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第=page11页,共=sectionpages11页第=page22页,共=sectionpages22页初中物理浮力计算题专题练习(含答案解析)一、计算题(本大题共45小题,共360.0分)一个实心石块在空气中称重10N,浸没在水中称重6N,求:
(1)石块的质量.
(2)石块所受到水的浮力.
(3)石块的体积.
(4)石块的密度.(g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3)
在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的重为4.9N,浸没在水中称重时,测力计示数为4.5N,求:
(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?王冠的体积是多少?
(2)通过计算说明王冠是否是纯金制成的?(ρ金=19.3×103kg/m3)将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内。待木块静止时,从水槽中溢出了600g水,g取10N/kg,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。
如图所示,一正方体边长为10cm,浸没在水中,上表面离水面的深度为5cm.
求:(1)物体上表面受到水的压强和压力;
(2)物体下表面受到水的压强和压力;
(3)正方体在水中受到的浮力是多少?
在如图所示的甲中,石料在钢丝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.图乙是钢丝绳拉力随时间变化的图象,若不计水的摩擦力.求:(g取10N/kg)
(1)石料的重力
(2)石料浸没在水中时受到的浮力
(3)石料的体积.
某物体在空气中称重是10N,浸没在水中称重是6.8N,求这个物体受到的浮力?
一个机器零件在空气中称重为4N,把它浸没在水中再称为3.5N,g=10N/kg,求:
(1)零件受到的浮力;
(2)零件的质量;
(3)零件的体积;
(4)零件的密度.
一边长为10cm,密度为0.6×103kg/(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块在水面静止时,木块下方所受到水的压力是多大?
冲锋舟在抗洪救灾中发挥了重要作用,如图所示,冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6×104N,假设每人的平均质量为60kg,请计算:
(1)冲锋舟满载时所受的浮力;
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载的人数.
如图所示已知重10长方体块静在水上,浸入在水中的体积木块总体积的45g10N/kg).
求木块所受浮力大小;
若要将木块全浸没水,求至少需要大的压力.
边长是0.1米的正方体,浸在水里,上表面距液面10厘米.则:
(1)物体上表面受到的压力是多少牛顿?
(2)下表面受到的压力是多少牛顿?
(3)所受的浮力是多少牛顿?(取=10牛/千克)
如图所示,一边长为20cm的正方体木块漂浮在水面上,木块浸入水中的深度为12cm。试求:
(1)木块受到的浮力F浮;
(2)木块下表面受到水的压强p;
(3)若正方体木块边长为L,木块浸入水中深度为h,请通过推导证明:木块的密度ρ木=hρ水
一个载有重物的热气球总重力为2000N,在空气中匀速竖直向下运动;其所受到恒定空气阻力为200N。(设气球上升和下降时所受空气浮力和阻力大小不变)(1)气球受到的竖直向上浮力为多大。(要求画受力分析示意图)(2)若该气球需要竖直向上匀速运动,需要减少多少的货N货物。(要求画受力分析示意图)
重为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N,已知容器底面积为100cm2.(g=l0N/kg)求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体浸没水中后,容器对水平桌面增大的压强.
如图,一边长为0.1m,质量为0.6kg的正方体木块,静止在水平桌面上。再用细线系着木块置于容器内的水中静止。求:
(1)木块所受重力大小。
(2)木块的密度。
(3)木块静止在水中时,受到浮力的大小。
有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N.求:
(1)物体的体积;
(2)把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力.
将一质量为4kg的木块放入水中,静止后木块露出水面的体积为2×10−3m3,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块在水中的体积;
(3)木块的密度.
水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)木块B受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计).求:
(1)木块此时受到浮力.
(2)木块的重力.
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积.用弹簧测力计测石块重,其重为10N,若把石块的一半浸没于底面积为200cm2装有水的烧杯中,弹簧测力计的读数为8N,(
g=10N/kg
ρ煤油=0.8×103kg/m3)则:
(1)此石块所受到的浮力是多大?
(2)这种石块的密度是多少?
(3)若把石块全部浸入煤油中,弹簧测力计的读数将变为多大?
(4)有一足够大的水池,在其水平池底竖直放置一段圆木.圆木可近似看作一个圆柱体,底面积0.8m2,高5m,密度0.7×103kg/m3.(g=10N/kg)
(1)未向水池内注水时,圆木对池底的压力和压强分别为多大?
(2)向水池内缓慢注水,在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大?
