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文档简介
浮力的计算题综合一、计算题1.一只圆形平底玻璃杯重,底面积为,深度为,最多能装的水。如图所示,水平桌面上装满水的该玻璃杯中漂浮着一个的小球,g取,,求:(1)小球受到的浮力;(2)玻璃杯底受到水的压力;(3)水平桌面受到玻璃杯的压强。2.在物理老师组织的“造船”比赛中,要求每个学生用一块质量为120g的橡皮泥造一艘小船,然后看谁的小船装载的“货物”最多。最后,小强同学造的小船以装载了180g的“货物”获胜。如图所示,已知容器的底面积为0.04m²,放入小船后水深13cm,取g=10N/kg,求:(1)小船所受的浮力;(2)小船排开水的体积;(3)水对容器底部的压力和压强。3.如图所示,将一个1kg小球浸没水中,此时绳子的拉力为5N。已知水的密度,g取10N/kg。求:(1)小球完全浸没在水中受到的浮力大小;(2)小球完全浸没在水中排开水的体积;(3)小球的密度。4.如图所示,将重为3N,底面积为150cm2装有水的薄壁(不计厚度)柱形溢水杯,放置在水平的压力传感器上,此时压力传感器的示数为30N。用轻质细线悬挂一重20N、高15cm、底面积为60cm2不吸水的圆柱体,现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求(1)溢水杯中水的质量;(2)圆柱体未浸入水中时,溢水杯中水对溢水杯底部的压强;(3)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的拉力。5.如图甲所示,一圆柱形容器静止在水平地面上,物体M是一个棱长为10cm、重为8N的正方体,水平放置在容器底部。以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取10N/kg,水的密度为。请计算:(1)物体M的密度是多少?(2)当t=100s时,物体M受到的浮力是多少?(3)当t=40s时,水对容器底部的压强是多少?6.在水平桌面上放置一底面积为100cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有12cm高的某种液体(如图甲)。小军用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入某种液体中,圆柱体的高为5cm、底面积为20cm2、重力为3N,当圆柱体全部浸没在液体中后弹簧测力计的示数为2N;当圆柱体下表面距液面为10cm时,系圆柱体的细线恰好松开了,圆柱体沉入容器底部(液体未溢出),如图乙所示,求:(1)圆柱体浸没在液体中时所受到的浮力;(2)液体的密度;(3)圆柱体沉入底部时,液体对容器底部的压强。7.市面上有一种防溺水手环,如图,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的二氧化炭气体会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的。某次,小富去海边游泳,已知小富的质量,小富的密度接近于水的密度,已知,g取,忽略手环体积和自重,求:(1)小富浸入海水中的深度是0.5m时,海水对小富的脚底的压强是多少?(2)当小富走入水中,有体积浸入水中时,小富在水中受到的浮力是多少?(3)小富漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保他的安全。8.如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为6N;将该木块静置于平放的盛水容器中,如图乙,木块有的体积露出水面;用竖直向下的压力F压该木块时,如图丙,木块刚好全部浸入水中且静止。求∶(1)图乙中木块所受的浮力大小;(2)木块的密度;(3)图丙中力F的大小。9.某水陆两栖汽车,该汽车具备应急浮水功能,如图是该汽车行驶在水面的情景。已知该汽车的总质量为4t,每个车轮与地面的接触面积为,在水中行驶时汽车底盘距离水面达0.8m,水的密度取,g取10N/kg。求:(1)该汽车空载时漂浮在水面上所受浮力;(2)该汽车空载时对水平路面的压强;(3)该汽车在水中行驶时底盘受到水的压强。10.小聪在学习“浮力”时,做了一个观察鸡蛋悬浮的实验。实验步骤如下:先在水平桌面上放置一个底面积为的圆筒形容器(简壁的厚度可忽略不计),向容器中注入10cm深的水。再取一个鸡蛋,称得其质量为55g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,如图甲所示,此时测得水面升高了0.5cm;然后,逐步向容器中加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮起来为止,如图乙所示。取,求:(1)鸡蛋沉至容器底部时,水对容器底的压强;(2)鸡蛋沉至容器底部时,受到的浮力;(3)鸡蛋悬浮时,受到的浮力。11.小明将重6N、底面积、深度10cm的薄壁圆柱形容器,放置在水平桌面上,其中盛有6cm深的水,如图所示,然后将一质量为2.7kg的实心正方体铝块放入水中。(已知,g取10N/kg)求:(1)铝块的体积多大?(2)未放铝块时容器对水平桌面的压强为多少?(3)放入铝块后,水对容器底部的压强增加了多少Pa?12.如图,在容器中盛有适量的水,用细线向下拉着长方体物块浸没在水中。已知物块重力为1N,上、下表面的面积均为10cm²,且上表面距水面30cm;细线对物块的拉力为3N。不计细线重力,,g取10N/kg,求:(1)物块在水中受到的浮力。(2)物块下表面受到水的压力。(3)物块的高度。13.如图所示,立方体木块A上压一重物B,木块A恰好完全浸在水中,AB系统处于静止状态,水刚好充满容器。已知木块的体积是重物的10倍,木块的体积为10cm3,木块的密度为0.8×103kg/m3,水的密度为1.0×103kg/m3,水的深度为1m,g=10N/kg。求:(1)水在容器底部产生的压强;(2)重物的密度;(3)如果把重物A轻轻的推入水中,AB都再次平衡时,通过计算判断容器中水位下降的体积或溢出容器的水的体积。14.水平桌面上的圆柱形容器内装有适量水,正方体木块可漂浮在水面上。现将一小铁块轻轻放在木块上,木块上表面刚好和水面齐平,如图所示。已知容器底面积为400cm2,木块边长为10cm,小铁块重4N,水的密度为1.0×103kg/m3。g取10N/kg。求:(1)此时木块受到的浮力;(2)木块的密度;(3)轻轻取走铁块后,水对容器底产生的压强的变化量。15.如图,A是一个底面积为的足够高的圆柱型容器,里面盛有15cm深的水。B是底面边长均为10cm,高为15cm的实心长方体,密度为。将A、B放在同一水平桌面上。水的密度为,g取,求:(1)长方体B对水平桌面的压强;(2)把长方体B竖直立放在A容器中,静止时B所受的浮力;(3)把长方体B竖直立放在A容器中,静止时水对容器A底部的压强(水未溢出容器)。16.运载火箭海上发射是一种新型、高效、灵活、经济的发射模式,我国执行长征十一号火箭海上发射任务选用的是“德渤3号”驳船作为发射平台,如图甲所示。该平台总长接近160m,宽近40m,时速为每小时20多公里,全电力推进,具有快速调载功能。