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浮力計算問題浮力計算問題考點1:浮力的產(chǎn)生與影響因素1.(2021·山東濟陽·八年級期末)如圖所示的四個情景中,沒有受到浮力的物體是()A.大橋的橋墩 B.水面上的賽艇C.水里下落的蘋果 D.沉底的雞蛋【詳解】A.浮力是由下表面和上表面水的壓力差產(chǎn)生的,橋墩完全沒入泥土,下方?jīng)]有水,所以下表面不受向上的水的壓力,故不受浮力,故A符合題意;B.水面上的賽艇漂浮,受到水對其向上托的力即浮力,故B不符合題意;C.水里下落的蘋果在下沉,受到水對其向上托的力即浮力,故C不符合題意;D.沉底的雞蛋,受到水對其向上托的力即浮力,故D不符合題意。故選A。2.(2021·山東鄄城·八年級期末)將空礦泉水瓶慢慢壓入水中,直到完全浸沒。下列說法不正確的是()A.礦泉水瓶受到水對它的浮力B.浮力的方向是豎直向上的C.壓入水中到完全浸沒浮力越來越大D.壓入水中后繼續(xù)向下壓,浮力越來越大【詳解】A.將空礦泉水瓶壓入水中的過程中,瓶子排開了水,所以瓶子受到水對它豎直向上的浮力,故A正確,不符合題意;B.物體受到的浮力,浮力的方向是豎直向上的,故B正確,不符合題意;C.壓入水中到完全浸沒前,壓入水中越深,排開水的體積越大,根據(jù)阿基米德原理可知其受到的浮力越大,故C正確,不符合題意;D.壓入水中后繼續(xù)向下壓,排開水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理可知其受到的浮力不變;故D錯誤,符合題意。故選D。3.(2021·江西南康·八年級期末)如圖所示,一個雞蛋放入燒杯的清水中沉底,現(xiàn)向燒杯中加入一些食鹽,此時雞蛋仍沉底不動,則此時雞蛋受到的浮力與原來比較是()A.變大 B.變小 C.不變 D.以上三種情況均有可能【詳解】向燒杯中加入一些食鹽,液體的密度變大,此時雞蛋仍沉底不動,排開液體的體積不變,由F浮=ρ液gV排可知浮力變大。故選A。4.(2021·廣東·深圳市高級中學(xué)八年級期末)如圖所示,洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭,則水堵頭()A.受到水的壓力,沒有受到水的浮力B.受到水的壓力,也受到水的浮力C.沒有受到水的壓力,但受到水的浮力D.沒有受到水的壓力,也沒有受到水的浮力【詳解】洗手盆底部的出水口塞著橡膠制成的水堵頭,受到水向下的壓力,但水堵頭的下表面沒有水,沒有受到水向上的壓力,所以水堵頭不受浮力,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。5.(2021·廣東南山·八年級期末)將同一長方體分別水平與豎直放置在水中,如圖所示,它所受到的()A.向上、向下壓力差不等,浮力相等B.向上、向下壓力差不等,浮力不等C.向上、向下壓力差相等,浮力不等【詳解】物體浸沒在水中受到的浮力等于物體上下表面受到水的壓力差;長方體物塊懸浮在水中,由阿基米德原理知道,受到水的浮力不變,所以,長方體物塊上下表面受到水的壓力差相等,故D正確。故選D。6.(2021·江西南康·八年級期末)如圖,某物塊用細(xì)線系在彈簧測力計下,在空氣中稱時示數(shù)是15N,浸沒在水中稱時示數(shù)是5N,則此時物塊受到水的浮力為____N,如果物塊繼續(xù)下沉,則此物塊所受到的浮力___(選填“增大”、“減小”或“不變”)【答案】10
不變【分析】【詳解】[1]根據(jù)彈簧測力計的示數(shù)可知:G=15N,物體浸沒在水中時彈簧測力計的拉力為F=5N,則該物體在水中受到的浮力F浮=G﹣F=15N﹣5N=10N[2]如果物塊繼續(xù)下沉,排開水的體積不變,水的密度不變,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知浮力不變。7.(2021·江西南昌·八年級期末)觀察金魚缸中小金魚口中吐出的小氣泡,在升至水面的過程中(如圖所示),水對氣泡的壓強______;氣泡所受到的浮力______(填“變大”、“變小”或“不變”)?!敬鸢浮孔冃?/p>