(3)当向水池内注水深度达到4m时,圆木受到的浮力又为多大?
体积是0.02m3的铝块浸没在水中受到的浮力为多大?若把它浸没在某种液体中所受浮力为160N,这种液体的密度是多大?(g=10N/kg)
如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
(1)水对木块产生的浮力大小.
(2)木块浸入水中的深度.
(3)水在木块下表面上产生的压强大小.
佳佳冷饮店在顾客购买果汁饮料后会免费为其提供冰块,如图是一杯果汁饮料中放有冰块的示意图.已知该饮料的密度为0.98×103
kg/m3,冰块质量为20g,冰的密度为0.9×103
kg/m3,杯子内部底面积为50cm2,杯中饮料的深度为10cm.
求:(1)冰块所受的浮力;
(2)杯底所受的压力.如图是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接,浮筒A的质量为1kg,高为0.22m,B杆长为0.2m,阀门C的上表面积为25cm2,B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当A露出0.02m时,C恰好被A拉开,实现了自动冲水(g取10N/kg).求:
(1)刚拉开阀门C时,C受到水的压强和压力;
(2)此时浮筒A受到的浮力;
(3)浮筒A的密度.
如图所示,水平地面上有一底面积为1.5×10−2m2的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个边长为10cm的正方体物块通过一裉细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N.(g取10N/kg)求:
(1)此时容器底受到水的压强和压力。
(2)此时物块受到的浮力和物块的质量。
(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积。
把体积为500cm3、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ρA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?
排水量为1000t的轮船在河水中航行.
(1)满载时船及所装货物总共有多重?
(2)所受河水的浮力是多少牛?
(3)如果河水密度为1×103kg/m3,船排开水的体积是多少立方米?g取10N/kg.(写出分析和计算过程)
(4)当轮船从河水里开到大海时,它所受的浮力将______(选填“变大”“变水”或“不变”).
物体的质量为1kg,物体置于水中处于漂浮状态,露出的体积占总体积的15,再将物体放在密度为0.8g/cm3的油中.
(1)求物体的密度;
(2)物体放置在油中静止时,处于什么状态.
把体积为1dm3的空心铜球挂在弹簧秤上,浸没在水中静止时,弹簧秤的示数是放在空气中称时的56,已知ρ铜=9.0×103kg/m3.(取g=10N/kg)求:
(1)铜球受到的浮力是多少?
(2)铜球的重力是多少?
底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
将体积为1000cm3,质量为600g的正方体实心木块放入水中,静止时如图所示,求:
(1)木块的密度;
(2)木块在水中静止时受到的浮力.
一个不规则的实心物体,质量为880g,放入装满水的烧杯中,沉入底部,排开8N的水,然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止,g=10N/kg,求:
(1)物体在水中所受的浮力;
(2)物体在盐水中受到的浮力;
(3)物体悬浮时食盐水的密度.
如图所示,一边长为l0cm,密度为0.6g/cm3的正方体木块,用细线系着置于容器内的水中,g=10N/kg.求:
(1)木块所受的浮力大小。
(2)细线的拉力大小。
(3)细线剪断后,当木块静止时,木块露出水面的体积。
2015年5月,我国南方多城市普降特大暴雨形成面积洪灾,在抗震救灾中,某部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.2m3,冲锋舟自重为6000N,假设每人的平均质量为60kg.求:
(1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(2)如图甲所示,水平桌面上有一底面积为5.0×10−3m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积为5.0×10−5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为4.0×10−5m3.求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的质量;
(3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中(一个底面积为2m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为1m3、密度为0.8×103kg/m3的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上.
则:(1)物体A所受到的浮力是多少?
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了多少?(g=10N/kg)如图a所示,边长为10cm的木块放入水中,静止时有25的体积露出水面。如图b所示,将边长为5cm的正方体合金块轻轻放在木块上,木块刚好浸没。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)木块的质量;(2)合金块的密度。
如图所示,一边长为0.1m,密度为0.6g/cm3的正方体实心木块,用细线置于容器的水中.求:
(1)木块所受的重力大小;
(2)木块所受的浮力大小;
(3)当细线剪断后,木块最终静止时,其下表面所受到水向上的压力大小.
如图所示,一艘货轮在码头卸砂铁矿装车。当卸下10m3的砂铁矿并装上汽车后,货轮排开水的体积减少了45m3.若汽车的车轮与地面接触的总面积为1.5m2,问:
(1)卸下的砂铁矿重力大小。
(2)砂铁矿的密度。
(3)砂铁矿装上汽车后对地面的压强增大了多少?
