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1、浮力大小的计算一填空题(共10小题) 1体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为 N,合金块受到的浮力为 N. 2某个热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为 N(g取10N/kg,空气密度取1.29kg/m3) 3小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150g,体积为1.6104m3的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为 N松手后苹果将 (上浮/下沉/悬浮),最后静止时,苹果受到的浮力是 Ng取10N/kg. 4一艘潜水艇排水量为3090t,在海面下某一深度巡航时,它所受到的浮力大小为 N;当它在海

2、面下继续下潜的过程中,它所受到的浮力大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)(海水=1.03103kg/m3) 5如图所示,把一个边长为10cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有的体积浸入水中,此时木块受到的浮力是 N,木块下表面受到的水的压强是 Pa,木块的密度是 kg/m3(g取10N/kg) 6我国海军“基洛级”常规潜艇的体积约为3103m3,在下潜过程中,潜艇受到海水的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当它浸没在海水中时,受到的浮力约是 N( 海水=1.02103kg/m3,g取10N/kg) 7琼海潭门的许多渔船都装有“北斗卫星导航系统”,“北斗卫星导航”是通过 与卫星

3、进行信息传输的一艘渔船排水量是30吨,则它满载时受到浮力为 N(g=10N/kg) 8用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9N,现将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9N,则物体所受到的浮力是 N,该物体的体积是 m3. 9在弹簧测力计下悬挂一金属块,示数是8.1N,当把金属块浸没在水中时,测力计的示数是5.1N,测金属块浸没在水中时受到的浮力为 N,金属块的密度为 kg/m3已知水的密度为1.0103kg/m3. 10如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重600N的人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着光滑长木板AB的A端,AB可绕O点转动,在离O点40cm的B处挂有重力为8N的圆

4、柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出水的体积为5104m3(AB质量不计,且始终保持在水平位置,g=10N/kg) (1)圆柱体受到的浮力是 N. (2)当一质量为0.4kg的球从O点沿木板向A端匀速运动,要使系在A端的绳拉力刚好为零,小球应距O点 cm,此时人对地面的压强是 Pa. 二解答题(共15小题) 11在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体弹簧测力计的下端挂着一个底面枳为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示(圆筒厚度忽

5、略不计,筒内液体没有溢出,g=lON/kg) 求: (1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少? (2)圆筒内所装液体的密度是多少? (3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时圆筒对桌面的压强是多少? 12如图所示,用细绳系住体积为3104m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2(水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)求: (1)物体A受到的浮力; (2)物体A的密度; (3)容器对桌面的压强. 13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

6、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. 14如图甲所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求: (1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少? (2)筒内液体密度是多少? (3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少? 15如图所示,工人将一底面积为0.06m2,高为2m,密度为

7、2.0103kg/m3的圆柱形实心物体从水下匀速提升1m,当物体未露出水面时,求(g取10N/kg) (1)此时,物体受到的浮力. (2)若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重,工人对绳的拉力大小是多少N? (3)若工人对绳的拉力为400N,使物体匀速上升,求此装置的机械效率? 16破冰船是赴极地考察的重要工具我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2104t,求: (1)破冰船在海上满载航行时,受到的浮力是多大? (2)某次破冰时,破冰船与冰面的接触面积是10m2,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍,破冰船对冰面的压强是多大? 17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

8、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. 18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

9、出)如图乙,求此时水对容器底的压强. 19如图是一种简易温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变化,导致小球受到的浮力变化而运动,小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化,最终使小球重新悬浮液体的某一深度,指针指示温度值(小球体积变化可忽略) (1)该温度计的刻度值自下而上变 (2)若该温度计中小球的体积为3103米3,20时容器内液体密度为0.8103千克/米3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛?(g取10牛/千克) (3)为了使该温度计更精准,请提出一条改进建议: . 20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

