浮力分類習題詳解[共33頁]_第1頁
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文檔簡介

1、浮力分類習題詳解一、比較浮力的大小題1甲、乙、丙三個體積相同的實心小球,靜止在液體中如圖所示,關于三個小球下面說法正確的是()A三個球受到的浮力關系為F甲=F乙F丙 B三個球受到的浮力關系為F甲F乙=F丙C三個球受到的浮力關系為F甲F乙F丙 D不能確定2將重力相同的木塊和鐵塊放入水中靜止后,則。A木塊受的浮力大 B鐵塊受的浮力大C木塊和鐵塊所受的浮力一樣大 D無法判斷水受的浮力大3甲、乙兩個完全相同的密度計放在A、B兩種液體中,如圖所示,則甲、乙密度計受浮力F甲、F乙和A、B液體密度比較()AF甲F乙,AB BF甲=F乙,A=BCF甲F乙,AB DF甲=F乙,AB4金魚缸中小金魚口中吐出的小氣

2、泡,在升至水面的過程中體積逐漸變大,這個過程中氣泡所受浮力將()A不變B變大C變小D無法確定5如圖所示一個充氣的氣球下面掛一個金屬球,把它們放入水中某處恰能靜止,現把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些,則金屬塊和氣球()A向上運動B向下運動C靜止不動D無法判斷6潛水艇從在水下潛行變成上浮,在浮出水面之前,所受到海水的壓強和浮力變化情況是()A壓強不變,浮力變小B壓強增大,浮力不變C壓強不變,浮力變大D壓強減小,浮力不變7游泳的人由河邊走向深水處的過程中,如果河底布滿碎石子,則()A腳越來越疼,因為水對腳的壓力變大 B腳疼得變輕,因為河底對人的支持力在變小C腳越來越疼,因為水對人的浮力變大 D腳疼

3、變輕,因為人的重力越來越小二、切割題8浮在水面上的長方體木塊的密度為,水的密度為0,將木塊浮在水面以上的部分切去,木塊又會上浮,待穩(wěn)定后再次切去水面以上的部分,剩余木塊的體積正好是原來的1/2,則可判斷:0為()A1:4B1:3C1:2D1:9一密度p=0.75103 k/m3的物塊漂浮在水面靜止時,露出水面的體積為V1=12cm3,該物塊的體積為 cm3:將露出部分截去后,剩余部分再次漂浮在水面,此時露出水面的體積V2= cm3。10一體積為V的實心蠟塊漂浮在水面上,求V蠟:V= 。如果將蠟塊露出水面部分削去,水面下的部分將 (下沉、上浮、懸?。┦S嘞灴祆o止時,露出水面的部分V蠟的與剩余蠟塊

4、的體積V的體積之比為 (已知蠟=0.9103kg/m3 水=1103kg/m3)三、判斷壓力變化題11靜止在水平桌面上的容器里盛有液體,液體對容器底部的壓力()A一定等于液體受到的重力B一定大于液體受到的重力C一定小于液體受到的重力D不一定等于液體受到的重力12如圖所示,木塊下方吊著一鐵塊懸浮在水中,如果將繩子剪斷,當鐵塊和木塊靜止時,水對容器底部的壓強和壓力的變化()A壓強不變,壓力不變B壓強變小,壓力變大C壓強變大,壓力變小D壓強變小,壓力變小13如圖所示,將一長方體木塊放入水平放置的圓柱形盛水容器中靜止時,木塊有的體積露出水面,這時容器底部受到水的壓強跟木塊未放入水中時相比,增大了120

5、Pa;若在木塊上緩慢放一鐵塊,使木塊剛好平穩(wěn)全部壓入水中,則此時()A鐵塊的重力與鐵塊所受浮力是平衡力B鐵塊對木塊的壓力和木塊對鐵塊的支持力是平衡力C鐵塊的重力與木塊重力之比是3:1D容器底部所受水的壓強跟木塊未放入水中時相比增加了160Pa四、空氣浮力題14已知空氣的密度為1.29kg/m3人體平均密度與水的密度相當。質量為60kg的中學生在空氣中受到的浮力大約是()A0.78NB7.8102NC7.8104ND7.8105N15一個載重氣球在空中受到2000牛的浮力時勻速豎直上升,若在所載重物中再加20千克的物體,該氣球就能勻速豎直下降。設氣球上升和下降時受到的浮力和空氣阻力大小均不變,取

6、g=10N/kg,則下列判斷正確的是()A氣球上升時受到重力是1100NB氣球上升時受到的合力比下降時受到的合力大C氣球上升和下降時受到的阻力大小為100ND氣球下降時運動狀態(tài)一直在改變16若用一個內充氫氣,體積為3m3的氣球來懸掛標語,已知氣球的重為10N,空氣的密度為1.29kg/m3,球內的氫氣質量不計。 (g取10N/kg)求:(1)該氣球在空氣中受到的浮力是多少?(2)該氣球能吊起多重的標語?17如圖所示,一個載重氣球在空氣中勻速上升時,受到的豎直向上的浮力為2000N,若在所載重物中再加200N的物體,這時氣球就能勻速下降,假設氣球上升和下降時所受的浮力和阻力大小不變,則:(1)氣