如图所示,一个边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上,已知该木块有15露出水面(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
求:(1)木块下表面受到的压强;
(2)木块受到的浮力.
一艘满载时排水量为7500t的轮船在长江上航行,ρ江水=1.0×103kg/m3.
(1)轮船所受浮力为多少?
(2)轮船浸在水面下的体积为多少?
(3)已知ρ江水<ρ近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”,在会上日本再次无理提出了我国南海问题。为了捍卫国家主权,我军派满载排水量达67500t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻,在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10m处潜行,随即投下重量为100kg的感应式浅水水雷攻击,并成功将敌潜艇击沉。(g=10N/kg、水的密度为1×103kg/m3)问:
(1)航空母舰满载时受到的浮力为多少?
(2)敌潜艇受到水的压强有多大?
(3)如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图,假设欲使水雷悬浮在水中,需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×l03kg/m3、质量为31.25kg的物体,求水雷的密度?(细绳的体积和质量忽略不计小陈刷锅时发现,将锅漂浮在水面上时,水面上升了1.6厘米,将漂浮的锅沉入水底后,水面回落了1.4厘米.水槽可近似看作为一个底面积为0.5m2长方体容器.求:
(1)锅的质量.
(2)该锅的密度.
(3)沉底后锅对容器底部的压力.
一边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止后有五分之二的体积露出水面(g=10N/kg
).试求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的质量;
(3)木块的密度。
答案和解析【答案】1.解:(1)由G=mg可得石块的质量:
m=Gg=10N10N/kg=1kg;
(2)根据称重法可知:浮力F浮=G−F′=10N−6N=4N;
(3)由F浮=ρ水gV排得石块的体积:
V=V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m32.解:(1)王冠在水中受到的浮力:F浮=G−F示=4.9N−4.5N=0.4N;
因为F浮=ρ水gV排,
所以V排=F浮ρ水g=0.4N1×103kg/m3×10N/kg=4×10−5m3.解:(1)木块排出水的重力:G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N,
由阿基米德原理可知:F浮=G排=6N;
(2)木块排开水的体积:V排水=m排ρ水=600g1g/cm3=600cm3,
木块的体积:V木=10cm×10cm×10cm=1000cm3,
因为V排水<V木,
所以木块在水中静止时处于漂浮状态,
因为漂浮时浮力等于重力,
则G木=F4.解:(1)物体上表面所处的深度:
h上=5cm=0.05m,
物体上表面受到水的压强:
p上=ρgh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa,
正方体的底面积:
S=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
由p=FS可得,物体上表面所受到水的压力:
F上=p上S=500Pa×0.01m2=5N;
(2)物体下表面所处的深度:
h下=h上+L=5cm+10cm=15cm=0.15m,
物体下表面受到水的压强:
p下=ρgh下5.解:
(1)由图乙可知,在0~t1时间内,钢绳的拉力不变,此时石料在水面以上,
则石料的重力:G=F=1400N;
(2)由图乙可知,在t2~t3时间内,石料完全浸没在水中,此时钢丝绳的拉力F拉=900N,
则石料浸没在水中时受到的浮力:F浮=G−F拉=1400N−900N=500N;
(3)石料浸没在水中时,由F浮=ρ水gV排可得,石料的体积:
V=6.解:根据称重法测浮力可得,这个物体受到的浮力为:
F浮=G−F示=10N−6.8N=3.2N.7.解:(1)零件受到的浮力F浮=G−F′=4N−3.5N=0.5N,
(2)由G=mg得,零件的质量m=Gg=4N10N/kg=0.4kg;
(3)∵F浮=ρ水gV排,
∴零件的体积:
V=V排=F浮ρ水g=0.5N1×108.解:(1)∵木块完全浸没,
∴V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3,
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N,
(2)G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m9.解:(1)冲锋舟满载时所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.5m3=1.5×104
N;
(2)当冲锋舟满载时
F浮=G总=G自重+G10.解:
因为块漂浮在面上,
木所受到浮力为10N;
处.2m水深度木块下表面受到的强:
以受到的浮力F=G木=10;
所以压F=浮′−木=12.N−10N=25N.