10、(g取10N/kg,水=1.0103kg/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 21如图所示,一个圆柱形容器中装有一定量的水,一个质量为780g的石块挂在弹簧测力计上并浸没水中,石块静止时弹簧测力计的示数为4.2N,容器的底面积为180cm2,g=10N/kg求: (1)石块在水中受到的浮力. (2)石块的密度(得数保留1位小数) (3)若将石块从水中取出,容器中的水位将下降多厘米?(附在石块上的水忽略不计) 22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

11、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. 23我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功打捞出水,为复原我国海上丝绸之路历史提供了及其珍贵的实物资料,采用沉井包裹沉船的整体打捞方式在世界水下考古也是一大创新某同学为了体验“南海一号”的打捞过程,特利用滑轮组从水下打捞一重物如图所示,用一个底面积S=0.05m2,高h=0.2m的长方体形状的重物模拟“南海一号”,该同学站在岸边拉动绳子的自由端,

12、使重物从水底开始向上运动假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动,并经历三个运动阶段:第一阶段,从重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面绳对重物的拉力F1=140N,用时t1=40s,第二阶段,从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面,用时t2=4s:第三阶段,从重物下表面离开水面后在空中上升已知动滑轮所受重力G=60N,水=1.0103kg/m3,g=10N/kg,不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力,不考虑重物出水前后质量的变化求: 在第一阶段运动中,水对重物的浮力F浮为多大? 在第一阶段运动中,绳对重物做功W1为多大? 滑轮在第一阶段运动中的机械效率1和在第三阶段运动中的机械效率2分别

13、为多大? 24如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图象(g取10N/kg,水=1.0103kg/m3)求: (1)石料全部没入水中时受到的浮力. (2)石料的体积. (3)石料浸没后钢丝绳拉力的功率. 25一带阀门的圆柱形容器,底面积是200cm2,装有12cm深的水,正方体M边长为10cm,重20N,用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,如图所示,试求: (1)正方体M的密度; (2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强; (3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2cm时,细绳

14、刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(g取10N/Kg,水的密度为1.0103Kg/m3). 浮力大小的计算 参考答案与试题解析 一填空题(共10小题) 1体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为 1.8 N,合金块受到的浮力为 2 N. 考点: 浮力大小的计算专题: 浮力分析: (1)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;(2)合金块完全浸没,利用F浮=液gV排计算合金块受到的浮力解答: 解:(1)由图可知木块漂浮,根据浮沉条件,F浮木=G木=1.8N;(2)由图可知完全浸没

15、在水中,V排=V合金排=200cm3=2104m3,合金块受到的浮力F合金=水gV合金排=1.0103kg/m310N/kg2104m3=2N故答案为:1.8;2点评: 此题考查学生对浮力的大小计算、物体浮沉条件的应用的理解和掌握,关键是F浮=液gV排的运用,难度不大,基础题目 2某个热气球充气后体积为3000m3,则该热气球所受的浮力为 3.87104 N(g取10N/kg,空气密度取1.29kg/m3) 考点: 浮力大小的计算专题: 浮力分析: 已知热气球的体积,根据公式F浮=gV排可求热气球受到的浮力解答: 解:热气球受到的浮力为F浮=空气gV排=1.29kg/m310N/kg3000m

16、3=3.87104N故答案为:3.87104点评: 本题考查浮力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,知道阿基米德原理液应用于气体 3小明探究怎样使物体上浮或下沉,用手将质量为150g,体积为1.6104m3的苹果浸没水中,苹果受到的浮力为 1.6 N松手后苹果将 上浮 (上浮/下沉/悬浮),最后静止时,苹果受到的浮力是 1.5 Ng取10N/kg. 考点: 浮力大小的计算专题: 浮力分析: (1)当苹果浸没在水中时,此时排开水的体积就等于苹果的体积,利用阿基米德原理计算此时苹果受到的浮力;(2)知道苹果的质量,利用公式G=mg计算苹果受到的重力;浮力与重力进行比较,重力大于浮力就下沉,重力等