7、球的重力為多少N?(2)受到的阻力為多少N?五、冰熔化問題18如圖所示,放在桌面上的柱形容器中盛有適量的密度是1.2103kg/m3的液體,有一塊冰(0.9103kg/m3)漂浮在液面,則()A冰露出液面的體積是總體積的 B冰熔化后,容器中的液面升高C冰熔化后,容器對桌面的壓力變大 D冰熔化后,液體對容器底部的壓強變大19將一塊冰放入濃鹽水中,冰處于漂浮狀態(tài),液面位置如圖所示,冰熔化后,杯中液面將比熔化前()A上升B不變C下降D無法判斷20如圖所示,一塊0的冰放在盛有0的水的容器中。已知冰塊與容器底部相接觸并相互間有壓力,則當冰完全融化為0的水后。容器中水面的位置將()A上升 B下降C保持不變

8、 D水面的升或降決定于冰和容器內水的體積21如圖所示,一塊冰用線系著浸沒在水中,若冰的密度為0.9103kg/m3,則當冰完全融化后,水面將 (選填”上升“”下降“或”不變“),你判斷的依據是 。22在如圖所示的裝有水的杯中漂浮著一塊冰,冰塊內有一實心小鐵塊。當冰全部融化后,杯中的液面將會 (填“升高”、“降低”或“不變”)。23【多選】如圖所示,在水平桌面上放置一個裝有適量水的錐形瓶,瓶內漂浮著一塊冰,當冰完全熔化后()A瓶內水面高度上升B水對瓶底的壓強變大C瓶內水面高度不變D桌面受到的壓強不變六、密度問題24如圖甲,一個底面積為100cm2、深度為12cm的圓柱形容器放在水平桌面上,現用一

9、彈簧測力計懸掛一金屬塊,輕輕浸入水中,當金屬塊浸沒水中且靜止不動時,彈簧測力計示數為4.8N再將金屬塊緩慢取出后,如圖丙,忽略金屬塊帶出水分的多少,水對容器底的壓強為1040Pa(取g=10N/kg,不計容器質量)求:(1)如圖乙,水對容器底的壓強?(2)圖乙中金屬塊受到的浮力?(3)金屬塊的密度?七、空心問題25有一鐵球的質量為158g,它的體積為30cm3,問:它是空心的還是實心的,如果是空心的,那么空心部分的體積是多大?(鐵的密度鐵=7.9g/cm3)八、浮力綜合題26有塊金和銀的合金,質量為596克,將它浸沒在水中稱,彈簧測力計示數為5.56牛,試求這塊合金中,金和銀的質量各是多少?(

10、金=19.3g/cm3,銀=10.5g/cm3)。27有一塊體積為V、質量為M的合金,它是由密度為1和密度為2的兩種金屬合成的。(1)寫出合金密度的表達式。(2)求出這種金屬在合金中的質量之比的表達式。28如圖所示,一邊長為10cm的立方體木塊,在水中靜止時,剛好有四分之一露出水面,已知容器的底面積為250cm2(g取10N/kg)求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)若用手將木塊緩慢壓入水中,當木塊剛好沒入水中時,水對容器底部的壓強增大了多少?29如圖所示,一邊長為10cm的立方體木塊,在水中靜止時,剛好有露出水面。若g取10N/kg,求:木塊的密度是多大?用手將木塊緩慢壓人水中

11、,當木塊剛好全部沒入水中時,手對木塊的壓力是多大?盛水容器中水的深度為15cm,容器底面積為500cm2木塊全部沒入水中后,容器底部受到的壓強的變化量是多少帕?30如圖所示,在容器中放一個上、下底面積均為10cm2、高為5cm,體積為80cm3的均勻對稱石鼓,其下底表面與容器底部完全緊密接觸,石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平,則石鼓受到的浮力是()(取g=10N/kg)A0B0.3NC0.5ND0.8N31如圖所示,在一塊浮在水面的長方體木塊上放一質量為340克的鐵塊甲,木塊恰好浸沒在水中。拿掉鐵塊甲,用細線把鐵塊乙系在木塊下面,木塊也恰好浸沒在水中,(鐵的密度為7.8103kg/m3)

12、則鐵塊乙的質量為()A390克B237克C318克D326克32一個底面積為0.01米2的薄壁柱形容器放在水平桌面上,盛有深0.1米的水。(本題g=10牛/千克)求:(1)水的質量m水。(2)容器底部受到的水的壓強p水。(3)現有一塊冰,里面凍著一塊密度為2克/厘米3、質量為0.5干克的石塊。把它放入容器,能夠漂浮在水面上,如圖所示,當冰塊溶化石塊靜止后,求容器底部壓強的變化量。33如圖所示,在盛有水的燒杯中漂浮著一塊冰,當冰完全熔化為水以后,水面將 (“上升”、“不變”、“下降”),并請說明理由。34底面積相同的圓柱形薄壁容器內裝有密度為的液體,液面上漂浮著一個橫截面積為S1的圓柱形物體A,

13、此時木塊A浸入液體的深度為h0,如圖甲所示。現將物塊B置于物塊A上方,靜止后物塊A相對于圓柱形容器下降的高度為h,且仍有部分體積露在液面外,如圖乙所示。請解答下列問題:(1)在圖甲中,畫出此時木塊A的受力示意圖。(2)分別求出物塊A、B的質量。35一個體重為600N的人站在漂浮于水面的木筏上,木筏的體積為0.4m3,木筏的密度為0.6103kg/m3,(g=10N/kg)求:(1)木筏底距水面0.2m 求木筏底所受水的壓強(2)此時木筏和人所受浮力(3)木筏和人排開水的體積。36在水中放入質量為3kg的木塊,木塊靜止時有的體積浸入水中。求:(1)木塊靜止時所受的浮力。(2)木塊的體積。(g=1

