV排=600N G=mg=1400N动滑轮上有四股绳子,提升时,绳子自由端移动距离是重物上升高度的4倍,即s=4h,因此在水中匀速提升时的机械效率W有用_ G F浮h G F浮W总一F 4h 4F-G F 滓解之 F =- = 250N4(2)设动滑轮重为 G,由匀速上升的力的平衡条件有F= (G+G- F浮)/n得 g=4F+F 浮一G= 200N当绳中拉力达最大值Fm=350N时,设物体部分露出水面后浮力变为F浮,同理Fm=(G0+G- F浮')/n得 F 浮'=Go + G 4Fm= 200N一 1 _由于F= - F浮 32 3所以露出水面的体积为 V露=2 V

11、= 40dmi3特色专题训练一、选择题1.在弹簧测力计下悬挂一个实心小千弹簧测力计的示数是8N.把实心小球浸没在密度为0.8X103kg/m3的油中,弹簧测力计的示数是6N,说法正确的是(A.小球受到的浮力是 2N B.小球的质量是 0.8kgC.小球的体积是 2.5X10-4m3 D .小球的密度是 3.2X10 3g/cm3【答案】ABC【解析】本题用称量法结合阿基米德原理求解。解题过程中涉及到密度公式,重力与质量关系数学表达式。是一道很好的考查浮力计算的题。A.小球受浮力为:F浮=G-F=8N-6N=2N;故A正确;B.根据 G=mg质量 m=G/g=0.8kg ;故B正确;C.根据5浮

12、=6排=r液gV排得:小球体积 丫排=F浮/ p液g=2.5X10-4m;故C正确;D.小球的密度为:p =m/v=3200kg/m 3=3.2g/cm 3;故 D错误.2.把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g (p酒精=0.8 X10 3kg/m3),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是()A. 15g B . 12.5g C . 10g D . 8g【答案】C【解析】P金属p酒精,p金属p水.金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没.3V 金属=V = V1 由 m = 8g 得 Vi = m/ p 酒精=10cm金属块在水中:V2=V金属块 10c m

13、m 2 p 水 V2 1g/cm x 10cm 10g3.如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积(分别为S、S2.质量为m的木球通过细线与容器底部相连,细线受到的拉力为T,此时容器中水深为 h (水的密度为p。)。下列说法正确的是()TA.木球的密度为p 0T+腿B.木球的密度为一 p 0T-mgC.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为D.剪断细线,待木球静止后水对容器底的压力变化量为【答案】AD【解析】(1)木球浸没时,其受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子的拉力,由于木球处于静止状态,受力平衡,根据力的平衡条件可得:F 浮=G+T=mg+T木球

14、浸没时,V排虫木,则根据阿基米德原理 F浮二p液gV排可得:p ogV 排=mg+T由p =工L可得木球白体积:V木=L-,MP木所以,p 0gx = =mg+T乒解得p产_E!_p 0;故A正确,B错误;T4mg(2)剪断细线,木块漂浮, F浮'=G=mg则待木球静止后浮力变化量为:F浮=5浮-F浮'=mg+F mg=T根据阿基米德原理 Fs=p液gV排可得水面下降的高度(容器上部的水面下降)F浮 V排 P Qg T h=,S1 | S1 P OE1则由 p二-F可得,水对容器底的压力变化量:S | T I F=ApS2=p ogAhS2=p 0gx S2=-T,故 C错误,

15、D正确。P 声 sj si4.如图甲所示的圆柱形容器中装有适量的某种液体,现将密度为0.6X103kg/m3的正方体木块 A放人容器中,木块静止时露出液面的体积与浸人液体的体积之比为1: 3;在木块上表面轻放一个物块B (Va=2Vb), A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示。若将物块B单独放人此液体中,它静止时将()甲乙A.悬浮B .漂浮 C .沉底 D .无法判断1: 3,【解析】甲图中,木块 A在液体中漂浮,木块静止时露出液面的体积与浸入液体的体积之比为3 则V排=-1Vx漂浮时浮力等于重力,所以p液gV排=木gVA,即:p 液 gxE_v=p 木 gVA,4则液体的密度:p液=p 木=