据F浮=ρgV排可知,
木块部浸没时受到浮力:
因V排=45V木所以V木=54V排=54×10−3m=1.25×10−m3;
答:
p=ρh=10×103g/3×10N/k×0.2m=200a.
F′浮11.解:
(1)已知上表面距液面10厘米,则物体上表面受到水的压强:
p上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa,
正方体的面积:
S=0.1m×0.1m=10−2m2,
由p=FS得正方体上表面受到的压力:
F上=p上S=1000Pa×10−2m2=10N;
(2)正方体下表面受到的压强:
p下=12.解:
(1)由阿基米德原理可得,木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×0.2m×0.12m=48N;
(2)木块下表面所受的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(3)因为木块处于漂浮状态,
所以F浮13.解:(1)匀速竖直下降,空气阻力和空气浮力之和与气球的重力平衡,则气球受到的竖直向上浮力F浮=G−F阻=2000N−200N=1800N;受力分析示意图:(2)匀速竖直上升,空气阻力和气球重力之和与空气浮力平衡,则气球重力G=F浮则减少的物体重为:G=G−G=2000N−1600N=400N;受力分析示意图:答:(1)气球受到的竖直向上浮力为1800N;受力分析如图所示;(2)若该气球需要竖直向上匀速运动,需要减少400N货物;受力分析如图所示。
14.解:(1)由图知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数F示=6N,
物体受到的浮力:F浮=G−F示=8N−6N=2N;
(2)物体的质量:m=Gg=8N10N/kg=0.8kg,
由F浮=ρ水V排g得排开水的体积:V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−4m315.解:(1)木块所受重力:
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N。
(2)木块的体积:
V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,
木块的密度:
ρ=mV=0.6kg0.001m3=0.6×103kg/m3。
(3)木块静止在水中时,排开水的体积等于木块的体积,
受到浮力的:
F浮=ρ水g16.解:(1)当把物体一半体积浸入水中时,受到的浮力:
F浮=G−F′=10N−4N=6N,
由F浮=ρgV排可得,物体排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10−4m3,
则物体的体积:
V=2V=2×6×10−4m3=1.2×1017.解:(1)∵木块漂浮
∴F浮=G木=mg=4kg×10N/kg=40N
(2)∵F浮=ρ水V排g
∴V排=F浮ρ水g=40N1.0×103kg/18.解:
(1)木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,
根据力的平衡条件可得,木块B受到的浮力:F浮=GB+F拉=5N+1N=6N;
(2)由F浮=ρgV排可得,排开水的体积:
V排=F浮ρg=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10−4m3,
木块的底面积S木=0.1m×0.1m=1×10−2m2。
木块浸入水中的深度:h′=V排S木=6×10−4m31×10−2m2=0.06m=6cm,
则水的深度h=h′+L=6cm+5cm=11cm=0.11m,19.解:
(1)木块体积V=200cm3=2×10−4m3,
所以木块完全浸没在水中时,V排=V=2×10−4m3,
则受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10−4m3=2N.
(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用;
所以G木+F=F浮,
则G木=20.解:(1)石块受到的浮力:
F浮=G−F拉=10N−8N=2N.
(2)由G=mg可得,石块的质量:
m=Gg=10N10N/kg=1kg,
由ρ=mV可得,石块的体积:
V=mρ石块=1kgρ石块,
它浸在水中的体积为自身的一半,所以:
浸在水中的体积为,
石块受到的浮力:
,
解得:ρ石块=2.5×103kg/m3.
(3)由(1)、(2)可知,石块的质量为m=1kg,密度ρ石块=2.5×103kg/m3
由ρ=mV可得,石块的体积:
V=mρ石块=1kg2.5×10321.解:
(1)圆木的体积:V=0.8m2×5m=4m3,
由ρ=mV得圆木的质量m=ρ木V=0.7×103kg/m3×4m3=2.8×103kg,
圆木重力:
G=mg=2.8×103kg×10N/kg=2.8×104N,
未向水池内注水时,圆木对池底的压力:
F=G=2.8×104N,
圆木对池底的压强:
p=FS=2.8×104N0.8m2=3.5×104Pa;
(2)水位达到1m时,V排1=0.8m2×1m=0.8m3,
圆木受到的浮力:
F浮1=ρ水V排22.解:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,铝块浸没在水中时受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0223.解:
(1)木块的重力:G=mg=6kg×10N/kg=60N;
木块漂浮,所以水对木块产生的浮力:F浮=G=60N.
