浮力计算题含答案
31、如图15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4dm,
33木块的密度为0.6×10kg/m,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,
2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N,kg)
(1)圆柱体受的最大浮力。
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
(3)圆柱体的密度。
3、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积:
(3)物体悬浮时盐水的密度。
34、(9分)一根木头重为1600N,体积为0.2m,漂浮在水面上,g取10N/kg(求:
(1)木头的质量;
(2)木头的密度;
(3)木头受到的浮力(
5、一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水。正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图11所示。试求:
(1)A受到的浮力,此时水对容器底部的压强。
(2)若细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。(取g =10N/kg)
6、如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N(剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,
3再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm的体积露出水面(求木块的密度((g取10N/kg)
3337、密度是0.6×10 kg/ m的木块,体积是4 m当它浮在水面上时,取g=10 N/kg,求:
(1)木块重力; (2)木块受到的浮力;
(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.
33,8、如图所示,水面上漂有一块体积为2米的浮冰,露出水面的体积为0.2米。求:该冰块受到的浮力。
,4米339、有一体积为1×10的实心铁块,挂在弹簧秤上后浸没在水中(铁块没有接触容器底部),铁的密度为7.8×10
3千克,米,求:
(1).铁块的重力。
(2).铁块所受到的浮力。
(3).弹簧秤的示数。
10、有一密度为,边长为10cm的立方体木块浸在水中,如图5所示,若用对木块的拉力是N,求木块此时受到的浮力,(用三种方法)
11、如图5中,容器内分别装有水和盐水,在液面上浮着一块冰,问:(1)冰在水中熔化后,水面如何变化?(2)冰在盐水中熔化后,液面如何变化?
(a) (b)
12、一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm(当冰熔化后,
233水面又下降了0.44cm(设量筒内横截面积为50cm,求石块的密度是多少,(,0.9×10kg/m) 水
3313、一个物块浮在水面上,它没入水中部分的体积是50cm,露在水面上的部分体积是25cm。 (1)物块受到的浮力多大?
(2)物块的质量是多大?
(3)物块的密度是多大?
14、弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是1.65 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是0.9 N.求: (1)物体受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度.(g =10 N/kg)
33315、把一个外观体积为17.8cm的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是8.9×10kg/m,g取10N/kg。求:
(1)空心铜球的重力;(2)铜球空心部分的体积。
16、用弹簧测力计测石块,其重为9(8N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为7(84N,(ρ=0.8×煤油3310kg/m)则:
?.此石块所受到的浮力是多大?
?.这种石块的密度是多少?
?.若把石块全部浸入煤油中,弹簧测力计的读数将变为多大?
17、一艘潜水艇的体积为,其内部水箱的容积是,当它在水下匀速航行时,水箱正好灌满水,此时潜水艇受到的浮力是多少,当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇匀速航行时受到的浮力是多少,(海水密度为
,)
18、在抗震救灾中,某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线(如图所示),人们乘坐的冲锋舟满载时排开水34的体积是1.5m,冲锋舟自重为0.6×10N,假设每人的平均质量为60Kg。求:
(1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少,
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人,
3(3)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强多大,(水的密度为1×103Kg/m,g,19N/Kg)
,6319、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,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;
33(3)冰块的密度。(g取10N/kg、ρ水,1.0×10kg/m)
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。
321、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;若将A取下放入水中静止后,A、B两物体排开水的总体积为V,且,,,求容2
器底对物体A的支持力的多少,