不同载重时,“德渤3号”的吃水深度(指船下表面浸入海水部分的深度)会发生变化,其排开海水的质量m与吃水深度h的关系如图乙所示,其中2.4m是“德渤3号”空载时的吃水深度。已知“德渤3号”空载时排开海水的体积是,与空载时相比,“德渤3号”满载时下表面受到的海水压强变化了,若海水密度取。求:(g=10N/kg)(1)“德渤3号”空载时受到的浮力;(2)“德渤3号”满载时的吃水深度。17.如图所示,一个底面积为的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高0.15m,内盛有0.1m深的水。(,取)。求:(1)容器内水的质量;(2)水对容器底部的压强;(3)把一个质量为4.5kg的实心物块放入水中后,下沉至底部,容器对桌面压强的增加量是2000Pa,求物块的密度大小?18.边长10cm、质量为0.6kg的正方体物体放入盛有某种液体的容器中,物体漂浮在液面上如图甲所示。求:(1)物体的密度;(2)物体(如图甲)漂浮时,此时物体下表面的压强;(3)若从漂浮状态用力缓慢向下压物体,发现当物体向下运动2cm时,液面也正好上升2cm。此时物体刚好浸没在液体中(如图乙),液体的密度是多少?19.端午节是我国四大传统节日之一,在这一天人们纷纷用插艾草、挂菖蒲、吃粽子、赛龙舟、绑五色绳等不同民俗方式度过。丽丽同学在家帮妈妈包粽子时,一质量为m1=50g的圆柱形薄壁容器中加入适量糯米后放入水槽中,圆柱形容器静止时如图。圆柱形容器高度为20cm、截面积为100cm2,(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:(1)水对圆柱形容器底部产生的压强;(2)圆柱形容器中糯米的质量m2。20.如图甲所示,底面积为,且重为10N的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有深度为10cm的水,再把棱长为0.1m的实心正方体A(不吸水),用细线悬挂固定在该容器正上方静止时,正方体A有的体积浸入水中,如图乙所示(,g取)求:(1)甲图容器中水对容器底的压强;(2)乙图正方体A受到的浮力;(3)相比甲图,乙图中水对容器底增大的压强大小;(4)解开细线,将正方体A缓缓放入水中,正方体A静止后(容器中水未溢出),相比甲图,容器对桌面的压强增大了1000Pa,求正方体A的密度。21.小竹想利用量筒、水和细针测出一个木块的密度。首先,在量筒中倒入适量的水,读出示数为20mL,再把木块轻轻放入量筒的水中,木块漂浮,读出示数为25mL,用一根细针把木块全部压入水中,读出示数为30mL。(g取10N/kg)求:(1)木块的体积是多少m3?(2)木块的重力是多少N?(3)木块的密度是多少kg/m3?22.2020年11月10日,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909米,创造了我国载人深潜的新纪录,标志着我国的深潜事业又迈上了一个崭新的台阶。如图所示为“奋斗者”号载人潜水器的海试现场,潜水器的前端有三个观察窗,每个观察窗的表面积大约是200cm2。(ρ海水=1.0×103kg/m3)求:(1)当潜水器下潜到距离每个观察窗300米深度时,每个观察窗受到海水的压力是多少?(2)若潜水器满载时,潜入海水中的排水量按9000t计算,它受到海水的浮力是多少N?(3)请你利用所学物理知识解释:“奋斗者”号全海深载人潜水器的浮沉为什么不采用排水法而是通过调整潜水器两侧压载铁的重力来实现下潜上浮技术呢?23.如图所示,2024年6月10日,亚洲首艘圆筒型“海上油气加工厂”——“海葵一号”最后一根锚链完成锁紧固定,像“拴马桩”一样将其牢牢固定在海面上,在我国珠江口盆地的流花油田安家落户。“海葵一号”是集原油生产、存储、外输等功能于一体的高端海洋装备,由近60万个零部件组成,总重达3.7万吨,相当于3万辆小汽车,高度接近30层楼,主甲板面积相当于13个标准篮球场,最大储油量达6万吨,每天能处理约5600吨原油,它的设计寿命长达30年,可连续在海上运行15年不回坞。海水的密度为ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)海水下10m深处产生的液体压强?(2)刚安装好的“海葵一号”受到的浮力?(3)达到最大储油量时,“海葵一号”排开海水的体积增加多少?24.如图甲,一个厚度均匀的圆柱形玻璃杯放在水平桌面上,已知杯子重为5.5N,其外底面积,内底面积,将该玻璃杯(内有质量可忽略的空气)倒扣于水中,静止时如图乙所示,此时杯口与外部水面的高度差。求:(1)图甲中,玻璃杯对桌面的压强;(2)图乙中,杯口处的水产生的压强;(3)图乙中,杯子排开水的体积;(4)图乙中,杯子内外水面的高度差。25.一支工业密度计的质量为36g,其粗细均匀的部分标有0.6—1.8g/cm3(量程),刻度部分长度为20cm。求:(1)密度计漂浮在水中受到的浮力;(2)粗细均匀部分的横截面积;(3)密度为0.8g/cm3的刻度线到密度最小的刻度线间的距离。26.有一口枯井可近似看作是一个深5m、内部横截面积为的圆柱体容器,此井中有一根密度为、长为4m、横截面积为的可近似看作圆柱体的圆木,为了将此圆木打捞上来,人们想了一个办法,即向枯井中注水,当枯井注满水后,圆木会露出水面,可以方便打捞上来。求:(水的密度为,g取10N/kg,不计水的损失)(1)枯井中没有注水时,圆木对水平井底的压强;(2)向井中加100kg水时,圆木受到井底的支持力;(3)枯井注满水时,若圆木仍然竖直,圆木露出水面的长度。27.“海斗”号自主遥控水下机器人,简称“海斗号”是我国首台突破一万米下潜深度的水下机器人和潜水器,重为4.6×103N,体积为0.4m3,现用钢绳将“海斗号”缓慢放入海水中浸没并匀速下降。(海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:(1)浸没时“海斗”号无人潜水器受到的浮力是多大?(2)浸没时钢丝绳的拉力是多大?(3)当“海斗”号下潜到10000m深度时,受到的海水压强为多少?潜水器上有一面积为0.05m2的钢化玻璃窗口,窗口受到海水的压力为多大?28.一个实心均匀的圆柱体A直立放在水中,静止时有体积露出水面。如图所示,A的重力为12N,底面积为20cm2。求:(1)此时圆柱体受到水的浮力大小是多少?(2)此时圆柱体底部距离水面的深度是多少?(3)若在物体A上再加一个物体B,使物体A上表面和正好水面相平,则所加的物体B的重力是多少?29.小清河大桥施工时,要向河中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入河水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力、钢绳拉力的变化如图乙所示,:求:(1)曲线①②哪条是浮力随h变化的图像;(2)构件所受的最大浮力;(3)构件的密度。30.钓鱼竿(图甲)上配有浮标和铅坠。钓鱼时,浮标和铅坠的位置如图乙所示,浮标的体积为15cm3(质量不计),铅坠体积为0.5cm3。当浮标的体积浸入水中时,钓线a处于松弛状态,铅坠刚好在水面下0.6m处(不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量)。求:(1)铅坠受到水的压强;(2)浮标受到水的浮力;(3)铅坠的重力。31.如图,小明手拿着一个体积的物体静止在水中,容器中水的深度。