(2)木块的底面积:S=600cm2=6×10−2m2,
根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=60N1×103kg/24.解:(1)m=20×10−3kg=2×10−2kg
∵冰块漂浮,
∴F浮=G冰=m冰g=2×10−2kg×10N/kg=0.2N;
(2)杯底受到的压强:
25.解:(1)当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒A浸入水的深度为h1=LA−L露=0.22m−0.02m=0.2m,
则水深为:h=h1+L=0.2m+0.2m=0.4m;
则水对盖片C的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa,
由p=FS得水对盖片B的压力:
F=pS=4000Pa×25×10−4m2=10N.
(2)重力GA=mAg=1kg×10N/kg=10N,
对于浮筒A,受到三个力的作用,分别是重力GA、浮力F浮、拉力F;三力的关系是F浮=GA+F;
所以,浮筒A所受浮力:F浮=GA+F=10N+10N=20N;
(3)由F浮=ρ水V排g得浮筒A浸入水的体积:
26.解:(1)水对容器底的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa;
根据p=FS可知水对容器底的压力为:
F=pS=4000Pa×1.5×10−2m2=60N;
(2)木块的体积V=10cm×10cm×10cm=1.0×10−3m3,
木块浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.0×10−3m3=10N;
物体受到三个力的作用:竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力,则物体的重力为:
G=F浮−F=10N−4N=6N;
物体的质量为:m=27.解:(1)容器底受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa;
(2)小球A的质量:
mA=GAg=4N10N/kg=0.4kg,
小球A的密度:
ρA=mAVA=0.4kg500×10−6m3=0.8×103kg/m3;
(3)因为ρA<ρ水,所以小球A将上浮最终漂浮在水面上,
球A静止时,其受到的浮力:F浮=GA=4N;
(4)木球B浸没在水中,则V排=VB=600c28.不变
29.解:(1)因为物体漂浮,F浮=G,
由F浮=ρ液gV排和G=mg=ρgV可得:
ρ水g(1−15)V=ρ木gV,
30.解:(1)铜球浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N;
(2)因拉力是重力的56,所以,F浮=G−F=G−56G=16G;
G=6F浮=6×10N=60N;
31.解:
(1)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=3N,
根据F浮=ρ水gV排得
V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10−4m3
(2)图A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB
公式展开:ρ水g(VA+VB)=GA+GB32.解:(1)已知木块的质量:m=600g=0.6kg,体积V=1000cm3=10−3m3;
木块的密度:ρ=mV=0.6kg10−3m3=0.6×10333.解:(1)由阿基米德原理可得,物体在水中所受的浮力:
F浮=G排=8N;
(2)因物体在盐水中处于悬浮状态,
所以物体在盐水中受到的浮力:F浮′=G=mg=0.88kg×10N/kg=8.8N;
(3)因物体溢出水的体积和自身的体积相等,
所以,由G排=m排g=ρ水V排水g可得,物体的体积:
V=V排水=G排水ρ水g=34.解:(1)由于木块完全浸没在水中,所以V排=V=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3,
木块所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3=10N;
(2)根据G=mg和ρ=mV可得,木块的重力:G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10−3m335.解:(1)冲锋舟满载时所受的浮力F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=12000N.
(2)冲锋舟满载时,应满足:F浮=G+nm人g,
所以最多能承载的人数:n=36.解:(1)已知V排=4.0×10−5m3,
则F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10−5m3=0.4N。
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=0.4N,
则质量m=Gg=0.4N37.解(1)由ρ=mV得:物体A的质量mA=ρAVA=0.8×103kg/m3×1m3=800kg,
则GA=mAg=800kg×10N/kg=8×103N,
因为物体A漂浮于水面上,
所以F浮=GA=8×103N.