變大【分析】【詳解】[1]氣泡在上升過程中,所處的深度不斷變小,根據(jù)液體壓強公式可得氣泡受到的壓強在不斷變小。[2]氣泡在上升過程中,體積會逐漸變大,根據(jù)浮力公式可得氣泡受到的浮力在不斷變大??键c2:浮沉分析1.(2021·山東濟南·八年級期末)如圖所示,三個體積相同而材料不同的小球甲、乙、丙,放入水中靜止后,甲球沉入水底,乙球懸浮,丙球漂浮。以下說法正確的是()A.甲球所受的浮力最小 B.乙球所受的浮力最小C.丙球所受的浮力最小 D.三球所受的浮力相等【詳解】由于甲、乙、丙三個小球體積相同,由圖可知排開水的體積關(guān)系V甲排=V球V乙排=V球V丙排<V球所以V甲排=V乙排>V丙排根據(jù)F浮=ρ液V排g可知浮力大小關(guān)系是F甲=F乙>F丙故選C。2.(2021·山東羅莊·八年級期末)如圖,A、B、C三個體積相同的小球,放在液體中靜止,它們受到的浮力大小分別為FA、FB、FC,則()A.FA>FB>FC B.FA<FB<FCC.FA=FB>FC D.FA=FB<FC【詳解】由圖知,相同體積的三個小球在同種液體中靜止,則液體的密度相同;A和B都浸沒,排開液體的體積相同且大于C排開液體的體積,由公式F浮=ρ液gV排知,A、B兩球受到的浮力相同,C球受到的浮力較小,即FA=FB>FC故選C。3.(2021·山東嘉祥·八年級期末)如圖所示,水平桌面上兩只相同的燒杯中分別盛有甲、乙兩種不同液體,兩個相同的物塊在液體中靜止時,兩燒杯液面相平,則()A.甲液體中的物塊所受浮力大 B.乙液體對燒杯底部的壓強大C.兩燒杯對桌面的壓強一樣大 D.兩物塊排開液體的質(zhì)量一樣大【詳解】由圖可知,物塊在甲、乙液體中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài)。A.因為物體漂浮或懸浮時,受到的浮力和自身的重力相等,所以兩個相同的物塊在兩杯中受到的浮力相等,都等于它們的重力,不符合題意;B.根據(jù)浮沉條件可知,物體漂浮時ρ液>ρ物物體懸浮時ρ液=ρ物所以ρ液甲>ρ物,ρ液乙=ρ物由此可得ρ液甲>ρ液乙兩杯中液面相平,根據(jù)p=ρgh可知,燒杯底受到液體的壓強p液甲>p液乙不符合題意;C.燒杯中液面相平,甲中物塊排開液體的體積較小,甲液體的體積大于乙液體的體積,由于甲液體的密度大于乙液體的密度,甲液體的質(zhì)量大于乙液體的質(zhì)量,由G=mg可知甲液體的重力大于乙液體的重力,燒杯相同,物塊相同,所以液體、燒杯和物塊的總重力的關(guān)系為G總甲>G總乙由可知甲杯對桌面的壓強較大,故C不符合題意;D.物塊在甲、乙兩杯中分別處于漂浮和懸浮狀態(tài),物塊的重力等于浮力,浮力等于排開液體的重力,所以排開液體的重力等于物塊的重力,兩個物塊重力相等,所以排開液體的重力相等,由G=mg可知兩物塊排開液體的質(zhì)量相等,故D符合題意。故選D。4.(2021·廣東和平·八年級期末)如圖所示,壓在杯底的乒乓球,上浮時會彈離水面。下列說法正確的是()A.乒乓球上浮過程中,受到的浮力始終不變B.乒乓球上浮過程中,水對杯底的壓強先不變后減小C.乒乓球上浮過程中,水對杯底的壓強始終不變D.乒乓球彈離水面后上升,是由于受到了慣性作用【詳解】A.乒乓球在上浮過程中,先是全浸入水中的上升過程,此過程排開水的體積不變,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力不變,然后是露出水面到脫離水面,此過程排開水的體積變小,由F浮=ρ水V排g可知受到的浮力變小,所以乒乓球在上浮過程中,受到的浮力先不變、后變小,故A錯誤;BC.