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文档简介
1、浮力计算考点卡片1密度的计算【知识点的认识】(1)密度的公式:=(表示密度、m表示质量、V表示体积) (2)密度公式变化:m=V、V=【解题方法点拨】对于密度公式,还要从以下四个方面理解:(1)同种物质,在一定状态下密度是定值,它不随质量大小或体积大小的改变而改变当其质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也随着增大几倍,而比值是不变的因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比; (2)具有同种物质的物体,在同一状态下,体积大的质量也大,物体的体积跟它的质量成正比; (3)具有不同物质的物体,在体积相同的情况下,密度大的质量也大,物体的质量跟它的密度成正比=(4)具有不同物质的物体,
2、在质量相同的条件下,密度大的体积反而小,物体的体积跟它的密度成反比=2力的合成与应用【知识点的认识】(1)如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力求几个力的合力叫做力的合成(2)同一直线上二力的合成:同一直线上同方向二力的合力,大小等于二力大小之和,方向与这两个力方向相同,即:F=F1+F2;同一直线上相反的二力的合力,大小等于二力大小之差的绝对值,方向和较大的力的方向相同,即F=|F1F2|3压强的大小及其计算【知识点的认识】(1)压强定义或解释 垂直作用于物体单位面积上的力叫做压力 物体的单位面积上受到
3、的压力的大小叫做压强 (2)单位 在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等(之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡) (3)公式:p=F/S p表示压强,单位帕斯卡(简称帕,符号Pa) F表示压力,单位牛顿(N) S表示受力面积,单位平方米 (4)补充说明:对于(3)所写的为定义式,任何压强都可以用但是对于液体和气体压强,还有推导公式:4液体的压强的计算【知识点的认识】计算液体压强的公式是P=gh可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系运用液体压强的公式计
4、算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)【解题方法点拨】液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强5阿基米德原理【知识点的认识】阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力其公式可记为F浮=G排=液gV排液 6浮力大小的计算【知识点的认识】浮力大小的计算方法:(1)两次称量求差法
5、 F浮=F1F2(2)二力平衡法 F浮=G物(3)阿基米德原理法 F浮=G排【解题方法点拨】要灵活运用以上各种方法例如:1两次称量求差法由上面的分析知道,浮力的方向是竖直向上的,与重力的方向刚好相反,所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1,然后把物体浸入液体中,这时弹簧测力计的读数为F2,则2二力平衡法把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动,它的运动状态无非有三种可能:下沉、不动或上浮物体浸没在液体中静止不动,叫做悬浮,上浮的物体最终有一部分体积露出液面,静止在液面上,叫做漂浮下沉的物体最终沉入液体的底部根据物体的受力平衡可知,悬浮和漂浮的物体,浮力等于重力,3阿基米德原理法阿基米
6、德原理的内容是:浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力7浮力的利用【知识点的认识】(1)如何调节浮力的大小,采用“空心”增大体积,从而增大浮力,使物体能漂浮在液面上(2)轮船采用了把它做成空心的办法,使它能够排开更多的水,增大浮力,使轮船能漂浮在水面上(3)潜水艇:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的(4)气球和气艇:气球和飞艇,体内充有密度小于空气的气体(氢起、氦气、热空气),从浮力与重力的大小关系来解释气球升空(5)密度计是利用物体浮在液面的条件来工作的6汤圆刚放入水中时,汤圆受到的浮力小于重力;汤圆煮熟时,它的体积增大,浮力也随之增大8物体的浮沉条件及其
7、应用【知识点的认识】物体在液体中的浮沉条件 上浮:F浮G 悬浮:F浮=G 下沉:F浮G 理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:物液,上浮 物=液,悬浮 物液,下沉 浮沉条件的应用 潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变自身的体积来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的【解题方法点拨】判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F
