2020年基于核心素養(yǎng)下的34個中考物理特色專題專題22浮力計算問題(含解析)_第1頁
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文檔簡介

1、專題22浮力計算問題特色專題概述1 .正確理解阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮力、浮力的大小等于物體排開的液體受到的重力,這就是阿基米德原理,其數(shù)學表達式是:F浮=Gt=p液gV排。(1)浮力的大小由液體密度p液和排開液體的體積 V排兩個因素決定。浮力大小與物體自身的重力、物體的體積、物體的密度及物體的形狀無關。浸沒在液體中的物體受到的浮力不隨深度的變化而改變。(2)阿基米德原理對浸沒或部分浸在液體中的物體都適用。(3)當物體浸沒在液體中時,V排蟲物,當物體部分浸在液體中時,V排V物,(V物=V排+V露)。液體密度p液一定時,V排越大,浮力也越大。(4)阿基米德原理也適用于氣體,其計

2、算公式是:5浮=氣gV排。2 .如何判斷物體的浮沉:判斷物體浮沉的方法有兩種:(1)受力比較法:浸沒在液體中的物體受到重力和浮力的作用。F浮G物,物體上?。籉浮G物,物體下浮;F釬G物,物體懸浮;(2)密度比較法:浸沒在液體中的物體,只要比較物體的密度p物和液體的密度p液的大小,就可以判斷物體的浮沉。P液P物,物體上?。籶液p物,物體下??; p液=物,物體懸浮。質量分布不均勻的物體,如空心球,求出物體的平均密度,也可以用比較密度的方法來判斷物體的浮沉。3 .正確理解漂浮條件:漂浮問題是浮力問題的重要組成部分,解決浮力問題的關鍵是理解物體的漂浮條件F浮=6物。(1)因為F浮二p液gV排,G物=p

3、物gV物,又因為F浮=6物(漂浮條件)所以,p液gV排=p物gV物,由物體漂浮時V排V物可得p液p物,即物體的密度小于液體密度時,物體將浮在液面上。此時,V物=V排+V露。(2)根據(jù)漂浮條件 5浮=6物,得:p液gV排=物gV物,V排=p物V物/ p液同一物體在不同液體中漂浮時,p 物、V物不變;物體排開液體的體積V排與液體的密度p液成反比。p液越大,V排反而越小。4 .計算浮力的一般方法:(1)根據(jù)浮力產生的原因 F浮二F向上一F向下,一般用于已知物體在液體中的深度,且形狀規(guī)則的物體。p液和V排(2)據(jù)阿基米德原理:F浮=6排液=液gV排,這公式對任何受到浮力的物體都適用。計算時已知(3)根

4、據(jù)力的平衡原理:將掛在彈簧秤下的物體浸在液體中,靜止時,物體受到重力,浮力和豎直向上的拉力。這三個力平衡:即 F浮=6物一F拉(4)根據(jù)漂浮、懸浮條件:Fff=G物,這個公式只適用于計算漂浮或懸浮物體的浮力。5 .計算浮力問題的基本思路(1)仔細審題,注意抓住隱含條件的關鍵詞,如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。(2)分析研究對象的受力情況,畫出力的示意圖,在圖中標出已知力的符號、量值和未知力的符號。(3)在受力分析的基礎上,列出關系式,比如物體在液體中漂浮或懸浮時5浮=6物;用線吊在液體中時:浮=6 G示;被強制壓(按)入液體中時,5浮=以F(F為壓力或拉力)

5、,若有幾個物體連接在一起,可以將它 們視為一個整體進行研究。(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關系式,代入已知量解出未知量,這種思維方式不僅對較難題適用,對解較容易的浮力題也適用。特色專題典例【例題1】在如圖所示的甲圖中,石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時間t變化的圖像。若不計水的摩擦力,則可算出該石料的密度為()A.石料白重為 1400N B .石料的重為 500NC.石料的密度為 2.8X103kg/m3 D .石料的密度為 3.2X103kg/m3【答案】AC【解析】本題需要用密度公示與阿基米德原理求解.當石塊沒有浸入水