16、Ax 0.6 x 10 3kg/m3=0.8 x I03kg/m3;33在木块上表面轻放一个物块B (Va=2Vb,则VB=Lva), A的上表面刚好与液面相平,如图乙所示,因为整体漂2浮,所以浮力等于总重力, 即:P 液 gV= P 木 gVA+ p BgVB,P 液 gV= P 木 gV+ P Bg X 工Va,2化简可得:P液=P木+ P B,2B 的密度:p b=2 (p 液p 木)=2 (0.8 X10 3kg/m30.6 X10 3kg/m3) =0.4 x 10 3kg/m3v p 液,故若将物块B单独放入此液体中,它静止时将漂浮。5 .如图中,重为5N的木块A,在水中处于静止状

17、态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块 A在没有露出水面之前,其所受浮力与重力之差为A. 5 NB. 3N C . 2N D . 8N【答案】B【解析】第一步根据木块处于静止状态时受到平衡力作用。也就是木块受到向上的力之和等于木块受到向下的力之和。可以求出浮力。然后绳子突然断了,木块 A在没有露出水面之前浮力不变,重力已知。所以 结论容易求出。本题关键对平衡力的理解要搞清楚。绳子未断时,A物体受3个力:重力 G,拉力F,浮力F浮.3个力关系为:GA+ F= F浮,求得F浮=5N+ 3N = 8N.绳子剪断后,物体只受重力和浮力,且浮力大于重力,物体上浮,浮力大小仍等于8N.其所受浮力与

18、重力之差为 F浮一步8N- 5N= 3N6 .将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中,静止后有72g浓盐水溢出;若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中,静止后有64g煤油溢出(浓盐水密度为1.2 X103kg/m3,煤油密度为0.8 X103kg/m3、水银密度为13.6X10 3kg/m3),则()A.该物体前后两次所受浮力之比为9: 8B.该物体前后两次排开液体体积之比为4: 3C.该物体的密度为 0.9xi03kg/m3D.将该物体分别浸没在水银和纯水中,则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止,静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是Fi和F2,则Fi和F2大小之比为1

19、2: 7【答案】AC【解析】(1)由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,故在液体中不能都漂浮或悬浮,也不能一个漂浮一个悬浮,只能一个在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理和浮沉条件可求;由浮力之比根据阿 基米德原理可求 V排之比;(2)物体在浓盐水中漂浮,根据阿基米德原理可得物体的质量,再根据p=卜可求密度;(3)物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析,5浮=6+5压,据此可求.A.由阿基米德原理,F浮=6排,该物体前后两次所受浮力之比为:Fi: F2=m排1g: m排2g=72g: 64g=9: 8,故A正确;B.由已知排开浓盐水和煤油的质量不同,受到的浮力不同,故在液体中不能都漂浮或

20、悬浮,也不能一种漂 浮一种悬浮,只能一种在浓盐水中漂浮,在煤油中下沉,根据阿基米德原理:V物=V排油=80cm3;物体在浓盐水中排开的体积:该物体前后两次排开液体体积之比:V排盐水:V排油=60cmi: 80cmi=3: 4,故B错误;C.由B的分析可知,物体应在浓盐水中漂浮,由阿基米德原理,5浮=6排=3 m排g=mg, m=n%尸72g ,由 P=与可得,p= Fr=90cmi=0.9X103kg/m3,故 C正确; v vD.已知物体的密度为 0.9 X103kg/m3,物体在水银和水中都处于漂浮状态,受力分析,5浮=6+5压,V/V物,则物体在水银中收到的压力:F1 =F压水银 =F

