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文档简介
浮力必刷题——计算题(1)1、在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是2.7N。当把零件浸没在水中时,测力计的示数是1.7N。现把该零件浸没在某种液体中时,测力计的示数是1.9N。求:(1)该零件浸没在水中时受到的浮力F浮。该零件浸没在水中时受到的浮力;(2)该液体的密度。排开水的体积:;它在未知液体中收到的浮力:;未知液体的密度:;2、小明有一正方体金属块,他想知道该金属块的密度,于是将金属块浸没在某种液体中,如图甲所示,在将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中,画出了测力计拉力F随提起高度h变化的图象,如图乙所示,求:(g取10N/Kg)
(1)金属块的质量;根据图乙可知,金属块的重力:;那么它的质量为:;(2)金属块受到的最大浮力;根据图乙可知,金属块收到最小拉力:;那么它收到的最大浮力:;(3)金属块的体积;金属块的体积:;(4)金属块的密度。(结果保留两位有效数字)金属块的密度为:;3、小明学了浮力的知识后,想制造一台浮力秤,他将一段密度为0.5×103
kg/m3、横截面积为0.02m2、长度为50cm的粗细均匀的木料进行不吸水处理后,上部装上轻质秤盘,再将其竖立水中,如图所示.(ρ水=1.0×103
kg/m3)(1)空载时浮力秤所受的浮力是多少牛?由题意得:;;(2)浮力秤的0刻度线的位置距木料下表面多少厘米?由题意得:;;(3)此浮力秤的最大测量值是多少?由题意得:;;;(4)为了使其量程更大,可以将此浮力秤放入密度更大(选填“更大”或“更小”)的液体中。4、某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0.001,小筒和秤盘总重为0.6N。(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是0.6牛。(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒A处标出该浮力秤的0刻度。(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h为0.1米,则该物体的质量为多少?由题意得:;;;5、边长为10cm的立方体物块放入圆柱形容器底部,如图甲所示。然后逐渐向容器内注水(倒入水,但水未溢出),在此过程中,分别测量容器内水的深度h和计算该物块对应深度下受到的浮力F浮,由此绘制了如图乙(实线部分)所示的图象。求:(1)物块的密度;由图乙可知,当容器内水的深度h等于或大于8cm时,立方体物块收到的浮力不再变化,而立方体物块边长为10cm,所以可判断水的深度时,物块处于漂浮状态;则:;那么物块的密度:;(2)换用一种密度为0.6×103kg/m3的液体重复上述实验,当h=6cm时,物块所受的浮力;换用一种密度为液体重复上述实验,因为,所以,物体下沉;当时,物块所受的浮力为:;(3)当h=12cm时,物块在水和0.6×103kg/m3的液体中都处于静止状态时受到的浮力之比为4:3。当水的深度时,立方体在水中漂浮;此时,它受到的浮力;物体在液体中沉底,且被浸没,物体受到该液体的浮力为:;那么静止时收到的浮力之比:;6、如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”:将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上,调节配重质量使二者保持静止,用气泵往玻璃容器内缓慢压人空气,可根据现象证明空气浮力的存在已知金属球重5牛,体积为5×103米3。(滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计)(1)用气泵向甲装置玻璃容器内压人空气,观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用?金属球上升。(2)制作该演示器甲的空心金属球,用了体积为的金属材料,求该金属材料的密度。由题意得:金属材料的密度为:;(3)小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化,他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压人空气前,容器内原有的空气密度为1.2
,现通过气泵向玻璃容器内压人空气,使容器内空气密度增大到3.0