6、中時,拉力等于重力,即:F=G=1400N 故 A 正確;根據(jù) G=mg導至U石料白質量:m=G/g=1400N/10N/Kg=140 Kg當石塊全浸入后,拉力等于重力減去浮力,F(xiàn) 浮=仃-F i=1400N-900N=500N根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)浮二p水gV排得V排=5浮/ p 水g= 500N/1.0 X10 3kg/m3xi0N/Kg=5X 10 -2n3因為石料完全浸沒,V石=V排=5X 10-2m據(jù) p =m/v 可知,石料的密度據(jù) p =140 Kg/5 X 10 -2mi=2.8 x 10 3kg/m3,故 C正確.【例題2】如圖所示,a、 b 是兩種物質質量與體積的關系圖像,分

7、別用 a 、 b 兩種物質制成體積相等的甲、乙兩實心物體,浸沒在水中。松手穩(wěn)定后()A. 乙漂浮,乙受到的浮力小B. 甲漂浮,甲受到的浮力大C. 乙下沉,甲受到的浮力大D. 甲下沉,乙受到的浮力大【答案】 A【解析】根據(jù)密度公式并結合圖像可知p a=m/v=3.0g/2.0 cm 3=1.5 g/cm 3p b=1.5g/3.0 cm 3=0.5 g/cm 3我們知道p K=1.0g/cm 3當用這兩種材料制成甲、乙兩實心物體投入水中后,因 pa>p水,所以甲物體將下沉;因 pbVp水,則乙物體靜止時將漂浮在水面上.由于乙進入水中的體積較甲的小,由阿基米德原理5浮=水gV排可知,乙受到的

8、浮力較小可見A 正確。A位置時受到的浮力為Fa,水對杯底【例題3】如圖所示,乒乓球從水里上浮直至漂浮在水面上,乒乓球在壓強為PA;在B位置時受到的浮力為Fb,水對杯底壓強為PB,則它們的大小關系是FaFB,PAp B,已知乒乓球的質量為 2.7g ,當它漂浮在水面時,排開水的體積為 cm 3.【答案】>;>;2.7 .【解析】(1)由圖可知:乒乓球在 A位置時是浸沒,V排a=V球,在B位置時是漂浮,V排bV V球,1' V 排 A> V排 B,由 F ff= P gV 排可知:Fa> Fb.(2)由于乒乓球從水里上浮直至漂浮在水面上,排開水的體積減小,水面下降,

9、則hA>hB根據(jù)P=pgh可知:PA> pB.(3)二.乒乓球漂浮在水面上,F 浮=G±t=m球 g,由F浮二p水gV排知:P水gV排=m球g,3. 排=G 壬t=Z p 水=2.7cm .3【例題4】如圖所示,用滑輪組提升水中的物體A,若物體白質量為140kg,體積為60dm,滑輪組的機械效率為80%取g=10NZkg,不計繩重及輪與軸的摩擦,求(1)物體A在水中被勻速提升時,拉力F是多大?(2)如果動滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體A相連,而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為350N,當物體露出水的體積多大時繩子會斷?【答案】見解析?!窘馕觥浚?)物體A在水中受到的浮力 F浮

10、=水gV排=600N G=mg=1400N動滑輪上有四股繩子,提升時,繩子自由端移動距離是重物上升高度的4倍,即s=4h,因此在水中勻速提升時的機械效率W有用_ G F浮h G F浮W總一F 4h 4F-G F 滓解之 F =- = 250N4(2)設動滑輪重為 G,由勻速上升的力的平衡條件有F= (G+G- F?。?n得 g=4F+F 浮一G= 200N當繩中拉力達最大值Fm=350N時,設物體部分露出水面后浮力變?yōu)镕浮,同理Fm=(G0+G- F浮')/n得 F 浮'=Go + G 4Fm= 200N一 1 _由于F= - F浮 32 3所以露出水面的體積為 V露=2 V

11、= 40dmi3特色專題訓練一、選擇題1.在彈簧測力計下懸掛一個實心小千彈簧測力計的示數(shù)是8N.把實心小球浸沒在密度為0.8X103kg/m3的油中,彈簧測力計的示數(shù)是6N,說法正確的是(A.小球受到的浮力是 2N B.小球的質量是 0.8kgC.小球的體積是 2.5X10-4m3 D .小球的密度是 3.2X10 3g/cm3【答案】ABC【解析】本題用稱量法結合阿基米德原理求解。解題過程中涉及到密度公式,重力與質量關系數(shù)學表達式。是一道很好的考查浮力計算的題。A.小球受浮力為:F浮=G-F=8N-6N=2N;故A正確;B.根據(jù) G=mg質量 m=G/g=0.8kg ;故B正確;C.根據(jù)5浮

