浮力计算题 (2).ppt

1 有一金属球 在空气中称重为14 7牛 浸没在水中时 弹簧称示数为4 9牛 已知金属的密度为2000千克 米 这金属球是实心还是空心的 若空心 求空心体积是多少 3 球 1 5 103kg m3 2000kg m3 所以此球空心 1 V空 2 5 10 3m3 2 有一木块 放入水中时有2 5的体积露出水面 放入某种液体中有3 4体积没入液体中 求木块和液体的密度 木 0 6 103kg m3 液 0 8 103kg m3 2 当物体漂浮在液面上时 若V排 V物 则 物 液 m n m n 结论 3 一块漂浮在海水中的浮冰 露出海面的体积是20m3 求这块冰的实际体积 冰 0 85 103kg m3 海水 1 05 103kg m3 105m3 练习3 1 如图所示 水面上漂有一块冰 露出水面的体积为0 2米3 求 该冰块受到的浮力 冰 0 9 103kg m3 V排 V物 V露 2米3 0 2米3 1 8米3F浮 水gV排 1 0 103千克 米3 9 8牛 千克 1 8米3 17640牛 练习3 1 练习3 2 一木块漂浮在水面上 露出水面的体积是20 把露出水面的部分截去 在水 露出水面 求 此 中部分又有12 木块原来的体积是多少 密度是多少 50 练习3 3 有一密度计 质量为4g 上部玻璃管粗细均匀 横截面积为 当它浮在水面时 露出水面的长度为10cm 当它浮在另一种液体中时 露出液面部分的长度为8cm 求这种液体的密度 解 密度计在水中漂浮 则 密度计在另一种液体中 密度计在两种液体中都是漂浮 所受浮力相等 即 则 5 物体A的体积是2 10 3m3 将它放入水中 露出水面的体积是整个体积的四分之一 物体下表面距液面0 15m 如图所示 g取10N kg 求 1 物体A所受的浮力是多少 2 物体A的密度是多大 3 物体下表面受到的液体压强有多大 4 在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中 解 1 由 得 2 漂浮在液面上时F浮 G 即 水g 3V 4 木gV 木 3 水 4 0 75 103kg m3 3 P gh 1 0 103kg m3 10N kg 0 15m 1 5 103Pa 4 由F浮 G G 有 水vg F浮 G G 水vg F浮 1 0 103kg m3 2 0 10 3m3 10N kg 15N 5N 103kg m3 10N kg 2 10 3m3 15N 3 4 5 6 气球的容积是1500米3 里面充满氢气 球壳和吊篮共重2450牛顿 向在标准状况下 这个气球能否带上5名各重637牛顿的乘客升空 标准状况下 空气密度为1 29千克 米3 氢气的密度0 09千克 米3 能带5名乘客升空 7 一个木块漂浮在水面上 另用密度为2 5 103kg m3的石块A B分别用下图所示方式作用在木块上时 恰巧都能将木块完全浸没于水中 求A B两石块的质量之比是多大 3 5 8 在青少年科技创新大赛中 某同学的发明作品 浮力秤 参加了展评 该作品可方便地称量物体的质量 其构造如下图所示 已知小筒底面积为10cm2 总长为20cm 盘中不放物体时 小筒浸入水中的长度为8cm 问 1 小筒和秤盘的总重力是多少N 2 该秤能称出物体的最大质量是多少kg 3 该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上 为什么刻度是均匀的 取g 10N kg 8 解 1 由于小筒始终是漂浮体 所受浮力等于重力 G0 F浮 水gSh0 1 0 103kg m3 10N kg 10 3m2 0 08m 0 8N 2 当盘中放入最大质量的物体时 G总 水gSh此时放入物体的重力 G 水gS h h0 此时放入物体的质量 m 水S h h0 可得m 1 0 103kg m3 10 3m2 0 2m 0 08m 0 12kg 3 由上式m 水S h h0 可得小筒浸入水中长度的变化量 h h h0 由于 水 S是定值 h跟m成正比 所以秤的刻度是均匀的 练习8 曹冲称象 是家喻户晓的典故 某校兴趣小组模仿这一现象 制作了一把 浮力秤 将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中 如图所示 已知玻璃杯的质量为200g 底面积为30cm2 高度为15cm 水的密度为水 103kg m3 g 10N kg 求 1 将杯子开口向上竖直放入水中时 水未尽入杯内 杯子所受的浮力 2 此时杯子浸入水中的深度 即为该浮力秤的零刻度位置 3 此浮力秤的最大称量 即量程 练习8 1 杯子的重量为G杯 mg 0 2kg 