浮力典型应用题

30 某冰块中有一小石块 冰和石块的总质量是 55g 将它们放在盛有水的圆 柱形容器中恰好悬浮于水中 如图甲所示 当冰全部熔化后 容器里的水面 下降了 0 5cm 如图乙所示 若容器的底面积为 10cm2 已知 冰 0 9 103kg m3 水 1 0 103kg m3 求 1 冰块中冰的体积是多少立方厘米 2 石块的质量是多少克 3 石块的密度是多少千克每立方米 解 设整个冰块的体积为 V 其中冰的体积为 V1 石块的体积为 V2 冰和石 块的总质量为 m 其中冰的质量为 m1 石块的质量为 m2 1 由题意得 冰的体积减去熔化成水后的体积 就是水面下降的体积 即 V1 0 5cm 10cm2 5cm3 则 V1 V1 5cm3 即 V1 50cm3 2 m1 冰V1 0 9 103kg m3 50 10 6m3 45 10 3kg 45g 故 m2 m m1 10g 3 由 水gV mg 得 V 55cm3 V2 V V1 55cm3 50cm3 5cm3 所以石块的密度 石 2g cm3 2 103kg m3 答 1 冰块中冰的体积是 50 立方厘米 2 石块的质量是 10 克 3 石块的密度是 2 103kg m3 20 2012 湖北 将一个物体放入足够多的水中静止时 排开水的体积为 90cm3 再将其放入足够多的酒精中静止时 排开了 80g 的酒精 那么物体的 密度为 0 9 103 kg m3 酒精 0 8 103kg m3 解 1 物体排开酒精的体积 V排酒精 100cm3 物体在酒精中排开酒精的体积大于在水中排开水的体积 物体在水中漂浮 G F浮水 水gV排水 1 0 103kg m3 10N kg 90 10 6m3 0 9N 物体的质量 m 0 09kg 90g 2 物体在酒精中所受浮力 F浮酒精 G排酒精 80 10 3kg 10N kg 0 8N G 物体在酒精中沉入底部 即物体在酒精中排开酒精的体积等于物体的体积 V V排酒精 100cm3 3 物体的密度 0 9g cm3 0 9 103kg m3 21 2011 铜仁地区 龙芳同学将一重 4 0N 的金属筒容器 开口向上放入水 中 有 1 3 的体积露出水面 如在筒内装入 100cm3的某种液体后 金属筒的 11 12 的体积没入到水中 已知 水 1 0 103kg m3 g g 10N kg 则金属筒的 容积是 6 10 4 m3 筒壁厚度不计 装入金属筒内液体的密度是 1 5 103 kg m3 其质量是 150 克 解 金属筒漂浮在水面上 金属筒受到水的浮力 F浮 G 4 0N F浮 水gv排 排开水的体积 v排 4 10 4m3 由题知 金属筒有 的体积露出水面 v排 v 4 10 4m3 金属筒的容积 v 6 10 4m3 在筒内装入 100cm3的某种液体后 排开水的体积 v排 v 6 10 4m3 5 5 10 4m3 受到水的浮力 F浮 水gv排 1 0 103kg m3 10N kg 5 5 10 4m3 5 5N 金属筒和液体的总重 G 4 0N 液gv液 金属筒漂浮 F浮 G 4 0N 液gv液 即 5 5N 4 0N 液 10N kg 100 10 6m3 解得 液 1 5 103kg m3 液体的质量 m液 液v液 1 5 103kg m3 100 10 6m3 0 15kg 150g 故答案为 6 10 4 1 5 103 150 本题考查了学生对密度公式 重力公式 阿基米德原理 漂浮条件的掌握和 运用 涉及到两种计算浮力的方法 漂浮条件 阿基米德原理 关键在于排 开水的体积的确定 27 2012 贵港 如图所示 一个质量为 500g 面积 100cm2 高为 15cm 的 圆柱体容器 容器壁的厚度忽略不计 放在水平桌面的中央 容器中装有 1000cm3 水 将一个重 3N 高为 10cm 的实心长方体 A 挂在弹簧测力计上 然后竖直浸入水中 当物体 A 刚好浸没在水中时 弹簧测力计的读数为 2N g 取 10N kg 1 求物体 A 受到的浮力 2 求物体 A 的密度 3 当物体 A 刚好浸没在水中时 容器对水平桌面的压强 4 把刚好浸没在水中的物体 A 竖直往上缓慢提升 4 5cm 后 使物体 A 保持 静止 则此时弹簧测力计的读数为多少牛 解 1 物体 A 受到的浮力 F浮 G F 3N 2N 1N 2 物体完全浸没 物体的体积 V V排 10 4m3 100cm3 物体 A 的密度 3 103kg m3 3 未放物体时 容器内水的深度 h1 10cm 物体 A 浸没时 水上升的高度 h2 1cm 此时容器内水的深度 h h1 h2 10cm 1cm 11cm 15cm 故水未溢出 以容器 水以及物体作为整体研究 受力平衡 桌面受到的压力大小为 F总 F浮 G容器 G水 容器内水的重力 G水 m水g 水 Vg 1 0 103kg m3 1000 10 6m3 10N kg 10N 容器的重力 G容 m容g 0 5kg 10N kg 5N 所以物块浸没水中后 容器对桌面的压强 p 1600Pa 4 物体的底面积 S物体 10cm2 物体 A 竖直往上缓慢提升 h 4 5cm 后 造成液面下降的高度 h下降 0 45cm 此时物体 A 浸入水中的长度 L h物 h h下降 10cm 4 5cm 0 45cm 5 05cm 排开水的体积 V排 5 05cm 5 05 10 5m3 此时物体 A 受到的浮力 F浮 水gV排 1 0 103kg m3 10N kg 5 05 10 5m3 0 505N 此时弹簧测力计的示数 F示 G F浮 3N 0 505N 2 495N 答 1 物体 A 受到的浮力为