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
331、(1)水对容器底部的压强是:p=ρ=1×10×10×0.5=5×10Pa„„„„„„(2分) gh水3-3木块受的浮力是:=1×10×10F=ρgV×4×10=40N„„„„„„(2分) 木水
(2)最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力时: 3-3F′=G,ρgV=0.6×10×10×4×10=24N„„„(2分) 水木木
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=G-F=2.0N-1.4N=0.6N 浮
(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
333?P=gh?P=1×10kg/m×10N/g×0.12m=1.2×10Pa (3)?F=Vg 浮液排
3-43?V=F/g=0.6/1×10×10=0.6×10m 排浮水
圆柱体浸没V=V 物排
又G=mg=Vg 物物
-433=G/V?g=2.0/0.6×10×10=3.3×10kg/m 物
3、(1)F=G=0.5N 浮排
(2)G=ρgV 排水排
-53浸没时V= V=5×10m 物排-5333(3)因为物体悬浮, 所以ρ=ρ =m/V=0.055kg/(5×10m)=1.1×10kg/m 盐水物物物
4、本题要求学生会结合二力平衡知识,用简单
公式
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计算质量、密度、浮力,认真学习的同学都能够做好(难度系数
30.8(正确答案:(1)160 kg (2)800 kg/ m(3)1600N -335、解:容器中水的积为:V水= SH =3.9×10m,
-33正方体的体积为VA= L3=1.728×10m。
(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( 排
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
3—53 已知:F=2N,F=1N,V′,20cm—2×10m 12
求: 水
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, 水木
V—V 水排木
—5 (V—V),,×2×10 水排木排水
33, 约去V和V,求得:0.6×10kg/m 排水
33 答案 木块密度为0.6×10kg/m(
7、2400 2400 2.4 1.6
333 8、V,V,V,2米,0.2米,1.8米 1分 排物露
F,ρ g V 1分 浮水排333,1.0×10千克/米×9.8牛/千克 ×1.8米 1分
,17640牛 1分 9、(1)(m=ρV
33,43=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=ρgV 浮水排33,43=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,一个是冰熔排
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( 水
解 (1)如图5(a)冰在水中,熔化前处于漂浮状态(
F,G 浮冰
g V,mg 水排冰
V, 排
冰熔化成水后,质量不变:m,m 水冰
求得:V,, 水
比较?和?,V,V 水排
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,G 盐浮冰
g V,mg 盐水排盐冰
V, ? 排盐
冰熔化成水后,质量不变,推导与问题(1)相同(
V, ? 水
比较?和?,因为, 水盐水
? V,V 水排排
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。
2 已知:S,50cm,h,4.6cm,h,0.44cm 12
求: 石
23 解 V,V,Sh,50cm×4.6cm,230 cm冰熔化后,水面下降h( 冰石12
23 V′,hS,0.44cm×50cm,22 cm 2
? m,m 冰水
V,V 冰冰水水
,,,V,V 水冰
V′,V,V,V,V,V 冰水冰冰冰
3 0.1V,22 cm 冰
333 V,230 cm—220 cm,10 cm 石
冰、石悬浮于水中:
F,G,G 浮冰石
g(V,V),g V,g V 水冰石水冰水石
, 石
,
,3.2g/
答案 石块密度为3.2g/
313、(1)0.49 (2)0.05kg (3)0.67g/cm
-53 3314、(1)0.75 N (2)7.5×10m(3)2.2×10 kg/m
315、(1)由空心铜球悬浮在水中可知 V=V=17.8cm 排球
根据阿基米德原理得:
3,6F= g V=1.0×=0.178N 10×10×17.8×10浮液排
由悬浮条件可知空心铜球的重力 G,F=0.178N 浮
(2)由 =和G,mg 可知
,633空心铜球的实心部分体积 V===2×10m=2cm 实
3 空心铜球中空心部分的体积 V=V,V=15.8cm 空实
3316、1(96N 、2(5×10Kg/m、 5(88N
17、(1)(1分)(1分)
(N)(1分)
(2)(1分)(N)(1分)
(1分)
(N)(1分)
18、(1)
(2)
即:
(3) 19、(1) (2) (3)
20、
33-6321、(1)F=G=ρgV=1.0×10kg/m×10N/kg×200×10m=2N 1分 浮排水排
(2)烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力(或物体A受到的浮力) 注::回答“烧杯和水的重力” ????????1分
回答“物体A对水向下的作用力(或物体A受到的浮力)”
????????1分 22、分析:A、B分开之前漂浮在水面上,则有,将A取下投入水中静止后,物体B仍漂浮在水面
上,则有,而A沉入容器底部受三个力作用,即重力、支持力、浮力。则有,以上
三个方程相减得:可求出N。 解:原情况A、B叠放在一起时,漂浮在水面上,则有: ? A、B分开后B仍漂浮,A沉入水底,则有: ?
?
?,?,?得:,而
?
33; 23、?6N; ?0.6×10kg/m?600Pa.