浮力计算题-含答案

1、1我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙”号载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米已顺利完成5000米级海试主要任务（海水密度取1×103kg/m3，g取10N/kg）（1）若“蛟龙”号以0.6m/s的平均速度下潜100min时，下潜深度是多少？（2）当“蛟龙”号排开海水的体积为30m3时，受到的浮力多大？（3）当“蛟龙”号下潜至5000m深度时，其壳体受到海水的压强多大？【答案】（1）若“蛟龙”号以0.6m/s的平均速度下潜100min时，下潜深度是3600m；（2）当“蛟龙”号排开海水的体积为30m3时，受到的浮力为3×105N；（3）当“蛟龙”号下潜至5000m深度时，

2、其壳体受到海水的压强为5×107Pa【解析】试题分析：（1）知道下潜速度和时间，利用s=vt求下潜深度；（2）当潜水器下潜时，知道排开海水的体积，根据阿基米德原理F=G排=液gV排求出所受的浮力；（3）已知下潜的深度和海水的密度，根据p=gh求出潜水器壳体受到的海水的压强解：（1）h=vt=0.6m/s×100×60s=3600m；（2）F浮=G排=海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N；（3）p=海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5000m=5

3、15;107Pa答：（1）若“蛟龙”号以0.6m/s的平均速度下潜100min时，下潜深度是3600m；（2）当“蛟龙”号排开海水的体积为30m3时，受到的浮力为3×105N；（3）当“蛟龙”号下潜至5000m深度时，其壳体受到海水的压强为5×107Pa【点评】本题考查了速度公式、液体压强、阿基米德原理的掌握和运用，关键是公式的应用，是一道较为简单的计算题3（6分）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求：（1）金属零件所受浮力为多少？（2）金属零件的体积为多少？（3）金属

4、零件的密度为多少？【答案】（1）零件受到的浮力为0.8N；（2）金属零件的体积为1×104m3；（3）该金属零件的密度为7.4×103kg/m3【解析】试题分析：（1）零件所受的浮力F浮=GF示=7.4N6.6N=0.8N，（2）把零件浸没在油中，由F浮=油gV排得：1×104m3；（3）金属零件的质量，金属零件的密度；答：（1）零件受到的浮力为0.8N；（2）金属零件的体积为1×104m3；（3）该金属零件的密度为7.4×103kg/m3 考点： 密度的计算、浮力的计算4（9分）小宇和同学们做了下面几个力学实验，请你和他们共同完成下列实验过程

5、（g=10N/kg）：（1）在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时，小宇使用的是如图甲所示的实验装置，实验结束后，根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与物体A的下表面浸入水中的深度h的关系图象（如图乙），根据图象回答下列问题：物体A浸没在水中之前，弹簧测力计的示数随A的下表面浸入水中深度的增加而减小，说明浮力与 （选填“物体体积”或“排开液体体积”）有关物体A浸没在水中后，所受的浮力为 N，且保持不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 （选填“有关”或“无关”）物体A的密度为 kg/m3物体A下表面所受液体压强P与其浸入水中深度h的关系图象应该是丙图中的 （2）小宇和同学们采用

6、如下方法测量B液体的密度，请你将实验数据补充完整；用天平测出烧杯和B液体的总质量为150.4g；将B液体倒入量筒中一部分，读出体积为10mL；测量烧杯和剩余B液体的总质量时，天平平衡后，砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁，质量为 g，则B液体的密度为 g/cm3（3）小宇将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中，此时弹簧测力计的示数 （选填“大于”、“小于”或“等于”）物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数，说明浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关【答案】（1）排开液体的体积；1；无关；1.2×103；D；（2）139.4；1.1；（3）小于；液体的密度【解析】试题分析：（1）物体A浸没

7、在水中之前，浸入水中深度越大排开水的体积越大，弹簧测力计的示数减小，这说明物体受到的浮力的大小与排开液体体积有关；由图乙可知，h=0时弹簧测力计的示数即为物体A的重力GA=1.2N，h=5cm时物体完全浸没弹簧测力计的示数F=0.2N，则物体A浸没在水中后所受的浮力F浮=GAF=1.2N0.2N=1N；物体A浸没在水中后，受到的浮力不变，说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关；因物体A完全浸没在水中，所以，由F浮=gV排可得，物体A的体积：VA=V排=10-4m3，则物体A的质量由p=gh可知，物体A下表面所受液体压强p随其浸入水中深度h的增大而增大，且p与h成正比，选项中D符

