浮力计算题专项训练答案教学教材

此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除浮力计算题专项训练 (三)例1:有一实心金属球，用弹簧测力计在空气中称得重力为 3.9N，将它浸入盛满水的溢水杯中时，有 50ml水从溢水杯中溢出，求：（1）金属球的体积； （2）金属球所受的浮力；（3）金属球浸没在水中称时，弹簧测力计示数；解:（1）金属球的体积：V=50ml=50cm 3=5×10-5m3；（2）金属球所受浮力：浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N；（3）∵G=F示+F浮，金属球浸在水中时弹簧测力计的示数：F示=G-F浮=3.9N-0.5N=3.4N ；例2为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫浮板的密度是 0.1×103kg/m3，体积为 3000cm3。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：1）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力大小。2）当浮板被压没水中静止时，浮板受到双臂压力的大小。解:(1)V=3000cm3=3×10-3m3只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除=m/Vm= V=0.1×103kg/m3×3×10-3m3=0.3kgG=mg=0.3kg×10N/kg=3N只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除漂浮F浮=G=3N只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除(2) 浸没 V排=VF浮'=G排= 水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30NF压=F浮'—G=30N—3N=27N浮力计算题专题专项训练 (四)1.中国第一艘航母﹣﹣“辽宁舰”已于 2012年10月正式服役，其最大吃水深度为 10.5m（指最底部到水面的竖直距离） ，排水量达 6.7×104t，舰载机 50余架，它将为保护我国领土领海发挥重要的作用． （取ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）（1）每次战机从甲板起降前， 机组成员要对甲板进行地毯式排查． 已知飞行甲板长 300m，排查时人的行走速度约为 1.5m/s，则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间？2）当“辽宁舰”达到最大吃水深度时，其底部受到海水的压强为多大？只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除（3）当一架质量为 20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了多少？解：（1）∵v=s/t∴船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间 t== =200s；2）其底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa；3）∵F浮=G舰载机=ρ海水gV排，∴排开海水体积减小量：△V排= = =20m3．答：（1）则船员从船头到船尾进行一次排查需要 200s长时间．（2）此时航母底部受到海水的压强为 1.05×105Pa；2．潜水艇截面如图所示，其总体积为1.5×103m3，艇内两侧有水舱，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1.03×103kg/m3，g取10N/kg）1）水舱未充海水时，潜水艇总重为9.27×106N，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海水中，至少应向水舱充入多重的海水？解：（1）潜水艇受到的浮力 F浮=G艇=9.27×106 N，F浮=ρ海水gV排，∴潜水艇排开水的体积：V排=G/ρ水g=9.27×10^6/1.03×10^3×10=900m3；（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力F浮′=ρ海水gV排′=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N，此时潜水艇的总重力 G′=F浮′=1.545×107N，需要注入海水的重力 G海水=G′-G潜水艇=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N；答：（1）漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是 =900m3．（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入 6.18×106N的海水．浮力计算题专题专项训练 (五)在一只杯中盛满酒精，现把一个质量为45g，体积为50cm3的蜡块轻轻放到酒精中．（ρ酒精=0.8×103kg/m3）问：（1）当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？（2）放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量多少？（3）若将上述酒精换成水，则当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？3-53，g=9.8N/kg；解：m蜡=45g=0.045kg，V蜡=50cm=5×10m（1）ρ蜡=m÷v=45g÷50cm3==0.9×103kg/m 3∵ρ蜡＞ρ酒精只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除∴蜡块沉没在酒精中， V排=V蜡，F浮=ρ酒精?g?V排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.392N；（2）蜡块沉没在酒精中， V溢=V蜡，m溢=ρ酒精?V溢=0.8×103kg/m3×5×10-5m3=0.04kg=40g；（3）∵ρ蜡＜ρ水∴蜡块在水中是漂浮；F浮=G蜡=m蜡?g=0.045kg×9.8N/kg=0.441N．2、质量为0．27kg的苹果漂浮在水中时，约有 1／10的体积位于水面以上，如图所示，请解答： (g取10Nkg)(1)苹果受到的浮力大小。(2)苹果的体积。(3)苹果的密度。