12、=6排=r液gV排得:小球體積 丫排=F浮/ p液g=2.5X10-4m;故C正確;D.小球的密度為:p =m/v=3200kg/m 3=3.2g/cm 3;故 D錯誤.2.把一實心金屬塊浸在盛滿酒精的杯中靜止后,溢出酒精8g (p酒精=0.8 X10 3kg/m3),若把這一金屬塊浸在盛滿水的杯子中靜止后,從杯中溢出水的質量是()A. 15g B . 12.5g C . 10g D . 8g【答案】C【解析】P金屬p酒精,p金屬p水.金屬塊在酒精和水中均下沉,完全浸沒.3V 金屬=V = V1 由 m = 8g 得 Vi = m/ p 酒精=10cm金屬塊在水中:V2=V金屬塊 10c m

13、m 2 p 水 V2 1g/cm x 10cm 10g3.如圖所示,水平地面上放有上下兩部分均為柱形的薄壁容器,兩部分的橫截面積(分別為S、S2.質量為m的木球通過細線與容器底部相連,細線受到的拉力為T,此時容器中水深為 h (水的密度為p。)。下列說法正確的是()TA.木球的密度為p 0T+腿B.木球的密度為一 p 0T-mgC.剪斷細線,待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為D.剪斷細線,待木球靜止后水對容器底的壓力變化量為【答案】AD【解析】(1)木球浸沒時,其受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和繩子的拉力,由于木球處于靜止狀態(tài),受力平衡,根據(jù)力的平衡條件可得:F 浮=G+T=mg+T木球

14、浸沒時,V排蟲木,則根據(jù)阿基米德原理 F浮二p液gV排可得:p ogV 排=mg+T由p =工L可得木球白體積:V木=L-,MP木所以,p 0gx = =mg+T乒解得p產_E!_p 0;故A正確,B錯誤;T4mg(2)剪斷細線,木塊漂浮, F浮'=G=mg則待木球靜止后浮力變化量為:F浮=5浮-F浮'=mg+F mg=T根據(jù)阿基米德原理 Fs=p液gV排可得水面下降的高度(容器上部的水面下降)F浮 V排 P Qg T h=,S1 | S1 P OE1則由 p二-F可得,水對容器底的壓力變化量:S | T I F=ApS2=p ogAhS2=p 0gx S2=-T,故 C錯誤,

15、D正確。P 聲 sj si4.如圖甲所示的圓柱形容器中裝有適量的某種液體,現(xiàn)將密度為0.6X103kg/m3的正方體木塊 A放人容器中,木塊靜止時露出液面的體積與浸人液體的體積之比為1: 3;在木塊上表面輕放一個物塊B (Va=2Vb), A的上表面剛好與液面相平,如圖乙所示。若將物塊B單獨放人此液體中,它靜止時將()甲乙A.懸浮B .漂浮 C .沉底 D .無法判斷1: 3,【解析】甲圖中,木塊 A在液體中漂浮,木塊靜止時露出液面的體積與浸入液體的體積之比為3 則V排=-1Vx漂浮時浮力等于重力,所以p液gV排=木gVA,即:p 液 gxE_v=p 木 gVA,4則液體的密度:p液=p 木=

16、Ax 0.6 x 10 3kg/m3=0.8 x I03kg/m3;33在木塊上表面輕放一個物塊B (Va=2Vb,則VB=Lva), A的上表面剛好與液面相平,如圖乙所示,因為整體漂2浮,所以浮力等于總重力, 即:P 液 gV= P 木 gVA+ p BgVB,P 液 gV= P 木 gV+ P Bg X 工Va,2化簡可得:P液=P木+ P B,2B 的密度:p b=2 (p 液p 木)=2 (0.8 X10 3kg/m30.6 X10 3kg/m3) =0.4 x 10 3kg/m3v p 液,故若將物塊B單獨放入此液體中,它靜止時將漂浮。5 .如圖中,重為5N的木塊A,在水中處于靜止狀