14、0N/kg)37如圖所示,將一個體積為1.0103m3、重6N的木塊用細線系在底面積為400cm2的圓柱形容器的底部。當容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒時,求:(g取10N/kg)(1)木塊浸沒在水中受到的浮力。(2)剪斷細線后,木塊處于靜止時露出水面的體積多大。(3)容器底壓強減小了多少?38一個質量為0.6kg,邊長為0.1m的正方體物塊,放置在水平地面上,g取10N/kg求:(1)物塊的密度。(2)物塊對地面的壓強。(3)若將物塊浸沒在水中后松手,通過計算判斷該物塊的浮沉情況。39底面積為400cm2的圓柱形容器內裝有適量的水,將其豎直放在水平桌面上,把邊長為10cm的正方體木塊A放入水后

15、,再在木塊A的上方放一物體B,物體B恰好沒入水中,如圖(a)所示。已知物體B的密度為6103kg/m3質量為0.6kg(取g=10N/kg)求:(1)木塊A的密度。(2)若將B放入水中,如圖(b)所示,求水對容器底部壓強的變化。40如圖所示,體積為500cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中,細線對木塊的拉力為2N,此時水的深度為20cm(取g=10N/kg),求:(1)水對容器底的壓強。(2)木塊受到水的浮力。(3)木塊的密度。(4)若剪斷細線待木塊靜止后,將木塊露出水面的部分切去,要使剩余木塊剛好浸沒在水中,在木塊上應加多大的力?浮力分類習題詳解參考答案一、比較浮力的大小題1甲、乙、丙

16、三個體積相同的實心小球,靜止在液體中如圖所示,關于三個小球下面說法正確的是()A三個球受到的浮力關系為F甲=F乙F丙B三個球受到的浮力關系為F甲F乙=F丙C三個球受到的浮力關系為F甲F乙F丙D不能確定【解答】解:由圖知,三個球排開水的體積:v丙v乙=v甲,F浮=水v排g,三個球受到的浮力:F甲=F乙F丙。故選:A。2將重力相同的木塊和鐵塊放入水中靜止后,則。A木塊受的浮力大B鐵塊受的浮力大C木塊和鐵塊所受的浮力一樣大D無法判斷水受的浮力大【解答】解:因為鐵水木,所以,放入水中后,木塊漂浮,即F木=G木;鐵塊下沉,F鐵G鐵;因G木=G鐵,所以F木F鐵。故選:A。3甲、乙兩個完全相同的密度計放在A

17、、B兩種液體中,如圖所示,則甲、乙密度計受浮力F甲、F乙和A、B液體密度比較()AF甲F乙,ABBF甲=F乙,A=BCF甲F乙,ABDF甲=F乙,AB【解答】解:由圖可知,密度計在甲、乙液體中處于漂浮狀態(tài),同一支密度計的重力不變,所以密度計在兩種液體中所受的浮力相等;故F甲=F乙;根據阿基米德原理F浮=液gV排,在F浮一定時,物體浸入液體中的體積越大,則液體的密度越小,由題圖知V排甲V排乙,所以AB。故選:D。4金魚缸中小金魚口中吐出的小氣泡,在升至水面的過程中體積逐漸變大,這個過程中氣泡所受浮力將()A不變B變大C變小D無法確定【解答】解:由F浮=gV排可知,氣泡排開液體的體積變大時,氣泡受

18、到的浮力在不斷變大。故選:B。5如圖所示一個充氣的氣球下面掛一個金屬球,把它們放入水中某處恰能靜止,現把金屬塊及氣球的位置輕輕向上移一些,則金屬塊和氣球()A向上運動B向下運動C靜止不動D無法判斷【解答】解:氣球和金屬塊在水中靜止,故所受浮力與氣球及金屬塊的重力相等。當氣球上移時,深度變淺,受到的液體壓強變小,則氣球體積變大,故氣球所受浮力變大,浮力大于重力,故金屬塊和氣球上浮。故選:A。6潛水艇從在水下潛行變成上浮,在浮出水面之前,所受到海水的壓強和浮力變化情況是()A壓強不變,浮力變小B壓強增大,浮力不變C壓強不變,浮力變大D壓強減小,浮力不變【解答】解:潛水艇從潛行變?yōu)樯细。诟〕鏊嬷?/p>

19、前,排開水的體積V排不變,由阿基米德原理可知,浮力不變;深度h變小,由p=gh可知,壓強減小。故選:D。7游泳的人由河邊走向深水處的過程中,如果河底布滿碎石子,則()A腳越來越疼,因為水對腳的壓力變大B腳疼得變輕,因為河底對人的支持力在變小C腳越來越疼,因為水對人的浮力變大D腳疼變輕,因為人的重力越來越小【解答】解:腳疼是由河底對腳的支持力產生的,與水無關,故A錯誤;人由河邊走向深水處的過程中,受到三個力重力G、支持力F支、浮力F浮,滿足F浮+F支=G;重力是由于地球的吸引而產生的力,其大小與質量大小有關,故人走向深水處的過程中,重力不變;故D錯誤;在此過程中,排開水的體積越來越大,由阿基米德