21、浮水银一G=F浮水银mg=p 水银 gV排一mg=13.6X 10 3kg/m3x 10N/kg x 80X 10 6m30.072kg X10N/kg=10.88N 0.72N=10.16N ;物体在水银中收到的压力:F2=F压水=F浮水G=F浮水mg=p水gV排mg=1x 10 3kg/m3x 10N/kg x 80X 10 6n3 0.072kg X 10N/kg=0.8N - 0.72N=0.08N ,则 F1 和 F2大小之比为:F1: F2=10.16N: 0.08N=136: 1,故 D错误.二、填空题7 .将一个新鲜的鸡蛋分别浸入水和浓盐水中,静止后如图所示,则鸡蛋在两液体中的

22、浮力关系是F甲 F乙,若鸡蛋的质量为 50g,则鸡蛋在乙杯盐水中所受到的浮力为 N.图甲 图乙【答案】V ;0.5 .【解析】本题考查阿基米德原理的应用,关键会根据图示比较鸡蛋排开液体的大小关系以及鸡蛋在液体中 的状态,明确物体悬浮时,浮力等于重力.根据图示可知,鸡蛋在水和浓盐水中排开液体的体积相同,根 据阿基米德原理鸡蛋受到浮力的关系;根据图示可知,鸡蛋在浓盐水中悬浮,悬浮时,浮力等于重力,根据G=mg即可求出浮力的大小.根据图示可知,鸡蛋在水和浓盐水中排开液体的体积相同;因为水的密度小于浓盐水的密度,因此由F =p液gV排可得,鸡蛋在浓盐水中受到的浮力较大,故F甲VF乙;又因为鸡蛋在浓盐水

23、中处于悬浮状态,因此鸡蛋受到的浮力等于重力,即F浮=G=mg=0.05kgK 10N/kg=0.5N.8 .一铁块挂在弹簧秤下,静止时,弹簧秤的示数为15.484N,当铁块全部浸没在水中静止后,弹簧秤的示数为13.524N,铁块在水中受到的浮力是 N,铁块的体积是 m3,铁块的密度是 kg/m3。若把该铁块 全部浸没在煤油中,铁块受到的浮力是 No【答案】1.96, 1.96 X 10 -4, 7.9 X 103, 1.568.【解析】(1)把物体挂在弹簧测力计上,记下其在空气中弹簧测力计的示数F1=G=15.484N,再把物体浸入液体,记下弹簧测力计的示数F2=13.524N。则物体在液体水

24、中受到的浮力Fs=Fi-F 2=G-F2;(2)根据阿基米德原理 5浮=液gv排求出的物体排开液体的体积 v排=5浮/ p液g就等于铁块的体积;(3) G=m球出铁块质量 m5根据密度公式 p =m/v求出铁块密度;(4)铁块全部浸没在煤油中,铁块受到的浮力F浮=p油gv排,这里煤油的密度 p油=0.8g/cm 3v排等于铁块的体积,为已知条件,所以在煤油中受到浮力可求。9 .将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有2/5的体积露出水面,则木块的密度为 g/cm3,木块的体积为cm3.【答案】0.6 ; 5000。【解析】物体的浮沉条件及其应用。已知水的密度和木块浸入水中、露出液面

25、体积占总体的比例,根据漂浮时,浮力等于重力求出木块的密度,而后据木块的质量和木块密度,计算出木块的体积.(1)因为木块漂浮,Fs=G,因为 F s= p 液 gV 排,G=mg= gV,所以p水g3V/5=p木gV,P 木=3p 水/5=0.6 x 10 3kg/m3=0.6g/cm 3;(2)据p=S可知,木块的体积是:v=m/p =3000 g /0.6g/cm3=5000cm10 .我国首艘国产航母的长度315m.宽度75m,吃水约10.5m, 2018年5月13日离港海试。航母静止在海面上时所受海水的浮力 (选填“大于” “小于”或“等于")重力,其水下部分距海面深9m处承受

