2021年中考物理微：浮力计算中考问题（含解析）

专题12浮力计算问题

专题知识点概述

知识点1：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；f=G排浓=P浓gViito

(1)浮力的大小由液体密度P液和排开液体的体积V"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，VxV物，当物体部分浸在液体中时，V”V^(V»,=VH«+V*)。

液体密度P海一定时，V"越大，浮力也越大。

(4)阿基米德原理也适用于气体，其计算公式是：F产P气gVa

知识点2：理解物体漂浮条件

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*.=G的。

⑴因为FkP泄gV怵，G物=P»igV物，又因为F后G物(漂浮条件)所以，PjsgVwPwgV物，

由物体漂浮时V«<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，丫物=丫畦+丫,。

(2)根据漂浮条件F，¥=G物，得：P浓gV”尸P物gV物，

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浓成反比。P1s越大,

V"反而越小。

知识点3：判断物体的浮沉的方法

(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">G物，物体上浮；

F；?<G物，物体下浮；

Fw=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波的大小，就可以判断物体

的浮沉。

Pa>Pw)物体上浮；

P»<P物体卜浮；

PiS=P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。

知识点4：计算浮力的一般方法

(1)压力差法：根据浮力产生的原因F浮=入时一F间卜，一般用于已知物体在液体中的深度，且形状规则的物

体。

(2)公式法：阿基米德原理数学表达式F.G.=P^gV排，这公式对任何受到浮力的物体都适用。计算时已

知P浓和V排

(3)称量法：根据力的平衡原理，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=G«)—F及

(4)平衡法：根据漂浮、悬浮条件F；?=G'这个公式只适用于计算漂浮或悬浮物体的浮力。

知识点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F浮=G物；用线吊在液体中时：

FS-G-G,K；被强制压(按)入液体中时，F?¥=G+F(F为压力或拉力)，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。

注意：在解决比较难的浮力问题时，经常用到二力平衡的思想。

(1)物体漂浮或者悬浮时，物体处于平衡状态，这时浮力等于重力F”?=G

(2)有一个重物压在物体上，物体静止在液体表面或者悬浮在液体中，这时物体的重力加上重物的压力等于

物体在液体中受到的浮力，即F；kG+N

(3)物体挂在弹簧秤下，并且部分或全部浸在液体中，物体平衡时，物体重力等于弹簧秤读数加上物体受到

的浮力，即F"：+F=G

(4)物体在液体里，物体下端用绳拴住挂，并且部分或全部浸在液体中，物体平衡时，物体重力加上绳的拉

力等于物体受到的浮力，F；产G+F

例题解析与对点练习

【例题1】(2021湖北鄂州)如图甲所示，一轻质弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体物块上。已知

物块的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为15cm,弹簧受到拉力作用后，伸长的长度AL与拉力厂

的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物块上表面与水面相平，此时水深30cm。

(1)该物块受到水的浮力；

(2)该物块的密度；

(3)打开出水口，缓慢放水，当弹簧恢复原状时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。

解：（1）物块刚好完全浸没在水中时

Vdi—V«=（0.1m）3=l0-3m3

物块所受浮力

3333

F*=p水gV（|f=l.Ox10kg/mx10/kgx10_m=1ON

（2）由图甲可知，当物块上表面与水面相平时，物块上表面距容器底的距离：〃=30cm,弹簧伸长的长度

AL=30cm-1Ocm-15cm=5cm

由图乙可知，此时弹簧对物块的拉力吊尸5N,物块的重力

G材=尸浮-F捡=10N-5N=5N

物块的密度

mG物5N八7a

p物=—==\\=0.5x1O'kg/nr

1VV^g10-3m3xl0N/kg、

（3）当弹簧恢复原状时•，L“=15cm,此时物块受到的浮力

F六G物=5N

则物块排开水的体积

浮'