17、態(tài),此時繩子的拉力為3N,若繩子突然斷了,木塊 A在沒有露出水面之前,其所受浮力與重力之差為A. 5 NB. 3N C . 2N D . 8N【答案】B【解析】第一步根據(jù)木塊處于靜止狀態(tài)時受到平衡力作用。也就是木塊受到向上的力之和等于木塊受到向下的力之和??梢郧蟪龈×ΑH缓罄K子突然斷了,木塊 A在沒有露出水面之前浮力不變,重力已知。所以 結論容易求出。本題關鍵對平衡力的理解要搞清楚。繩子未斷時,A物體受3個力:重力 G,拉力F,浮力F浮.3個力關系為:GA+ F= F浮,求得F浮=5N+ 3N = 8N.繩子剪斷后,物體只受重力和浮力,且浮力大于重力,物體上浮,浮力大小仍等于8N.其所受浮力與

18、重力之差為 F浮一步8N- 5N= 3N6 .將一密度均勻的正方體輕輕放入盛滿濃鹽水的大燒杯中,靜止后有72g濃鹽水溢出;若將該物體輕輕放入盛滿煤油的大燒杯中,靜止后有64g煤油溢出(濃鹽水密度為1.2 X103kg/m3,煤油密度為0.8 X103kg/m3、水銀密度為13.6X10 3kg/m3),則()A.該物體前后兩次所受浮力之比為9: 8B.該物體前后兩次排開液體體積之比為4: 3C.該物體的密度為 0.9xi03kg/m3D.將該物體分別浸沒在水銀和純水中,則除重力和浮力外還需施加第三個力方能靜止,靜止時這個物體在這兩種液體中受到的第三個力分別是Fi和F2,則Fi和F2大小之比為1

19、2: 7【答案】AC【解析】(1)由已知排開濃鹽水和煤油的質量不同,故在液體中不能都漂浮或懸浮,也不能一個漂浮一個懸浮,只能一個在濃鹽水中漂浮,在煤油中下沉,根據(jù)阿基米德原理和浮沉條件可求;由浮力之比根據(jù)阿 基米德原理可求 V排之比;(2)物體在濃鹽水中漂浮,根據(jù)阿基米德原理可得物體的質量,再根據(jù)p=卜可求密度;(3)物體在水銀和水中都處于漂浮狀態(tài),受力分析,5浮=6+5壓,據(jù)此可求.A.由阿基米德原理,F(xiàn)浮=6排,該物體前后兩次所受浮力之比為:Fi: F2=m排1g: m排2g=72g: 64g=9: 8,故A正確;B.由已知排開濃鹽水和煤油的質量不同,受到的浮力不同,故在液體中不能都漂浮或

20、懸浮,也不能一種漂 浮一種懸浮,只能一種在濃鹽水中漂浮,在煤油中下沉,根據(jù)阿基米德原理:V物=V排油=80cm3;物體在濃鹽水中排開的體積:該物體前后兩次排開液體體積之比:V排鹽水:V排油=60cmi: 80cmi=3: 4,故B錯誤;C.由B的分析可知,物體應在濃鹽水中漂浮,由阿基米德原理,5浮=6排=3 m排g=mg, m=n%尸72g ,由 P=與可得,p= Fr=90cmi=0.9X103kg/m3,故 C正確; v vD.已知物體的密度為 0.9 X103kg/m3,物體在水銀和水中都處于漂浮狀態(tài),受力分析,5浮=6+5壓,V/V物,則物體在水銀中收到的壓力:F1 =F壓水銀 =F

21、浮水銀一G=F浮水銀mg=p 水銀 gV排一mg=13.6X 10 3kg/m3x 10N/kg x 80X 10 6m30.072kg X10N/kg=10.88N 0.72N=10.16N ;物體在水銀中收到的壓力:F2=F壓水=F浮水G=F浮水mg=p水gV排mg=1x 10 3kg/m3x 10N/kg x 80X 10 6n3 0.072kg X 10N/kg=0.8N - 0.72N=0.08N ,則 F1 和 F2大小之比為:F1: F2=10.16N: 0.08N=136: 1,故 D錯誤.二、填空題7 .將一個新鮮的雞蛋分別浸入水和濃鹽水中,靜止后如圖所示,則雞蛋在兩液體中的