26、海水产生的压强为 Pa. (p 海7K=1.03 X 10 3kg/m3, g 取 10N/kg)【答案】等于;9.27 X 10 4。【解析】根据物体浮沉条件可知,航母静止在海面上时(漂浮) ,其受到的浮力等于它受到的重力;距海面深9m处承受海水产生的压强:p= p gh=1.03 X 10 3kg/m3x 10N/kg x 9m=9.27X 10 4Pa。三、综合计算题11 .把体积为500cnt重为4N的小球A放入盛水的容器中,球 A静止时水深40cm.求:(1)容器底受到水的压强 p是多少? ( 2)小球A的密度p a是多少?(3)小球A受到的浮力F浮是多少?(4)若取出A球,把另一个

27、体积为 600cm3、重为4.8N的木球B用细线系于容器底(如图所示),则细线受到的拉力F是多少?【答案】(1) 4X103Pa; (2) 0.8 X103kg/m3; (3) 4N; (4) 1.2N.【解析】(1)容器底受到水的压强:p= p 水gh=1.0 X 10 3kg/m3 x 10N/kg x 0.4m=4X 10 3Pa; 二(2) 小球 A 的质量: m=-2= 4" =0.4kg ,g LON/kg小球 A 的密度:p aF2=0:坪=0.8X10 3kg/m3;50DX 1 0-6m3(3)因为pAVp水,所以小球A将上浮最终漂浮在水面上,球A静止时,其受到的浮

28、力:F s=GA=4N;(4)木球 B 浸没在水中,则 Vj=V=600cm3=600X 10 6n3,木球 B 所受浮力:F浮/ p 水 gV 排=1.0X10 3kg/m3X10N/kgX 600X 10 6n3=6N,木球B受向下的重力、向下的拉力和向上的浮力,根据力的平衡条件可得:G+F拉=5浮与则拉力:F拉=5浮8 GB=6N- 4.8N=1.2N .12.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3分切去,再在剩余的木块上加 1N向下的压力时,木块有20cm的体积露出水面.求木块的密度.(g取10N/kg)木 块【答案】木块密度为

29、0.6 X 103kg/m3.a) ( b) (c) .【解析】分别对木块所处的几种状态作出受力分析.如图(<伪(c)(a)(b)图(a)中,木块受拉力 Fi,重力和浮力.图(b)中,细线剪断,木块处于漂浮状态,设排开水的体积为V排.图(c)中,将露出水面的部分切去后,木块仍漂浮,这时再施加F2=1 N的压力,仍有部分体积露出水面.已知:Fi=2N F2=1NI, V, 20 20cm32X10 5m3 求: 水根据三个图,木块均静止,F 浮 i G FiF浮2 GF浮3 G2 F2将公式中各量展开,其中水gV 木gV水gV排木gV木g(V排V )代入数值事理,过程中用国际单位。2水V一

30、 木V=水V排一 木V1015( 水V排一木V排)=F 水X 2 X 1010约去 V排和V,求得:木= 0.6 X10 3kg/m313.底面积为400c布的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块 A的上方放一物体 B,物体B恰好没入水中,如图(a)所示.已知物体 B的密度为 6X103kg/m3.质量为 0.6kg .(取 g=10N/kg)V排指图F1(b)中排开水的体积.F2(V指图(c)中露出的体积)(a)(b)求:(1)木块A的密度.(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化.已知:S= 400cm =

31、 0.04m , A边长 a=10cm= 0.1m,B=6X10kg/m, nB= 0.6kg求:(1) pA; (2) p.【答案】A物体密度为0.5 X103kg/m3.液体对容器底压强减少了125Pa.【解析】(1) Vb= mB =06kg_- =0.1 X10 3n3B 6 103kg/m3图(a) A、B共同悬浮:F浮a+F=G+G公式展开: 水g (W+VQ = 水gV + nBg其中 VA= (0.1m) 3=1X10 3n3水VaA=水 VbmB1 103 kg/m333 3 =0.5X10 m液面下降4h-= 3逃S S1 10 3m3 0.5 100.04m233m=0.