乒乓球上浮過程中,先是全浸入水中的上升過程,此過程排開水的體積不變,水的深度不變,由p=ρgh可知水對杯底的壓強不變,然后是露出水面到脫離水面,此過程排開水的體積變小,水的深度變小,由p=ρgh可知水對杯底的壓強變小,所以乒乓球在上浮過程中,水對杯底的壓強先不變、后變小,故B正確,C錯誤;D.慣性不是力,不能說受慣性作用,故D錯誤。故選B。5.(2021·廣東龍湖·八年級期末)將體積相同、材料不同的甲、乙、丙三個實心小球,分別輕輕放入三個裝滿水的同規(guī)格燒杯中,甲球沉底、乙球懸浮、丙球漂浮,如圖所示,下列說法中正確的是()A.三個小球的質(zhì)量大小關(guān)系是m甲>m丙>m乙B.三個小球受到的浮力大小關(guān)系是F甲=F乙<F丙C.三個小球的密度大小關(guān)系是ρ甲>ρ乙>ρ丙D.三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關(guān)系是p甲>p丙>p乙【詳解】AC.如圖,甲球沉底、乙球懸浮、丙球漂浮,根據(jù)物體浮沉條件可得,,所以,三個小球的密度大小關(guān)系為三小球體積相等且均為實心,根據(jù)可得,三個小球的質(zhì)量大小關(guān)系為故A錯誤,C正確;B.三小球體積相等,則由圖可知,它們排開水的體積大小關(guān)系為根據(jù)可得,三個小球受到的浮力大小關(guān)系為故B錯誤;D.因為三個相同燒杯中都裝滿水,水的深度相同,根據(jù)可知,燒杯底部受到水的壓強大小關(guān)系為故D錯誤。故選C。6.(2021·廣東三水·八年級期末)如圖所示,石塊A重20N,木塊B重20N,石塊C重5N,石塊A和木塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài)。甲圖中,繩對石塊A的拉力為8N,則石塊A受到的浮力是______N;乙圖中,繩對木塊B的拉力為25N,則木塊B受到的浮力為______N;丙圖中,木塊B受到的浮力是______N?!敬鸢浮?24525【分析】【詳解】[1]甲圖中,石塊受到三個力的作用:向下的重力、向上的拉力和浮力,所以浮力為F浮A=GA﹣FA=20N﹣8N=12N[2]乙圖中,木塊受到三個力的作用:向下的重力和拉力、向上的浮力,所以浮力為F浮B=GB+FB=20N+25N=45N[3]丙圖中,木塊受到三個力的作用:向下的重力和壓力、向上的浮力,所以浮力為F浮C=G木+G石=20N+5N=25N考點3:浮力圖表分析與計算1.(2021·江西萍鄉(xiāng)·八年級期末)將一個重為G的雞蛋放進盛有濃鹽水的杯中,雞蛋漂浮,然后逐漸向杯中加入清水,當(dāng)雞蛋下沉至杯底靜止時停止加水,如圖中的圖象能粗略描述這個過程中浮力隨時間變化關(guān)系的是()A.B.C. D.【詳解】雞蛋開始漂浮時,所受的浮力等于其等于重力,向杯中加清水的過程,杯中液體的密度逐漸變小,雞蛋由漂浮逐漸變成懸浮,這個過程浮力一直等于其重力,即浮力的大小保持不變,當(dāng)雞蛋開始下沉?xí)r,所受的浮力便小于其重力,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。2.(2021·山東濟寧·八年級期末)小張看到雞蛋浮在鹽水面上,如圖所示,他沿杯壁緩慢加入清水使雞蛋下沉.在此過程中,雞蛋受到的浮力F隨時間t的變化圖像可能是下圖中的()A.B.C. D.【詳解】開始加入清水時,雞蛋會緩慢下沉,浸入水中的體積逐漸增大,但還是漂浮狀態(tài),所以浮力不變;全部進入水中后,繼續(xù)加清水,雞蛋排開水的體積不變,但液體密度減小,根據(jù)阿基米德原理可知,浮力減小,但不會減小為0,所以D圖是正確的.故選D。3.(2021·廣東南山·八年級期末)水是人類生存不可缺少的物質(zhì),圖中能正確描述水的各物理量之間關(guān)系的圖像是() A.重力與質(zhì)量的關(guān)系B.