8、浮与G或比较液与物1如图所示,将质量为2kg的正方形物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm,求:(1)物块受到水的浮力大小(2)水对物体下表面的压强大小2在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N已知水=1.0103kg/m3,g取10N/kg问:(1)小球所受的浮力为多大?(2)小球的总体积为多大?(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中3将一边长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg的水(g取10N/kg,水=1.0103k
9、g/m3)(1)求正方体受到的浮力;(2)求正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底,并写出判断依据;(4)求正方体的密度4如图所示,用弹簧秤悬挂一物体,在空气中弹簧秤示数为6N,当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N,g=10N/kg求:(1)物体的重力G;(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮;(3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度5如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0103m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水现将一个质量分布均匀、体积为5.0105m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0105m3(g取10
10、N/kg,水的密度水=1.0103kg/m3)(1)求物块受到的浮力大小;(2)求物块的密度;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强6如图甲所示,用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示求:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h0=2m)时下表面受到水的压强;(3)花岗岩石的密度7“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
11、为30cm2,高度为15cm(水的密度水=1103Kg/m3,g取10N/kg)求:(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力(2)此时杯子进入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)(3)此时浮力秤的最大称量(即量程)8如图所示,将一个体积为1.0103m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g取10N/kg)(1)木块浸没在水中受到的浮力(2)剪断细线后,木块处于静止时露出水面的体积多大(3)容器底压强减小了多少?9某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒他们设计了如图所示的
12、实验装置先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入225mL的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡拿掉水杯后,再向瓶中加入150mL的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略矿泉水瓶子的质量,g取10N/kg求:(1)鹅卵石在水中受到的浮力;(2)鹅卵石的体积;(3)鹅卵石的密度10水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物
13、体未接触容器底g=10N/kg),求:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;(2)筒内液体密度;(3)物体浸没时,容器对桌面的压强11如图所示为航行在地中海东部海域参加“海上联合2015()”中俄联演的中国海军导弹护卫舰潍坊舰,“潍坊舰”排水量的4.3106kg,吃水深度5m求满载时,“潍坊舰”受到的浮力有多大?舰底受到海水的压强是多少?(海水的密度取为1.0103kg/m3,g取10N/kg)12如图所示,则该物体在水中受到浮力为N;在图乙中,增大物体浸没在水中深度,弹簧测力计示数将(选填“变大”、“变小”或“不变”),若将该物体从水中取出,不挂在弹簧测力计上,放入盐水(盐=1.1103kg/