20、原理可知,浮力變大,所以支持力逐漸減小,腳疼越來越輕;故B正確,C錯誤。故選:B。二、切割題8浮在水面上的長方體木塊的密度為,水的密度為0,將木塊浮在水面以上的部分切去,木塊又會上浮,待穩(wěn)定后再次切去水面以上的部分,剩余木塊的體積正好是原來的1/2,則可判斷:0為()A1:4B1:3C1:2D1:【解答】解:設原來木塊的體積為v,原來木塊漂浮在水面上,F浮=G排=G木,水v排1g=木vg,切去水上部分后,木塊的體積為v,仍漂浮,此時木塊的體積:v=v排1,水v排1g=水vg=木vg,可得木vg=水vg,再切去水上部分,剩余木塊的體積等于第二次排開水的體積,由題知,v剩=v排2=v,此時:水v排

21、2g=水vg=木vg,可得:水vg=木vg,得:=,=。故選:D。9一密度p=0.75103 k/m3的物塊漂浮在水面靜止時,露出水面的體積為V1=12cm3,該物塊的體積為48cm3:將露出部分截去后,剩余部分再次漂浮在水面,此時露出水面的體積V2=9cm3?!窘獯稹拷猓海?)假設物塊的體積為V,排開水的體積為V12cm3,因為物塊漂浮,所以F浮=G=mg=物塊Vg,又因為F浮=水V排g、G=mg、=,所以水V排g=木Vg,即水(VV1)g=物塊Vg,將V1=12cm3,=0.75103 kg/m3=0.75g/cm3代入式,解得V=48cm3;(2)把露出水面的部分截去后,剩余物塊的體積V

22、=V12cm3=48cm312cm3=36cm3,因為物塊漂浮,所以F浮=G=mg=物塊Vg,又因為F浮=水V排g、G=mg、=,所以水V排g=物塊Vg,將V=36cm3,=0.75103 kg/m3=0.75g/cm3代入式,解得:V排=27cm3那么露出水面的體積V 2=VV排=36cm327cm3=9cm3。故答案為:48;9。10一體積為V的實心蠟塊漂浮在水面上,求V蠟:V=9:10。如果將蠟塊露出水面部分削去,水面下的部分將上?。ㄏ鲁痢⑸细?、懸?。┦S嘞灴祆o止時,露出水面的部分V蠟的與剩余蠟塊的體積V的體積之比為9:10(已知蠟=0.9103kg/m3 水=1103kg/m3)【解答

23、】解:(1)一體積為V的實心蠟塊漂浮在水面上,則F浮=G蠟,即水gV蠟=蠟gV,則=;(2)物體漂浮在水面,則物體密度小于液體密度,當截去露出水面的部分時,物體會上浮,最終處于漂浮狀態(tài)。(3)由(2)可知當將蠟塊露出水面部分削去,物體會上浮,最終處于漂浮狀態(tài)。則剩余蠟塊的體積V=V,根據F浮=G可得,水gV蠟=蠟gV,則=;故答案為:9:10;上浮;9:10,。三、判斷壓力變化題11靜止在水平桌面上的容器里盛有液體,液體對容器底部的壓力()A一定等于液體受到的重力B一定大于液體受到的重力C一定小于液體受到的重力D不一定等于液體受到的重力【解答】解:液體對容器底產生的壓力分以下三種情況:1、當液

24、體裝在上寬下窄的容器中時,對容器底的壓力小于液體的重力。2、當液體裝在上窄下寬的容器中時,對容器底的壓力大于液體的重力。3、當液體裝在柱狀容器中時,對容器底的壓力才等于液體的重力。故選:D。12如圖所示,木塊下方吊著一鐵塊懸浮在水中,如果將繩子剪斷,當鐵塊和木塊靜止時,水對容器底部的壓強和壓力的變化()A壓強不變,壓力不變B壓強變小,壓力變大C壓強變大,壓力變小D壓強變小,壓力變小【解答】解:當繩子被剪斷,木塊上浮,鐵塊下降。最終兩物體靜止時,木塊部分體積露出水面,處于漂浮狀態(tài)。因此液面較原來下降;由于液體壓強與液體密度和處于液面下的深度有關。所以液體對容器底的壓強變小,根據公式F=PS可知當

25、容器底面積即受力面積不變時,液體產生的壓力變小。故選:D。13如圖所示,將一長方體木塊放入水平放置的圓柱形盛水容器中靜止時,木塊有的體積露出水面,這時容器底部受到水的壓強跟木塊未放入水中時相比,增大了120Pa;若在木塊上緩慢放一鐵塊,使木塊剛好平穩(wěn)全部壓入水中,則此時()A鐵塊的重力與鐵塊所受浮力是平衡力B鐵塊對木塊的壓力和木塊對鐵塊的支持力是平衡力C鐵塊的重力與木塊重力之比是3:1D容器底部所受水的壓強跟木塊未放入水中時相比增加了160Pa【解答】解:A、若在木塊上緩慢放一鐵塊,使木塊剛好平穩(wěn)全部壓入水中,鐵塊所受浮力為零,故重力大于浮力,它們兩個不是平衡力,故A錯誤;B、鐵塊對木塊的壓力