F__________5N___________43

Vp一水g1.0xl03kg/m3xlON/kgm

物块浸入水中深度

唳'5xl0-4m3

h^-^-=~----丁=0.05m

S（0.1m）-

此时水的深度

h'=L弹黄+h；^=0.15m+0.05m=0.2m

放水前后水对容器底部压强的变化量

\p=p-p'=p水尸1.Ox103kg/m3x10N/kgx（0.3m-0.2m）=l.Ox103Pa

【对点练习】（2021贵州黔东南）将边长为0.1m均匀、实心的正方体木块投入水中。木块静止时有;的体

积露出水面，如图21所示。（取g-10N/kg）,求：

（1）木块静止时，受到水的浮力是多少？

（2）该木块的密度是多少？

（3）木块静止时，木块底部受到水的压强是多少？

图21

【答案】⑴7.5N

(2)0.75X103kg/m3

(3)750Pa

【例题2】(2020甘肃天水)如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块

M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图

乙所示(g=10N/kg),贝ij：当t=140s时，物块M在水中处于(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;

当t=140s时，水对容器底部的压力大小是；图乙中a的值是；40〜140s时段，浮力对物

体做功是。

【答案】漂浮；15N；8cm；0.32J,

【解析】⑴正方体物块M的体积：V=L3=(0.1m)3=0.001m3；

物块M的质量：m=9=—期一=0.8kg；

glON/kg

3333

物块M的密度：pM=—=-^^—=0.8X10kg/m<1,0X10kg/m；

V0.001m3

即物块的密度小于水的密度，

由图象可知：当t=140s时，水的深度为h=12cm,大于正方体物块M的棱长为10cm；

则根据浮沉条件可知此时物块在水中处于漂浮状态：

(2)当t=140s时，注入水的体积：V^=vt=5mL/sX140s=700mL=7X10-4m\

则注入水的重力：G*=p-KgV-K=1.0X103kg/m3X1ON/kgX7X104m3=7N；

因容器为方形容器，且此时物块处于漂浮状态，

所以此时水对容器底部的压力：F=G木+GM=7N+8N=15N；

(3)山图象分析可知，当t=40s时，物块M刚好处于漂浮状态，则FI=GM=8N,

根据F=p4；gV”可得此时物块M排开水的体积：

V作=F''=---------------=8X10'4m3=800cm3,

P水g1.OX103kg/m3XlQN/kg

由V排=Sivih浸可得9此时水的深度:

S]K（10cm）2

（4）在40-140s时段，物块M上升的高度（等于水面上升的高度）：h'=12cm-8cm=4cm=0.04m,

,

则该过程中浮力对物体做功：W=Fifh=8NX0.04m=0.32J„

【点评】此题是一道力学综合题，熟练运用阿基米德原理、液体压强公式、密度公式，准确分析图象中的

信息，方可解答此题。

【对点练习】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.石料的重为1400NB.石料的重为500N

C.石料的密度为2.8X103kg/m3D.石料的密度为3.2Xl（）3kg/m3

【答案】AC

【解析】本题需要用密度公示与阿基米德原理求解.当石块没有浸入水中时，拉力等于重力，即：F=G=1400N,

故A正确；

根据G=mg得到石料的质量：m=G/g=1400N/1ON/Kg=140Kg

当石块全浸入后，拉力等于重力减去浮力，

F,,=G-Fi=1400N-900N=500N

根据阿基米德原理，F；；=P木gVw得

V"=F滓/PAg=500N/1.0X1o3kg/m3X10N/Kg=5X102m3

23

因为石料完全浸没，V（I=Vn=5X10-m

据P=m/v可知，石料的密度据P=140Kg/5X10-2m3=2.8XICPkg/n?,故C正确.

【点拨】这是用阿基米德原理方法即公式法求解浮力问题的典型题。

【例题3】（2021•四川省达州市）如图所示，底面积为20比加的圆柱形容器置于水平桌面上，柱形物体被

细线拉住静止在水中，该物体下表面受到的压力为22N,上表面受到的压力为10N；剪断细线物体静止后,

液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了300&。g取lON/kq,下列判断正确的是（）

A.剪断细线后，容器对水平桌面的压强变小，

B.该物体的密度为0.75xl^kq/m3

C.剪断细线后，物体静止时所受浮力大小为3N

D.物体的质量为1kg

【答案】B

【对点练习】1.（2021四川眉山）放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器（容器质量不计）底面积为KT4n?,