10N kg 2N 杯子在水中处于漂浮状态 根据二力平衡的条件 杯子受到的浮力F浮 G杯 2N 2 设杯子浸入水中竖直漂浮时 浸入的深度为h 有F浮 G排 水gSh 2N 1 103kg m3x10N kg 30 10 4m2 3 当往杯子内放被测物时 若杯子下沉到水面刚好到杯口 水未进入杯内 此时杯子浸入水中深度为h 15 10 2m 受到的最大浮力F浮 水gSh 1 103kg m3 10N kg 30 10 4m2 15 设能称量的最大值为F F浮 G杯 2 5N 10 2m 4 5N 9 如图所示 是小明为防止家中停水而设计的贮水箱 当水箱中水深达到1 2m时 浮子A恰好堵住进水管向箱内放水 此时浮子A有1 3体积露出水面 浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动 若进水管口水的压强1 2 105Pa 管口横截面积为2 5cm2 贮水箱底面积为0 8m2 浮子A重10N g 10N kg 求 1 水箱能装重为多少N水 2 浮子A的体积应多大 9 G水 水gv水 1 0 103kg m3 10N kg 0 8m2 1 2m 9 6 103N F水 P水S0 1 2 105Pa 2 5 10 4m2 30N又有GA F水 F浮10N 30N 1 0 103kg m3 10N kg v排则V排 4 10 3m3V排 VAVA V排 6 10 3m3答 略 3 2 2 3 10 家住山区小河边的晓军同学 学了浮力知识后自制了一个救生木筏 其质量为50kg 体积为0 60m3 g 10N kg 求 1 救生木筏漂浮在水面上时 它所受到的浮力多大 2 当10名同学站在救生木筏上面时 救生木筏刚好完全浸没在水中 则这10名同学的平均质量是多少 10 1 救生木筏漂浮时 浮 救 浮 救g 50kg 10 kg 500 2 当10名同学躺在救生木筏 救生木筏刚好完全浸没在水中时 浮 救 人 水g 救 10 人g 救g 人 水 救 救 10 103kg 3 0 60 3 50kg 10 55kg 酒精 0 8 103kg m3 水 1 0 103kg m3 12 一质量0 09kg的石蜡块 体积为10 4m3 将它分别投入足够深的酒精与水中静止 已知 求 1 石蜡块的密度 2 石蜡块在酒精中的浮力 3 石蜡块在水中的浮力 本题g取10N kg 0 12 小王为了探究物体在水中不同深度受浮力的变化情况 如图11所示 将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓缓浸入水中 水足够深 在圆柱体接触容器底之前 分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F 实验数据如下表 1 2分 分析表中实验数据 可以得出物体重 N 第4次实验时 物体受到的浮力N 2 2分 分析表中第1列到第5列数据 说明 3 2分 分析表中第6列到第7列数据 说明 4 2分 下列图象能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下面到水面距离h关系的图是 3 如图8所示 在三个相同的容器中装有质量相同的水 将木块A 金属块B按不同的方式放入水中 待A B静止时 三个容器中木块下表面所受的压强相比较 正确的是 A P甲 P乙 P丙B P甲 P乙 P丙C P甲 P乙 P丙D P甲 P乙 P丙 答案 A 4 一匀速上升的氢气球体积为200米3 载重为 牛顿 设空气密度为1 29千克 米3 空气密度为0 09千克 米3 那么氢气球在空气中所受的浮力为 牛顿 氢气球自重为 牛顿 取 10牛顿 千克 5 载有货物的气球总重为1500牛 在空中竖直匀速下降时 所受浮力是1400牛 气球受的合力是 牛 若要使它竖直匀速上升 应从气球上至少向外抛出 牛的货物 设气球在上升和下降时所受的空气浮力和阻力的大小保持不变 0 200 2580 180 2400 5 为增加学生的国防知识 某中学九 7 班同学到东海舰队参观某型号潜水艇 潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造 最大下潜深度可达350m 潜水艇的总体积为1 5 103m3 艇内两侧有水舱 潜水艇截面如图所示 通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重 从而使其下沉或上浮 海水密度为1 03 103kg m3 g取10N kg 1 水舱未充海水时 潜水艇总重量为9 27 106N 此时 漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少 2 为使潜水艇完全潜人海水中 至少应向水舱充人海水的重量是多少 3 潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么 1 因此时潜水艇漂浮 所以F浮 G 9 27 105NV排 2 潜水艇没在水中时 海水g 1 03 103kg m 10N kg 1 5 103m3 1 545 107N 3 液体内部的压强随深度的增大而增大 900m G海水 1 545 107N 9 27 106N 6 18 106N G艇 例四 一物体放入盛满酒精的烧杯中 溢出10g酒精 那么放入盛满水的烧杯中溢出水的质量为 A 等于10g B 大于10g C 小于10g D 不小于10g 分析 1 物体漂浮或悬浮在酒精中则一定漂浮在水中 此时排开10g水 2 若在酒精中沉入底部 则在水中有两种情况 漂浮则排开水大于10g 沉底或悬浮溢出水大于10g 例五 长沙中考题 质量相等的两个实心小球A和B 已知它们的密度之比为 A B 1 2 现将A和B放入盛有足够多水的容器中 当A B两球静止时 水对A B两球的浮力之比是FA FB 8 5 则 A B 分析 MA MB A B 1 2VA VB 2 1 FA FB 8 5GA GB 不可能同时漂浮或同时悬浮 也不可能同时沉底 那只能一个漂浮 一个沉底 由 A B 1 2可知 A漂浮 B沉底 那么FA GA AgVAFB 水gvB 3 8分 体积为1 0 10 3米3的正方体木块 投入如图所示装有水的容器中 静止后露出水面的高度为5 10 2米 容器的底面积为0 04米2 g取10N kg 求 木块受到的浮力 木块的重力 投入木块后 容器底增加的压强 若将此木块投入某液体中 露出液面高度为4厘米 求这种液体的密度 解 木块的边长a 木块排开水的体积V排 a2 a h 0 01米2 0 01米 0 05米 5 10 4米3F浮 水gv排 1 0 103千克 米3 10牛 千克 5 10 4米3 5牛 木块漂浮G F浮 5牛 水面上升的高度 增加的压强p 水gh2 1 0 103千克 米3 10牛 千克 1 25 10 2米 125帕 木块排开液体的体积V 排 a2 a h3 0 01米2 0 1米 0 04米 6 10 4米3木块漂浮F 浮 G 液gv 排 G 30 欣儿手头上有完全相同的l元硬币10枚 为了测出其中一枚硬币的密度 她设计了一个小实验 实验器材有空金属筒 量杯和水 主要的实验步骤如下 A 将10枚硬币全部放入水中 此时量杯中水面处刻度如上图所示 B 将10枚硬币放入金属筒中 让金属筒漂浮在量杯中 记下此时水面处的刻度值为53mL C 将空金属筒放入盛有适量水的量杯中 让其漂浮 记下此时水面处的刻度值为22mL 1 合理的实验顺序是 只填字母序号 2 由实验可知硬币的密度 kg m3 3 实验中 欣儿运用了下列哪些实验方法 填字母序号 A 控制变量法B 转换法C 类比法D 累积法 答案 1 CBA 2分 2 7 75 103 1分 3 BD 2分 选对一个得1分 有错选不得分 13 科技小组的同学用长方体泡沫塑料A 三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型 如图 总重为4N A底部与浮子B用细绳相连 水位上升时 浮子B下降 水位下降时 浮子B上升 使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm 排开水的质量为500g 浮子B重0 5N 不计绳重和绳与滑轮间的摩擦 求 1 泡沫塑料A底部受到水的压强是多少 2 航标灯静止时 浮子B体积应为多大 13 1 A底部受到水的压强 p gh 1 103kg m3 10N kg 0 05m 500Pa 2 A受到的浮力 F浮 G排 m排g 0 5kg 10N kg 5NA对绳子的拉力 F F浮一GA 5N一4N 1NB受到的浮力 F浮 GB F 0 5N 1N 1 5N B的体积 4月23日 是中国海军建军60周年纪念日 举行海上阅兵仪式 展示了中国海军的军威 如图所示是海上阅兵的部分场景 其中参加演习的某艘军舰排水量为3000吨 请你回答以下问题 海水的密度视为水的密度 1 当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少N 2 卸下一批装备后 这艘军舰排开水的体积减少了50m3 那么卸下的这批装备的质量是多少kg 如图24 甲 所示 金属块A在水块B上 木块恰好浸没在水中 将金属块放入水中 容器底对金属块的支持力是2牛 木块静止时 有2 5