22、浮力關系是F甲 F乙,若雞蛋的質量為 50g,則雞蛋在乙杯鹽水中所受到的浮力為 N.圖甲 圖乙【答案】V ;0.5 .【解析】本題考查阿基米德原理的應用,關鍵會根據(jù)圖示比較雞蛋排開液體的大小關系以及雞蛋在液體中 的狀態(tài),明確物體懸浮時,浮力等于重力.根據(jù)圖示可知,雞蛋在水和濃鹽水中排開液體的體積相同,根 據(jù)阿基米德原理雞蛋受到浮力的關系;根據(jù)圖示可知,雞蛋在濃鹽水中懸浮,懸浮時,浮力等于重力,根據(jù)G=mg即可求出浮力的大小.根據(jù)圖示可知,雞蛋在水和濃鹽水中排開液體的體積相同;因為水的密度小于濃鹽水的密度,因此由F =p液gV排可得,雞蛋在濃鹽水中受到的浮力較大,故F甲VF乙;又因為雞蛋在濃鹽水

23、中處于懸浮狀態(tài),因此雞蛋受到的浮力等于重力,即F浮=G=mg=0.05kgK 10N/kg=0.5N.8 .一鐵塊掛在彈簧秤下,靜止時,彈簧秤的示數(shù)為15.484N,當鐵塊全部浸沒在水中靜止后,彈簧秤的示數(shù)為13.524N,鐵塊在水中受到的浮力是 N,鐵塊的體積是 m3,鐵塊的密度是 kg/m3。若把該鐵塊 全部浸沒在煤油中,鐵塊受到的浮力是 No【答案】1.96, 1.96 X 10 -4, 7.9 X 103, 1.568.【解析】(1)把物體掛在彈簧測力計上,記下其在空氣中彈簧測力計的示數(shù)F1=G=15.484N,再把物體浸入液體,記下彈簧測力計的示數(shù)F2=13.524N。則物體在液體水

24、中受到的浮力Fs=Fi-F 2=G-F2;(2)根據(jù)阿基米德原理 5浮=液gv排求出的物體排開液體的體積 v排=5浮/ p液g就等于鐵塊的體積;(3) G=m球出鐵塊質量 m5根據(jù)密度公式 p =m/v求出鐵塊密度;(4)鐵塊全部浸沒在煤油中,鐵塊受到的浮力F浮=p油gv排,這里煤油的密度 p油=0.8g/cm 3v排等于鐵塊的體積,為已知條件,所以在煤油中受到浮力可求。9 .將質量為3kg的木塊放在盛有水的容器中,木塊漂浮時有2/5的體積露出水面,則木塊的密度為 g/cm3,木塊的體積為cm3.【答案】0.6 ; 5000。【解析】物體的浮沉條件及其應用。已知水的密度和木塊浸入水中、露出液面

25、體積占總體的比例,根據(jù)漂浮時,浮力等于重力求出木塊的密度,而后據(jù)木塊的質量和木塊密度,計算出木塊的體積.(1)因為木塊漂浮,F(xiàn)s=G,因為 F s= p 液 gV 排,G=mg= gV,所以p水g3V/5=p木gV,P 木=3p 水/5=0.6 x 10 3kg/m3=0.6g/cm 3;(2)據(jù)p=S可知,木塊的體積是:v=m/p =3000 g /0.6g/cm3=5000cm10 .我國首艘國產航母的長度315m.寬度75m,吃水約10.5m, 2018年5月13日離港海試。航母靜止在海面上時所受海水的浮力 (選填“大于” “小于”或“等于")重力,其水下部分距海面深9m處承受

26、海水產生的壓強為 Pa. (p 海7K=1.03 X 10 3kg/m3, g 取 10N/kg)【答案】等于;9.27 X 10 4?!窘馕觥扛鶕?jù)物體浮沉條件可知,航母靜止在海面上時(漂浮) ,其受到的浮力等于它受到的重力;距海面深9m處承受海水產生的壓強:p= p gh=1.03 X 10 3kg/m3x 10N/kg x 9m=9.27X 10 4Pa。三、綜合計算題11 .把體積為500cnt重為4N的小球A放入盛水的容器中,球 A靜止時水深40cm.求:(1)容器底受到水的壓強 p是多少? ( 2)小球A的密度p a是多少?(3)小球A受到的浮力F浮是多少?(4)若取出A球,把另一個