17、于浮力就悬浮,重力大于浮力就上浮;(3)最后根据苹果所处的状态求出静止时受到的浮力解答: 解:(1)当苹果浸没在水中时,排开水的体积就等于苹果的体积,即V排=V物=1.6104m3,所以此时苹果受到的浮力:F浮=水gV排=1000kg/m310N/kg1.6104m3=1.6N;(2)m=150g=0.15kg,苹果受到的重力:G=mg=0.15kg10N/kg=1.5N;因为GF浮,所以松手后苹果会上浮;(3)当苹果静止时,漂浮,受到的浮力F浮=G=1.5N故答案为:1.6;上浮;1.5点评: 本题考查了浮力和重力的计算、物体的浮沉条件,关键是对公式及公式变形的理解和应用,利用好隐含条件物体

18、浸没水中时V排=V 4一艘潜水艇排水量为3090t,在海面下某一深度巡航时,它所受到的浮力大小为 3.09107 N;当它在海面下继续下潜的过程中,它所受到的浮力大小将 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)(海水=1.03103kg/m3) 考点: 浮力大小的计算;阿基米德原理专题: 计算题;浮力分析: (1)知道排开水的质量,利用重力公式求排开的水重,再利用阿基米德原理求潜水艇受到的浮力;(2)在海面下,随着潜水深度的增加,根据阿基米德原理判断浮力的变化解答: 解:潜水艇受到的浮力:F浮=G排=m排g=3090103kg10N/kg=3.09107N;当它在海面下继续下潜的过程中,潜水深

19、度h增加,排开水的体积不变,根据F浮=V排g可知:潜水艇受到水的浮力不变故答案为:3.09107;不变点评: 本题综合考查了学生对阿基米德原理和液体压强公式的掌握和运用,掌握关键影响因素F浮V排是解本题的关键 5如图所示,把一个边长为10cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有的体积浸入水中,此时木块受到的浮力是 6 N,木块下表面受到的水的压强是 600 Pa,木块的密度是 0.6103 kg/m3(g取10N/kg) 考点: 浮力大小的计算;液体的压强的计算专题: 压强、液体的压强;浮力分析: 已知木块边长,可以得到体积;已知木块排开水的体积,可以得到木块受到的浮力;已知木块边长和浸在水中

20、的长度,可以得到下表面受到水的压强;已知木块排开水的体积与本身体积关系,根据漂浮特点列出方程求解木块密度解答: 解:木块的体积为a3=(0.1m)3=103m3,木块排开水的体积为V排=103m3=0.6103m3,木块受到的浮力为F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.6103m3=6N;木块浸入水中的深度为h=a=0.1m=0.06m,木块底部受到水的压强为p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.06m=600Pa;已知木块漂浮,因为,所以,木=水=1.0103kg/m3=0.6103kg/m3故答案为:6;600;0.6103kg/m3点评: 此题考查的是阿基米德

21、原理、物体浮沉条件及液体压强的计算,是一道力学综合题,计算环节不复杂,属于基础题 6我国海军“基洛级”常规潜艇的体积约为3103m3,在下潜过程中,潜艇受到海水的压强 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当它浸没在海水中时,受到的浮力约是 3.06107 N( 海水=1.02103kg/m3,g取10N/kg) 考点: 浮力大小的计算;液体的压强的特点专题: 压强、液体的压强;浮力分析: (1)液体的压强与深度有关,深度越大,压强越大;(2)当“基洛级”常规潜艇浸没在海水中时,排开的水的体积等于它自身的体积,根据F浮=水gV排就可以计算出它受到的浮力解答: 解:(1)在下潜过程中,潜艇

22、所处深度h不断增大,由p=海水gh可知,受到的压强变大(2)潜艇浸没在海水中时,V排=V=3103m3,受到的浮力F浮=海水gV排=1.02103kg/m310N/kg3103m3=3.06107N故答案为:变大;3.06107点评: 考查了学生对液体压强公式、浮力的计算公式的掌握和运用,题目难度不大,属于基础知识考查 7琼海潭门的许多渔船都装有“北斗卫星导航系统”,“北斗卫星导航”是通过 电磁波 与卫星进行信息传输的一艘渔船排水量是30吨,则它满载时受到浮力为 3105 N(g=10N/kg) 考点: 浮力大小的计算;电磁波的传播专题: 信息的传递;浮力分析: 导航仪是利用电磁波传递信息的,