(2)由F浮=ρ水gV排得:
V排=F浮38.解:
(1)木块排开水的体积:
V排=35V=35×(0.1m)3=0.0006m3,
木块受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.0006m3×10N/kg=6N,
因为木块漂浮,
所以木块重力:
G=F浮=6N;
木块的质量:
39.解:(1)木块的体积:
V=(0.1m)3=10−3m3,
由ρ=mV可得,木块的质量:
m=ρV=0.6×103kg/m3×10−3m3=0.6kg,
木块所受的重力:
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N;
(2)因木块浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
所以,木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10−3m40.解:
(1)运沙船卸排开水的体积减少了45
m3,减少的浮力
△F浮=ρ水g△V排=1×103kg/m3×10N/kg×45m3=4.5×105N,
卸下的砂铁矿重:
G砂铁矿=△F浮=4.5×105N;
(2)砂铁矿的质量m=G砂铁矿g41.解:
(1)由题可知,木块下表面所处的深度:h=L−15L=45L=45×10cm=8cm=0.08m,
水对木块下表面的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(2)由题可知,木块浸入水中的体积:
V排=(1−15)V=45L3=45×(10cm)3=800cm3=8×10−4m3,
木块在水中受到的浮力:42.解:(1)已知轮船满载时排水量为7500t,
由阿基米德原理可得,轮船受到的浮力:
F浮=G排=mg=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N;
(2)由F浮=ρgV排可得,轮船驶入河里排开水的体积:
V排=F浮ρ水43.解:(1)满载排水量67500t,即m排=67500t;
根据阿基米德原理可得,航空母舰满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108
N。
(2)敌潜艇在水下10m处潜行,它受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa;
(3)根据ρ=mV可得物体的体积:
V物=m物ρ物=31.25kg5×103kg/m3=6.25×10−3m3;44.解:(1)将锅漂浮在水面上时,锅排开水的体积:
V排=S△h1=0.5m2×1.6×10−2m=0.008m3,
根据阿基米德原理和漂浮条件可得:F浮=ρ水gV排=m锅g,
则锅的质量:m锅=ρ水V排=1.0×103kg/m3×0.008m3=8kg;
(2)如图所示,
将漂浮的锅沉入水底后,水面回落了1.4cm,锅实际排开水的深度:
△h3=△h145.解:(1)v=(0.1m)3=0.001m3,
v排=35v=35×0.001m3=6×10−4m3,
木块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10−4【解析】1.(1)知道石块重,利用重力公式求石块的质量;
(2)利用称重法求石块受到的浮力;
(3)利用(2)求得的浮力从而求排开水的体积(石块的体积);
(4)利用密度公式求石块的密度.
本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、浮力的计算,涉及到利用称重法测量物体受到的浮力,属于难题.2.(1)物体受到的重力等于水对物体的浮力加上拉力(弹簧测力计的示数),据此求物体受到的浮力;再利用阿基米德原理F浮=ρ水gv3.(1)已知木块静止时溢出水的质量,则可根据阿基米德原理知道木块受到的浮力;
(2)先算出木块排开水的体积,然后比较木块的体积和排水体积即可知道木块在水中静止时处于漂浮状态,当物体漂浮时F浮=G,由此我们就可以算出木块的质量,最后根据密度公式即可算出木块的密度;
(3)木块漂浮时水对木块下表面的压力等于木块受到的浮力,所以要算木块下表面受到的水的压强,可根据压强公式P=FS算出。
本题综合考查了学生对浮力知识、密度知识、压强知识的掌握和了解。其中在计算第(3)问时,也可以先根据木块的排水体积(浸入水中体积4.(1)知道正方体上表面的深度,根据p=ρgh求出正方体上表面受到水的压强;根据p=FS求物体上表面所受到水的压力;
(2)根据题意求出下表面所处的深度,根据p=ρgh求出正方体下表面受到水的压强,根据F=pS求出下表面所受到水的压力;
(3)根据浮力产生的原因求出浮力的大小,即浮力等于物体上、下表面所受到的压力差.5.(1)由图乙可知,在0~t1时间内,钢绳的拉力不变,此时石料在水面以上,拉力等于重力;
(2)当石料全部浸没后,读出此时的拉力,利用称重法F浮=G−F拉求出石料受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理的公式F浮6.已知物体的重和物体浸没在水中时测力计的示数,用称重法F浮=G−F7.(1)利用称重法求零件受到的浮力;
(2)利用重力公式G=mg可求零件的质量;
(3)利用F浮=ρ水gV8.(1)已知正方体木块的边长,可以计算出体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力;
(2)木块受浮力等于拉力加上重力,据此求绳子对木块的拉力;
(3)木块漂浮,浮力等于木块重力,根据浮力的产生原因可知下表面水对木块的压力即浮力。
木块在水中的浮力要利用浮力的公式来计算,木块漂浮时的浮力要利用漂浮的条件来求,注意公式的选择,因此,解题时选对方法才能起到事半功倍的效果。9.(1)已知冲锋舟满载时排开水的体积,利用阿基米德原理可求出所受的浮力.