密度與體積的關(guān)系C.浸沒在水中的鐵塊所受浮力與深度關(guān)系D.水產(chǎn)生的壓強與深度的關(guān)系【詳解】A.水所受的重力與它的質(zhì)量成正比,所以G-m圖象是一條過原點的傾斜直線,故A不符合題意;B.水的密度是它本身的一種屬性,不隨體積的變化而變化,故B不符合題意;C.浸沒在水中的鐵塊,排開水的體積不變,則所受的浮力不變,即鐵塊浸沒在水中后,浮力不隨深度的變化而變化,故C符合題意;D.據(jù)p=ρgh知,水產(chǎn)生的壓強隨深度的增大而增大,故D不符合題意。故選C。4.(2021·廣東高明·八年級期末)如圖甲所示,彈簧測力計下端懸掛著一個質(zhì)量分布均勻的小圓柱體物塊,物塊浸沒在盛水的大水槽中?,F(xiàn)將測力計緩緩提升,直到物塊全部露出水面一段距離,在該過程中測力計示數(shù)F隨物塊上升高度h的關(guān)系如圖乙所示。已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,水槽內(nèi)水面的變化可忽略不計,則下列判斷中正確的是()A.圓柱體浸沒在水中時受到的浮力是1.5N B.圓柱體受到的重力是2.0NC.圓柱體的高度是5cm D.圓柱體的密度是2.5×103kg/m3【詳解】AB.由題知,圓柱體從浸沒水中,由測力計緩緩提升,直到圓柱體物塊全部露出水面一段距離的過程中受力平衡,圓柱體在水中時F=G﹣F浮逐漸露出水面時受浮力變小,測力計示數(shù)變大,全部露出水面后測力計示數(shù)最大,且F=G在上升高度為5~6cm時物體在空中,所以圓柱體重力G=F'=2.5N圓柱體浸沒在水中上升時,受浮力最大,測力計示數(shù)最小,由圖乙知,此時測力計示數(shù)F=1.5N,圓柱體受到的浮力F浮=G﹣F=2.5N﹣1.5N=1N故AB錯誤;C.由圖乙知,上升2cm時圓柱體上表面與水面恰好相平,上升5cm時圓柱體恰好全部露出水面,所以圓柱體高度h=5cm﹣2cm=3cm故C錯誤;D由F?。溅阉甮V排可得,圓柱體浸沒在水中排開水的體積則圓柱體的體積V=V排=1×10﹣4m3圓柱體的質(zhì)量則圓柱體的密度故D正確。故選D。5.(2021·廣東惠城·八年級期末)如圖甲所示,用彈簧測力計通過細(xì)線拉著正方體物塊緩慢浸入某未知液體中,物塊受到的拉力F與其下表面浸入液體中的深度h之間的關(guān)系如圖乙所示,則物塊受到的重力為_______N,物塊剛好浸沒在液體中時其下表面浸入的深度為________cm,未知液體的密度為_________kg/m3.(g取10N/kg)【答案】15100.9×103【詳解】物塊在浸入液體前,即h=0cm時,受力情況是重力G與拉力F,由于物塊處于平衡狀態(tài),所以有G=F,而由圖乙知,當(dāng)h=0cm時,F(xiàn)=15N,故物塊受到的重力G=15N;物塊在液體中受到三個力的作用,分別是重力G、拉力F和浮力F浮,由于物塊處于平衡狀態(tài),所以這三個力滿足的關(guān)系是F+F浮=G,根據(jù)阿基米德原理知,在物塊浸沒前,F(xiàn)浮隨h增大而增大,則拉力F將減?。欢谖飰K浸沒后,F(xiàn)浮保持不變,拉力F將不變;據(jù)此并結(jié)合圖乙可以推得當(dāng)h=10cm時,物塊剛好浸沒在液體中,此時的拉力F=6N,由F+F浮=G得F浮=G-F=15N-6N=9N,又物塊的體積為V=h3=(10cm)3=10-3m3,由F浮=ρ液gV排=ρ液gV得未知液體的密度為.6.(2021·山東福山·八年級期末)如圖甲所示,有一體積、質(zhì)量忽略不計的彈簧,其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上.已知物體的邊長為10cm.彈簧沒有發(fā)生形變時的長度為10cm,彈簧受到拉力作用后,伸長的長度△L與拉力F的關(guān)系如圖乙所示.