23、导航仪、地面端的中心控制系统、导航卫星间可以相互传递信息排水量就是满载时排开水的质量,排开水的重力就是满载时受到的浮力解答: 解:我国自行研制的北斗卫星导航系统具有定位、导航和通信等功能,它传递信息是利用电磁波传递信息的满载时排开水的重力为G=mg=3104kg10N/kg=3105N,所以所受浮力为3105N故答案为:电磁波;3105点评: 此题考查浮力的大小计算和电磁波的传播,关键是理解排水量的含义 8用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9N,现将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9N,则物体所受到的浮力是 1 N,该物体的体积是 1104 m3. 考点: 浮力大小的计算;阿基米德

24、原理专题: 浮力分析: (1)知道物体的重力和浸没在水中弹簧测力计的示数,利用F浮=GF求出受到的浮力;(2)已知物体受到的浮力和水的密度,根据阿基米德原理求出物体排开水的体积即为物体的体积解答: 解:(1)物体受到的浮力:F浮=GF=8.9N7.9N=1N;(2)物体浸没时,排开液体的体积和本身的体积相等,根据F浮=gV排可得,物体的体积:V=V排=1104m3;故答案为:1; 1104点评: 本题考查了称重法求浮力、阿基米德原理、重力公式和密度公式的应用,关键是知道物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等 9在弹簧测力计下悬挂一金属块,示数是8.1N,当把金属块浸没在水中时,测力计的示数是

25、5.1N,测金属块浸没在水中时受到的浮力为 3 N,金属块的密度为 2.7103 kg/m3已知水的密度为1.0103kg/m3. 考点: 浮力大小的计算;密度的计算;阿基米德原理专题: 密度及其应用;浮力分析: 利用二次称重法求出金属块受到水对它的浮力;根据F浮=水gV排求出金属块排开水的体积,当金属块浸没水中时,排开水的体积等于金属块的体积;由公式G=mg求出物体的质量,最后根据公式=求出该金属块的密度解答: 解:物体所受的浮力F浮=GF示=8.1N5.1N=3N,由F浮=水gV排得:V排=3104m3,物体全部浸没在水中,V物=V排=3104m3由G=mg得:m=0.81kg,=2.71

26、03kg/m3故答案为:3;2.7103点评: 本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,利用好称重法测浮力是本题的关键 10如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重600N的人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着光滑长木板AB的A端,AB可绕O点转动,在离O点40cm的B处挂有重力为8N的圆柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出水的体积为5104m3(AB质量不计,且始终保持在水平位置,g=10N/kg) (1)圆柱体受到的浮力是 5 N. (2)当一质量为0.4kg的球从O点沿木板向A端匀速运动,要使系在A端的绳拉力刚好为零,小球应距O点 30 cm,此时人对地面的压强是 1

27、.2104 Pa. 考点: 浮力大小的计算;杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算专题: 压强、液体的压强;浮力;简单机械分析: (1)溢水杯内装满了水,当圆柱体放入后,知道排开水的体积,利用阿基米德原理和密度公式可以计算浮力(2)知道圆柱体受到的浮力和重力,从而可以计算出绳子的拉力,设小球运动到距O点L后,系在A端的绳拉力0N,从而可以根据杠杆的平衡条件列出等式即可求L的大小;系在A端的绳拉力刚好为零,人对地面压力等于人的重力,由p=计算人对地面的压强解答: 解:(1)溢水杯内装满了水,V排=5104m3,物体受到的浮力为:F浮=G排=水V排g=1.0103kg/m35104m310N/kg=5