若已知小明的手对该物体施的力。(、)则:(1)此时水对容器底的压强有多大?(2)此时该物体受到的浮力有多大?(3)试分析并计算该物体的重力可能为多大?32.如图所示,将重为4N的石块轻轻放入装满水的溢水杯中,石块静止时弹簧测力计的示数为2N,求:(1)求石块的浮力(2)求石块排开水的质量(3)求石块的体积33.在物理实践活动中,小志同学想用橡皮泥做“船”使其浮在水面上,并探究橡皮泥“船”的装载能力。他用一体积为的橡皮泥做成一只“船”放入水中漂浮,并试着向其中添加物体,发现最多只能装载的物体,如图所示。小志通过查阅相关资料知道橡皮泥的密度为。已知水的密度为,g取。求:(1)这块橡皮泥所受到的重力是多少?(2)若该橡皮泥“船”某处浸入水中的深度为,则该橡皮泥“船”在该处受到水的压强为多少?(3)这只橡皮泥“船”空载时排开水的体积为多少?(4)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少?34.现有一新型材料制成的实心长方体,其体积为V,将其放入水中,静止时有四分之三体积露出水面。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(1)求该材料的密度;(2)如果该新型材料制成的长方体长为4m,宽为2m,高为3m。①求该长方体的受到的重力;②将一头大象牵上该长方体,长方体吃水深度为1.5m。求箱子底面受到水的压强;③求大象的质量。35.如图所示,盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N,底面积为,容器中水重为6N,水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中,静止时容器中的水未溢出。已知物体A的体积为。(g取10N/kg)求:(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强;(2)物体A在水中静止时沉底,A受到浮力的大小。36.“曹冲称象”是家喻户晓的典故,某兴趣小组受此启发,找来一个上端开口的空透明圆筒,底部用细线系一块质量适当的铁块,然后将其静止放置在水中,如图甲所示,此时圆筒浸入水中的深度为5cm,水面与圆筒A点相平,利用此装置标上刻度后放入水中,可以方便地测量出物体的质量。在圆筒内放上一个物体后,如图乙所示,圆筒浸入水中的深度为10cm,水面与圆筒B相平。已知圆筒底面积为100cm2,装置始终处于漂浮状态,圆筒始终竖直。则:(g取10N/kg)(1)图甲中圆筒下表面受到水的压强;(2)如果用此装置测物体质量,圆筒A点标为0kg刻度线,则B点的刻度线对应的质量应为多少千克?(3)如此装置能测量物体的最大质量为3kg,则圆筒的高度至少为多少。37.如图所示的容器中水深30cm,甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知甲的质量为0.2kg,乙的质量为0.15kg、体积为,求:(g取10N/kg)(1)水对容器底部的压强;(2)乙物体所受浮力;(3)甲物体受到细线的拉力;(4)请简要说明:剪断细线后,甲、乙两物体都静止时,容器底部受到水的压强变化情况。38.如图是“打捞浮筒”,它可用于港内、航道、海上突发性、灾难性应急抢救、打捞、空浮筒体积(含空腔部分)为,质量为。已知海水的密度约为,忽略浮筒体积变化和筒内气体质量。(g取10N/kg)(1)既然称为浮筒,它如何沉入水下?它又如何才能从水下浮上水面?(2)浮筒浸没在水中受到的浮力是多少?(3)1个浮筒充满气后,最大能够提供多大的拉力(不计内部气体的重力)?39.如图甲所示,正方体物块正由弹簧测力计拉着缓慢浸入水中,物块受到的拉力F与其下表面浸入水中的深度h之间的关系如图乙所示。g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。(1)正方体物块的质量是多少?(2)当正方体物块恰好浸没在水中时,其下表面所受水的压强是多少?(3)当正方体物块的下表面浸入水中的深度为6cm时,弹簧测力计的示数是多少?40.儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目。游戏者被关进了一个直径2.5m的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推进水中,游戏者在球中玩耍时,球始终浮在水面,如图所示。已知水的密度为,塑料球和球内气体的质量共计为15kg,若某次游戏中游戏者的质量为50kg,g取10N/kg,求:(1)塑料球在水中所受的浮力大小;(2)塑料球排开水的体积;(3)水面下10cm深处,水对塑料球面积为的某表面产生的压力大小。41.如图所示,底面积为80厘米2圆柱形轻质薄筒A(即筒重不计)里装有10厘米深的煤油,它漂浮在水槽B的水面上时排开水的体积为640厘米3.现将石块浸没在煤油中,煤油液面上升到11.25厘米深度,此时,筒A排开水的体积为900厘米3。(ρ煤油=0.8×103千克/米3)求:(1)放入石块前,煤油对筒A底部的压强;(2)放入石块后,筒A受到的浮力;(3)石块的密度。42.潜水艇通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。我国海军某094型战略核潜水艇的总体积为1.3×104m3,核潜艇水舱未充海水时满载总质量为1.2×104t,海水密度取1.03×103kg/m3。求:(1)如图甲所示,潜艇水舱未充海水满载时漂浮在水面,潜水艇受到的浮力;(2)如图乙所示,潜水艇完全潜入海水中悬浮时受到的浮力;(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。43.如图所示,底面积,顶部开口面积容器装有水,水深共40cm,其中窄处水深10cm。边长为10cm的正方体A通过10cm轻绳与体积为的合金B相连,保持静止,绳端张力为4N。已知,求:(1)物体A的质量(2)物体B的密度(3)剪断轻绳后,水对容器底部压强变化量44.某实验小组进行了如下实验:①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示。已知ρ水=1×103kg/m3,取10N/kg,问:(1)该小球的体积是多少?(2)该小球的密度有多大?(3)未知液体的密度有多大?45.为对中国天眼(FAST)的反射面板进行健康体检,FAST调试组研制了“微重力蜘蛛人系统”,它使用一个装有配重及厚度不计的氦气球,未充入氦气时气球和配重总重1580N。“蜘蛛人”质量为60kg,充满氦气后体积为200m3。某次检测到水平反射面时,反射面受到的压力恰好为0。求:(ρ空气=1.29kg/m3,忽略“蜘蛛人”及配重受到的空气浮力)(1)“蜘蛛人”所受的重力;(2)氦气球受到的浮力;(3)氦气球内氦气的密度。46.2022年11月21日,我国迄今水下考古发现的体量最大的木质沉船——长江口二号古船成功实施整体打捞。图甲,是古船整体迁移工程主作业船“大力号”在完成定位桩的沉桩。若定位桩沿竖直方向以0.06m/s的速度匀速下降。且“大力号”对定位桩的拉力F与时间t的变化如图乙所示。(定位桩最终全部浸没水中。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,g=10N/kg。)