27、體積為 600cm3、重為4.8N的木球B用細線系于容器底(如圖所示),則細線受到的拉力F是多少?【答案】(1) 4X103Pa; (2) 0.8 X103kg/m3; (3) 4N; (4) 1.2N.【解析】(1)容器底受到水的壓強:p= p 水gh=1.0 X 10 3kg/m3 x 10N/kg x 0.4m=4X 10 3Pa; 二(2) 小球 A 的質量: m=-2= 4" =0.4kg ,g LON/kg小球 A 的密度:p aF2=0:坪=0.8X10 3kg/m3;50DX 1 0-6m3(3)因為pAVp水,所以小球A將上浮最終漂浮在水面上,球A靜止時,其受到的浮

28、力:F s=GA=4N;(4)木球 B 浸沒在水中,則 Vj=V=600cm3=600X 10 6n3,木球 B 所受浮力:F浮/ p 水 gV 排=1.0X10 3kg/m3X10N/kgX 600X 10 6n3=6N,木球B受向下的重力、向下的拉力和向上的浮力,根據(jù)力的平衡條件可得:G+F拉=5浮與則拉力:F拉=5浮8 GB=6N- 4.8N=1.2N .12.如圖所示的木塊浸沒在水中,細線對木塊的拉力是2N.剪斷細線,待木塊靜止后,將木塊露出水面的部3分切去,再在剩余的木塊上加 1N向下的壓力時,木塊有20cm的體積露出水面.求木塊的密度.(g取10N/kg)木 塊【答案】木塊密度為

29、0.6 X 103kg/m3.a) ( b) (c) .【解析】分別對木塊所處的幾種狀態(tài)作出受力分析.如圖(<偽(c)(a)(b)圖(a)中,木塊受拉力 Fi,重力和浮力.圖(b)中,細線剪斷,木塊處于漂浮狀態(tài),設排開水的體積為V排.圖(c)中,將露出水面的部分切去后,木塊仍漂浮,這時再施加F2=1 N的壓力,仍有部分體積露出水面.已知:Fi=2N F2=1NI, V, 20 20cm32X10 5m3 求: 水根據(jù)三個圖,木塊均靜止,F(xiàn) 浮 i G FiF浮2 GF浮3 G2 F2將公式中各量展開,其中水gV 木gV水gV排木gV木g(V排V )代入數(shù)值事理,過程中用國際單位。2水V一

30、 木V=水V排一 木V1015( 水V排一木V排)=F 水X 2 X 1010約去 V排和V,求得:木= 0.6 X10 3kg/m313.底面積為400c布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,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 6X103kg/m3.質量為 0.6kg .(取 g=10N/kg)V排指圖F1(b)中排開水的體積.F2(V指圖(c)中露出的體積)(a)(b)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.已知:S= 400cm =

31、 0.04m , A邊長 a=10cm= 0.1m,B=6X10kg/m, nB= 0.6kg求:(1) pA; (2) p.【答案】A物體密度為0.5 X103kg/m3.液體對容器底壓強減少了125Pa.【解析】(1) Vb= mB =06kg_- =0.1 X10 3n3B 6 103kg/m3圖(a) A、B共同懸?。篎浮a+F=G+G公式展開: 水g (W+VQ = 水gV + nBg其中 VA= (0.1m) 3=1X10 3n3水VaA=水 VbmB1 103 kg/m333 3 =0.5X10 m液面下降4h-= 3逃S S1 10 3m3 0.5 100.04m233m=0.

32、0125m代入數(shù)據(jù):A=0.5 X10 3kg/m3(2) B放入水中后,A漂浮,有一部分體積露出水面,造成液面下降.A漂?。篎浮a=G水 gVA = AgVA533aVa _ 0.5 10 kg/m 10 m液面下降4p=水gAh= 1.0X10 kg/m x 10N/kgX0.0125m= 125Pa.6cm.求:14 .如圖所示,將邊長為 10cm的正方形物塊,放盛有水的水槽內,物塊靜止時,其下表面距水面(1)物塊受到水的浮力大?。?2)取出物塊,把一冰塊放入水中,冰塊也漂浮在水面上,待冰塊全部熔化 后,水面高會發(fā)生怎樣的變化?說明理由.【答案】(1)物塊受到水的浮力為 6N; (2)冰