28、N(2)F浮=5N,G=8N,B端绳子的拉力为:FB=GF浮=8N5N=3N,设小球运动到距O点L后,系在A端的绳拉力0N,根据杠杆平衡条件有:G球L=FBOB,即:0.4kg10N/kgL=3N40cm,解得:L=30cm;人站在水平地面上,此时人对地面压力等于人的重力,即F=G=600N,人对地面的压强:p=1.2104Pa故答案为:(1)5;(2)30;1.2104点评: 本题考查了浮力、重力、杠杆的平衡条件的应用和压强公式的应用,综合性强关键是对公式和公式变形的理解和应用 二解答题(共15小题) 11在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为为400g的圆筒,筒内装有16cm深的

29、某种液体弹簧测力计的下端挂着一个底面枳为40cm2、高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=lON/kg) 求: (1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少? (2)圆筒内所装液体的密度是多少? (3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时圆筒对桌面的压强是多少? 考点: 浮力大小的计算;压强的大小及其计算专题: 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当金属柱有一半的体积浸在液体中时的拉力,根据公式F浮=GF计算出浮力的大小;(2)根据F

30、浮=液gV排的变形公式液=计算出液体的密度;根据完全浸没时,物体排开液体的体积和柱形圆筒容器的底面积可求得增加的高度,再利用p=gh可求得液体对容器底增加的压强(3)判断出此时圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加金属柱有一半的体积浸在液体中时的浮力,根据公式p=计算出压强解答: 解:(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;当金属柱有一半的体积浸在液体中时,即当h1=h=8cm=4cm时的拉力F1=6N;所以F浮1=GF1=10N6N=4N;(2)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,物体排开液体的体积:V排1=S物h1=40cm24cm=160cm3=1.

31、6104m3由F浮=液gV排得:液=2.5103kg/m3;(3)由=得液体的质量:m液=液V液=2.5103kg/m3100104m20.16m=4kg,容器和液体的总重力:G总=(m容器+m液)g=(0.4kg+4kg)10N/kg=44N,当圆柱体的一半浸入液体中时,对地面的压力:F=G总+F浮1=44N+4N=48N,p=4.8103Pa答:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是4N;(2)圆筒内所装液体的密度是2.5103kg/m3;(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时圆筒对桌面的压强是4.8103Pa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

32、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 12如图所示,用细绳系住体积为3104m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2(水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)求: (1)物体A受到的浮力; (2)物体A的密度; (3)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专题: 压强、液体的压强;浮力分析: (1)利用阿基米德原理求物体受到的浮力;(2)根据称重法可知物体的重力,利用密度公式求M物体

33、的密度(3)根据G=mg求出水和容器的重力,根据力的平衡可知桌面受到的压力等于容器的重力加上水的重力再加上物体对水向下的压力,这个压力等于物体所受的浮力,最后根据公式p=求出容器对桌面的压强解答: 解:(1)物体所受的浮力:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg3104m3=3N;(2)由于物体处于静止状态,受力平衡,则GA=F浮+F拉=3N+1.5N=4.5N,质量为mA=0.45kg;则物体的密度A=1.5103kg/m3(3)容器内水和容器的重力:G=mg=0.7kg10N/kg=7N,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=G+F浮=7N+3N=

34、10N,所以容器对桌面的压强:p=1000Pa答:(1)物体A受到的浮力为3N;(2)物体A的密度为1.5103kg/m3;(3)容器对桌面的压强为1000Pa点评: 本题考查了称重法求浮力、阿基米德原理、密度公式、重力公式和压强公式的灵活运用,关键是会对物体A完全浸没时对水和容器及物体整体进行受力分析得出容器对水平桌面的压力,计算过程还要注意单位的换算 13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;液体的压强的计算专题: 压强、液体的压强;浮力分析

35、: (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 14如图甲所示,

36、水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有20cm深的某液体弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没,弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示:(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体始终没有从筒中溢出),g取10N/kg,求: (1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少? (2)筒内液体密度是多少? (3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强是多少? 考点: 浮力大小的计算;压强的大小及其计算专题: 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;