8、合；（2）由图丁可知，烧杯和剩余B液体的总质量m剩=100g+20g+10g+5g+4.4g=139.4g，倒出液体的质量：mB=mm剩=150.4g139.4g=11g，倒出液体B的体积：VB=10ml=10cm3，液体B的密度：（3）将弹簧测力计挂着的物体A浸没在B液体中时，物体A受到B液体的浮力：因B液体的密度大于水的密度，物体浸没在水中与浸没在B液体时排开液体的体积相同，由可知F浮F浮，由F浮=GF可知，此时弹簧测力计的示数小于物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数，说明浸在液体中的物体受到的浮力还与液体的密度有关考点： 影响浮力大小的因素、液体密度的测量52013年6月1日，由武汉造船厂

9、制造的“中国海监5001”在江苏南通交付使用（如图），它是目前我国最先进的海洋公务执法船。其部分技术参数如下表（计算时取g =10N/kg，海水密度海水=1.0×103kg/m3）。船名中国海监5001型号船长88m×型宽12m×型深5.6m满载排水量1500t巡航速度36km/h求：（1)海监船连续巡航5h，通过的路程是多少km？（2分）（2）海监船在某海域巡航时，船底在海水中的深度达到3.0m，求船底受到的海水压强是多少？（2分）（3）海监船满载时受到的浮力是多少N？（2分）【答案】（1）180km （2）3.0×104Pa （3）1.5×

10、107N【解析】（1）欲求路程，由表中可知其速度，又知道时间，根据速度的变形公式即可求出路程；（2）欲求海水对船底的压强，根据公式p=液gh可知，已知海水的密度，深度，则可直接求出；（3）由于表中已知船的排水量，即船满载时排开水的质量，故可求船满载时排开水的重力，即浮力。解：（1）根据v=，海监船通过的路程s=vt=36km/h×5h=180km；（2）船底受到的压强p=液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.0m=3.0×104Pa；（3）根据阿基米德原理，海监船受到的浮力F浮=G排液=m排液g=1500×103kg&#

11、215;10N/kg=1.5×107N。6日照是个美丽的海滨城市，这里有“蓝天、碧海、金沙滩”；每年夏天有很多的中外游客慕名前来观光游玩，如图是可供游客在海上游玩时的一种旅游观光艇，此观光艇的质量为900kg，在海上航行的最大速度为36km/h，最多可载的游客数量为20人，如果海水的密度取1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求（1）观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少米？（2）该观光艇在水面下50cm深处有一个面积为20cm2的小零件，求小零件受到的海水的压力是多少？（3）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，此时浸入水中的体积多大？【答案】（1）7

12、.2×104m；(1分)（21）10N(1分)（3）2.1m3(1分)【解析】考点：速度公式及其应用；压力及重力与压力的区别；液体的压强的计算；阿基米德原理分析：（1）已知路程与最大航速，由速度公式的变形公式s=vt可以求出2h的路程（2）利用p=gh求出小零件受到的海水的压强，再利用求得小零件受到的海水的压力（3）知道观光艇的质量，求出总质量，利用重力公式求人艇总重，再利用漂浮条件求观光艇满载乘客时，所受水的浮力，再利用F浮=gV排求出浸入水中的体积本题考查了学生对速度公式、重力公式、漂浮条件的掌握和运用，是一道力学综合计算题要求灵活运用所学公式及其变形公式求解答：（1） 观光艇运

13、动的路程为s=vt=36km/h ×2h=72km=7.2×104m；(1分) (2)小零件受到海水的压强为p=gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa；(1分)零件受到的海水的压力 F=pS=5×103Pa×20×10-4m2=10N(1分)（3）观光艇满载时的总重力为G总=m总g=（60×20+900）kg×10N/kg=2.1×104N；(1分) 观光艇满载时受到的浮力为F浮=G总=2.1×104N；(1分)满载时浸入的体积为V排

14、= F浮 /g=2.1×104N；/1.0×103kg/m3×10N/kg=2.1m3(1分)7如图所示，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？（g取10Nkg）【答案】（1）5×103 Pa ，40N，（2）24 N，小【解析】解： （1）对容器底的压强P=水gh =1×10