(2)漂浮时浮力等于重力,已知冲锋舟的重力和满载时所受的浮力,根据力的合成可求出能承载的人的重力,即可得能承载的人数.
本题考查浮力的计算,再就是考查力的合成问题,是一道常见题.10.由意可知,木块浮在水面上,根据漂浮件求出木水竖直向上的浮力;
根阿基米原理求出排开水的体积即为浸入水中的体然后出物体的积,用阿基德原理求物受到水的浮力;若使浸入水中静止,则F浮′=G+,即可压力.
本考查了生物浮沉件和阿基米德原理液体压强式的理解与掌握,虽知识点但属于基内容,难度不大.11.(1)(2)根据p=ρ液gh求出压强,根据F=pS求出压力;
(3)12.(1)根据F浮=ρ液gV排计算出木块所受到的浮力;
(2)根据13.(1)气球匀速竖直下降,符合二力平衡条件,所受合力为0,向上的浮力与空气阻力的和与向下的重力大小相等;(2)要使气球以同样的速度匀速竖直上升,则向下的重力和空气阻力的和与向上的浮力应相等,空气阻力不变,可计算气球应有的重力,减少的物体重为原重G减去气球应有的重力。
此题考查学生对同一直线上的二力合成和二力平衡条件的理解和运用。14.本题为力学综合题,考查了重力公式、阿基米德原理、密度公式、压强公式、称重法测浮力的应用,易错点在第三问,要知道:物体浸没水中后,容器对水平桌面增大的压力等于物体重力减去弹簧测力计的拉力。
(1)由图知可得弹簧测力计的示数,利用称重法求物体受到的浮力;
(2)利用G=mg求物体的质量,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水V排g求物体排开水的体积,由于物体浸没在水中,物体的体积等于排开水的体积,再利用密度公式求物体密度;
(3)15.(1)利用G=mg计算木块所受重力大小。
(2)木块的密度。
(3)木块浸没在水中时,排开水的体积等于木块的体积,利用阿基米德原理计算受到浮力的大小。
此题考查重力、密度和浮力的计算,难度不大,关键是利用好题目中的隐含条件:木块浸没在水中时,排开水的体积等于木块的体积。16.(1)知道物体的重力和一半体积浸入水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出受到的浮力,根据阿基米德原理求出排开水的体积,进一步求出物体的体积;
(2)根据G=mg=ρVg求出物体的密度,然后与水的密度相比较确定物体投入水中静止时的状态,根据物体漂浮条件求出受到的浮力.
本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、密度公式、重力公式、物体浮沉条件的应用,判断出把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时物体漂浮是关键.17.(1)知道木块的质量可以求重力,根据漂浮条件可求木块所受浮力;
(2)知道浮力可以求V排,V木=V排+18.(1)对木块做受力分析,向上的是浮力,向下受到了自身的重力和细线的拉力,即F浮=G+F拉;
(2)根据求得的木块B受到的浮力,利用F浮=ρgV排变形可求得排开水的体积,然后可知木块浸入水的深度,再加上拉直的细线长,即为水的深度,利用p=ρgh19.(1)木块受到的浮力根据阿基米德原理直接计算得出;
(2)分析木块的受力情况,根据受力平衡时合力为零即可求出木块的重力;
(3)木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力,因此,求出重力即可得到浮力的大小,然后根据阿基米德原理求排开水的体积.
本题考查物体的浮沉条件和阿基米德原理的应用,注意木块在水中的浮力要利用浮力的公式来计算,木块漂浮时的浮力要利用漂浮的条件来求.20.(1)根据F浮=G−F拉即可求出答案.
(2)根据石块的重力求得其质量,再根据浮力求得其密度.
(3)根据F浮=ρgV排21.(1)求出圆木的体积,利用m=ρV求圆木的质量,利用G=mg求圆木重力;未向水池内注水时,圆木对池底的压力等于圆木重力,知道底面积(受力面积),利用p=FS求圆木对池底的压强;
(2)水位达到1m时,求出排开水的体积,利用阿基米德原理求圆木受到的浮力,圆木对池底的压力等于圆木重力减去浮力;
(3)求出当圆木对池底的压力为0时,圆木受到的浮力,根据阿基米德原理求排开水的体积,进而求出浸入深度(水深),和4m比较得出圆木的浮沉情况,再根据物体的漂浮条件求此时受到的浮力.