14、m3)中,则该物体在盐水中应该是(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)13边长a=10cm、重6牛的正方体木块,用绳子将它拴在盛水烧杯底部的钩子上,如图所示求:(1)木块的密度;(2)浸没时,木块受到的浮力;(3)绳子对木块向下的拉力;(4)绳子剪断后,木块静止时所受浮力(g取10N/kg)14如图所示,静止在水面下的物体重为9.8牛,体积为5104米3,物体所受的浮力为牛,弹簧测力计的示数为牛若物体浸没在液体中的深度增大,则物体所受浮力将(选填“变大”、“不变”或“变小”)15一只满载时排水量为1000t的轮船在河中航行,河水的密度为1.0103kg/m3,若轮船满载航行,试问:(取g=10N
15、/kg)(1)它受到的浮力是多少N?(2)轮船排开河水的体积是多少m3?(3)若此轮船从河里驶入海里,它排开水的体积又怎样变化?为什么?16如图,我国“蛟龙号”潜水器成功地完成了7km的海试任务、蛟龙号的总质量是22.66t“蛟龙号”潜水器在深海中悬停时,它受到的浮力是N,排开海水的体积为m3任务完成后,蛟龙号上浮的过程(未露出水面)中,它受到的浮力将(选填:“增大”、“减小”或“不变”) (海水=1.03103kg/m3,g=10N/kg)17一个木块重8.5N,将木块悬挂在弹簧测力计上,并把木块的一半浸入水中,弹簧测力计的示数是3.5N己知水=1g/cm3,油=0.8g/cm3求:(1)木
16、块的一半浸入水中时受到的浮力;(2)木块的密度;(3)将这个木块放入煤油中,所受浮力是多大?18弹簧测力计测得一个石头在空气中的重力为12N,把石头浸没在水中弹簧测力计的示数为8N,求:(1)石头受到的浮力;(2)石头的体积;(3)石头的密度(g=10N/kg)19用弹簧测力计测得一石块重30N,将石块全部浸没在水中,测力计的示数变为20N,g取10N/kg求:(1)石块的密度(2)若将石块浸没在密度为1.2103kg/m3的液体中,求弹簧测力计的示数20用弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,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图乙表示弹簧测力计示数F随圆柱体逐渐浸入水
17、中的深度h变化情况,求:(g取10N/kg)(1)圆柱体的重力;(2)圆柱体受的最大浮力;(3)圆柱体的体积;(4)圆柱体的密度21如图所示,将实心正方体木块轻轻地放入已侧倾放置且水已满的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出75g水该木块质地均匀,边长为5cm,木块吸收的水忽略不计,g取10N/kg求:(1)木块受到的浮力;(2)木块排开水的体积;(3)木块的密度222015年5月,我国南方多城市普降特大暴雨形成面积洪灾,在抗震救灾中,某部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.2m3,冲锋舟自重为6000N,假设每人的平均质量为60kg求:(1)冲锋舟满载时
18、所受的浮力是多少?(水=1.0103kg/m3,g取10N/kg)(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人?23某金属块吊在弹簧测力计的下端,在空气中弹簧测力计的示数为7.9N,将金属块全部浸没在水中,弹簧测力计的示数为6.9N(1)金属块在水中受到的浮力是多大?(2)金属块的体积是多大?(3)金属块的密度是多大?24一重为6N,边长为0.1m的正方体木块,用细线系于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(g取10Nkg)(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块受到的浮力是多大?25在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为500g,浸没在水中称时,测
19、力计示数为4.5N求:(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?(2)王冠的密度是多少?26小明同学对一个正方体实心金属块进行了两次测量:第一次用线系住金属块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的读数为27N第二次让金属块浸没在盛水的杯子中,这时弹簧测力计的读数为17N(g取10N/kg)(1)求金属块在水中受到的浮力;(2)求金属块的体积;(3)求金属块的密度27某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度;他把一个铁块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铁块在空气中时弹簧测力计的示数是4.74N,把铁块浸没在该液体中时弹簧测力计的示数是4.11N(g=10N/kg,铁=7.9103kg/m3)求:(1)铁块