32、0125m代入数据:A=0.5 X10 3kg/m3(2) B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降.A漂浮:F浮a=G水 gVA = AgVA533aVa _ 0.5 10 kg/m 10 m液面下降4p=水gAh= 1.0X10 kg/m x 10N/kgX0.0125m= 125Pa.6cm.求:14 .如图所示,将边长为 10cm的正方形物块,放盛有水的水槽内,物块静止时,其下表面距水面(1)物块受到水的浮力大小;(2)取出物块,把一冰块放入水中,冰块也漂浮在水面上,待冰块全部熔化 后,水面高会发生怎样的变化?说明理由.【答案】(1)物块受到水的浮力为 6N; (2)冰

33、块全部熔化后,水面高度不会发生变化;冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积【解析】(1)物块静止时,其下表面距水面6cm,说明物体没有全部浸入水中,漂浮在水面上,根据浮力产生的原因可知,物体受的浮力等于物体下表面受到的压力.下表面受的压强 p=p gh=1x 10 3kg/m3x 10N/kg x 0.06m=600Pa物体底面积 S=10cmK 10cm=100cm2=0.01m2,2物体受的浮力 F浮=F=pS=600Pa0.01m =6N;(2)冰漂浮于水面上,有F浮二p水gV排=6冰,又冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,G水=p水gV水=G冰,由可得:p 水gV排=p水gV水,,V排=丫

34、水,即:冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积.冰块全部熔化后,水面高度不会发生变化.15 .如图所示,将一个体积为1.0 X 10-3m3、重6N的木球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: (p水=1X103 kg/m3, g=10N/kg)(1)木块浸没在水中受到的浮力;(2)细线对木球的拉力;(3)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大;(4)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.【答案】(1)木块浸没在水中受到的浮力10N;(2)细线对木球的拉力是 4N;(3)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积

35、为4X10-4m(4)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了100Pa.【解析】(1)木块浸没在水中时受到的浮力:Fs=p水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX1.0X10-3mi=10N;(2) F 拉=F 浮-G=10N-6N=4N(3)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以 F s=G=6N由 F 浮=p 水 gV排得: V排= F注 =6N=6X 10-4m水g 1 103kg/m3 10N /kg则 Vrn=V-V 排=1.0 X 10 -3n3- 6X 10-4n3=4X 10-401;(4)木块

36、露出水面处于静止后,水面下降的高度:=0.01m,.V 露 _ 4 10 m h =42S 400 10 m则容器底部所受水的压强减小了 : p= p 液g h=1.0 x 10 3x 10X 0.01=100Pa.34,r16.有一体积为400cm木块漂浮在水面上,已知露出水面的体积为总体积的g,求:©取10N/kg)(1)此木块所受浮力大小为多少?(2)此木块的重力是多少?(3)此木块的密度多大?【答案】(1)木块所受浮力大小为 0.8N ;(2)木块受到的重力是 0.8N;(3)木块的密度 0.2 X103kg/m3.【解析】(1)由题知,木块排开水的体积:V排=1V木=1 X

37、400X 10-6m=8X 10-5mi,55木块受到的水的浮力:F 浮=p 水gv 排=1 x 103kg/m3x 10N/kg x 8X 10-5n3=0.8N ;(2)二木块漂浮在水面上,木块受到的重力:G=F浮=0.8N ;(3) 木块的密度:p木= 0.83N=0.2 x 103kg/m3.Vg 400 10 6m3 10N /kg17.将一边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内.待木块静止时,从杯中溢出600g,如图所示: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( g取10N/kg)【答案】(1)木块受到的浮力为 6N;(2)木块的密度为 0.6 X103kg/m3;(3)木块下表面受到的水的压强为600Pa.【解析】(1)木块受到的浮力:F 浮=6排=m排 g=0.6kg x 10N/kg=6N;(2)木块的体积:V木=(0.1m)3=1 x 10 3m3,木块漂浮,G =Fff=6N,G 木=m木 g= p,木块的密度:_ GP 木Vg 1 106 N_ _ 333=0.6 x 10 kg/m .3m3 10N / kg(3)木块下表面受到的水的压力:F=F 浮=6N,.S=0.01m2,,木块下表面受到的水的压强:6NP=二S 1 10 2m2=600Pa18.将一重2N的金属筒容器,开口向

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