15、3×10×0.5=5×103(Pa)木块受到的浮力是F浮=水gV木=1×103×10×4×10-3=40（N）（2）木块将漂浮在水面上F浮=G=木gV木 =0.6×103×10×4×10-3=24（N）因水面下降，所以水对容器底的压强比中的小 8（8分）底面积为50cm2的平底圆柱形容器内盛满某种液体后，置于水平桌面中央（容器壁厚度不计）。液体的压强与深度的关系如图甲所示。现将一个质量为0.08kg的金属块A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下，再缓慢浸没于容器内的液体中，待金属块静止后，擦干

16、容器外壁，弹簧测力计的示数如图乙所示。求：图乙图甲P（×102Pa）h（cm）（1）液体的密度是多少？（2）金属块排开液体的质量是多少？（3）剪断细线，金属块下沉到容器底部，此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少？【答案】（1）1×103kg/m3 （2）30g （3） 100Pa【解析】试题分析：（1）由图甲所示图象可知，当h=4cm=4×10-2m时，p=4×102Pa，由于p=液gh，所以，液体密度液=p/gh=4×102Pa /(10N/Kg×4×10-2m)= 1×103kg/m3；（2

17、）由图可知，弹簧测力计的示数为0.5N，由力的平衡可知，金属块所受到的浮力F浮=G-F=mg-F=0.08kg×10N/Kg=0.8N-0.5N=0.3N；金属块排开液体的质量是m排=F浮/g=0.3N /10N/Kg =0.03Kg=30g； （3）剪断细线，金属块下沉到容器底部，此时容器对桌面的压力增加了0.5N由于是圆柱形容器，所以，压强比只盛满液体时对桌面的增大p=F/S=0.5N /0.005m2=100Pa考点：称重法测浮力；阿基米德原理；压强9如图所示，在台秤上放一个容器，容器内盛有适量水，弹簧秤下悬挂一个边长为10cm的正方体金属块，金属块的密度为3×103

18、kg/m3（1）金属块的重力（2）用弹簧测力计拉着金属块缓慢地下降，当金属块浸入水中4cm而未触及容器底部时，弹簧秤的示数为多少？（3）金属块缓慢下降直至浸没但未触及容器底部的过程中，台秤示数是如何变化的？（整个过程中水不溢出）【答案】（1）金属块的重力为30N（2）弹簧秤的示数为26N；（3）台秤的示数先增大后不变【解析】试题分析：（1）已知金属块的边长可求得其体积，再利用密度公式变形可求得其质量，然后可知其重力；（2）求得当金属块浸入水中4cm时排开水的体积，根据阿基米德原理求出金属块受到的浮力，利用称重法求出弹簧测力计的示数；（3）分别对金属块、烧杯及水受力分析，根据力的平衡条件得出弹簧

19、测力计示数和台秤示数的表达式，再根据阿基米德原理即可判断金属块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中、直至没入水中两者示数的变化解：（1）V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×103m3，由=可得m=V=3×103kg/m3×1×103m3=3kg，则重力G=mg=3kg×10N/kg=30N，（2）金属块排开水的体积：V排=10cm×10cm×4cm=400cm3=4×104m3，金属块受到的浮力：F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4&

20、#215;104m3=4N，F浮=GF，弹簧测力计的示数：F=GF浮=mgF浮=30N4N=26N；（3）对金属块受力分析可知：金属块受竖直向下的重力、竖直向上弹簧测力计的拉力和浮力，由平衡条件得：G金属=F+F浮，F=G金属F浮，在金属块完全浸没前，V排逐渐增大，F浮逐渐增大，弹簧测力计的示数F逐渐减小对烧杯及水受力分析可知：受烧杯及水竖直向下的重力，金属铝块向下的压力F压=F浮，台秤的支持力FN，由平衡条件得：台秤的支持力FN=G+F压，在金属块完全浸没前，V排逐渐增大，F压=F浮逐渐增大，FN逐渐变大，台秤的示数增大当金属块全部浸没V排不变，F压=F浮，FN不变，台秤的示数不变故整个过程中台秤的示数先增大后不变答：（1）金属块的重力为30N（2）弹簧秤的示数为26N；（3）台秤的示数先增大后不变点评：本题考查了受力分析、平衡条件、浮力公式，巧妙地选取研究对象，正确进行受力分析是解题的关键；受力分析时要注意整体法与隔离法的应用10小张同学在学校的综合实践活动中，用圆柱形容器制作了一个可以测量物体质量的装置