向容器中加水,直到物體上表面與液面相平,此時水深24cm.求:(1)物體受到的水的浮力.(2)物體的密度.(3)打開出水孔,緩慢放水,當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的自然狀態(tài)時,關(guān)閉出水孔.求放水前后水對容器底部壓強的變化量.【詳解】(1).物塊剛好完全浸沒在水中,則:V排=V物=(0.1m)3=1×10﹣3m3,物體所受的浮力:;(2).由圖甲可知,當(dāng)物體上表面上液面齊平時,物體上表面距容器底的距離為:h=24cm,彈簧伸長的長度:△L=24cm﹣10cm﹣10cm=4cm由圖乙可知,此時彈簧對物體的拉力為:F拉=4N,木塊的重力:,物體的密度:;(3).當(dāng)彈簧處于沒有發(fā)生形變的自然狀態(tài)時,L彈簧=10cm,此時物體受的浮力:,,可得:;此時水的深度:;放水前后水對容器底部壓強的變化量:.7.(2021·山東武城·八年級期末)如圖所示,彈簧測力計的秤鉤上掛一實心圓柱體,將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降,使其逐漸浸沒入水中至某一深度處。下圖是整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖像。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)圓柱體的質(zhì)量;(2)圓柱體浸沒時受到的浮力;(3)圓柱體的密度?!驹斀狻?1)由圖象可知,當(dāng)h=0時,彈簧測力計示數(shù)為12N,此時圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,彈簧測力計的示數(shù)等于物體重力的大小,即圓柱體的質(zhì)量為(2)從h=7cm開始,彈簧測力計示數(shù)F拉不變,說明此時圓柱體已經(jīng)浸沒在煤油中,則圓柱體浸沒時受到的浮力為F浮=G-F拉=12N-4N=8N(3)因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,由F浮=ρ液V排g得,圓柱體的體積為所以圓柱體的密度答:(1)圓柱體的重力為12N;(2)圓柱體浸沒時受的浮力為8N(3)圓柱體的密度為。8.(2021·山東文登·八年級期末)如圖所示,彈簧測力計下掛一長方體物體,將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中;圖乙是彈簧測力計示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖像,求:(1)物體的質(zhì)量為多大?(2)物體的密度為多大?(3)物體剛剛浸沒在水中時,其下表面受到水的壓力為多大?【詳解】解:(1)由圖像可知,當(dāng)h4cm時,彈簧測力計示數(shù)為9N不變,此時物體未與水接觸,由二力平衡條件可知,物體的重力為GF9N故物體的質(zhì)量為(2)當(dāng)h8cm時,彈簧測力計示數(shù)為5N不變,此時物體浸沒在水中,則物體浸沒時受到的浮力為F浮GF9N5N4N因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,故由F浮液gV得,物體的體積為故物體的密度為(3)由圖像可知,物體剛浸沒時其上表面受到水的壓力為0N,由浮力產(chǎn)生的原因可知,下表面受到水的壓力為F下F浮+F上4N+0N4N答:(1)物體的質(zhì)量為0.9kg;(2)物體的密度為2.25103kg/m3;(3)物體剛剛浸沒在水中時,其下表面受到水的壓力為4N。9.(2021·江西尋烏·八年級期末)如圖所示,是小鷹同學(xué)測量某種液體密度的過程,請你根據(jù)實驗數(shù)據(jù),求:(1)小石塊的質(zhì)量;(2)小石塊的體積;(3)液體的密度。