专题专练二浮力相关计算
类型一 压力差法计算浮力
1. 一金属块浸没在液体中,上表面受到的压力是6 N,下表面受到的压力是10 N,则金属块受到的浮力 是N。
2. 弹簧秤下吊着重为14.7 N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8 N,则金属
块排开水的重力为N。若金属块上表面所受水的压力为19.6 N,则金属块下表面所受水的压力 为N。
3. 一长方体铝块,在水里漫漫下沉,下沉过程铝块上表面总保持水平.当铝块上表面没入水面下沉到某位置时,上表面受到水的压力为14 N,下表面受到水的压力为19 N;当铝块再下沉到另一更深位置时,上表面受到的压力增大为21 N时,下表面受到的压力是N。
4. 如图所示,用手把一个圆柱体物块浸没在水中,物块的上表面受到的水的压力大小为14.7 N,它的下表面受到水的压力大小为20.5 N,物块受到的浮力大小为 N,若物块重为8 N,放手后这个物块将(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
5. 如图所示,把一个底面积为S,高为L的长方体浸没在密度为ρ的液体中,上、下表面分别距液面为h1和h2,因为液体内部存在压强,所以长方体各表面都受到液体的压力。 (1)分析图中长方体的受力情况,其受到浮力的原因是,浮力的方向是。
(2)大量的实验结果表明:“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力”。请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。
类型二 称重法计算浮力
6. 小华在探究浮力与哪些因素有关时,将一金属块悬挂在弹簧测力计下,示数为7.5 N。当把金属
1 / 7
WORD
块完全浸没在水中时,测力计示数为6.5 N,金属块所受浮力为N;当金属块在水中深度增加时,发现测力计示数不改变,说明浮力大小与物体浸没在水中的深度(选填“有关”或“无关”)。 7. 如图甲,用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中,乙图是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况.由图可知,金属块质量是kg,金属块所受最大浮力是N. 8. 用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力,测力计的示数为5 N;把物体一半体积浸入在水中时,测力计的示数如图所示,此时物体所受浮力为N,当把物体从弹簧测力计上取下,放入水中静止时,物体所处的状态是(选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)。
第7题 第8题 第9题
9. 如图所示,将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F.则铝块所受的浮力大小为( )
A. G B. F C. G+F D. G-F 类型三 阿基米德原理、平衡法计算浮力
10. 用手将一质量为30 g的物体全部压入水中,物体排开水的体积为50 cm,放手后物体将(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为N。
11. 中国某某大学自主研发的水下无人滑翔机“海燕”采用了浮力驱动与螺旋桨推进技术,可持续不间断工作30天左右.它形似鱼雷,长1.8 m,直径0.3 m,质量为70 kg,当它在海面下200 m处水中匀速巡航时,它所受浮力约为N。(ρ海水×10 kg/m)
12. 将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72 g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒精的大烧杯中,A静止后,有 g的酒精溢出.则A在水中静止时受到的浮力为N,A的体积是cm×10 kg/m,g取10 N/kg)
13. 将质量为3 kg的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有为g/cm,木块的体积为cm。
2 / 7
3
3
3
3
3
3
3
3
2的体积露出水面,则木块的密度 5WORD
14. 首批双人版水陆两栖车于2016年1月登陆中国,如图所示,该车质量约为900 kg,两人(质量共为150 kg)驾驶它在水面静止时,两栖车受到水的浮力为N,浸入水下的体积为m。(ρ水×10 kg/m)
15. 如图所示,一长、宽、高分别为5 cm、2 cm、5 cm木块受重力和浮力作用而漂浮在水面上,木块重0.3 N,木块受到的浮力为N,木块下表面距水面cm。(g=10 N/kg,ρ水×10 kg/m)
16. 如图所示,一木块受重力和浮力作用而漂浮在水面上,木块重0.8 N,木块的下表面距水面3 cm,木块受到的浮力为N,木块下表面受到水的压强是Pa。
类型四 阿基米德原理、称重法计算浮力
17. 一物体挂在弹簧测力计下端,在空气中称量时弹簧测力计示数为3.0 N,浸没在水中称量时弹簧测力计示数为2.0 N,则此物体浸没在水中时所受浮力为N,该物体的密度为kg/m。
18. 放在水平桌面上的量筒中盛有120 cm的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到170 cm处,弹簧测力计的示数为3.4 N,则金属块所受浮力为 N,金属块的密度为kg/m。