33、塊全部熔化后,水面高度不會發(fā)生變化;冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積【解析】(1)物塊靜止時,其下表面距水面6cm,說明物體沒有全部浸入水中,漂浮在水面上,根據(jù)浮力產生的原因可知,物體受的浮力等于物體下表面受到的壓力.下表面受的壓強 p=p gh=1x 10 3kg/m3x 10N/kg x 0.06m=600Pa物體底面積 S=10cmK 10cm=100cm2=0.01m2,2物體受的浮力 F浮=F=pS=600Pa0.01m =6N;(2)冰漂浮于水面上,有F浮二p水gV排=6冰,又冰熔化成水后,其質量不變,重力不變,G水=p水gV水=G冰,由可得:p 水gV排=p水gV水,,V排=丫

34、水,即:冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積.冰塊全部熔化后,水面高度不會發(fā)生變化.15 .如圖所示,將一個體積為1.0 X 10-3m3、重6N的木球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: (p水=1X103 kg/m3, g=10N/kg)(1)木塊浸沒在水中受到的浮力;(2)細線對木球的拉力;(3)剪斷細線后,木塊處于靜止時,木塊露出水面的體積多大;(4)木塊露出水面處于靜止后,容器底部所受水的壓強減小了多少.【答案】(1)木塊浸沒在水中受到的浮力10N;(2)細線對木球的拉力是 4N;(3)剪斷細線后,木塊處于靜止時,木塊露出水面的體積

35、為4X10-4m(4)木塊露出水面處于靜止后,容器底部所受水的壓強減小了100Pa.【解析】(1)木塊浸沒在水中時受到的浮力:Fs=p水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX1.0X10-3mi=10N;(2) F 拉=F 浮-G=10N-6N=4N(3)因為木塊浸沒在水中時的浮力大于木塊的重力,所以剪斷細線后,木塊會上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以 F s=G=6N由 F 浮=p 水 gV排得: V排= F注 =6N=6X 10-4m水g 1 103kg/m3 10N /kg則 Vrn=V-V 排=1.0 X 10 -3n3- 6X 10-4n3=4X 10-401;(4)木塊

36、露出水面處于靜止后,水面下降的高度:=0.01m,.V 露 _ 4 10 m h =42S 400 10 m則容器底部所受水的壓強減小了 : p= p 液g h=1.0 x 10 3x 10X 0.01=100Pa.34,r16.有一體積為400cm木塊漂浮在水面上,已知露出水面的體積為總體積的g,求:©取10N/kg)(1)此木塊所受浮力大小為多少?(2)此木塊的重力是多少?(3)此木塊的密度多大?【答案】(1)木塊所受浮力大小為 0.8N ;(2)木塊受到的重力是 0.8N;(3)木塊的密度 0.2 X103kg/m3.【解析】(1)由題知,木塊排開水的體積:V排=1V木=1 X

37、400X 10-6m=8X 10-5mi,55木塊受到的水的浮力:F 浮=p 水gv 排=1 x 103kg/m3x 10N/kg x 8X 10-5n3=0.8N ;(2)二木塊漂浮在水面上,木塊受到的重力:G=F浮=0.8N ;(3) 木塊的密度:p木= 0.83N=0.2 x 103kg/m3.Vg 400 10 6m3 10N /kg17.將一邊長是10cm的實心立方體木塊輕輕地放入盛滿水的大燒杯內.待木塊靜止時,從杯中溢出600g,如圖所示:求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)木塊下表面受到的水的壓強( g取10N/kg)【答案】(1)木塊受到的浮力為 6N;(2)木塊的密度為 0.6 X103kg/m3;(3)木塊下表面受到的水的壓強為600Pa.【解析】(1)木塊受到的浮力:F 浮=6排=m排 g=0.6kg x 10N/kg=6N;(2)木塊的體積:V木=(0.1m)3=1 x 10 3m3,木塊漂浮,G =Fff=6N,G 木=m木 g= p,木塊的密度:_ GP 木Vg 1 106 N_ _ 333=0.6 x 10 kg/m .3m3 10N / kg(3)木塊下表面受到的水的壓力:F=F 浮=6N,.S=0.01m2,,木塊下表面受到的水的壓強:6NP=二S 1 10 2m2=600Pa18.將一重2N的金屬筒容器,開口向

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