求:(1)定位桩的质量;(2)定位桩浸没在水中时,受到的浮力;(3)定位桩的密度。47.新入学大荔中学的小杨,第一次进入琳琅满目的高中物理实验室,探索的渴望如雨后春笋拔节生长。他联系初中学习的相关知识设计了下面探究实验:在弹簧测力计下挂一个圆柱体,从盛水的烧杯上方缓慢下降,浸没后继续下降(但未触底),记录了弹簧测力计示数和圆柱体下降高度的数据,并描绘了如图所示图像。请你帮助小杨求:(1)圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力;(2)圆柱体的体积;(3)圆柱体的密度。48.如图所示,将一个体积为、重8N的木块用细线系在底面积为的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够多的水使木块被浸没时,求:(1)木块浸没在水中受到的浮力;(2)木块浸没在水中时,细线对木块的拉力;(3)剪断细线后,木块处于静止时,容器底部所受水的压强变化了多少Pa?49.如图所示,烧杯和水的总质量是1kg,烧杯与水平桌面的接触面积是200cm2,将一个质量是700g、体积是1000cm3的立方体A用细线吊着,然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中,,g取10N/kg。(1)求A受到的浮力;(2)求细线对A的拉力;(3)若剪断绳子,水没有溢出,求烧杯对水平桌面的压强。50.自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中,如图甲所示。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化,已知,,,求:(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小;(2)砖块的密度;(3)砖块刚好完全浸没时,其下底面所受的压强。51.如图甲所示,高为25cm、重4N的柱形容器,底部中央固定有一根体积不计竖直放置的轻质细杆,细杆上端固定一质地均匀的正方体A。现向容器内加水,容器底受到的液体压强随加入水的体积变化如图乙,当加水时,杆对A的力恰好为0,求:(1)轻杆的长度;(2)A浸没时,杆对A的作用力;(3)当加水时,容器底对桌面的压强为多少。52.如图甲所示,水平桌面上有一足够高的薄壁圆柱形容器,一质量为0.6kg、底面积为、高为10cm的圆柱形玻璃杯A(未盛水)漂浮在容器内的水面上,A的底部通过细绳与一质量为0.24kg的实心金属块B相连。此时A、B在水中均处于静止状态,细线未拉直(B未与容器底部紧密接触,细线不可伸长且质量、体积忽略不计)。向容器中缓慢注水,细线对A的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为,g取。求:(1)细线未拉直时,水对玻璃杯A底部的压强大小;(2)时刻,玻璃杯A所受的浮力大小;(3)实心金属块B的密度。53.如图甲所示是小张同学探究浮力产生原因的实验装置。它是由薄壁规则的柱形容器A和B构成的连通器,A的底面积为,B容器底的正中间部分有一个面积为的方形孔,B容器的底面积为。现将边长为10cm的正方体木块C放在B容器中,且木块C与容器B底部的方形孔密合覆盖,然后向B容器缓慢注入13.5cm深的水,如图乙所示,发现木块C没有上浮,静止在B容器底部。g取10N/kg,求:(1)图乙中木块C上表面受到水的压强;(2)为使木块C上浮,小张向A容器内缓慢注水,如图丙所示,当A容器内水位到达23cm时,木块C对B容器底部压力刚好为零,刚好上浮,停止加水,求木块C的密度;(3)当木块C上浮至静止时,水对容器A底部的压强。54.底面积为的平底圆柱形容器内装有适量的水放置在水平桌面上,现将体积为、重为的木块A轻轻放入容器内的水中,如图甲所示;若将一重为的物体B用细绳系于A的下方,将它们放入水中静止时,恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出)。求:(取,不计绳重及其体积)(1)图甲中木块A静止时排开水的体积;(2)物体B的密度;(3)图乙相对于图甲,容器底部增加的液体压强。55.某同学学习了浮力知识之后,设计了一个测量固体密度的装置(仅用于不吸水、不溶于水的固体)。如图甲所示,将适量的配重颗粒装入横截面积为S的薄壁圆筒中,并封闭筒口;将圆筒放入盛有适量水的薄壁大容器中,大容器的横截面积是圆筒的横截面积的5倍。圆筒静止后,测得圆简底部到水面的距离为h0,用记号笔在圆筒对应水面位置标记“O”,把大容器的水面位置标记为初始水位线。然后将待测物体用细线挂在圆筒下方,放入水中静止后(细线的质量、体积忽略不计,物体始终不触底)如图乙所示,分别测出圆筒静止后水面到“O”点和到初始水位线的距离h1和h2,水的密度为,g为已知量。求:(1)圆筒和配重颗粒的总重;(2)待测物体的体积;(3)待测物体的密度。56.科创小组设计了水库自动泄洪控制装置(如图所示),将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h0=15cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零。”水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB=50cm2,高hB=25cm,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。(1)B的质量为多少g?(2)刚触发报警装置时,B浸入水中的深度h2为多少cm?(3)为了提高防洪安全性,警戒水位需要比原设计低5cm,B物体(不改变形状)应该换成密度多少的材料刚好合适?参考答案1.(1)0.6N;(2)3N;(3)3500Pa【解析】解:(1)小球漂浮在水中,受到的浮力等于重力(2)玻璃杯底受到水的压强为玻璃杯底受到水的压力为(3)水平桌面受到玻璃杯的压力为水平桌面受到玻璃杯的压强为答:(1)小球受到的浮力为0.6N;(2)玻璃杯底受到水的压力为3N;(3)水平桌面受到玻璃杯的压强为3500Pa。2.(1)3N;(2)3×104m3;(3)52N,【解析】解:(1)漂浮在水面上的小船所受浮力等于重力,故浮力为(2)小船排开水的体积(3)容器底部受到的压强容器底部受到的压力答:(1)小船所受的浮力为3N;(2)小船排开水的体积为3×104m3;(3)水对容器底部的压力为52N,压强为。3.(1);(2);(3)【解析】解:(1)小球的重力为小球静止,受力平衡,故浮力为(2)小球完全浸没在水中排开水的体积(3)浸没时排开水的体积等于小球的体积,即则小球的密度答:(1)小球完全浸没在水中受到的浮力为5N;(2)小球完全浸没在水中排开水的体积为;(3)小球的密度为。4.(1)2.7kg;(2);(3)11N【解析】解:(1)根据题意可知,溢水杯放在水平压力传感器上,溢水杯和水的总重力为则溢水杯中水的重力为水的质量为(2)根据可得,圆柱体未浸入水中时,柱形溢水杯中水对溢水杯底部的压强为(3)圆柱体刚好浸没时,排开水的体积根据可得,圆柱体浸没时受到的浮力为细线对圆柱体的拉力为答:(1)溢水杯中水的质量为2.7kg;(2)圆柱体未浸入水中时,溢水杯中水对溢水杯底部的压强为;(3)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的拉力为11N。