26、和木塊對鐵塊的支持力大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在木塊和鐵塊兩個物體上。是相互作用力,故B錯誤;C、設木塊的體積為V;木塊重力為G1,鐵塊的重力為G2,水的密度為。由F浮=液gV排得,當木塊單獨漂浮在水面上時,此時木塊受到的浮力:F1=gV,由于漂浮,由G=mg和=可得,木塊受到的重力等于浮力,即G1=gV 。當在木塊上放一鐵塊,使木塊剛好全部壓入水中時,此時的木塊排開的水的體積等于其本身的體積V,所以木塊受到的浮力:F2=gV。此時的木塊和鐵塊漂浮在水面上,木塊受到的浮力等于兩者重力之和,即G1+G2=gV 。將式代入,即可求得G2=gV。由此可得鐵塊重力和木塊重力之間的關系:

27、=故C錯誤;D、當V排等于V時,此時的壓強增大了120Pa,即若將總體積分成四等份,每浸入水中一等份,水對容器底的壓強增大40Pa,根據公式可知,壓強增大量與排開水的體積成正比。=即與木塊未放入放入水中相比,水的壓強增大量p=gh=,第2次排開水的體積是第1次的倍。則水的壓強增大量p=120Pa=160Pa,在木塊上放一鐵塊,使木塊剛好全部壓入水中時相對于沒放鐵塊時,木塊浸入水中的體積又增加了一等份,所以水對容器底的壓強又增大了160Pa,故D正確。故選:D。四、空氣浮力題14已知空氣的密度為1.29kg/m3人體平均密度與水的密度相當。質量為60kg的中學生在空氣中受到的浮力大約是()A0.

28、78NB7.8102NC7.8104ND7.8105N【解答】解:(1)根據可得中學生的體積:V=0.06m3,(2)中學生在空氣中,則V排=V=0.06m3,中學生在空氣中受到的浮力:F浮=空氣V排g=1.29kg/m30.06m310N/kg=0.774N,與選項A最為接近。故選:A。15一個載重氣球在空中受到2000牛的浮力時勻速豎直上升,若在所載重物中再加20千克的物體,該氣球就能勻速豎直下降。設氣球上升和下降時受到的浮力和空氣阻力大小均不變,取g=10N/kg,則下列判斷正確的是()A氣球上升時受到重力是1100NB氣球上升時受到的合力比下降時受到的合力大C氣球上升和下降時受到的阻力

29、大小為100ND氣球下降時運動狀態(tài)一直在改變【解答】解:AC、上升時,氣球所受摩擦力方向向下,與重力方向相同。所以 G+f=F浮代入數據得:G+f=2000N 下降時,氣球所受摩擦力方向向上,與浮力方向相同。所以 G+mg=f+F浮代入數據得:G+20kg10N/kg=f+2000N 兩式聯立求解得:G=1900N f=100N,故A錯誤,C正確。B、無論氣球氣球勻速上升還是勻速下降,都是平衡狀態(tài),氣球受到的合力都為零,故B錯誤;D、因為氣球勻速豎直下降,所以運動狀態(tài)不變,故D錯誤。故選:C。16若用一個內充氫氣,體積為3m3的氣球來懸掛標語,已知氣球的重為10N,空氣的密度為1.29kg/m

30、3,球內的氫氣質量不計。 (g取10N/kg)求:(1)該氣球在空氣中受到的浮力是多少?(2)該氣球能吊起多重的標語?【解答】已知:V=3m3,空氣=1.29kg/m3,G球=10N,g=10N/kg求:F浮,G物解:(1)根據阿基米德原理:F浮=氣gV排=1.29kg/m310N/kg3m3=38.7N;(2)可載貨物:G物=F浮G球=38.7N10N=28.7N。答:(1)該氣球在空氣中受到的浮力是38.7N;(2)該氣球能吊起28.7N的標語。17如圖所示,一個載重氣球在空氣中勻速上升時,受到的豎直向上的浮力為2000N,若在所載重物中再加200N的物體,這時氣球就能勻速下降,假設氣球上

31、升和下降時所受的浮力和阻力大小不變,則:(1)氣球的重力為多少N?(2)受到的阻力為多少N?【解答】解;勻速豎直上升F浮=G+F阻,勻速豎直下降G+200N=F浮+F阻,把F浮=2000N代入組成方程組可得G=1900N,F阻=100N。答:(1)氣球的重力為1900N;(2)受到的阻力為100N。五、冰熔化問題18如圖所示,放在桌面上的柱形容器中盛有適量的密度是1.2103kg/m3的液體,有一塊冰(0.9103kg/m3)漂浮在液面,則()A冰露出液面的體積是總體積的B冰熔化后,容器中的液面升高C冰熔化后,容器對桌面的壓力變大D冰熔化后,液體對容器底部的壓強變大【解答】解:A、由圖知冰的密