(g取10N/kg)【詳解】(1)由圖可知,小石塊的重力為3N;由G=mg得小石塊的質(zhì)量為m==0.3kg(2)小石塊浸沒在水中受到的浮力F浮=3N﹣2N=1N小石塊的體積為V==10-4m3(3)當(dāng)石塊浸沒在液體中時受到的浮力F浮′=3N﹣2.2N=0.8N該液體的密度為ρ液==0.8×103kg/m3答:(1)小石塊的質(zhì)量為0.3kg;(2)小石塊的體積為10-4m3;(3)液體的密度為0.8×103kg/m3。10.(2021·江西南昌·八年級期末)如圖所示,圓柱體容器里放置一定量的水,邊長為10cm的正方體木塊A,在細(xì)線的拉力作用下,在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),此時繩子的拉力為4N,(水的密度為水=1.0×103kg/m3)求:(1)此時木塊A受到的浮力;(2)木塊A的重力;(3)木塊A密度;【詳解】解:(1)實心木塊A浸沒在水中,則由F浮=ρ水gV排得木塊所受浮力(2)實心木塊A在繩子的拉力作用下,在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),則此時G木+F拉=F浮,則木塊的重力(3)實心木塊A浸沒在水中,則由F浮=ρ水gV排得木塊的密度答:(1)木塊A受到的浮力為10N;(2)木塊的重力為6N;(3)木塊的密度為600kg/m3。11.(2021·江西吉州·八年級期末)吉安新贛江大橋東起贛江大道,西至吉安南大道,橫跨贛江,全長2211m,預(yù)計2021年11月建成通車。大橋在施工時,要向江中沉放大量的施工構(gòu)件。如圖甲所示,假設(shè)一正方體構(gòu)件從江面被勻速吊入江水中,在沉入過程中,其下表面到水面的距離h逐漸增大,構(gòu)件所受浮力F1、鋼繩拉力F2隨h的變化如圖乙所示(g取10N/kg)。求:(1)該正方體構(gòu)件的邊長;(2)當(dāng)構(gòu)件的下表面距離水面4米時,下表面所受水的壓強;(3)該構(gòu)件所受的最大浮力;(4)該構(gòu)件的密度?!驹斀狻拷猓海?)由圖乙可知,當(dāng)構(gòu)件完全淹沒時的高度為3m,則構(gòu)件的邊長為3m。(2)根據(jù)液體壓強的公式p=ρgh可得,當(dāng)構(gòu)件的下表面距離水面4米時,下表面所受水的壓強為p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa(3)由題意知,構(gòu)件是正方體,完全浸沒在水中時受到的浮力最大,排開液體的體積為V排=V=a3=(3m)3=27m3構(gòu)件所受的最大浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×27m3=2.7×105N(4)已知件所受的最大浮力為2.7×105N,如圖乙所示,構(gòu)件完全浸沒時,鋼繩拉力為4.05×105N,根據(jù)F浮=G-F拉可得,構(gòu)件的重力為G=F浮+F2=2.7×105N+4.05×105N=6.75×105N根據(jù)公式G=ρ物gV物,可得該構(gòu)件的密度為答:(1)該正方體構(gòu)件的邊長為3m;(2)當(dāng)構(gòu)件的下表面距離水面4米時,下表面所受水的壓強為4×104Pa;(3)該構(gòu)件所受的最大浮力為2.7×105N;(4)該構(gòu)件的密度為2.5×103kg/m3。12.(2021·廣東福田·八年級期末)如圖所示,盛有水的圓柱形容器,側(cè)壁上固定了一塊水平擋板,擋板的體積忽略不計。擋板下方有一個體積為1×10-4m3、重力為0.6N的實心小球。求:(1)小球浸沒在水中時受到的浮力;(2)擋板對小球的壓力;(3)撤去擋板后,小球最終露出液面的體積?!