,能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛,请通过计算说明。原来金属球受到的浮力:;后来金属球受到的浮力:;那么金属球对绳子的拉力变化量为:;弹簧测力计的示数变化量为:;因此能使演示器中的弹簧测力计的示数变化值大于0.1N;7、衢州市郊的七里漂流是周末休闲旅游的好去处。它利用水对木筏的浮力来达到载人的目的。若有一根体积是0.05m3的木头放入水中,露出水面的体积是0.02m3。求:(1)该木头受到水的浮力。由题意得:这根木头排开水的体积:;木头受到的浮力;(2)该木头的密度。木头漂浮在水面上,它受到的浮力与重力是一对平衡力;则木头受到的重力:;木头的密度:;(3)若将这样的木头12根捆在一起做成木筏来载游客,最多能载几位?(设游客的平均体重为600牛)12根竹子捆在一起做成竹筏,则竹筏的总重为:;竹筏完全浸没在水中时收到的浮力:;竹筏完全浸没在水中时受到的浮力:最大的载重为:;则最多能载的人数为:;8、小金学习浮力后自制了一个密度计,将密度计放入水中,测出浸入水中的深度为8cm,并在对应处标记为a。(1)要把酒精密度0.8×103kg/m3也标记上去,应该标在a的上方(选填“上方”或“下方”)位置。(2)把密度计放入待测液体中,浸入液体中的深度为7cm。求液体密度(保留两位小数)。由题意得:因为密度计始终漂浮,故,根据二力平衡可知:;;;9、一个边长为10cm的立方体木块,细线的一端跟木块底部相连,另一端固定在容器底如图甲所示(容器高比细线与木块边长之和大得多),现向容器中慢慢加水,如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力,用h表示容器中水的深度。则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图像。(g取10N/kg)(1)请分别画出时,时,木块在容器中的状态示意图。(图略)(2)木块的密度为多少?由题意得:分析图可知木块漂浮时浮力为6N;因为,;;(3)求细线的长度为多少?根据丙图可知,当水深达到25厘米时,木块完全浸没,受到的浮力保持不变,此时细线被拉直,那么细绳的长度:;10、如图所示,一气球与所挂物体的总质量为5m,气球所受浮力始终保持40N不变,气球受到的空气阻力与速度成正比,即f=kv(k为常数),此时气球以2m/s竖直向下做匀速直线运动;若减少所挂物体,使气球与剩余物体的总质量变为3m,经过一段时间后,气球恰好以2m/s竖直向上做匀速直线运动。(物体所受浮力和空气阻力忽略不计,g=10N/kg)(1)画出气球与所挂物体以2m/s竖直向下做匀速直线运动时的受力示意图。(图略)(2)计算出m的大小。由题意得:当气球向下做匀速直线运动时,受到向下的重力、向上的阻力和浮力,即:;那么:;当气球向上做匀速直线运动时,受到向下的重力、阻力和向上的浮力,即:;那么:;由⑴、⑵两式联立可知,解得:;(3)若去掉所挂的所有物体,气球的质量为m,则气球能达到的最大速度是多少?根据上面的计算可知,当时阻力位10N;那么:;当气球匀速上升时,它受力:;;解得:;11、如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,此时木块A刚好完全浸没在水中,接着打开阀门B,缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,这个过程中,弹簧弹力F与木块露出水面的体积V的关系如图乙所示。已知,,木块体积为
,不计弹簧所受浮力。求:(1)弹簧处于压缩状态的是DE段(选填“CD段”或“DE段”)。(2)D点的横坐标d的值。D点时,弹簧测力计示数为0,浮力等于重力。,即:,即:,,所以,D点的横坐标为0.3;(3)点C与点E的纵坐标c、e的绝对值之比。由题意得:;12、如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,容器中水的深度为40cm时,物块A刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,打开阀门B,使水缓慢流出,当物块A有2/5的体积露出水面时,弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变),此时关闭阀门B。弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量△L关系如图乙所示。(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3
,不计弹簧所受的浮力,物块A不吸水)。求(1)打开阀门前物块A受到的浮力;打开发门前,物块A刚好完全浸没在水中:;;(2)物块A的密度;当弹簧恰好处于自然伸长状态,物块A是处于漂浮状态,由,即:;,则;(3)弹簧恰好处于自然伸长状态时,水对容器底部压强。漂浮时,物块受平衡力,由题意可知:;全部浸没时,根据物块A受平衡力作用可知弹力:;由图像可知,此时弹簧伸长了;所以弹簧处于自
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