32、度小于液體密度,冰塊漂浮在液面上,所以,F浮=G冰,液gV排=冰gV冰,V排=V冰=V冰,可見冰露出液面的體積是總體積的,故A正確;B、冰熔化成水之后,狀態(tài)變化,質量不變,所以,m冰=m水,冰V冰=水V水,V水=,比較、兩式,因為液水,所以,V水V排,所以液面上升。故B正確;C、冰化水,質量不變、重力不變,總重力不變;容器對桌面的壓力等于容器、液體和冰的總重力,所以容器對桌面的壓力不變,故C錯;D、冰化水,質量不變、重力不變,液體的總重力不變,液體對容器底部的壓力等于液體總重力也就不變,而容器的底面積不變,所以液體對容器底部的壓強不變,故D錯。故選:B。19將一塊冰放入濃鹽水中,冰處于漂浮狀態(tài)

33、,液面位置如圖所示,冰熔化后,杯中液面將比熔化前()A上升B不變C下降D無法判斷【解答】解:因為冰漂浮在鹽水中,所以F浮=G冰,根據阿基米德原理知F浮=鹽水gV排,冰化為水,質量不變、重力不變,即冰的重力等于熔化為水的重力,所以可得:G冰=G冰化水=水gV冰化水,把代入可得:鹽水gV排=水gV冰化水,因為鹽水水,所以由式可知V排V冰化水,故液面上升。故選:A。20如圖所示,一塊0的冰放在盛有0的水的容器中。已知冰塊與容器底部相接觸并相互間有壓力,則當冰完全融化為0的水后。容器中水面的位置將()A上升B下降C保持不變D水面的升或降決定于冰和容器內水的體積【解答】解:冰熔化前,F浮+F支=G冰,F

34、浮=水v排gG冰,冰化水后,G冰=G水,即:冰v冰g=水v水g,由可得:水v排g水v水g,即:冰熔化為水的體積大于排開水的體積,冰熔化后,水面將上升。故選:A。21如圖所示,一塊冰用線系著浸沒在水中,若冰的密度為0.9103kg/m3,則當冰完全融化后,水面將下降(選填”上升“”下降“或”不變“),你判斷的依據是冰用線系著浸沒在水中,冰塊排開的水的體積等于冰塊的體積,由于水冰,水的體積變小?!窘獯稹拷猓杭僭O冰塊的質量為m,則一塊冰用線系著浸沒在水中,冰塊排開的水的體積為V排=V冰=,當冰完全融化后,質量不變,則水的體積為V水=,由于水冰,則V水V排,所以容器內液面將下降。故答案為:下降;冰用線

35、系著浸沒在水中,冰塊排開的水的體積等于冰塊的體積,由于水冰,水的體積變小。22在如圖所示的裝有水的杯中漂浮著一塊冰,冰塊內有一實心小鐵塊。當冰全部融化后,杯中的液面將會降低(填“升高”、“降低”或“不變”)?!窘獯稹拷猓罕刍埃篎浮=G=G鐵+G冰,冰熔化后:F浮=F鐵+F水=F鐵+G水,因為鐵塊下沉,所以F鐵G鐵,所以:F浮F浮因為:F浮=水v排g所以:v排v排,液面將下降故答案為:降低。23【多選】如圖所示,在水平桌面上放置一個裝有適量水的錐形瓶,瓶內漂浮著一塊冰,當冰完全融化后()A瓶內水面高度上升B水對瓶底的壓強變大C瓶內水面高度不變D桌面受到的壓強不變【解答】解:AC、因為冰漂浮于

36、水面上,所以F浮=水gV排=G冰,又冰熔化成水后,其質量不變,重力不變,則根據G=mg和=可得,G水=水gV水=G冰,由可得:水gV排=水gV水,所以V排=V水,即冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積。所以,冰化水后瓶內水面高度不變,故A錯誤,C正確;B、水的密度一定,瓶內水面高度不變,根據p=gh可知,水對瓶底的壓強不變。故B錯誤;D、把冰、水和瓶子做為整體分析,其總重力不變,則對桌面的壓力不變,受力面積一定,根據p=可知,桌面受到的壓強不變。故D正確。故選:CD。六、密度問題24如圖甲,一個底面積為100cm2、深度為12cm的圓柱形容器放在水平桌面上,現用一彈簧測力計懸掛一金屬塊,輕輕浸入

37、水中,當金屬塊浸沒水中且靜止不動時,彈簧測力計示數為4.8N再將金屬塊緩慢取出后,如圖丙,忽略金屬塊帶出水分的多少,水對容器底的壓強為1040Pa(取g=10N/kg,不計容器質量)求:(1)如圖乙,水對容器底的壓強?(2)圖乙中金屬塊受到的浮力?(3)金屬塊的密度?【解答】解:(1)金屬塊浸沒水中后,容器中水的深度:h=12cm=0.12m,水對容器底的壓強:p1=gh=1.0103kg/m310N/kg0.12m=1.2103Pa;(2)金屬塊緩慢取出后,由p=gh可得,此時容器中水的深度:h=0.104m,容器中水面下降深度:h=hh=0.12m0.104m=0.016m,金屬塊排開水的

38、體積:V排=Sh=100104m20.016m=1.6104m3,金屬塊浸沒時受到的浮力:F浮=水V排g=1.0103kg/m31.6104m310N/kg=1.6N;(3)金屬塊的體積:V=V排=1.6104m3;金屬塊的重力:G=F浮+F=1.6N+4.8N=6.4N;金屬塊的質量:m=0.64kg,金屬塊的密度:金=4103kg/m3。答:(1)圖乙中,水對容器底的壓強為1.2103Pa;(2)金屬塊浸沒水中受到的浮力為1.6N;(3)金屬塊的密度為4103kg/m3。七、空心問題25有一鐵球的質量為158g,它的體積為30cm3,問:它是空心的還是實心的,如果是空心的,那么空心部分的體