20、浸没在液体中受到的浮力是多少?(2)该液体的密度是多少?28如图甲所示,石块在水中受到的浮力大小是N,如图乙所示,石块排开的水重N,石块在水中受到的浮力石块排开的水重29一物体在空气中用弹簧测力计称得示数为98N,全部浸入水中用弹簧测力计称得示数为49N,一半浸入某液体中用弹簧测力计称得示数为83.3N,g取10N/kg则(1)该物体在水中所受的浮力是多少?(2)物体的体积是多大?(3)物体的密度是多少?(4)某种液体密度是多少?30弹簧测力计下挂着重7.9N的物块,浸没在酒精中时弹簧测力计的示数为7.1N已知酒精=0.8103kg/m3,水银=13.6103kg/m3,g=10N/kg试求:
21、(1)物块在酒精中受到的浮力是多大?(2)物块的体积是多大?(3)如果该物块放入水银中,静止时物块受到的浮力是多大?参考答案与试题解析一解答题(共30小题)1(2015衡阳)如图所示,将质量为2kg的正方形物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm,求:(1)物块受到水的浮力大小(2)水对物体下表面的压强大小考点:浮力大小的计算;液体的压强的计算菁优网版权所有专题:压强、液体的压强;浮力分析:(1)已知物块漂浮,则可根据物体的浮沉条件知道木块受到的浮力;(2)已知金属块的下表面距水面的距离h,用公式p=gh可以求出此处受到的压强解答:解:(1)因为物块漂浮,所以物块受到的浮力
22、等于物块的重力:G物=m物g=2kg10N/kg=20N,由物体的浮沉条件可知:F浮=G物=20N;(2)物体下表面受到水的压强为p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.06m=600Pa答:(1)物块受到水的浮力是20N(2)水对物体下表面的压强600Pa点评:本题综合考查了学生对浮力知识、压强知识的掌握和了解对浸没在水中的物体进行正确的受力分析,是求解重力和浮力的合力的关键2(2015莆田)在弹簧测力计下悬挂一个小球,示数为4.2N当把小球的一半体积浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N已知水=1.0103kg/m3,g取10N/kg问:(1)小球所受的浮力为多大?(2)小球的总
23、体积为多大?(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,请通过计算判断小球为什么不能悬浮在水中考点:浮力大小的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用菁优网版权所有专题:浮力;浮沉的应用分析:(1)利用二次称重法求出物体受到水的浮力;(2)根据F浮=gV排求出小球的一半体积浸没在水中时排开水的体积,然后求出小球的总体积;(3)根据F浮=gV排求出小球浸没在水中所受的浮力,然后与重力比较即可判断小球所处的状态解答:解:(1)小球受到水的浮力:F浮=GF拉=4.2N1.7N=2.5N;(2)由F浮=水gV排得:小球排开水的体积:V排=2.5104m3由于小球的一半体积浸没在水中时,则物体体积
24、:V=2V排=22.5104m3=5104m3(3)小球浸没在水中所受的浮力:F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg5104m3=5N4.2N,即F浮G,所以,小球浸没在水中所受的浮力放手后,不能悬浮在水中,会上浮答:(1)小球所受的浮力为2.5N;(2)小球的总体积为5104m3(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在水中后放手,小球不能悬浮在水中,会上浮点评:本题考查阿基米德原理和物体浮沉条件的掌握和运用,利用好称重法测浮力是本题的关键3(2015昆明)将一边长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg的水(g取10N/kg,水=1.0103kg/
25、m3)(1)求正方体受到的浮力;(2)求正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底,并写出判断依据;(4)求正方体的密度考点:浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用菁优网版权所有专题:浮力;浮沉的应用分析:(1)利用阿基米德原理可求正方体受到的浮力;(2)利用密度公式变形可求排开水的体积;(3)求出正方体的体积,然后和排开水的体积相比较可判断其在水中静止时的浮沉状态;(4)物体排浮所受浮力等于重力,利用G=mg可求质量,然后利用密度公式可求密度解答:解:(1)根据阿基米德原理可知,正方体受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.6kg10N/kg=6N;(2)由得,正方
26、体排开水的体积:V排水=6104m3;(3)正方体的体积V=(0.1)3=1103m3V排水,所以,正方体在水中静止时处于漂浮状态(4)因为正方体在水中静止时漂浮,所以G=F浮=6N,正方体的质量为m=0.6kg,正方体的密度=0.6103kg/m3答:(1)正方体受到的浮力为6N;(2)正方体排开水的体积为6104m3;(3)正方体在水中静止时处于漂浮状态,判断依据是正方体的体积大于其排开水的体积;(4)正方体的密度0.6103kg/m3点评:此题考查阿基米德原理,浮力大小的计算,物体的浮沉条件及其应用,密度的计算,是一道综合性很强的题目,解答此题的关键是根据正方体的体积和它排开水的体积判断