19. 弹簧测力计下吊着重为10 N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为6 N,则金属块受到的浮力是N,金属块的体积为m。
20. 有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的2倍和5倍. 把它们分别挂在两个弹簧测力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为,两弹簧测力计的示数之比为。 21. 用弹簧测力计在空气中称得物体A重4 N,将物体A浸没水中后,弹簧测力计示数为3 N,则物体A的体积为m,若再将A浸没在另一液体中时,弹簧测力计示数如图所示,示数为N,则该液体密度为kg/m。
22. 如图所示,将一重为18 N,体积为2×10 m的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩
上,将它浸没在酒精中,则物块受到的浮力是N,此时测力计的示数是N(g=10 N/kg,ρ酒精×10 kg/m)。
×10 kg/m的油中,其质量为2.7 kg,上表面与液面相平行,上、下表面的深度分别为h1和h2,
3 / 7
3
3
3
3
-3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
WORD 且2h1=h2=20 cm。求:
(1)铝块上表面处的液体压强;
(2)若使铝块在图示位置处于静止状态,还应使其在竖直方向受到一个多大的力; ×10 kg/m的合金制成,且处于悬浮状态,则该正方体空心部分体积是多少。
3
3
参
1. 4 【解析】F上表面=6 N,F下表面=10 N,浮力是:F浮=F下表面-F上表面=10 N-6 N=4 N。 24.5 【解析】金属块受到的浮力为:F浮=G物-F示=14.7 N-9.8 N=4.9 N;由阿基米德原理知,
G排=F浮=4.9 N;下表面所受水的压力为F下表面=F浮+F上表面=4.9 N+19.6 N=24.5 N。
3. 26 【解析】因为F下=19 N,F上=14 N,所以F浮=F下-F上=19 N-14 N=5 N,又因为水的密度和排开水的体积保持不变,所以铝块受到的浮力保持不变,当上表面受到的压力增大为21 N时,下表面受到的压力为:F下′=F浮+F上′=5 N+21 N=26 N。
下沉 【解析】圆柱体浸没在水中受到的浮力:F浮=20.5 N-14.7 N=5.8 N;G物=8 N>F浮,所以放手后,这个物块将下沉。
5. (1)上、下表面存在着压力差(F2>F1或F2-F1) 竖直向上 (2)推理过程:F浮=F2-F1=ρgh2S-ρgh1S=ρgS(h2-h1)=ρgSL=ρgV排=m排g=G排 【解析】(1)由F=pS可知,液体对物体上表面的压力为F1=ρgh1S,液体对物体下表面的压力为F2=ρgh2S,因h1
6. 1 无关 【解析】金属块在水中受到的浮力是F浮=G-F=7.5 N-6.5 N=1 N;当金属块全部浸没在水中后深度增加时,弹簧测力计的示数不变,即浮力也没有变化,这可以说明浮力的大小与物体浸没在水中的深度无关。
2 【解析】根据图像读出金属块在空气中的重力为6 N,则金属块的质量为mG6N=0.6 g10Nkgkg;当h=6 cm,金属块全部浸入水中最终示数保持4 N不变,则其所受最大浮力为F浮=G-F拉=6 N-4 N=2 N。
8. 3 漂浮 【解析】根据两次弹簧测力计示数的大小可知,当把物体一半的体积浸入水中时,受到
4 / 7
WORD 的浮力为F浮=G-F=5 N-2 N=3 N;假设将物体浸没在水中,则它排开水的体积变为原来的2倍,受到的浮力也变为原来的2倍,即F′浮=6 N,显然,F′浮>G,故它会上浮,并最终漂浮在水面上。 9. D 【解析】物体浸没在水中,受到重力、拉力和浮力,拉力和浮力的方向向上,重力的方向向下,物体静止时,向上力的大小与向下力的大小相同,因此受到的浮力等于物体重力的大小减去弹簧测力计的示数。
10. 上浮 0.3 【解析】用手将物体全部压入水中时,排开水的体积:V排=50 cm=5×10 m,由阿基米德原理知:此时物体所受的浮力F浮=m排
3
-5
3
g=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-5 m3
=0.5 N;物体的重力:G=mg=0.03 kg×10 N/kg=0.3 N;放手后,物体受到的浮力0.5 N大于物体自身重力0.3 N,因此物体将上浮,最后漂浮,根据漂浮条件可知此时浮力等于自身的重力,即浮力是F浮′=G=0.3 N。
11. 700 【解析】由题知,无人滑翔机“海燕”在海面下200 m处水中匀速巡航时,处于悬浮状态,所以它所受浮力:F浮=G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N。
12. 0.72 80 【解析】该物块放在水中时,受到的浮力:F浮=G排=m排水g=0.072 kg×10 N/kg=0.72 N;该物块放在酒精中时,受到的浮力:F浮′=G排′=m排酒精g=0.0 kg×10 N/kg=0. N;通过上面的计算可得,物块在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力,而物块的重力不变,因此