39、積是多大?(鐵的密度鐵=7.9g/cm3)【解答】解:若球為實心,=,其體積應為:V鐵=20cm3因為V球V鐵,所以此球為空心。V空=V球V鐵=30cm320cm3=10cm3。答:此球空心的,那么空心部分的體積是10cm3。八、浮力綜合題26有塊金和銀的合金,質量為596克,將它浸沒在水中稱,彈簧測力計示數為5.56牛,試求這塊合金中,金和銀的質量各是多少?(金=19.3g/cm3,銀=10.5g/cm3)?!窘獯稹拷猓汉辖鸬馁|量為596克,將它浸沒在水中稱,彈簧測力計示數為5.56牛,合金所受浮力大小為:F浮=GF=mg5.56N=0.596kg10N/kg5.56N=0.4N合金排開水的

40、體積為:V排=4105m3=40cm3合金的體積為:V=V排=40cm3設金屬金的質量為m金,金屬銀的質量為m銀,由題意可得:m金+m銀=596g(1)即:(2)聯立(1)、(2)解得m金=386g,m銀=210g;答:合金中金和銀的質量各為386g 與210g。27有一塊體積為V、質量為M的合金,它是由密度為1和密度為2的兩種金屬合成的。(1)寫出合金密度的表達式。(2)求出這種金屬在合金中的質量之比的表達式。【解答】解:(1)合金的質量為M,體積為V,所以密度為=;(2)合金的質量M=m1+m2;體積V=V1+V2;所以m1=1V1=1(VV2)=1(V)=1(V)整理得m1=;同理m2=

41、;整理可得:m1:m2=:=。28如圖所示,一邊長為10cm的立方體木塊,在水中靜止時,剛好有四分之一露出水面,已知容器的底面積為250cm2(g取10N/kg)求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)若用手將木塊緩慢壓入水中,當木塊剛好沒入水中時,水對容器底部的壓強增大了多少?【解答】解:(1)木塊的體積:V木=(10cm)3=1103m3,F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg1103m3=7.5N;(2)木塊漂浮,則G木=F浮=7.5N,木塊的質量:m木=0.75kg,木塊的密度:木=0.75103kg/m3;(3)當木塊剛好全部浸入水中時,增加排開水的體積為:V=11

42、03m3=0.25103m3,水面上升的高度為:h=0.01m,水對容器底部的壓強增大量:P=水gh=1103kg/m310N/kg0.01m=100Pa。答:(1)木塊受到的浮力為7.5N;(2)木塊的密度為0.75103kg/m3;(3)若用手將木塊緩慢壓入水中,當木塊剛好沒入水中時,水對容器底部的壓強增大了100Pa。29如圖所示,一邊長為10cm的立方體木塊,在水中靜止時,剛好有露出水面。若g取10N/kg,求:木塊的密度是多大?用手將木塊緩慢壓人水中,當木塊剛好全部沒入水中時,手對木塊的壓力是多大?盛水容器中水的深度為15cm,容器底面積為500cm2木塊全部沒入水中后,容器底部受到

43、的壓強的變化量是多少帕?【解答】解:木塊的體積:V=(10cm)3=1000cm3=1000106m3,木塊漂浮,有V露出水面,F浮=水gV排,F浮=G木,即:水gV排=水g V木=木gV木,木=水=1103kg/m3=0.5103kg/m3,木塊漂浮,木塊的重:G木=F浮=水gV排=水gV木=1103kg/m310N/kg103106m3=5N,木塊完全浸沒后的浮力:F浮=水gV排=水gV木=1103kg/m310N/kg103106m3=10N,木塊完全浸沒時:F浮=F壓+G木,手對木塊的壓力(最大壓力):F壓=F浮G木=10N5N=5N;立方體木塊的體積為:V木=101010cm3=10

44、00cm3;木塊全部浸沒后排開水的體積增大了V=500cm3;則h=1cm=0.01m則p=水gh=103kg/m310N/kg0.01m=100Pa。答:木塊的密度是0.5103kg/m3;手對木塊的壓力是5N;木塊全部沒入水中后,容器底部受到的壓強的變化量是100帕。30如圖所示,在容器中放一個上、下底面積均為10cm2、高為5cm,體積為80cm3的均勻對稱石鼓,其下底表面與容器底部完全緊密接觸,石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平,則石鼓受到的浮力是()(取g=10N/kg)A0B0.3NC0.5ND0.8N【解答】解:石鼓排開水的體積:v排=80cm310cm25cm=30cm3=

45、30106m3,石鼓受到水的浮力:F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg30106m3=0.3N。故選:B。31如圖所示,在一塊浮在水面的長方體木塊上放一質量為340克的鐵塊甲,木塊恰好浸沒在水中。拿掉鐵塊甲,用細線把鐵塊乙系在木塊下面,木塊也恰好浸沒在水中,(鐵的密度為7.8103kg/m3)則鐵塊乙的質量為()A390克B237克C318克D326克【解答】解:由圖甲可得:G甲+G木=F浮甲,即鐵gV甲+G木=水gV木;由乙圖可得:G乙+G木=F浮乙,即鐵gV乙+G木=水g(V木+V乙);由以上兩式可得:V乙=,根據=可得:鐵塊乙的質量為m乙=鐵V乙=7.8g/cm3=390g;