27、正方体在水中静止时的浮沉状态4(2015乐山)如图所示,用弹簧秤悬挂一物体,在空气中弹簧秤示数为6N,当物体浸没在水中弹簧秤的示数是4N,g=10N/kg求:(1)物体的重力G;(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮;(3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度考点:浮力大小的计算;阿基米德原理菁优网版权所有专题:浮力分析:(1)物体的重力就是在空气中称重时弹簧秤的示数;(2)物体所受浮力等于物重减去物体浸没水中时测力计的示数;(3)根据浮力公式F浮=gV排求出物体的体积,根据G=mg求出物体的质量,再利用密度公式求解密度解答:解:(1)由题意知,物体的重力G=6N;(2)物体浸没在水中受到的浮力F
28、浮=GF视=6N4N=2N(3)由F浮=gV排,可得,V=V排=2104m3,物体的质量m=0.6kg,物体的密度=3103kg/m3答:(1)物体的重力G为6N;(2)物体浸没在水中受到的浮力F浮为2N(3)物体浸没时排开水的体积V和物体的密度为3103kg/m3点评:此题考查根据物体的重力和物体完全浸没后测力计的示数之差求浮力的方法,以及根据浮力公式求物体的体积,本题的关键是知道利用重力差法求浮力5(2015潍坊)如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0103m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5kg的水现将一个质量分布均匀、体积为5.0105m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在
29、水面上,物块浸入水中的体积为4.0105m3(g取10N/kg,水的密度水=1.0103kg/m3)(1)求物块受到的浮力大小;(2)求物块的密度;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)如图乙,求此时水对容器底的压强考点:浮力大小的计算;液体的压强的计算菁优网版权所有专题:计算题;压强、液体的压强;浮力分析:(1)已知浸入水中的木块体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力(2)由于物块漂浮在水面上,根据漂浮条件可知物块的重力,求出质量,利用=求出物块的密度;(3)利用=求出水的体积,即可求出物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积,已知容器底面积求出水的深度h,
30、根据p=gh即可求出水对容器底的压强解答:解:(1)已知V排=4.0105m3,则F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg4105m3=0.4N(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮=0.4N,则质量m=0.04kg;物块的密度=0.8103kg/m3;(3)由=得水的体积为V水=5104m3,物块使其恰好完全浸没在水中,水和物块的总体积V=V水+V物=5104m3+5105m3=5.5104m3则水的深度为h=0.11m,所以水对容器底的压强:p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.11m=1.1103Pa答:(1)物块受到的浮力大小为0.4N;(2)物块的密度为
31、0.8103kg/m3;(3)此时水对容器底的压强1.1103Pa点评:本题考查漂浮条件、阿基米德原理和压强公式的应用,这是中考必考题型,要熟练应用6(2015钦州)如图甲所示,用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中在整个过程中,钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示求:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h0=2m)时下表面受到水的压强;(3)花岗岩石的密度考点:浮力大小的计算;密度的计算;液体的压强的计算;阿基米德原理菁优网版权所有专题:密度及其应用;压强、液体的压强;浮力分析:(1)已知正方体棱长为1m,可求得其体积,
32、花岗岩石浸没在水中时V排=V物,根据F浮=gV排可求得花岗岩石浸没在水中时受到的浮力;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h0=2m)时,下表面距离水的深度为2m+1m=3m,再利用p=gh可求得下表面受到水的压强;(3)由图可知,花岗岩石的重力G=2.8104N,然后可求得其质量,再利用密度公式求得花岗岩石的密度解答:解:(1)V排=V物=1m3,F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg1m3=1.0104N,(2)花岗岩石下落到图甲B处(h0=2m)时,下表面距离水的深度h=2m+1m=3m,下表面受到水的压强p=gh=1.0103kg/m310N/kg3m=3104Pa,(3)由图可知