37、(2)根据F浮=液gV排的变形公式液=计算出液体的密度;(3)判断出此时圆筒对桌面的压力,等于圆筒和液体的总重加浮力,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,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=18N;当h10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=13.2N;所以F浮=GF=18N13.2N=4.8N;(2)物体排开液体的体积V排=V物=6010106m3=6104m3由F浮=液gV排得:液=0.8103kg/m3(3)液体的质量m液=液V液=0.8103kg/m310020106m3=

38、1.6kg将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,则其对地面的压力F=(m液+m筒)g+G物F拉=(1.6kg+0.5kg)10N/kg+18N13.2N=25.8Np=2.58103Pa答:(1)圆柱体浸没在液体中所受浮力是4.8N;(2)筒内液体的密度是0.8103kg/m3;(3)圆柱体浸没时,圆筒对桌面的压强是2.58103Pa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 15如图所示,工人将一底面积为0.06m2,高为2m,密度为2.0103kg/m3的

39、圆柱形实心物体从水下匀速提升1m,当物体未露出水面时,求(g取10N/kg) (1)此时,物体受到的浮力. (2)若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重,工人对绳的拉力大小是多少N? (3)若工人对绳的拉力为400N,使物体匀速上升,求此装置的机械效率? 考点: 浮力大小的计算;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率专题: 浮力;简单机械;功、功率、机械效率分析: (1)根据阿基米德原理F浮=G排=液gV排可求物体所受浮力(2)根据G=mg=Vg求出物体重力,则物体对滑轮组的拉力为G=GF浮,若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重,则拉力F=G(3)求出有用功和总功后,根据=即可求出机械效率解答: 解:(1)

40、当物体未露出水面时,V排=V=Sh=0.06m22m=0.12m3,则F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg0.12m3=1.2103N;(2)由=得:G=mg=物Vg=2.0103kg/m30.12m310N/kg=2.4103N;物体未露出水面时,物体对滑轮组的拉力为F=GF浮=2.4103N1.2103N=1.2103N,由图可知绳子的股数n=4,若不计绳与轮间摩擦及滑轮自重,则拉力F=F=1.2103N=300N;(3)若工人对绳的拉力为400N,由于物体未露出水面时,物体对滑轮组的拉力为F,则=75%答:(1)物体受到的浮力为1.2103N(2)若不计绳与轮间摩擦及滑轮自

41、重,工人对绳的拉力大小是300N(3)若工人对绳的拉力为400N,使物体匀速上升,此装置的机械效率为75%点评: 此题是一道力学综合题,综合考查阿基米德原理的应用、滑轮组的拉力计算、机械效率的计算;熟练掌握股数即可解答 16破冰船是赴极地考察的重要工具我国“雪龙”号破冰船满载时的总质量是2104t,求: (1)破冰船在海上满载航行时,受到的浮力是多大? (2)某次破冰时,破冰船与冰面的接触面积是10m2,冰面受到压力为破冰船满载时总重力的0.1倍,破冰船对冰面的压强是多大? 考点: 浮力大小的计算;压强的大小及其计算专题: 计算题;压强、液体的压强;浮力分析: (1)因为漂浮,所以浮力等于重力

42、,根据F浮=G=mg求出满载时所受的浮力;(2)根据题意求出雪龙号对冰面的压力,根据p=求出船对冰面的压强解答: 解:(1)满载时总质量约为m=20000t=2107kg;根据阿基米德原理可知:满载时所受的浮力F浮=G=mg=2107kg10N/kg=2108N;(2)冰面受到的压力F=0.1G=0.12108N=2107N,船对冰面的压强p=2106Pa答:(1)满载时所受的浮力是2108N;(2)船对冰面的压强为2106Pa点评: 本题考查的是学生对阿基米德原理、压强公式的理解和掌握,基础性题目 17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

43、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,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=2.810

44、4N,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,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;(

45、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 18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

46、计算;液体的压强的计算专题: 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,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

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