本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理和漂浮条件的掌握和运用,本题难点在第三问,确定当向水池内注水深度达到422.铝块浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力;铝块浸没在液体中排开液体的体积也和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出这种液体的密度.
本题考查了阿基米德原理的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等.23.(1)根据漂浮条件求水对木块产生的浮力大小.
(2)根据F浮=ρ水gV排求出木块排开水的体积,然后利用V排24.(1)知道冰块的质量,利用重力公式求冰块重,再利用漂浮条件求冰块受到的浮力;
(2)知道饮料深度h,利用液体压强公式求杯底受到的压强,再利用压强定义式求杯底受到的压力.
本题考查了学生对重力公式、物体的漂浮条件、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用,只有圆柱形、方形容器,液体对容器底的压力等于液体重F=G,上口大、下口小的容器F<G,上口小、下口大的容器F>G.25.(1)根据液体压强的公式p=ρgh,可求出压强;再根据压强定义式变形的F=pS,最终求出压力;
(2)根据G=mg求出A的重力,分析浮筒A的受力情况,再根据平衡力知识,可求出浮筒A受到的浮力;
(3)由F浮=ρ水V排g求出浮筒A浸没的体积,根据浸没的深度求出底面积,进而求出浮筒A26.(1)根据液体内部压强的计算公式p=ρgh求出压强,在根据P=FS求出压力;
(2)求出木块的体积就可以知道它浸没时排开水的体积,那么知道了V排和水的密度,则可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力,并可根据F=G−F浮计算出重力的大小;根据密度公式求出物块的质量;
(3)由题意可知,剪断细线后,木块时漂浮在水面上的,则F浮=G27.(1)已知水的深度和密度,利用p=ρ水gh计算容器底受到水的压强;
(2)利用G=mg求出小球的质量,再利用ρ=mV计算小球A的密度;
(3)比较小球和水的密度,根据物体浮沉条件判断小球在水中的状态,然后利用物体漂浮条件计算浮力大小;
(4)由图知,木球B28.解:(1)根据阿基米德原理得F浮=G排;因为轮船漂浮在水上,所以F浮=G船总;
所以船及所装货物的重力:G船总=G排=m排g=1000×1000kg×10N/kg=1×107N,
(2)根据阿基米德原理得轮船所受浮力:
F浮=G排=m排g=1000×1000kg×10N/kg=1×107N,
(3)由F浮=ρ水gV排可得,船排开水的体积:
V排=F浮ρ水29.(1)已知水的密度和物体浸入水中时露出液面体积占总体的比例,根据漂浮时,浮力等于重力求出物体的密度;
(2)根据物体密度与水的密度关系判断物体放入油中时所处的状态.
本题考查浮力公式和浮沉条件的灵活应用,知道物体漂浮时浮力等于重力,会根据密度间的关系确定小球的状态是正确解题的前提与关键.30.(1)因为铜球浸没,利用阿基米德原理计算浮力;
(2)利用弹簧秤的示数变化计算出铜球的重力;
(3)先利用密度公式计算出铜球的质量,再计算出它的实心部分的体积,进而求出空心部分的体积.
本题设计知识多,公式多,考查了学生对阿基米德原理、密度公式、重力与质量等公式的理解和应用.31.(1)根据漂浮浮力等于重力,根据F浮=ρ水gV排得出木块A静止时浸入水中的体积;
(2)根据漂浮浮力等于重力,根据F浮=ρ水gV排得出木块AB静止时浸入水中的总体积;
总体积减去A的体积,就是B的体积;
根据ρ=32.(1)已知木块的质量和体积,直接根据密度公式即可求出木块的密度;
(2)先根据木块和水的密度关系确定木块的状态,然后根据物体漂浮时浮力等于重力,并结合重力计算公式即可求出木块静止时受到的浮力.
本题考查了学生对密度公式、重力公式、漂浮条件的掌握和运用,计算时注意单位统一,1cm33.(1)根据阿基米德原理求出物体在水中所受的浮力;
(2)物体在盐水中处于悬浮状态,受到的浮力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小;
(3)物体溢出水的体积和自身的体积相等,根据ρ=mV和G=mg求出溢出水的体积即为物体的体积,物体悬浮时液体的密度和物体的密度相等,根据密度公式求出物体的体积即为盐水的密度。34.(1)已知正方体木块的边长,可以计算出体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力;
(2)木块受浮力等于拉力加上重力,据此求绳子对木块的拉力;
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