浮力精典例题解析

浮力精典例题解析,P112（24）在一个足够深的容器内有一定量的水，将一个长10厘米、横截面积50厘米2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上，当塑料块底面刚好接触水面时，弹资秤示数为4牛，如图甲所示已知弹簧的伸长与受到的拉力成正比，弹簧受到1牛的拉力时伸长1厘米，g取10牛/千克若往容器内缓慢加水，当所加水的体积至1400厘米3时，弹簧秤示数恰为零此过程中水面升高的高度H与所加水的体积V的关系如图乙所示根据以上信息，能得出的正确结论是（）A容器的横截面积为225厘米2B塑料块的密度为0.4103千克/米3C弹簧称的示数为1牛时，水面升高9厘米D加水400厘米3时，塑料块受到的浮力为2牛,（1）从图象可以看出加水的体积V=700cm3时，h=6cm，容器的横截面积S=S柱=50cm3=167cm2，故A错误；,（2）当塑料块底面刚好接触水面时，弹资秤示数为4牛，可以知道塑料块的重力G=4N，体积V=10cm50cm2=500cm3=5104m3，所以，塑料块的密度=0.8103kg/m3，故B错误；,（3）根据图象，当所加水的体积至1400厘米3时，H=12cm，弹簧秤示数恰为零，F浮=4N,塑料块浸入水中的高度h1=0.08m=8cm,塑料块下面新加入水的深度h2=12cm8cm=4cm,当弹簧测力计的拉力为F拉=1N时，弹簧向下伸长1cm，即塑料块下新加入水的深度h3=3cm,塑料块受的浮力F浮=GF拉=4N1N=3N,此时塑料块浸入水中的高度h4=0.06m=6cm,此时水面升高的高度h1=3cm+6cm=9cm,故C正确；,（4）当浮力F浮=2N时，弹簧测力计的拉力F拉=GF浮=4N2N=2N，这时弹簧向下伸长2cm，即塑料块下新加入水的深度h4=2cm,此时塑料块浸入水中的高度h5=0.04m=4cm,此时此时水面升高的高度h2=2cm+4cm=6cm根据图象可以知道，当水面升高h2=6cm时，加水的体积为700cm3，故D错误,P112（26）将一个边长为1m的正方体物体，平放在边长为2m的正方体空水池的底部时，物体对水池底部产生的压强为104Pa取出物体后，再将7.2t的水全部注入水池中，然后将物体再次轻轻放入水池中（g=10N/kg）求：（1）物体的密度；（2）物体在水中静止以后所受浮力；（3）物体在水中静止以后，水对水池底部所产生的压强比只装水时增加了多少？,解：（1）物体对水池底部产生的压力：,F=G，,物体对水池底部产生的压强：P=,G=pS=104Pa1m1m=104N,m=,=,=1000kg，,物体的密度：,=,=1103kg/m3；,（2）=1103kg/m3=水,物体在水中悬浮，,F浮=G=104N；,（3）水的体积：,V水=,=7.2m3，,V水+V=7.2m3+1m3=8.2m3，,水池的容积V容=2m2m2m=8m3，,V水+VV容，,放入物体后水池内的水是满的，此时水深h=2m，,不放物体时，水深h=,=1.8m，,放入物体前后水深变化h=hh1=2m1.8m=0.2m，,p=水gh=1103kg/m310N/kg0.2m=2000Pa,P112（27）如图17所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图18所示，不计水的阻力（水1.0103kg/m3,g取10N/kg），求：工件上升的速度大小？当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？工件的横截面积S是多大？,解：（3分）由图可知工件离开水面后拉力,F1的功率P1=20kw=2104w,工件匀速上升,又工件以恒定速度上升,由图可知工件全部在水中时拉力,的功率,工件有1/2露出水面时所受浮力,由图可知工件高,P113（28）如图所示，甲圆柱形容器中装有适量的水将密度均匀的木块A放入水中静止时，有2/5的体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300Pa若在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块，平衡时木块A仍有部分体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa若将容器中的水换成另一种液体，在木块A上表面轻放一个质量为m2的物块，使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同，如图丁所示若m1：m2=5：1，水=1.0103kg/m3（1）在木块A上表面轻放一个质量为m1的物块平衡时，如图丙所示，木块A露出水面的部分占自身体积的多少？（2）另一种液体的密度为多少kg/m3？,解：设A的体积为V，在丙图中A浸在水中的体积为V丙，容器的底面积为S，由题意可知P1=GS=水gV排1S;P2=（G+mg）S=水gV排2S；由P1P2=300pa/400pa=水gV排1水gV排2；得V排1=3/4V排2=3/5V,得V排2=4/5V即图丙中木块A露出水面的部分占自身体积的1/5由物体漂浮时F浮=G得G+m1g=4/5水gV-,G+m2g=4/5液gV-G=水g3/5V-mm51-联立解得液=0.810kg/m3,P113（30）小明选用了如图27中的质量约600g的金属皇冠模型，若能测出模型所受重力G模型、模型浸没在水中所受的浮力F浮，且知水的密度r水，就可以根据,，求出模型密度,（1）证明式子的成立,（2）现有足量的水和图中的各种可选的器材，要利用图中各种可选器材,测出模型的密度，根据实验要求从器材A、B、C、D、E、F中选择实验所必须的器材，并写出测模型密度的实验步骤及所需记录的数据.,a.选择的器材（填代号）：b.实验步骤及需要记录的数据,（1）证明：对于物体而已，其重力可以表示为G模型=模型gV模型同时，当模型完全浸没在水里时，其受到的浮力可以表示为：F浮=水gV排又由于完全浸没于水中，所以V模型=V排由式可得（式除以式，约掉g和V）：,命题得证。,（2）a.选用的器材：B、Fb.实验步骤：先用弹簧测力计测出模型的重力，记为F1。将水槽中倒入适量的水，将模型悬挂在弹簧测力计上，再将模型完全浸没在水中，稳定后记录下此时弹簧测力计的读数F2。模型的密度可以表示为：模型=,解：（1）如右图所示。（2）（P=水gh=103kg/m310N/kg0.05m=500pa,P115(36),科技小组的同学用长方体泡沫塑料A，三脚架和灯等制成一个航标灯模型，（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，g=10N/kg），求：（1）画出浮子B的受力示意图，并标明所受力的名称。（2）泡沫塑料A底部受到水的压强是多少？（