5.(1);(2)8N;(3)800Pa【解析】解:(1)物块M的体积物体M的质量物体M的密度(2)物块的密度小于水的密度,由图可知,当t=40s时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,当t=100s时,物体M处于漂浮状态,物体M受到的浮力(3)当t=40s时,正好是物块M处于刚刚开始漂浮的状态,物体排开水的体积水的深度水对容器底部的压强答:(1)物体M的密度是;(2)物体M受到的浮力是8N;(3)水对容器底部的压强是800Pa。6.(1)1N;(2)1×103kg/m3;(3)1300Pa【解析】解:(1)圆柱体的重力为G=3N,圆柱体浸没在液体中后弹簧测力计的拉力为F拉=2N,由称重法可得,圆柱体浸没在液体中时所受到的浮力(2)圆柱体的体积圆柱体全部浸没后排开液体的体积,根据阿基米德原理可知液体的密度(3)从圆柱体刚刚进入到沉入容器底部时,液体的深度增加量为液体的高度液体对容器底部的压强答:(1)圆柱体浸没在液体中时所受到的浮力为1N;(2)液体的密度为1×103kg/m3;(3)圆柱体沉入底部时,液体对容器底部的压强为1300Pa。7.(1)5×103Pa;(2)250N;(3)0.01m3【解析】解:(1)根据可得,海水对小富脚底的压强p=ρ水gh=1.0×103×10N/kg×0.5m=5×103Pa(2)由得,人的体积为当小富走入水中,有体积浸入水中时,该运动员在水中受到的浮力为(3)人漂浮时,受到的浮力为由得,此时排开水的体积为气囊体积为答:(1)小富浸入海水中的深度是0.5m时,海水对小富的脚底的压强是5×103Pa;(2)当小富走入水中,有体积浸入水中时,小富在水中受到的浮力是250N;(3)小富漂浮时,气囊体积至少0.01m3,才能确保他的安全。8.(1)6N;(2);(3)4N【解析】解:(1)由图甲可知,木块的重力G=6N,图乙中木块漂浮,所以木块受到的浮力(2)图乙中木块排开水的体积由题意可知木块的体积木块的质量木块的密度(3)图丙中木块浸没在水中时受到的浮力则压力答:(1)图乙中木块所受的浮力大小为6N;(2)木块的密度为;(3)图丙中力F的大小为4N。9.(1);(2);(3)【解析】解:(1)该汽车空载时漂浮在水面上所受浮力为(2)该汽车空载时对水平路面的压强为(3)该汽车在水中行驶时底盘受到水的压强为答:(1)该汽车空载时漂浮在水面上所受浮力为;(2)该汽车空载时对水平路面的压强为;(3)该汽车在水中行驶时底盘受到水的压强为。10.(1);(2)0.5N;(3)0.55N【解析】解:(1)鸡蛋沉至容器底部时水对容器底的压强(2)鸡蛋沉至容器底部时,排开液体的体积受到的浮力(3)鸡蛋悬浮时,受到的浮力答:(1)鸡蛋沉至容器底部时,水对容器底的压强为1.5×103Pa;(2)鸡蛋沉至容器底部时,受到的浮力为0.5N;(3)鸡蛋悬浮时,受到的浮力为0.55N。11.(1)1000cm3;(2)800Pa;(3)300Pa【解析】解:(1)正方形铝块的体积(2)容器内水的重力未放铝块时容器对水平桌面的压力未放铝块时容器对水平桌面的压强(3)因铝块密度比水大,放入正方形铝块后,铝块会沉底,则水位增加的高度水对容器底部增加的压强答:(1)铝块的体积为1000cm3;(2)未放铝块时容器对水平桌面的压强为800Pa;(3)放入铝块后,水对容器底部的压强增加了300Pa。12.(1)4N;(2)7N;(3)40cm【解析】解:(1)浸没在水中的物块,受重力、拉力、浮力的作用而静止,由力的平衡条件可得(2)物块上表面受到水的压强为水在物块上表面产生的压力为物块下表面受到水的压力为(3)由于物块浸没在水中,物体体积即为排开水的体积,可得物块的高度为解:(1)物块在水中受到的浮力为4N;(2)物块下表面受到水的压力为7N;(3)物块的高度为40cm。13.(1)1×104Pa;(2)2×103kg/m3;(3)1×106m3【解析】解:(1)水在容器底部产生的压强(2)立方体木块A上压一重物B,木块A恰好完全浸在水中,此时AB整体处于漂浮状态,AB整体的重力A的重力为重物的重力重物的密度(3)如果把重物A轻轻的推入水中,由于A的密度小于水的密度,B的密度大于水的密度,则AB都再次平衡时,A漂浮,B沉底,A受到的浮力等于A的重力,即B受到的浮力为AB整体受到的浮力减小了由得,容器中水位下降的体积答:(1)水在容器底部产生的压强1×104Pa;(2)重物的密度2×103kg/m3;(3)如果把重物A轻轻的推入水中,AB都再次平衡时,容器中水位下降的体积或溢出容器的水的体积1×106m3。14.(1)10N;(2);(3)【解析】解:(1)木块的体积为此时木块恰好浸没,受到的浮力为(2)木块和铁块整体漂浮,浮力等于重力,所以木块的重力为则木块的密度为(3)木块和铁块整体漂浮,浮力等于重力,轻轻取走铁块后,浮力变化量为根据力的相互作用,水对容器底产生的压力变化量为则轻轻取走铁块后,水对容器底产生的压强的变化量为答:(1)此时木块受到的浮力为10N;(2)木块的密度为;(3)轻轻取走铁块后,水对容器底产生的压强的变化量为。15.(1)2250Pa;(2)15N;(3)2250Pa【解析】解:(1)水平面上物体对桌面的压力和自身的重力大小相等,所以正方体对水平桌面的压强所以B对水平地面的压强(2)因为B的密度大于水的密度,把B放在A容器中B会浸没,长方体B受到的浮力(3)把B放在A容器中,容器内水面上升后的高度此时A容器中水的深度水对容器底部的压强答:(1)长方体B对水平桌面的压强为2250Pa;(2)把长方体B竖直立放在A容器中,静止时B所受的浮力为15N;(3)把长方体B竖直立放在A容器中,静止时水对容器A底部的压强为2250Pa。16.(1);(2)4.2m【解析】解:(1)空载时受到的浮力(2)据知,与空载时相比,满载时时吃水的深度变化满载时的吃水深度h1=h+∆h=2.4m+1.8m=4.2m答:(1)“德渤3号”空载时受到的浮力为;(2)“德渤3号”空载时的吃水深度为4.2m。17.(1);(2);(3)【解析】解:(1)根据题意可知,容器内水的体积为由可得,容器内水的质量为(2)水对容器底部的压强为(3)正方体的重力为正方体放入水中后容器对桌面压强的增加量为2000Pa,由公式可知,正方体A放入水中后容器对桌面压力的增加量为因为,所以有水溢出,溢出水的重力为溢出水的体积为容器内增加的体积为物体受到的浮力因为浮力小于重力,因此物体A完全浸没,则物体A的体积为物体A的密度为答:(1)容器内水的质量;(2)水对容器底部的压强;(3)物块的密度大小为。18.(1)0.6×103kg/m3;(2)600Pa;(3)1×103kg/m3【解析】解:(1)正方体物体的体积为V=(10cm)3=1000cm3=1×103m3物体的密度为(2)正方体物体的底面积为S=(10cm)2=100cm2=0.01m2漂浮时,浮力等于物体的重力,即F浮=G=mg=0.6kg×10N/kg=6N由浮力产生的原因知,此时下表面受到的压力等于物体受到的浮力,即F=F浮=6N由知,此时物体下表面的压强为(3)从漂浮状态用力缓慢向下压物体,发现当物体向下运动2cm时,液面也正好上升2cm,此时物体刚好浸没在液体中,说明漂浮时物体浸入的深度为h=10cm-2cm-2cm=6cm由p=ρgh知,液体的密度为答:(1)物体的密度为0.6×103kg/m3;(2)物体(如图甲)漂浮时,此时物体下表面的压强为600Pa;(3)若从漂浮状态用力缓慢向下压物体,发现当物体向下运动2cm时,液面也正好上升2cm。此时物体刚好浸没在液体中(如图乙),液体的密度是1×103kg/m3。19.(1)1.6×103pa;(2)1.55kg【解析】解:(1)圆柱形容器浸入水中的深度为h=20cm4cm=16cm=0.16m水对圆柱形容器底部产生的压强为(2)圆柱形容器漂浮在水面上,装有糯米的容器总重与所受浮力相等,则