将一体积为2xl（）Tm3的木块放入水中静止时，有（体积露出水面，如图甲所示；用一根质量和体积不计

的细线把容器底和木块底部中心连接起来，如图乙所示。下列说法中塔送的是（已知：水的密度为

夕水=1.0xl（）3kg/m3,g=10N/kg）

A.木块的密度为0.8xl（）3kg/m3:袋咨3卷

B.木块漂浮时排开水的质量为160g冷崖淳透；囹¥浸；

C.浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N助裕铲芬W法后4

D.甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等

【答案】C

2.（2021湖南娄底）一个长方体木块通过细线与空杯底部相连，先置于空杯的底部（不粘连），如图甲所

示；再缓慢注入水，使得木块上浮，最终停留在水中，如图乙所示。已知木块所受浮力的大小随杯中水的

深度变化如图丙所示，可知在图象的AB段，细线（选填“有”或“没有”）拉力，可求出木块的密

度为kg/m3»（水的密度p=1.0X103kg/m3；g=10N/kg）

【例题4】（2021黑龙江龙东）小彤想测量校园里一小石块密度，她利用弹簧测力计、烧杯及足量的水,

完成了测量，步骤如图所示，小石块所受的浮力为%=N,小石块密度为kg/m,

【答案】12.5x103

【对点练习】1.（2021.黑龙江省伊春市）创新小组自制简易“浸没式密度计”过程如下（已知水的密度为

1.0xK^kq/m3^

（“将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，弹簧测力计示数如图甲所示为4M

（2那小球浸没在水中时，弹簧测力计示数如图乙所示为3M

（3）将小球浸没在某未知液体中时,，弹簧测力计示数如图丙所示为2.8M则经计算即可得出小球的密度为

ka/m3＞未知液体密度为

甲乙丙

【答案】4.0X1031.2X103

2.(2021山东枣庄)如图是小聪同学利用水。弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信

息可知，金属块的重力是N,金属块在水中受到的浮力是N,所测液体的密度是

______kg/m3o(取g=ION/kg)

甲乙丙

【答案】4.8；2；1.2X10'

【例题5】(2021•黑龙江省齐齐哈尔市)如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰),它是0528

型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7XI炉3当驱逐舰以72旧皿的速度匀速直线航行时，受到的阻

力是自身总重力的0.01倍。求：湎水密度近似取1.0xl^k,q/m3)

(“在水面下3加深处，船体受到的海水的压强是多少？

(2)驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？

⑶驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？

(4)驱逐舰满载时以的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？

解：口㈱体受到的海水的压强：

p=p海洲h=l.OxlO^kg/m3xION/kgx3m=3xlO^Pa；

便）满载时，驱逐舰受到浮力：

F滓=G^=m喇=7*1©xicPkgxION/kg=7xK/N；

（3）由F序=p燎产成驱逐舰排开海水的体积：

g=—黑XoV4g=7XL：

4）驱逐舰匀速直线航行时，水平方向受到的牵引力、阻力是一对平衡力，大小相等；竖直方向受到的重

力、浮力是一对平衡力，大小相等。

驱逐舰的重力：

G=F浮=7X1UN,

牵引力F=f=0.016=0.01X7X10^=7X1OPN。

【对点练习】（2021•甘肃省武威市）如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母一山东舰，该舰标准排水量

为5万吨，可同时停放36架歼15舰载机，每架舰载机质量为25吨，g=10N/kg«求：

（“在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？

（2瓶I母在某海域训练，此海域的海水密度l.OZxlO'kg/m：',当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水

的体积减少了多少立方米？/结果保留两位小数；

解：（“航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力：

下滓=G&=m迪=5xlUkgx10N/kg=5xl（fN；

⑸物体所受重力与质量成正比，36架舰载机全部飞离航母后，排开海水的质量减小值:

