浮力计算题(含答案)2

1 如图 15 所示 容器中装有水 水中有一个木块被细线系着 已知水重 200N 水深为 0 5m 木块的体积为 4dm3 木块的密度为 0 6 103kg m3 试求 1 水对容器底面的压强是多少 木块受到的浮力是多大 2 若绳子断了 最终木块漂浮在水面上时 所受的浮力为多大 此时水对容器底的压强比第 1 问中的大还是小 2 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体 圆柱体的底面刚好与水面接触 未浸入水 如图甲 然后将其逐渐浸入水中 如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况 求 g 取 10N kg 1 圆柱体受的最大浮力 2 圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强 3 圆柱体的密度 3 一个不规则的实心物体 质量 55g 放入装满纯水的烧杯中 沉入底部 排开 0 5N 的水 然后向烧杯中加盐并 搅拌 直到物体悬浮为止 g 10N kg 求 1 物体在纯水中所受的浮力 2 物体的体积 3 物体悬浮时盐水的密度 4 9 分 一根木头重为 1600N 体积为 0 2m3 漂浮在水面上 g 取 10N kg 求 1 木头的质量 2 木头的密度 3 木头受到的浮力 5 一带阀门的圆柱形容器 底面积是 300cm2 装有 13cm 深的水 正方体 A 边长为 12cm 重 25N 用细绳悬挂放入水中 有 1 6 的体积露出水面 如图 11 所示 试求 1 A 受到的浮力 此时水对容器底部的压强 2 若细绳所能承受的最大拉力是 14 92N 通过阀门 K 缓慢放水 当绳子刚要被拉断的瞬间 容器中液面下降的高度 取 g 10N kg 6 如图所示的木块浸没在水中 细线对木块的拉力是 2N 剪断细线 待木块静止后 将木块露出水面的部分切去 再在剩余的木块上加 1N 向下的压力时 木块有 20cm3的体积露出水面 求木块的密度 g 取 10N kg 7 密度是 0 6 103 kg m3的木块 体积是 4 m3当它浮在水面上时 取 g 10 N kg 求 1 木块重力 2 木块受到的浮力 3 木块排开水的体积 4 木块露出水面的体积 8 如图所示 水面上漂有一块体积为 2 米 3的浮冰 露出水面的体积为 0 2 米3 求 该冰块受到的浮力 9 有一体积为 1 10 4 米 3的实心铁块 挂在弹簧秤上后浸没在水中 铁块没有接触容器底部 铁的密度为 7 8 103千克 米 3 求 1 铁块的重力 2 铁块所受到的浮力 3 弹簧秤的示数 10 有一密度为 边长为 10cm 的立方体木块浸在水中 如图 5 所示 若用对木块的拉力是 N 求木块此时受到的浮力 用三种方法 11 如图 5 中 容器内分别装有水和盐水 在液面上浮着一块冰 问 1 冰在水中熔化后 水面如何变化 2 冰在盐水中熔化后 液面如何变化 a b 12 一块冰内含有一小石块 放入盛有水的量筒内 正好悬浮于水中 此时量筒内的水面升高了 4 6cm 当冰熔化 后 水面又下降了 0 44cm 设量筒内横截面积为 50cm2 求石块的密度是多少 水 0 9 103kg m3 13 一个物块浮在水面上 它没入水中部分的体积是 50cm3 露在水面上的部分体积是 25cm3 1 物块受到的浮力多大 2 物块的质量是多大 3 物块的密度是多大 14 弹簧秤下挂一个物体 在空气中读数是 1 65 N 当物体全部浸入水中时 弹簧秤示数是 0 9 N 求 1 物体受到的浮力 2 物体的体积 3 物体的密度 g 10 N kg 15 把一个外观体积为 17 8cm3的空心铜球放入水中 它恰好处于悬浮状态 已知铜的密度是 8 9 103kg m3 g 取 10N kg 求 1 空心铜球的重力 2 铜球空心部分的体积 16 用弹簧测力计测石块 其重为 9 8N 若把石块的一半浸没于水中 弹簧测力计的读数为 7 84N 煤油 0 8 103kg m3 则 此石块所受到的浮力是多大 这种石块的密度是多少 若把石块全部浸入煤油中 弹簧测力计的读数将变为多大 17 一艘潜水艇的体积为 其内部水箱的容积是 