装有糯米的容器漂浮在水面,则
代入数据有解得。答:(1)水对圆柱形容器底部产生的压强为1.6×103Pa;(2)圆柱形容器中糯米的质量m2为1.55kg。20.(1)1.0×103Pa;(2)6N;(3)300Pa;(4)2×103kg/m3【解析】解:(1)水对容器底的压强(2)正方体A排开液体的体积A物体受到的浮力是(3)根据力的作用是相互的,A物体受到向上6N的浮力,则水就受到A物体向下6N的压力,所以水对容器底增大的压强是(4)将A物体放入水中后容器对桌面的压强增大了1000Pa,则容器对桌面增大的压力是容器对桌面增大的压力大小等于A物体的重力,即A物体的质量为A物体的密度为答:(1)甲图容器中水对容器底的压强为1.0×103Pa;(2)乙图正方体A受到的浮力为6N;(3)相比甲图,乙图中水对容器底增大的压强为300Pa;(4)正方体A的密度为2×103kg/m3。21.(1)1×105m3;(2)0.05N;(3)0.5×103kg/m3【解析】解:(1)由题意知,水的体积为20mL,把木块全部压入水中时,总体积为30mL,因此木块的体积为V木=30mL20mL=10mL=10cm3=1×105m3(2)由题意知,把木块轻轻放入量筒的水中,木块漂浮,量筒的示数为25mL,可知排开水的体积为V排=25mL20mL=5mL=5cm3=5×106m3根据浮与沉的条件和阿基米德原理可知,木块的重力等于其漂浮时受到的浮力,即G木=F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×5×106m3×10N/kg=0.05N(3)木块的密度答:(1)木块的体积是1×105m3;(2)木块的重力是0.05N;(3)木块的密度是0.5×103kg/m3。22.(1)6×104N;(2)9×107N;(3)见解析【解析】解:(1)当潜水器下潜到距离每个观察窗300米深度时,受到的压强为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa每个观察窗受到海水的压力为F=pS=3×106Pa×200×104m2=6×104N(2)若潜水器满载时,潜入海水中的排水量按9000t计算,它受到海水的浮力为F浮=G排=m排g=9000×103kg×10N/kg=9×107N(3)在深海环境中,随着水深的增加,海水对潜水器的压力也会急剧增大。如果采用排水法,就需要潜水器内部有能够承受这种巨大压力的密封结构,这无疑会增加潜水器的设计难度和制造成本。而通过调整潜水器两侧压载铁的重力更为直接和高效。答:(1)当潜水器下潜到距离每个观察窗300米深度时,每个观察窗受到海水的压力是6×104N;(2)若潜水器满载时,潜入海水中的排水量按9000t计算,它受到海水的浮力是9×107N;(3)在深海环境中,随着水深的增加,海水对潜水器的压力也会急剧增大。如果采用排水法,就需要潜水器内部有能够承受这种巨大压力的密封结构,这无疑会增加潜水器的设计难度和制造成本。而通过调整潜水器两侧压载铁的重力更为直接和高效。23.(1)1.03×105Pa;(2)3.7×108N;(3)5.83×104m3【解析】解:(1)海水下10m深处产生的液体压强(2)因为“海葵一号”漂浮在海水中,根据二力平衡可得受到的浮力(3)达到最大储油量时,“海葵一号”仍漂浮在海水中,所以所以答:(1)海水下10m深处产生的液体压强1.03×105Pa;(2)刚安装好的“海葵一号”受到的浮力3.7×108N;(3)达到最大储油量时,“海葵一号”排开海的体积增加5.83×104m3。24.(1)440Pa;(2)600Pa;(3)550cm3;(4)4cm【解析】解:(1)图甲中,玻璃杯对桌面的压强(2)图乙中,杯口处的水产生的压强p水=ρ水gh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa(3)图乙中,杯子漂浮,杯子受到的浮力F浮杯=G=5.5N杯子排开水的体积(4)将玻璃杯和进入杯子中的水看做一个整体,整体排开水的体积V排=S1h1=125cm2×6cm=750cm3受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×750×106m3=7.5N整体漂浮在水中,则F浮=G总=G容+G水水的重力G水=F浮G=7.5N5.5N=2N水的体积杯子内水的深度杯子内外水面的高度差h2=h1h水=6cm2cm=4cm答:(1)图甲中,玻璃杯对桌面的压强是440Pa;(2)图乙中,杯口处的水产生的压强是600Pa;(3)图乙中,杯子排开水的体积是550cm3;(4)图乙中,杯子内外水面的高度差是4cm。25.(1)0.36N;(2)2cm2;(3)7.5cm【解析】解:(1)漂浮时,密度计所受的浮力等于自身的重力,即F浮=G=mg=36×103kg×10N/kg=0.36N(2)当液体密度为0.6g/cm3时,密度计排开液体的体积为当液体密度为1.8g/cm3时,密度计排开液体的体积为因为刻度部分长度为20cm,可知粗细均匀部分的横截面积为(3)当液体密度为0.8g/cm3时,密度计排开液体的体积为密度为0.8g/cm3的刻度线到密度最小的刻度线间的距离为答:(1)密度计漂浮在水中受到的浮力为0.36N;(2)粗细均匀部分的横截面积为2cm2;(3)密度为0.8g/cm3的刻度线到密度最小的刻度线间的距离为7.5cm。26.(1);(2)240N;(3)1.2m【解析】解:(1)圆木的重力为根据可得,枯井中没有注水时,圆木对水平井底的压强为(2)向井中加100kg水时,水的体积为水高为根据阿基米德原理可得,圆木受到的浮力为圆木受到井底的支持力为(3)且,所以注满水后,圆木漂浮,根据物体的浮沉条件可得,此时圆木受到的浮力为此时圆木排开水的体积为圆木浸入水中的深度为圆木露出水面的长度为答:(1)枯井中没有注水时,圆木对水平井底的压强为;(2)向井中加100kg水时,圆木受到井底的支持力为240N;(3)枯井注满水时,若圆木仍然竖直,圆木露出水面的长度为1.2m。27.(1)4×103N;(2)600N;(3)108Pa,5×106N【解析】解:(1)浸没时“海斗”号排开的水的体积为此时“海斗”号无人潜水器受到的浮力是(2)浸没时钢丝绳的拉力是(3)当“海斗”号下潜到10000m深度时,受到的海水压强为由得,窗口受到海水的压力为答:(1)浸没时“海斗”号无人潜水器受到的浮力是4×103N;(2)浸没时钢丝绳的拉力是600N;(3)当“海斗”号下潜到10000m深度时,受到的海水压强为108Pa;潜水器上有一面积为0.05m2的钢化玻璃窗口,窗口受到海水的压力为5×106N。28.