46、結合選項可知A符合題意,BCD不符合題意。故選:A。32一個底面積為0.01米2的薄壁柱形容器放在水平桌面上,盛有深0.1米的水。(本題g=10牛/千克)求:(1)水的質量m水。(2)容器底部受到的水的壓強p水。(3)現有一塊冰,里面凍著一塊密度為2克/厘米3、質量為0.5干克的石塊。把它放入容器,能夠漂浮在水面上,如圖所示,當冰塊溶化石塊靜止后,求容器底部壓強的變化量?!窘獯稹拷猓海?)水的體積V水=Sh=0.01m20.1m=1103m3,根據可得,水的質量m水=水V水=1.0103kg/m31103m3=1kg;(2)容器底部受到的水的壓強p水=水gh=1.0103kg/m310N/kg

47、0.1m=1103Pa;(3)冰熔化后,由于冰化成水后,質量不變,所以化成水的體積與排開水的體積相等,水面不變;冰沒熔化時,石塊漂浮,受到的浮力F浮=G石=m石g=0.5kg10N/kg=0.5N,排開水的體積:V排=5104m3,冰化成水后,石塊沉底,排開水的體積等于其自身體積,即V排=V=2.5104m3,熔化前后排開水的體積變化量:V排=5104m32.5104m3=2.5104m3,則水面上升的高度h=2.5102m,所以,容器底部壓強的變化量p=水h=1.0103kg/m310N/kg2.5102m=250Pa;答:(1)水的質量m水為1kg;(2)容器底部受到的水的壓強p水為110

48、3Pa;(3)容器底部壓強的變化量為250Pa。33如圖所示,在盛有水的燒杯中漂浮著一塊冰,當冰完全熔化為水以后,水面將不變(“上升”、“不變”、“下降”),并請說明理由?!窘獯稹拷猓阂驗楸∮谒嫔希訤浮=水gV排=G冰,又因為冰熔化成水后,其質量不變,重力不變,所以G水=水gV水=G冰,由可得:水gV排=水gV水,所以V排=V水,即:冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積。所以容器中的水面高度不變。故答案為:不變;見上。34底面積相同的圓柱形薄壁容器內裝有密度為的液體,液面上漂浮著一個橫截面積為S1的圓柱形物體A,此時木塊A浸入液體的深度為h0,如圖甲所示?,F將物塊B置于物塊A上方,靜止

49、后物塊A相對于圓柱形容器下降的高度為h,且仍有部分體積露在液面外,如圖乙所示。請解答下列問題:(1)在圖甲中,畫出此時木塊A的受力示意圖。(2)分別求出物塊A、B的質量?!窘獯稹拷猓海?)因為物體A漂浮在液體中,所以物體A受到的浮力和重力大小相等,浮力方向豎直向上,重力方向豎直向下,作用點都畫在重心處,如圖所示:(2)圓柱形物體A在甲中漂浮,則GA=F浮A=gVA排=gS1h0,所以,mA=S1h0;將物塊B置于物塊A上方,靜止后物塊A仍然漂浮,則G總=F浮總=gV排總=gS1(h0+h),所以,m總=S1(h0+h),所以,mB=m總mA=S1(h0+h)S1h0=S1h。答:(1)圖甲中木

50、塊A的受力示意圖見解答。(2)物塊A、B的質量分別為S1h0、S1h。35一個體重為600N的人站在漂浮于水面的木筏上,木筏的體積為0.4m3,木筏的密度為0.6103kg/m3,(g=10N/kg)求:(1)木筏底距水面0.2m 求木筏底所受水的壓強(2)此時木筏和人所受浮力(3)木筏和人排開水的體積?!窘獯稹恳阎篏人=600N,V=0.4m3,木=0.6103kg/m3,g=10N/kg,h=0.2m,水=1.0103kg/m3求:(1)木筏底所受水的壓強p;(2)此時木筏和人所受浮力F??;(3)木筏和人排開水的體積V排。解:(1)木筏底所受水的壓強:p=水gh=1103kg/m310N

51、/kg0.2m=2000Pa;(2)=,木筏的質量:m木=木V=0.6103kg/m30.4m3=240kg,木筏的重力:G木=m木g=240kg10N/kg=2400N,木筏漂浮,木筏受到的浮力等于木筏和人的重力,F浮=G木+G人=2400N+600N=3000N;(3)F浮=V排g,木筏和人排開水的體積:V排=0.3m3。答:(1)木筏底所受水的壓強為2000Pa;(2)此時木筏和人所受浮力為3000N;(3)木筏和人排開水的體積為0.3m3。36在水中放入質量為3kg的木塊,木塊靜止時有的體積浸入水中。求:(1)木塊靜止時所受的浮力。(2)木塊的體積。(g=10N/kg)【解答】解:(1)木塊受到的重力:G=mg=3kg10N/kg=30N,木塊漂浮,則木塊受到的浮力:F浮=G=30N;(2)根據F浮=水V排g可得V浸=V排=3103m3,由題知,V浸=V木,所以,V木=V浸=3103m3=5103m3。答:(1)木塊靜止時所受的浮力為30N;(2)木塊的體積為5103m3。37如

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