解：(1)苹果的重：G=mg=0．27kg×10N／kg=2．7N因苹果漂浮 故F浮=G=2．7N(2)由F浮=G排= 水gv排只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除由题意知：∴只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除(3)苹果的密度：浮力计算题专题专项训练 (六)1．如图所示，将体积为0.001m3的正方体木块，放入盛有水的水槽中．待木块静止时，其下表面距水面0.06m，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：1）木块下表面受到水的压强大小；2）木块受到的浮力大小；3）木块的密度大小．解：（1）木块下表面受到水的压强： p= ρgh=1.0 ×103kg/m3×10N/kg ×0.06m=600Pa ；（2）正方体木块的边长：L= =只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除=0.1m，木块受到的浮力： F浮=ρgL2h=1.0×103kg/m3×10N/kg ×（0.1m）2×0.06m=6N ；（3）因木块漂浮，则m木g=ρ木Vg=F浮，所以ρ木只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除= ==0.6×103kg/m32、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： （g=10N/kg）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：（1）由F浮=ρ液V排g得：F浮=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N(2)木块静止在水面时，由于漂浮，所以F浮=G=6NV排’浮水33×10N/kg=6.010×-4m3=F/ρg=6N/1.0×10kg/m只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除V露=V-V’×10-3m3-6.010×-4m3=4.0×10-4m3排=1.03）h减=V露/S=4.0×10-4m3/400×10-4m2=0.01m由p=ρ液hg得：p=1.0×103kg/m3×0.01m×10N/kg=100Pa浮力计算题专题专项训练 (七)1.有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体， 当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中 （如图所示），观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示．（ g=10N/kg）试根据表中所给条件求：1）当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强；2）圆柱体的质量；3）圆柱体的密度．解：（1）当圆柱体浸入深度为 3.0cm时，h=3.0cm=0.03m其底面所受的压强p= ρgh=1.0 ×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300pa圆柱体的质量m=G/g=3N/(10N/kg)=0.3kg当圆柱体浸入深度达2.4cm时，圆柱体已全部浸没，此时圆柱体所受到的浮力F 浮=3N-2.4N=0.6N 依F浮=ρgV排得圆柱体的体积圆柱体的密度 .如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱休，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变化关只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除系的数据图象。已知 水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求：(1)圆柱体的重力。（2）圆柱体浸没时受到的浮力。(3)圆柱体的密度。(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。(1) G=F=12N(2)F浮=G-F=12N-4N=8N(3) F浮=G排= 液gV 排V= ==0.8×10-3m3只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除===1.5×103kg/m3(4)刚刚浸没在水中时圆柱体下底处的深度为 h=4cm=0.04m.所以刚浸没时下表面受到水的压强为 :只供学习与交流此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除p= gh=1×103kg/m3×10N／kg×0.04m=400Pa浮力计算题专题专项训练 (八)某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是55g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示） ．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了 0.5cm（如图乙所示），若容器的底面积为 10cm2，已知ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3．求：（1）冰块中冰的体积是多少立方厘米？（2）石块的质量是多少克？（3）石块的密度是多少千克每立方米？解：设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，石块的体积为V2；冰和石块的总质量为m，其中冰的质量为m1，石块的质量为m2．（1）由题意得，冰的体积减去熔化成水后的体积，就是水面下降的体积，即：2）m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×50×10-6m3=45×10-3kg=45g．故m2=m-m1=10g．（3）由ρ水gV=mg得V2=V-V1=55cm3-50cm3=5cm3=2g/cm3=2×103kg/m3所以石块的密度2.学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动．（p水=1.0×103kg/m3，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．解：（1）∵木块漂浮，由F浮=G得，木块受到的浮力：F浮=G木=m木g=750×10-3kg×10N/kg=7.5N；