4mff=m殷载机=36x2.5xKfkg=9.0xl&kg,

由密度公式p=营得，

航母排开海水的体积减少：△/=三=不竽缥%*882.35^3。

专题点对点强化训练

一、选择题

1.（2021黑龙江牡丹江）放在水平桌面上的甲乙两个相同的容器盛有不同的液体，现将两个相同的物块分

别放在两容器中，当物块静止时，两容器中的液面恰好相平，两物块所处的位置如图所示，则（）

A.甲容器中物块排开液体的重力较大_

B.甲容器底受到的压强大

C,乙容器中的液体密度大：£££££££=JKk

D.乙容器中物块受到的浮力大"誓封直容

【答案】B

2.（2021广东省）小明看到清淤作业人员正在将水塘底部的淤泥搬运到船上.他想:水面高度会变化吗？

于是进行了探究:首先，将石块a和不吸水的木块b置于装有水的烧杯中，如题7图所示；然后，将石块a

从水中拿出并轻轻放在木块b上，它们处于漂浮状态，则水面高度将

题7出

A.下降B.上升C.不变D.无法判断

【答案】B

3.（2021•四川攀枝花）如图，体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A刚好完

全漫没入水中，细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3：5,以下说法中不正

确的是（）（p^l.0X103kg/m3）

同B凶

A.B受到的重力为1ON

B.细线对A的拉力为1N

C.A的密度为0.75X103kg/m3

D.B对容器底部的压力为零

【解析】

A.A重6N,B受到的浮力为8N,因为A、B体积相同，所以受到的浮力相同，A受的浮力以=8N；A、

B密度之比为3：5可知

PA/A=GA二6N=3

PBGBGB5

解得

GB=10N

故A正确，不符合题意；

B.细线对A的拉力

F=F「GK=8N—6N=2N

故B错误，符合题意;

C.A的体积

V=工_=_8_x_1_0_-_m_3______

pglxlO3kg/m3xlON/kg

A的密度为

〃入=G.A______6yy_____

=0.75x1()3kg/m，

Pz呢-Q-8xl()7m3xl0N/kg

故C正确，不符合题意;

D.GB=10N,B受到的浮力为8N,细线的拉力为2N,故B对容器底部的压力为0,故D正确，不符

合题意。

故选Bo

4.（2021•山东烟台•13）小明同学在一根细木棒的下端缠绕了一些铁丝然后将它分别置于甲，乙两杯液体

中，静止时的状态如图所示，下列说法正确的是（）

A.甲杯液体的密度较大B.乙杯液体的密度较大

C.木棒在甲杯液体中受到的浮力较大D.木棒在乙杯液体中受到的浮力较大

【解析】

CD.木棒在甲、乙两杯液体中都处于漂浮状态，根据漂浮条件可知，木棒受到的浮力等于自身重力。同一

支木棒重力不变，则两次浮力相等，故CD错误；

AB.由图可知，木棒在甲液体中排开液体的体积大于乙液体中排开液体的体积，而浮力相等，根据F;产p浓

gv排可知，甲杯液体的密度小、乙杯体的密度大。故A错误，B正确。

故选Bo

5.（2021山东临沂）放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中盛有同种液体，体积相等的纵匕两个物体

在液体中静止时，两液面相平，如图所示，则（）

A.物体a的密度大

B.物体b受到的浮力小

C.甲容器底部受到的压力小

D.两容器对桌面的压强一样大

b

甲乙

【答案】D

6.（2021.四川省广安市）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的烧杯中均装有适量的水，将质地均匀，且不吸

水的人两实心体分别放入甲、乙烧杯中，当心人静止时，。有五分之二的体积露出水面，人悬浮于水中，

此时两烧杯液面刚好相平。若将人置于“上一起放入丙烧杯国

中，静止时。的上表面刚好与液面相平，整个过程中水均未\

溢出，下列说法正确的是（）片帚4

A.a的密度是居叁二三||：=：=^S:：=J|：二二二叁二二二二二/

B.。、匕的重力之比为5：3甲乙-一丙

C.a、。的体积之比为5：2

D.图中，甲、乙烧杯对桌面的压力之比为3：2

【答案】C

7.（2021.重庆市）如图所示，质量分布均匀的甲，乙两个正方体叠放在水平地面上，甲放在乙的中央。若乙

的边长是甲的2倍，甲对乙的压强与乙对地面的压强相等，将它们分别放入足够多的水中静止时上下表面

都处于水平位置，正方体乙漂浮且有的3/10体积浸入水中，下列判断正确的是（）

A.甲、乙的质量之比m尹=1：4/——

B.甲、乙的密度之比p尹p乙=3：8甲％

C.甲、乙浸入水中的深度之比八尹=4：3

D.甲、乙在水中静止时所受浮力之比尸件Fz=5:12乙

［答案］C।............