(1)12N;(2)0.6m;(3)8N【解析】解:(1)圆柱体漂浮在水面,受到的浮力等于自身重力,即(2)由可知,圆柱体排开水的体积圆柱体浸没在水中的高度因此圆柱体底部距离水面的深度是0.6m。(3)A的高度为若在物体A上再加一个物体B,使物体A上表面和正好水面相平,则A排开液体的体积将A和B看做一个整体,则此时该整体受到的浮力为该整体仍旧处于漂浮状态,由物体浮沉条件可知,其受到的浮力等于自身重力,即则,因此所加的物体B的重力是8N。答:(1)此时圆柱体受到水的浮力大小是12N;(2)此时圆柱体底部距离水面的深度是0.6m;(3)若在物体A上再加一个物体B,使物体A上表面和正好水面相平,则所加的物体B的重力是8N。29.(1)②;(2);(3)【解析】解:(1)由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,由可知浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图像是图乙中的②。(2)从乙图中可以看出,当构件完全浸没时下表面到水面的距离为2m,则构件边长为2m,构件的体积当构件完全浸没时受到的浮力最大,构件所受的最大浮力(3)由图乙可知,构件完全浸没时,拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力,关系为所以构件的重力构件的质量所以构件的密度答:(1)曲线②哪条是浮力F1随h变化的图像;(2)构件所受的最大浮力;(3)构件的密度。30.(1)6×103Pa;(2)0.1N;(3)0.105N【解析】解:(1)铅坠受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6×103Pa(2)浮标受到水的浮力(3)浮标的质量不计,则它的重力不计,所以浮标受到的拉力F=F浮=0.1N铅坠受到水的浮力F浮坠=ρ水gV排坠=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×106m3=0.005N铅坠受到重力、浮力和拉力而平衡,则铅坠的重力G坠=F浮坠+F=0.005N+0.1N=0.105N答:(1)铅坠受到水的压强是6×103Pa;(2)浮标受到水的浮力是0.1N;(3)铅坠的重力是0.105N。31.(1)2000Pa;(2)2N;(3)1.6N或2.4N【解析】解:(1)水对容器底的压强(2)图示中,物体浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积,物体受到的浮力(3)小明对物体施加0.4N的力,物体处于静止,当施加的力方向向下时,物体受到竖直向下的力有重力和手的力,竖直向上的浮力,则重力G1=F浮F=2N0.4N=1.6N若施加的力方向向上,则物体受到竖起向下的重力和竖起向上的浮力、手的力作用,则重力G2=F浮+F=2N+0.4N=2.4N答:(1)此时水对容器底的压强有2000Pa;(2)此时该物体受到的浮力有2N;(3)该物体的重力可能为1.6N或2.4N。32.(1)2N;(2)0.2kg;(3)2×10−4m3【解析】解:(1)根据称重法可得,石块所受浮力(2)根据阿基米德原理可得,石块排开水的重力石块排开水的质量(3)因为石块完全浸没,故石块的体积等于石块排开水的体积答:(1)石块的浮力为2N;(2)石块排开水的重力为0.2kg;(3)石块的体积为2×10−4m3。33.(1)0.3N;(2)120Pa;(3);(4)0.45N【解析】(1)橡皮泥的质量为橡皮泥的重力为(2)则该橡皮泥“船”在该处受到水的压强为(3)这只橡皮泥“船”空载时排开水的体积为(4)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为答:(1)这块橡皮泥的重力是0.3N;(2)橡皮泥“船”某处浸入水中的深度为1.2cm,该处受到水的压强为120Pa;(3)这只橡皮泥“船”空载时排开水的体积为;(4)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为0.45N。34.(1);(2),,【解析】解:(1)由题可知,长方体漂浮在水面上,受到的浮力等于它的重力,即变形得解得,该材料的密度为(2)①长方体的体积为该长方体的受到的重力为②箱子底面受到水的压强为③长方体排开水的体积为长方体受到的浮力为求大象的质量为答:(1)该材料的密度为;(2)①该长方体的受到的重力为;②箱子底面受到水的压强为;③大象的质量为。35.(1)800Pa;(2)1.5N【解析】解:(1)根据液体压强公式p=ρgh得,物体A未放入水中时,水对容器底的压强(2)若物体A在水中静止时沉底,那么A受到的浮力就等于它所排开的水的重力,根据水的密度和排开水的体积,我们可以求出排开水的质量排开水的重力,即为A受到的浮力答:(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强为800Pa;(2)物体A在水中静止时沉底,A受到浮力的大小为1.5N。36.(1)500Pa;(2)0.5kg;(3)35cm【解析】解:(1)圆筒浸入水中的深度为5cm,圆筒下表面受到水的压强(2)在圆筒内放上一个物体后,圆筒浸入水中的深度为10cm,圆筒浸入深度增加排开水的体积增加了放入的物体的重力等于增加的浮力,即物体的质量(3)若利用此装置测量物体的最大质量为3kg,即放入3kg物体圆筒受到浮力的增加量为由阿基米德原理可知,此时圆筒排开水的体积的增加量为则圆筒浸入水中深度的增加量为则圆筒的高度至少为5cm+30cm=35cm。答:(1)图甲中圆筒下表面受到水的压强为500Pa;(2)则B点的刻度线对应的质量应为0.5kg;(3)圆筒的高度至少为35cm。37.(1);(2)0.25N;(3)1.25N;(4)见解析【解析】解:(1)水对容器底部的压强(2)乙浸没在水中,乙物体所受浮力(3)静止时,甲受到的细线的拉力大小等于乙受到的细线的拉力大小,即乙的重力为甲受到的细线的拉力大小为(4)剪断细线后,甲、乙两物体都静止时,甲上浮最终漂浮,乙沉底。甲受到的浮力减小,排开水的体积减小,所以水面下降,水对容器底部的压强减小。答:(1)水对容器底部的压强3×103Pa;(2)乙物体所受浮力0.25N;(3)甲物体受到细线的拉力1.25N。38.(1)见解析,见解析;(2);(3)【解析】解:(1)将浮筒充满水,浮筒可沉入水下;向筒内充气将水全部排出,浮筒将上升最终浮出水面。(或用配重将浮桶沉入水底;摘掉配重后利用浮桶的浮力将使它上升最终浮出水面)。(2)根据可得,浮筒浸没在水中受到的浮力为(3)根据题意可知,浮筒所受的重力为则1个浮筒充满气后,最大能够提供的拉力为答:(1)将浮筒充满水,浮筒可沉入水下;向筒内充气将水全部排出,浮筒将上升最终浮出水面。(或用配重将浮桶沉入水底;摘掉配重后利用浮桶的浮力将使它上升最终浮出水面)。(2)浮筒浸没在水中受到的浮力是;(3)1个浮筒充满气后,最大能够提供的拉力为。39.(1)1.5kg;(2)1.0×103Pa;(3)9N【解析】解:(1)当h=0时,拉力的大小和物块的重力相等,即G=F=15N所以正方体物块的质量(2)正方体物块恰好浸没在水中时,其下表面浸入水中的深度为10cm,此时其下表面所受水的压强(3)正方体物块浸没在水中时,受到的浮力正方体物块的下表面浸入水中的深度为6cm时,受到的浮力弹簧测力计的示数F示=GF'浮=15N6N=9N40.