F浮0.N=物块放入酒精中下沉,则根据F浮=ρ液gV排得V物=V排酒精==酒精g0.8103kgm310Nkg8×10 m=80 cm。
13. 0.6 5×10 【解析】由题目可知木块在水中漂浮,则F浮=G,即水gV=木gV,可求得ρ3
-5
3
3
35F浮33-33
ρ水=0.6 g/cm.木块的重力G=mg=30 N,根据阿基米德原理可知,V物==3×10 m,木=
水g5则木块的体积V木=
5V排=5×10-3 m3=5×103 cm3。 314. 105001.05 【解析】两个人和两栖车总质量为m=m人+m艇=150 kg+900 kg=1050 kg,总重力G=mg=1 050 kg×10 N/kg=10500 N;因为两栖车处于漂浮状态,所以受到的浮力F浮=G=10500
F浮10500N3N;由F浮=ρ水gV排得:V排==1.05 m,即浸入水下的体积为1.05 =33水g110kgm10Nkgm。
5 / 7
3
WORD 3 【解析】因为木块漂浮在水面上,所以木块受到的浮力F浮=G=0.3 N;由F浮=ρ水V排g得排开水的体积:V排=F浮0.3N-533
=3×10 m=30 cm,底面积S=5 cm×2 cm=10 =33水g110kgm10NkgV排30cm3=cm,木块下表面所处深度:h==3 cm。 S10cm22
16. 0.8 300 【解析】由于木块漂浮,所以重力等于浮力,即F浮=G=0.8 N,深度h=3 cm=0.03 m,木块下表面受到水的压强p=ρgh=1.0×10 kg/m×10 N/kg×0.03 m=300 Pa。
3.0×10 【解析】物体受到的浮力:F浮=G-F′=3.0 N-2.0 N=1.0 N;物体完全浸没,根据F浮=ρgV排可得,物体的体积V物=V排=
3
3
3
F浮1N-43
=1×10 m;物体的质量=33水g110kgm10Nkgmm0.3kgG3.0kg33
==0.3 kg,该物体的密度=3.0×10 kg/m。 43V排110mg10Nkg3
18. 0.5 7.8×10【解析】金属块完全浸入水中后,物块的体积等于它排开水的体积V=V排=V2-V1=170 cm-120 cm=50 cm=5×10 m;物体浸没在水中受到的浮力:F3
-5
3
3
3
3
-5
3
浮
=ρ水
gV排
=1×10
3
kg/m×10 N/kg×5×10 m=0.5 N;小金属受到的重力G=F浮+F′=0.5 N+3.4 N=3.9 N;由
G=mg可得金属块的质量:m7.8×10 kg/m。
3
3
G3.9Nm0.39kg=0.39 kg;金属块的密度: =53g10NkgV510m19. 4 4×10 【解析】由阿基米德原理可知,物体浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F拉=10 N-6 N=4 N;此时物体排开水的体积为V排=-4
F浮4N-43
=4×10m。 =33水g110kgm10Nkg20. 5∶2 5∶8 【解析】两球质量相同,完全浸没在水中时,两球所受浮力之比
F浮甲水gV排甲水gV甲m甲乙5水5=====;两弹簧测力计的示数之比F浮乙水gV排乙水gV乙甲m乙2水2F甲G甲-F浮甲m甲g-水gV排甲2水-水gV甲5====。 F乙G乙-F浮乙m乙g-水gV排乙5水-水gV乙821. 1×100.8×10 【解析】物体受到水的浮力:F浮=G-F示=4 N-3 N=1 N,因为物体浸没在
-4
3
6 / 7
WORD F浮1N-
水中,根据F浮=ρ水V排g可得,物体的体积:V物=V排==1×10=33水g110kgm10Nkg4
m;由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2 N,指针所在位置是3.2 N,物体受到液体的浮力:F浮=G-F示液=4 N-3.2 N=0.8 N,物体浸没在液体中时,V排液=V=1×10 m;根据F浮=ρ液V排g-4
3
3
液
可得,液体的密度:液=F浮液0.8N33
=0.8×10 kg/m。 =-43V排液g110m10Nkg3
3
22. 16 2 【解析】将物块浸没到酒精中时,所受浮力F浮=ρ酒精gV排=0.8×10 kg/m×10 N/kg×2×10
-3
m=16 N,则测力计的示数F=G-F浮=18 N-16 N=2 N。
3
3
3
23. 解:(1)铝块上表面的压强p=ρ液gh1=0.9×10 kg/m×10 N/kg×0.1 m=900 Pa; (2)因为铝块的密度大于油的密度,放入油中后,会下沉,所以铝块要在图示位置保持静止,必须受到一个向上的拉力的作用,由图可知正方体铝块的边长L=h2-h1=0.1 m, 铝块受到的浮力F浮=ρ液gL=0.9×10 kg/m×10 N/kg×(0.1 m)=9 N, 竖直方向向上的拉力F拉=G-F浮=mg-F浮=2.7 kg×10 N/kg-9 N=18 N;
(3)空心正方体处于悬浮状态,所以V排=V物,F浮=G′,空心正方体物块的重力G′=F浮=9 N,则有ρ合g(L-V′)=3.6×10 kg/m×10 N/kg×[(0.1 m)-V′]=9 N,解得V′=7.5×10 m。
3
3
3
3
-4
3
3
3
3
3
7 / 7
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- jqkq.cn 版权所有 赣ICP备2024042794号-4
违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务