33、,花岗岩石的重力G=F=2.8104N,花岗岩石的质量m=2.8103kg,花岗岩石的密度=2.8103kg/m3答:(1)花岗岩石浸没在水中时受到的浮力为1.0104N;(2)花岗岩石下落到图甲B处(h0=2m)时下表面受到水的压强为3104Pa;(3)花岗岩石的密度为2.8103kg/m3点评:本题的解题关键是通过图乙确定花岗岩石的重力及钢丝绳受到的拉力、会用阿基米德原理计算出花岗岩石受到的浮力7(2015五通桥区模拟)“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15
34、cm(水的密度水=1103Kg/m3,g取1ON/kg)求:(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力(2)此时杯子进入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)(3)此时浮力秤的最大称量(即量程)考点:浮力大小的计算;阿基米德原理菁优网版权所有专题:计算题;浮力分析:(1)由于该玻璃杯是一把“浮力秤”,它漂浮在水面上,所以它受到的浮力等于重力;(2)可先根据阿基米德原理算出该玻璃杯在水中的V排,然后再用V排除以底面积,就可以算出杯子浸入水中的深度;(3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大,所以我们需要先算出杯子的体积,即为最大V排,然后根据阿基米德
35、原理算出杯子受到的最大浮力,最后用最大浮力减去第(2)问中的浮力即为该浮力秤的最大称量解答:解:(1)杯子的重力:G=mg=0.2kg10N/kg=2N,因为杯子漂浮在水面上,所以F浮=G=2N;(2)由F浮=水gV排得:则此时杯子排开水的体积:V排=2104m3,此时杯子浸入水中的深度:h=0.067m;(3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大,F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg30104m20.15m=4.5N,即:F=F浮F浮=4.5N2N=2.5N,则此浮力秤的最大称量为:mmax=0.25kg答:(1)将杯子开口向上竖直放入水中时,杯子受到的浮力是
36、2N(2)此时杯子浸入水中的深度是0.067米(3)此时浮力秤的最大称量为0.25kg点评:本题中计算浮力用到了两种方法:一是利用阿基米德原理去计算(它是通用公式),二是根据F浮=G去计算(它只适合于漂浮或悬浮)要明确:物体在液体中受到的浮力有一个最大值,那就是当物体浸没在液体中时,V排=V物不过该题中玻璃杯是不能浸没在液体中的,因为它的上端是开口的8(2015呼和浩特模拟)如图所示,将一个体积为1.0103m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g取10N/kg)(1)木块浸没在水中受到的浮力(2)剪断细线后,木块处于静止时
37、露出水面的体积多大(3)容器底压强减小了多少?考点:浮力大小的计算;液体的压强的计算;阿基米德原理菁优网版权所有专题:压强、液体的压强;浮力分析:(1)已知木块的体积,则就可以知道它浸没时排开水的体积,那么知道了V排和水的密度,则可以根据阿基米德原理公式就可以算出木块浸没在水中时受到的浮力;(2)由题意可知,剪断细线后,木块时漂浮在水面上的,则F浮=G,知道了木块受到的浮力大小,就可以根据阿基米德原理公式的变形式算出此时木块在水中的V排,最后用木块的体积减去V排就算出了木块露出水面的体积;(3)液体压强公式是P=液gh,要算容器底部所受水的压强减小了多少,就需要先算出液面高度下降了多少,而液面
38、下降的高度取决于木块露出水面的体积,所以用木块露出水面的体积除以容器的底面积,就可以算出水面减小的高度,从而就可以算出减小的压强解答:解:(1)木块浸没在水中时受到的浮力:F浮=液gV排=1.0103kg/m310N/kg1.0103m3=10N;(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以F浮=G=6N,由F浮=液gV排得:V排=6104m3,则V露=VV排=1.0103m36104m3=4104m3;(3)木块露出水面处于静止后,水面下降的高度:h减=0.01m,则容器底部所受水的压强减小了:p=液gh=1.0103kg/m31
39、0N/kg0.01m=100Pa答:(1)木块浸没在水中受到的浮力为10N(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积为4104m3(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了100Pa点评:本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用、液体压强公式的计算,本题中的第(2)问要把握漂浮时,物体受到的浮力等于重力,本题中的第(3)问要把握V排的变化会引起h的变化9(2015昆山市一模)某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度,但是手边的测量工具只有量筒他们设计了如图所示的实验装置先把鹅卵石浸没在水杯内的水中,向矿泉水瓶中逐渐加水,当加入225mL的水时,瓶子在如图甲所示的位置平衡