当它在水下匀速航行时 水箱正好灌满水 此 时潜水艇受到的浮力是多少 当潜水艇排完水箱中水时 潜水艇匀速航行时受到的浮力是多少 海水密度为 18 在抗震救灾中 某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线 如图所示 人们乘坐的冲锋舟满载时排开 水的体积是 1 5m3 冲锋舟自重为 0 6 104N 假设每人的平均质量为 60Kg 求 1 冲锋舟满载时所受的浮力是多少 2 为保证安全 这条冲锋舟最多能承载多少人 3 冲锋舟底部 0 5m 深处所受水的压强多大 水的密度为 1 103Kg m3 g 19N Kg 19 小明将一块冰放到一杯冷水中 他测出某时刻冰块露出水面的体积是 1 0 10 6m3 占整个冰块体积的十分之一 同时测出了杯中水的深度为 0 15m 求 1 水对杯子底部的压强 2 此时冰块受到的浮力 3 冰块的密度 g 取 10N kg 水 1 0 103kg m3 20 弹簧测力计下吊着一重为 1 47N 的石块 当石块全部浸入水中时 弹簧测力计的示数为 0 98N 求 1 石块受到的浮力 2 石块的体积 3 石块的密度 21 如图示 在托盘台秤上放有一个装水的烧杯 一个质量 m 900g 体积 V 200cm3的实心物 体被用细线吊着浸在水中 g 10N kg 1 计算物体受到的浮力 写出计算过程 2 此时托盘台秤的示数等于哪几个力的大小之和 22 如图所示 物体漂浮在圆柱形容器的水面上 B 物体上放着一个物体 A 时 B 排开水的体积为 若将 A 取下 放入水中静止后 A B 两物体排开水的总体积为 V2 且 求容器底对物体 A 的支持力的多少 23 将边长是 10cm 的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内 待木块静止时 从水槽中溢出了 600g 水 g 取 10N kg 求 1 木块受到的浮力 2 木块的密度 3 木块下表面受到的水的压强 参考答案 一 计算题 1 1 水对容器底部的压强是 p 水gh 1 103 10 0 5 5 103Pa 2 分 木块受的浮力是 F 水gV木 1 103 10 4 10 3 40N 2 分 2 最终木块漂浮在水面上时 所受的浮力时 F G木 水gV木 0 6 103 10 4 10 3 24N 2 分 因为木块浮出水面的过程中 水面下降 所以此时水对容器底的压强比第 1 问中的小 1 分 2 1 由题意可知 F浮 G F 2 0N 1 4N 0 6N 2 由图可知 圆柱体刚浸没时下表面距水面距离为 h 12cm 0 12m P gh P 1 103kg m3 10N g 0 12m 1 2 103Pa 3 F浮 液V排g V排 F浮 水g 0 6 1 103 10 0 6 10 4m3 圆柱体浸没 V物 V排 又 G mg 物V物g G V物g 2 0 0 6 10 4 10 3 3 103kg m3 3 1 F浮 G排 0 5N 2 G排 水gV排 浸没时 V物 V排 5 10 5m3 3 因为物体悬浮 所以 盐水 物 m物 V物 0 055kg 5 10 5m3 1 1 103kg m3 4 本题要求学生会结合二力平衡知识 用简单公式计算质量 密度 浮力 认真学习的同学都能够做好 难度系数 0 8 正确答案 1 160 kg 2 800 kg m3 3 1600N 5 解 容器中水的积为 V 水 SH 3 9 10 3m3 正方体的体积为 VA L3 1 728 10 3m3 1 A 受到的浮力为 F 浮 水 gVA 14 4N 设 A 放入水中后水深为 H 则有 SH V 水 VA 所以 H 0 178m 此时水对容器底部的压强 p 水 gH 1 78 103Pa 2 初始 A 浸入水中深度为 h0 5L 6 10cm 当绳子刚被拉断时有 Fm F 浮 G 所以 F 浮 10 08N 设此时 A 浸入水中深度为 h 则有 F 浮 水 gL2h 所以 h 7cm h h h 3cm 6 精析 分别对木块所处的几种状态作出受力分析 如图 3 a b c a b c 图 a 中 木块受拉力 F1 重力和浮力 图 b 中 细线剪断 木块处于漂浮状态 