(1)650N;(2)0.065m3;(3)1N【解析】解:(1)游戏者和塑料球的总重力因为游戏者和塑料球在水中漂浮,所以塑料球在水中所受的浮力F浮=G=650N(2)由F浮=ρ水gV排可得,塑料球排开水的体积(3)水面下10cm深处,水对塑料球某表面的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa水对塑料球某表面产生的压力F=pS=1000Pa×10×10−4m2=1N答:(1)塑料球在水中所受的浮力大小650N;(2)塑料球排开水的体积0.065m3;(3)水面下10cm深处,水对塑料球面积为的某表面产生的压力大小1N。41.(1)800Pa;(2)9N;(3)3.6×103kg/m3【解析】解:(1)放入石块前,筒A受到的浮力为煤油对筒A底部的压力为煤油对筒A底部的压强为(2)放入石块后,筒A受到的浮力为(3)放入石块前后,筒A始终漂浮,浮力和总的重力相等,则可求出石块的重力为石块浸没在煤油中,排开煤油的体积等于石块的体积为石块的密度为答:(1)放入石块前,煤油对筒A底部的压强为800Pa;(2)放入石块后,筒A受到的浮力为9N;(3)石块的密度为。42.(1)1.2×108N;(2)1.339×108N;(3)1.39×106kg【解析】解:(1)潜艇水舱未充海水满载时漂浮在水面,漂浮等于重力核潜艇水舱未充海水时满载重力为潜水艇受到的浮力(2)根据可知,潜水艇完全潜入海水中悬浮时受到的浮力(3)潜水艇悬浮在海水中时,浮力等于总重力,则此时潜水艇的总重力为潜水艇的总质量为水舱中充入海水的质量答:(1)潜艇水舱未充海水满载时漂浮在水面,潜水艇受到的浮力为1.2×108N;(2)潜水艇完全潜入海水中悬浮时受到的浮力1.339×108N;(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。43.(1)0.6kg;(2);(3)【解析】(1)物体A受到的浮力为由题意得物体A处于平衡状态,对物体A进行受力分析,受到竖直向下的重力和拉力,竖直向上的浮力,得物体A的质量为(2)物体B受到的浮力为由题意得物体B处于平衡状态,对物体B进行受力分析,受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,得物体B的密度为(3)剪短细绳后A所受浮力大于重力,所以A会上浮,最终漂浮。此时A受到的浮力为A排开水的体积为由题知,A排开水的体积变化量为水的高度变化量为剪断轻绳后,水对容器底部压强变化量为答:(1)物体A的质量为0.6kg;(2)物体B的密度为3×103kg/m3;(3)剪断轻绳后,水对容器底部压强变化量为100Pa44.(1)1×104m3;(2)5×103kg/m3;(3)2×103kg/m3【解析】解:(1)由图得,测力计的示数为0.2N,小球的重力为5N;小球浸没在水中时测力计的示数为4N,则小球浸没在水中受到的浮力为此时小球排开水的体积为小球的体积,由得(2)该小球的密度(3)小球浸没在液体中时测力计的示数为4N,则小球浸没在液体中受到的浮力为此时小球排开液体体积等于小球的体积,由得,未知液体的密度为答:(1)该小球的体积是1×104m3;(2)该小球的密度有5×103kg/m3;(3)未知液体的密度有2×103kg/m3。45.(1)600N;(2)2580N;(3)0.2kg/m3【解析】解:(1)“蜘蛛人”质量为60kg,根据重力的公式可知,该蜘蛛人受到的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N(2)氦气球充满氦气后体积为200m3,浸没于空气中,排开空气的体积等于气球自身的体积,空气的密度为ρ空气=1.29kg/m3,则该气球受到的浮力为F浮=ρ空气gV排=1.29kg/m3×10N/kg×200m3=2580N(3)反射面受到的压力恰好为0,根据受力分析可知,氦气球受到的浮力刚好等于气球重力、配重重力、人的重力和球内氦气的重力之和,故气球内氦气的重力为G氦气=F浮G总重G=2580N1580N600N=400N由密度公式可知,氦气球内氦气的质量为故氦气的密度为答:(1)“蜘蛛人”所受的重力为600N;(2)氦气球受到的浮力2580N;(3)氦气球内氦气的密度0.2kg/m3。46.(1)8.4×104kg;(2)3×105N;(3)2.8×103kg/m3【解析】解:(1)由图象可知,当t=0时,定位桩不受浮力,此时拉力等于定位桩的重力,则定位桩的重力G=F=8.4×105N由G=mg可得,定位桩的质量(2)由图象可知,定位桩浸没在水中时拉力F′=5.4×105N,则定位桩受到的浮力F浮=G−F′=8.4×105N−5.4×105N=3×105N(3)因定位桩浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ水gV排可得,定位桩的体积定位桩的密度答:(1)定位桩的质量为8.4×104kg;(2)定位桩浸没在水中时,受到的浮力为3×105N;(3)定位桩的密度为2.8×103kg/m3。47.(1);(2);(3)【解析】解:(1)由图可知,圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计示数为12N,则圆柱体的重力为12N,圆柱体完全浸没在水中时弹簧测力计的示数为4N,此时它受到的浮力为(2)圆柱体的体积为(3)圆柱体的密度为答:(1)圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力为;(2)圆柱体的体积;(3)圆柱体的密度为。48.(1)10N;(2)2N;(3)40【解析】解:(1)木块浸没在水中受到的浮力(2)木块浸没在水中时,细线对木块的拉力(3)剪断细线后,木块处于静止时,木块漂浮,此时受到的浮力等于它的重力木块处于静止时,容器底部所受水的压力变化了则容器底部所受水的压强变化了答:(1)木块浸没在水中受到的浮力是10N;(2)木块浸没在水中时,细线对木块的拉力是2N;(3)容器底部所受水的压强变化了40Pa。49.(1)5N;(2)2N;(3)850Pa【解析】解:(1)A受到的浮力(2)A的重力A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、细线对其竖直向上的拉力,即(3)A的密度所以若剪断绳子,A会漂浮在水面上,烧杯对水平桌面的压力为烧杯对水平桌面的压强答:(1)A受到的浮力为5N;(2)细线对A的拉力为2N;(3)若剪断绳子,水没有溢出,烧杯对水平桌面的压强为850Pa。50.(1)30N;(2);(3)【解析】解:(1)由图像知道,当h=0时,弹簧测力计示数为54N,此时砖块处于空气中,由二力平衡条件知道,砖块的重力由图像知道,当h=70cm之后,弹簧测力计示数不变,说明砖块浸没水中,受到的浮力(2)由知道,砖块的质量由知道,砖块体积砖块的密度(3)不计液面变化,砖块刚浸没时下表面距水面距离砖块下底面受到水的压强其下底面所受的压强答:(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小是30N;(2)砖块的密度;(3)砖块刚好完全浸没时,其下
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