浮力计算题(含答案)

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1.0×10m,占整个冰块体积的十分之一,

-6

3

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、ρ水=1.0×10kg/m)

3

3

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=200cm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排开水的体积为入水中静止后,A、B两物体排开水的总体积为V2,且器底对物体A的支持力的多少?

;若将A取下放

,求容

3

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=ρ木块受的浮力是:F=ρ

gh=1×103×10×0.5=5×103Pa??????(2分)

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=ρ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=1×10kg/m×10N/g×0.12m=1.2×10Pa

V排g

3

-4

3

3

3

3

(3)∵F浮=∴V排=F浮/

g=0.6/1×10×10=0.6×10m

圆柱体浸没V物=V排 又G=mg=∴

V物g

-4

3

3

=G/V物g=2.0/0.6×10×10=3.3×10kg/m

3、(1)F浮=G排=0.5N (2)G排=ρ

gV排

浸没时V物= V排=5×10m (3)因为物体悬浮, 所以ρ

盐水

-5

3

=ρ物 =m物/V物=0.055kg/(5×10m)=1.1×10kg/m

3

-5333

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/ m(3)1600N 5、解:容器中水的积为:V水= SH =3.9×10m, 正方体的体积为VA= L3=1.728×10m。

-33

-3

3

(1)A受到的浮力为:F浮=ρ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。

3

此时水对容器底部的压强p =ρ水gH′=1.78×10Pa。(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′=ρ水gL2h。 所以h =7cm,Δh = 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F,重力和浮力.

1

图(b)中,细线剪断,木块处于漂浮状态,设排开水的体积为V.

图(c)中,将露出水面的部分切去后,木块仍漂浮,这时再 施加F=1 N的压力,仍有部分体积露出水面.

2

已知:F=2N,F=1N,V′=20cm—2×10m

3

—5

3

1

2

求:

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)

V—V—

V=V

水木

V—

V)=

排+

×2×10

—5

3

3

约去V和V,求得:

=0.6×10kg/m

3

3

答案 木块密度为0.6×10kg/m. 7、2400 2400 2.4 1.6

8、V排=V物-V露=2米-0.2米=1.8米 1分 F浮=ρ水 g V排 1分 =1.0×10千克/米×9.8牛/千克 ×1.8米 1分

3

3

3

3

3

3

=17640牛 1分 9、(1).m=ρV

=7.8×10千克/米×1×10米=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=ρ

3

3

3

-4

3

gV排

3

-4

3

=1.0×10千克/米×9.8牛/千克×1×10米 =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,一个是冰熔化成水后,水的体积V.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=G

g V=mg

V=

冰熔化成水后,质量不变:m=m

求得:V=

比较①和②,V=V

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

盐水

g V

排盐

=mg

V

排盐

= ①

冰熔化成水后,质量不变,推导与问题(1)相同.

V=

水 ②

比较①和②,因为 ∴ V=V

排排

盐水

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=50cm,h=4.6cm,h=0.44cm

2

1

2

求:

2

3

1

2

解 V+V=Sh=50cm×4.6cm=230 cm冰熔化后,水面下降h. V′=hS=0.44cm×50cm=22 cm

2

3

2

∵ m=m

V=

V

==,V=

水V

V′=V-V=V-

冰V=

冰V

0.1V=22 cm

3

V=230 cm—220 cm=10 cm

3

3

3

冰、石悬浮于水中: F=G+G

g(V+V)=

g V+

g V

= =3.2g/

3

答案 石块密度为3.2g/

13、(1)0.49 (2)0.05kg (3)0.67g/cm 14、(1)0.75 N (2)7.5×10m

-5排

3

(3)2.2×10 kg/m

3

3

3

15、(1)由空心铜球悬浮在水中可知 V=V=17.8cm

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