设排开水的体积为 V排 图 c 中 将露出水面的部分切去后 木块仍漂浮 这时再 施加 F2 1 N 的压力 仍有部分体积露出水面 已知 F1 2N F2 1N V 20cm3 2 10 5m3 求 水 解 根据三个图 木块均静止 分别列出受力平衡过程 将公式中各量展开 其中 V 排指图 b 中排开水的体积 代入数值事理 过程中用国际单位 略 水V 木V 水V排 木V 水V排 木V排 水 2 10 5 约去 V排和 V 求得 水 0 6 103kg m3 答案 木块密度为 0 6 103kg m3 7 2400 2400 2 4 1 6 8 V排 V物 V露 2 米 3 0 2 米3 1 8 米3 1 分 F浮 水 g V排 1 分 1 0 103千克 米 3 9 8 牛 千克 1 8 米3 1 分 17640 牛 1 分 9 1 m V 7 8 103千克 米 3 1 10 4米3 0 78 千克 2 分 G mg 0 78 千克 9 8 牛 千克 7 644 牛 2 分 2 F浮 水gV排 1 0 103千克 米 3 9 8 牛 千克 1 10 4米3 0 98 牛 3 分 3 弹簧秤示数为 F G F浮 7 644 牛 0 98 牛 6 664 牛 2 分 说明 1 3 小题中公式 1 分 代入与结果 1 分 2 小题公式 1 分 代入 1 分 结果 1 分 10 解法一 根据浮力产生的原因求解 即 解法二 根据阿基米德原理求解 解法三 根据木块受到的力求解 11 精析 这道题可以用计算的方法来判断 关键是比较两个体积 一是冰熔化前 排开水的体积 V排 一个是冰熔 化成水后 水的体积 V水 求出这两个体积 再进行比较 就可得出结论 解 1 如图 5 a 冰在水中 熔化前处于漂浮状态 F浮 G冰 水g V排 m冰g V排 冰熔化成水后 质量不变 m水 m冰 求得 V水 比较 和 V水 V排 也就是冰熔化后体积变小了 恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积 所以 冰在水中熔化后液面不变 2 冰在盐水中 冰熔化前处于漂浮 如图 5 b 则 F盐浮 G冰 盐水g V排盐 m冰g V排盐 冰熔化成水后 质量不变 推导与问题 1 相同 V水 比较 和 因为 水 盐水 V水 V排排 也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体 所以 冰在盐水中熔化后液面上升了 答案 1 冰在水中熔化后液面不变 2 冰在盐水中熔化后液面上升 思考 冰放在密度小于冰的液体中 静止后处于什么状态 熔化后 液面又如何变化 12 精析 从受力分析入手 并且知道冰熔化 质量不变 体积减小 造成液面下降 已知 S 50cm2 h1 4 6cm h2 0 44cm 求 石 解 V冰 V石 Sh1 50cm2 4 6cm 230 cm3冰熔化后 水面下降 h2 V h2S 0 44cm 50cm2 22 cm3 m冰 m水 冰V冰 水V水 V水 V冰 V V冰 V水 V冰 V冰 V冰 0 1V冰 22 cm3 V石 230 cm3 220 cm3 10 cm3 冰 石悬浮于水中 F浮 G冰 G石 水g V冰 V石 水g V冰 水g V石 石 3 2g 答案 石块密度为 3 2g 13 1 0 49 2 0 05kg 3 0 67g cm3 14 1 0 75 N 2 7 5 10 5m3 3 2 2 103 kg m3 15 1 由空心铜球悬浮在水中可知 V排 V球 17 8cm3 根据阿基米德原理得 F浮 液g V排 1 0 103 10 17 8 10 6 0 178N 由悬浮条件可知空心铜球的重力 G F浮 0 178N 2 由 和 G mg 可知 空心铜球的实心部分体积 V实 2 10 6m3 2cm3 空心铜球中空心部分的体积 V空 V V实 15 8cm3 16 1 96N 2 5 103Kg m3 5 88N 17 1 1 分 1 分 N 1 分 2 1 分 N 1 分 1 分 N 1 分 18 1 2 即 3 19 1 2 3 20 21 1 F浮 G排 水gV排 1 0 103kg m3 10N kg 200 10 6m3 2N