40、拿掉水杯后,再向瓶中加入150mL的水,此时瓶子在如图乙所示的位置平衡若不考虑鹅卵石的吸水性,忽略矿泉水瓶子的质量,g取10N/kg求:(1)鹅卵石在水中受到的浮力;(2)鹅卵石的体积;(3)鹅卵石的密度考点:浮力大小的计算;密度的计算菁优网版权所有专题:密度及其应用;浮力分析:(1)因为使用的是定滑轮,由图乙可求出石块重;再利用称重法F浮=G石F求鹅卵石在水中受到的浮力;(2)求出了受到的浮力,利用阿基米德原理求排开水的体积(鹅卵石的体积);(3)知道鹅卵石重,利用重力公式求鹅卵石的质量,再利用密度公式求鹅卵石的密度解答:解:(1)根据定滑轮特点,由图乙得:G石=G水=m水g=水v水g,由图
41、甲得鹅卵石在水中受到的浮力:F浮=G石F=水v水g水vg=水v水g=1.0103kg/m3150106m310N/kg=1.5N,(2)由F浮=水gv排得,v排=1.5104m3,因为石块浸没,所以v石=v排=1.5104m3,(3)石块的密度:石=2.5103kg/m3答:(1)鹅卵石在水中受到的浮力为1.5N;(2)鹅卵石的体积为1.5104m3;(3)鹅卵石的密度为2.5103kg/m3点评:本题综合了定滑轮的特点、阿基米德原理、密度公式、重力公式,学生应通过受力分析将以上知识点加以综合利用10(2015潮阳区模拟)水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20
42、cm深的某液体将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N(柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底g=10N/kg),求:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;(2)筒内液体密度;(3)物体浸没时,容器对桌面的压强考点:浮力大小的计算;压强的大小及其计算;阿基米德原理菁优网版权所有专题:压强、液体的压强;浮力分析:(1)根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力,根据公式F浮=GF计算出浮力的大小;(2)根据F浮=液gV排的变形公式液=计算出液体的密度;(3)物体浸没时,
43、圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加物体与拉力的之差(即浮力),根据公式p=计算出压强;也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析解答:解:(1)由图象知,圆柱体完全浸没,此时F=2N;所以F浮=GF拉=10N5.2N=4.8N,(2)因为浸没,所以V排=V物=400cm3=4104m3由F浮=液gV排得:液=1.2103kg/m3;(3)液体的体积V液=100cm220cm=2000cm3=2103m3液体的重力G液=m液g=液V液g=1.2103kg/m32103m310N/kg=24N,容器对桌面的压力F=(G液+G容器+G物)F拉=(24N+6N+10N)5.2N=34.8N
44、;受力面积:S=100cm2=102m2,p=3480Pa答:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力为4.8N;(2)筒内液体密度为1.2103kg/m3;(3)物体浸没时,容器对桌面的压强为3480Pa点评:此题是一道有关浮力知识的计算题,同时涉及到了有关固体压强和密度的计算,能够通过图象确定物体的重力和浸没时的浮力是解决此题的关键,(3)问中关键能分析出压力大小,这是此题的难点11(2015肥城市三模)如图所示为航行在地中海东部海域参加“海上联合2015()”中俄联演的中国海军导弹护卫舰潍坊舰,“潍坊舰”排水量的4.3106kg,吃水深度5m求满载时,“潍坊舰”受到的浮力有多大?舰底受到海水的
45、压强是多少?(海水的密度取为1.0103kg/m3,g取10N/kg)考点:浮力大小的计算;液体的压强的计算菁优网版权所有专题:计算题;压强和浮力分析:(1)知道船标准排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求在海上航行时受到海水的浮力;(2)知道船底某处距海面的距离(深度)和海水的密度,根据p=gh求该处受到海水的压强;解答:解:满载时,潍坊舰受到的浮力:F浮=G排=mg=4.3106kg10N/kg=4.3107N;舰底受到的海水压强:p=gh=1.0103kg/m310N/kg5m=5.0104Pa;答:满载时,“潍坊舰”受到的浮力有4.3107N;舰底受到海水的压强是5.0104Pa点