8.（2021内蒙古通辽）两个底面积相同形状不同的容器（GA<GB）盛有同种液体，放在水平桌面上，

液体深度相同，把甲、乙、丙、丁四个体积相同的小球放入两个容器中，小球静止后位置如图所示，两容

器内液体深度依旧相同。下列说法正确的是（）

A.甲球密度小于丙球密度

B.甲球受到浮力大于丁球受到的浮力

C.取出乙、丙小球后，A容器底部受到的液体压强小于B容器底部受到的液体压强

D.取出乙、丙小球后，A容器对桌面的压强变化量大于B容器对桌面的压强变化量

【答案】CD

9.（2021•云南省昆明市）一个气球下挂一个铁块置于水中某一位置，处于静止状态（如图所示人现用手轻轻

向下推一下气球，那么手离开气球后，气球和铁块的运动情况是（）-----------

A.加速向下运动B.匀速向下运动

C.减速向下运动D.仍然处于静止状态

【答案】A

二、填空题

10.（2021山东临沂）2021年4月23日,海军三型主战舰艇----长征18号艇，大连舰、海南舰在海南三

亚某军港集中交接入列。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平出席交接入列活动并登上舰艇

视察，如图所示的大连舰满载排水量大12300t,则其满载时受到的浮力为N（g取10N/kg）；舰载直

升机起飞后，大连舰受到的浮力（选填“变大”“变小”或“不变”）;两只舰艇不能近距离高速并

排航行，是由于两舰艇间水的流速越大，压强越,容易相撞。

【答案】1.23x108变小小

11.（2021湖北襄阳）一金属环中间结有冰块，冰块和金属环的总重为0.71N,将它们放入底面积为lOcm?

的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示），此时冰块和金属环受到的浮力共为—N:过一段时间冰全

部熔化，金属环沉入水底，容器内的水面下降了0.7cm（如图乙所示），则金属环的质量是—g（已知ip冰

=0.9g/cm3,g取10N/kg）

VL

【答案】0.718

12.（2021辽宁抚顺）如图所示，是我国自主研制的世界最先进的常规动力破冰船--------“雪龙2号”,

排水量为14000t,其满载时排开海水的体积为nA所受浮力为No其海面下

5m处受到海水的压强为Pa。（p海水=1.0义lO^kg/m'g=10N/kg）

【答案】1.4X104；1.4X108；5X104；

13.（2020长春模拟）将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中，木块漂浮时有高的体积露出水面，则木块的

5

密度为g/cn?,木块的体积为cm3.

【答案】0.6；5000

【解析】已知水的密度和木块浸入水中、露出液面体积占总体的比例，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，F*=G,