驹斀狻拷猓海?)因為此時小球全部浸沒在水中,所以V排=V球=110-4m3則小球受到的浮力F浮=水gV球=1.0103kg/m310N/kg110-4m3=1N(2)此時小球受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力的作用,且處于靜止?fàn)顟B(tài),由力的平衡條件可知,F(xiàn)浮=G+F壓擋板對小球的壓力為F壓=F浮-G=1N-06N=0.4N(3)當(dāng)撤去擋板后,小球要上浮,最后漂浮在液面上,漂浮時浮力等于重力,所以解得故小球最終露出液體表面的體積==110-4m310-5m3=410-5m3答:(1)小球浸沒在水中時受到的浮力為1N;(2)擋板對小球的壓力為0.4N;(3)撤去擋板后,小球最終露出液體表面的體積為410-5m3。13.(2021·廣東澄?!ぐ四昙壠谀┌岩粋€鋁塊用細(xì)繩懸掛在彈簧測力計的掛鉤上,鋁塊在空氣中時彈簧測力計的示數(shù)是13.5N,把鋁塊浸沒在某種液體中時,彈簧測力計的示數(shù)是9.5N。求:(,鋁的密度為)(1)此時鋁塊受到的浮力是多少?(2)鋁塊的體積?(3)該液體的密度是多少?【詳解】解:(1)由稱重法可知鋁塊的浮力為(2)鋁塊的質(zhì)量鋁塊的體積(3)由于浸沒,所以,所以液體密度答:(1)此時鋁塊受到的浮力是4N;(2)鋁塊的體積為;(3)該液體的密度是。14.(2021·廣東懷集·八年級期末)如圖所示,在水平地面上有一個裝有水的圓柱型容器(水的深度不變),一物體浸沒在容器底部(非密合),現(xiàn)用彈簧測力計將物體緩慢拉出。彈簧測力計的示數(shù)為F,物體下表面距容器底的距離為h,F(xiàn)與h的關(guān)系如圖所示,求;(g取10N/kg。ρ水=1.0×103kg/m)(1)物體浸沒在水中所受的浮力;(2)物體的密度;(3)物體上表面剛出水面時,水對下表面產(chǎn)生的壓強。【詳解】(1)分析圖象數(shù)據(jù)可知,物體A處于浸沒時,彈簧測力計的示數(shù)為4N,物體離開水面后彈簧測力計的示數(shù)不變,為12N,則物體重力G=12N;所以,物體浸沒在水中所受的浮力F?。紾﹣F=12N﹣4N=8N(2)根據(jù)F浮=ρ液gV排可得,物體的體積V=V排==8×10-4m3物體質(zhì)量m==1.2kg則物體的密度ρ==1.5×103kg/m3(3)由于圓柱形容器中水的深度不變,由圖象數(shù)據(jù)可知:物體的高度L=8cm﹣5cm=3cm=0.03m則物體上表面剛出水面時下表面所處的深度h=L=0.03m所以水對下表面的壓強為p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa答:(1)物體浸沒在水中所受的浮力為8N;(2)物體的密度為1.5×103kg/m3;(3)物體上表面剛出水面時,水對下表面產(chǎn)生的壓強為300Pa。15.(2021·廣東廣寧·八年級期末)用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體,圓柱體的底面剛好與水面接觸(未浸入水)如圖甲,然后將其逐漸浸入水中,如圖乙是彈簧測力計示數(shù)隨柱體逐漸浸入水中的深度變化情況,求:(g取10N/kg)(1)圓柱體受的最大浮力;(2)圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強;(3)圓柱體的密度?!驹斀狻拷猓海?)由圖可知,圓柱體重G=2N,當(dāng)圓柱體浸沒時,彈簧測力計的示數(shù)F′=1.4N,故圓柱體受到的最大浮力(全浸入時):F浮=G-F′=2N-1.4N=0.6N(2)由圖知,圓柱體剛浸沒時下表面所處的深度:h=12cm=0.12
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