46、评:本题考查了阿基米德原理和液体压强公式、速度公式的应用,明确排水量和深度的含义、求出超声波单趟用的时间是关键12(2015南沙区二模)如图所示,则该物体在水中受到浮力为1N;在图乙中,增大物体浸没在水中深度,弹簧测力计示数将不变(选填“变大”、“变小”或“不变”),若将该物体从水中取出,不挂在弹簧测力计上,放入盐水(盐=1.1103kg/m3)中,则该物体在盐水中应该是沉底(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)考点:浮力大小的计算菁优网版权所有专题:浮力分析:已知物重和浸没在水中受到的拉力,两者之差就是受到的浮力;浸在液体中的物体受到的浮力决定于液体的密度和物体排开液体的体积,与物体所在深度无
47、关;物体的浮沉条件是:浮力大于重力,上浮;浮力等于重力,悬浮;浮力小于重力,下沉解答:解:物体在水中受到的浮力为F浮=GF=4N3N=1N;物体浸没在水中,水的密度和排开水的体积一定,浮力大小与深度无关,所以增大物体浸没在水中深度,弹簧测力计示数将不变;盐水的密度大于水,所以物体在盐水中受到的浮力略大于在水中受到的浮力物体在盐水中受到的浮力虽然大于在水中受到的浮力,但仍然小于重力,所以物体在盐水中应该是沉底故答案为:1;不变;沉底点评:此题考查了视重法计算浮力、影响浮力的因素和物体的浮沉条件以,包含的知识点较多,但难度不大,容易解答13(2015郴州二模)边长a=10cm、重6牛的正方体木块,
48、用绳子将它拴在盛水烧杯底部的钩子上,如图所示求:(1)木块的密度;(2)浸没时,木块受到的浮力;(3)绳子对木块向下的拉力;(4)绳子剪断后,木块静止时所受浮力(g取10N/kg)考点:浮力大小的计算菁优网版权所有专题:浮力分析:(1)求出木块的体积,再根据G=mg=Vg求出木块密度;(2)根据F浮=水gV排求出浸没时,木块受到的浮力;(3)木块受到重力、拉力和浮力作用,根据二力平衡知识求出拉力;(4)绳子剪断后,木块受的浮力大于重力,将会上浮,最终漂浮,浮力等于重力解答:解:(1)木块体积:V=(0.1m)3=0.001m3,由G=mg=Vg得木块密度:木=0.6103kg/m3;(2)浸没
49、时,木块受到的浮力:F浮=水V排g=1103kg/m30.001m310N/kg=10N;(3)绳子对木块向下的拉力:F拉=F浮G=10N6N=4N;(4)绳子剪断后,木块受的浮力大于重力,将会上浮,最终漂浮,所以木块静止时所受浮力:F浮=G=6N答:(1)木块的密度0.6103kg/m3;(2)浸没时,木块受到的浮力10N;(3)绳子对木块向下的拉力4N;(4)木块静止时所受浮力6N点评:此题主要考查的是学生对密度、浮力、计算公式和二力平衡知识的理解和掌握,综合性较强,有一定难度14(2015长宁区三模)如图所示,静止在水面下的物体重为9.8牛,体积为5104米3,物体所受的浮力为4.9牛,
50、弹簧测力计的示数为4.9牛若物体浸没在液体中的深度增大,则物体所受浮力将不变(选填“变大”、“不变”或“变小”)考点:浮力大小的计算菁优网版权所有专题:计算题;浮力分析:首先根据阿基米德原理F浮=G排=液gV排求出浮力的大小;在水中的物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力作用,所以这几个力满足G=F浮+F,据此求出拉力根据F浮=G排=液gV排可知:浮力的大小与液体的密度和体积有关,与排开液体的深度无关解答:解:物体所受的浮力F浮=液gV排=1103kg/m39.8N/kg5104m3=4.9N;由于在水中的物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力作用,满足G=F浮+F,则拉力F=GF
51、浮=9.8N4.9N=4.9N;若物体浸没在液体中的深度增大,但液体的密度、排开液体的体积不变,根据F浮=G排=液gV排可知它受到的浮力将不变故答案为:4.9;4.9;不变点评:本题考查了阿基米德原理的应用,要掌握浮力的计算公式F浮=液gV排,同时考查了浸在液体中的物体所受浮力与哪些因素有关15(2015红河州一模)一只满载时排水量为1000t的轮船在河中航行,河水的密度为1.0103kg/m3,若轮船满载航行,试问:(取g=10N/kg)(1)它受到的浮力是多少N?(2)轮船排开河水的体积是多少m3?(3)若此轮船从河里驶入海里,它排开水的体积又怎样变化?为什么?考点:浮力大小的计算;阿基米
52、德原理菁优网版权所有专题:浮力分析:(1)轮船所受浮力等于满载时排开水的重力(2)根据公式F浮=gV排可求排开河水的体积(3)从河里驶入海里轮船始终漂浮,浮力等于重力,大小不变,海水密度大,根据公式F浮=gV排可求排开水的体积的变化解答:解:(1)由于轮船满载时是处于漂浮状态,则受到的浮力F浮=G排=mg=1106kg10N/kg=1107N;(2)由F浮=gV排可得:轮船驶入河里排开水的体积V排=1000m3(3)轮船从河里驶入海里受到的浮力不变,海水的密度变大,由F浮=gV排可知:排开海水的体积变小答:(1)它受到的浮力是1107N;(2)轮船排开河水的体积是1000m3;(3)轮船从河里驶入海里受到的浮力不变,海水的密度变大,它排开海水的体积变小点评:本题考查浮力的计算和物体的沉浮条件以及根据浮力公式求排开水的体积,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力还等于排开水的重力,本题的难点是对排水量的理解,这也是本题的重点16(2015连南县二模)如图,我国“蛟龙号”潜水器成功地完成了7km的海试任务、
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