因为F：产P港gV推，G=mg=pgV,

所以P木g内=P木gV,

5

2

PP水=0.6X103kg/m3=0.6g/cm3；

5

⑵据p=@可知，

V

m3000g

木块的体积是：v=M-----------，=5OOOcm3

P0.6g/croJ

三、综合计算题

14.(2021辽宁盘锦)如图所示，容器中水深60a”，电动机以恒定不变的功率，向上匀速提升质量为Mg

的石块，石块在水中上升速度为Q25m作，石块的密度为2.5XJI炉kg加3。若提升过程中，石块受到水的阻

力、绳子自重和摩擦等都不计。佃取1ON/化gj请计算：

(“石块露出水面前，水对容器底的压强；

(2)石块露出水面前受到的浮力；

(3)石块出水后匀速上升的速度。

解：㈤根据液体压强公式”0讪可得石块露出水面前，水对容器底的压强为

V=p,qh=1.0xicPka/m3x10N/k.qx0.6m=6000Pa：

亿I根据密度公式p=吃变形公式V=彳可得物体的体积

y=生---与__.=4X[Ofn3；

。期2.5x10^kg/n^

在石块露出水面前石块排开水的体积就等于自身体积，wv,

根据浮力公式F=pV陋可得石块露出水面前受到的浮力

F=pV洲=l.OxIC^kg/tn3x4x10~4m3xION/kg=4N；

(3)石块重力G=m就=1kgxlON/kg=ION,当石块完全浸没在水中时，因其匀速运动，故绳子拉力广拉

与石块受到的浮力之和等于石块的重力，

即F拉+尸=G,代入数据得F疙+4N=I0N,故F疙=6N。

此时根据P=&可计算出电动机的功率P=F/=6NX0.25nVs=1.5Wo

当石块出水后，只受绳子拉力F与重力，因其匀速上升，故尸=G=1OM

由题干可知电动机功率不变，则「=尸1/=10可*1/=2.5卬，故少=0.15?必。

105.(2021四川自贡)如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方

体形状的物体上。已知物体的边长为10cm。弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后，

伸长的长度4L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。

求：

(1)物体受到的水的浮力。

(2)物体的密度。

(3)打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器

底部压强的变化量。

解：(1)物块刚好完全浸没在水中，则

^=V^=(O.lm)3=lxlO_3m3

物体所受的浮力

O=夕水gKnFl.OxlO'kg/n?xlON/kgxlxl()Tm3=iON

(2)略

(3)由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为

A=24cm

弹簧伸长的长度

AL=24cm-10cm-10cm=4cm

由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为

FZ,=4N

木块的重力

6物=七-七=10N-4N=6N

当弹簧处于没有发生形变的自然状态时

L蚪行10cm

此时物体受的浮力：

/'=G物=6N

6N________

=6x10"]!?

1.0xl03kg/m3xl0N/kg

可得

6x104m3

=0.06m

0.1x0.1m2

此时水的深度

=L弹簧+=10cm+0.06m=0.16m

放水前后水对容器底部压强的变化量

切=〃一〃'=2Kg)二10x1(Pkg/m3x10N/kgx(0.24m-0.16m)=8(X)Pa

16.（2021贵州毕节）3月23日因巨型货轮"长赐"号在苏伊士运河新航道搁浅，导致苏伊士运河"瘫痪"，引

发广泛关注。"长赐”号长约400m，宽约59〃?，满载时总质量为2.2*1炉3吃水深度16所是指船舶浸入水下

部分的最大深度），是目前营运的巨型船舶之一。标准集装箱的尺寸约为：12研长，X2.5列宽）X2.4叫高八

求：

（“一个集装箱总质量为30r,平放在水平地面上，集装箱对地面的压强力。

亿I满载时船底受到海水的压强P2。

⑶）满载时船受到的浮力F阴

【答案】解：何集装箱对水平地面的压力F=G=ma=30tx10N/k.q=3xl（fk.qxlON/k.q=3xl^N,

集装箱在水平地面上的受力面积S=ab=12mx2.5m=30m2；

集装箱对水平地面的压强x1（fpa;

（2）船底所受海水的压强：

P=P海水gh=1.03xlO^kg/ir^xION/kgx16m=1.648xK^PQ

GJ轮船满载时的总质量为2.2Xl^t=2.2XlO^kf）,

满载时总重：G息=mg=2.2xl^kgx10N/kg=2.2x1承里

因为轮船漂浮，所以

17.（2020牡丹江模拟）如图所示，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

4

体积的号（g取10N/kg）。

（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）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。

【答案】（1）木块所受到的浮力为10N；

（2）木块下表面受到水的压强为2000Pa；

（3）要将木块全部浸没水中，需要施加的压力为2.5No

【解析】（1）因为木块漂浮在水面上，

所以木块受到的浮力：F.,=G4；=10N：

（2）木块下表面所处的深度为0.2米，

则木块下表面受到水的压强：p=Pgh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.2m=2000Pa,

(3)根据F3-P*gV"可得，排开液体的体积：

F浮ION,,

V=-....=厂-~=1X103m3；

ttP水g1.0X10Jkg/mdX10NAg

dEE

因为V产《V出所以V木==V排==X1X10-3m3=1.25X10Jm3；

544

木块全部浸没时受到水的浮力：

F，浮=p*gV*=lX103kg/m3X10N/kgX1.25X103m3=12.5N；

木块浸没时，根据力的平衡条件有：F/=G«+F,

贝ij压力