浮力计算题专项训练答案
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浮力计算专题1.边长均为2cm实心正方体的木块和铁块,木块密度为0.6×103kg/m3. 将它们放入水中,待其静止时,分别求出木块和铁块受到的浮力(g=10N/kg)解:,∴木块漂浮(不计分值)(1)F浮木=G=mg=ρ木gV==0.6×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.048N……3分∵,∴铁块下沉(不计分值)(2)F浮铁=ρ木gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.08N ……3分2.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3.如图所示,在空气中称木块重6N;当该木块的3/5体积浸入水中时,弹簧测力计的示数恰好为零.求:(1) 木块的密度多大? (2) 若把木块从测力计上取下,并轻轻放入水里,那么在木块上加多大竖直向下的压力,才能使木块刚好全部浸入水中?(g=10N/kg)(1)ρ木=0.6g/cm3;(2)F压=4N4.如图所示,边长为10 cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求: (1)木块的质量;(2木块在水中所受浮力的大小;(3)木块浸在水中的体积;(4)水对木块下底面的压强。
(取g=10 N/kg)5.一个圆柱形物体悬浮在密度为1.2×103kg/m3的盐水中如图,已知圆柱体的横截面积是10cm2,长度为15cm,物体上表面到液面的距离为5cm,物体上、下表面受到的压力多大?物体受到的浮力是多大?(g=10N/kg)F 上=0.6N,F下=2.4N,F浮=1.8N.6.一个体积为80cm3的物块,漂浮在水面上时,有36cm3的体积露出水面,试问:(l)物块所受浮力为多少? (2)物块的密度为多少?(ρ水=1.0×1O3kg/m3, g=10N/kg)7.在"抗洪抢险"中,几位同学找到了一张总体积为0.3m3质量分布均匀的长方体塑料泡膜床垫,将其放入水中时,床垫有1/5的体积浸没在水中,若g取10N/kg,求:(1) 此时床垫受到的浮力有多大? (2) 床垫的密度是多少?(3)若被救的人的平均质量为50kg,要保证安全,该床垫上一次最多能承载多少个人?(1)F浮=600N;(2)ρ=0.2g/cm3;(3)4人.8.一实心塑料块漂浮在水面上时,排开水的体积是300厘米3。
初中物理浮力计算题专题练习(含答案解析)一、计算题(本大题共45小题,共360.0分)1.一个实心石块在空气中称重10N,浸没在水中称重6N,求:(1)石块的质量.(2)石块所受到水的浮力.(3)石块的体积.(4)石块的密度.(g=10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3)2.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的重为4.9N,浸没在水中称重时,测力计示数为4.5N,求:(1)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?王冠的体积是多少?(2)通过计算说明王冠是否是纯金制成的?(ρ金=19.3×103kg/m3)3.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。
4.如图所示,一正方体边长为10cm,浸没在水中,上表面离水面的深度为5cm.求:(1)物体上表面受到水的压强和压力;(2)物体下表面受到水的压强和压力;(3)正方体在水中受到的浮力是多少?5.在如图所示的甲中,石料在钢丝绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢丝绳拉力随时间变化的图象,若不计水的摩擦力.求:(g取10N/kg)(1)石料的重力(2)石料浸没在水中时受到的浮力(3)石料的体积.6.某物体在空气中称重是10N,浸没在水中称重是6.8N,求这个物体受到的浮力?7.一个机器零件在空气中称重为4N,把它浸没在水中再称为3.5N,g=10N/kg,求:(1)零件受到的浮力;(2)零件的质量;(3)零件的体积;(4)零件的密度.8.一边长为10cm,密度为0.6×103kg/m3的正方体木块,用细线置于容器的水中,静止时如图所示。
已知水的密度为1×103kg/m3求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块在水面静止时,木块下方所受到水的压力是多大?9.冲锋舟在抗洪救灾中发挥了重要作用,如图所示,冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6×104N,假设每人的平均质量为60kg,请计算:(1)冲锋舟满载时所受的浮力;(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载的人数.g10N/kg).10.如图所示已知重10长方体块静在水上,浸入在水中的体积木块总体积的45求木块所受浮力大小;若要将木块全浸没水,求至少需要大的压力.11.边长是0.1米的正方体,浸在水里,上表面距液面10厘米.则:(1)物体上表面受到的压力是多少牛顿?(2)下表面受到的压力是多少牛顿?(3)所受的浮力是多少牛顿?(取=10牛/千克)12.如图所示,一边长为20cm的正方体木块漂浮在水面上,木块浸入水中的深度为12cm。
物理浮力专项训练100(附答案)含解析一、浮力1.甲、乙两个相同的溢水杯分别盛满密度为ρ1、ρ2的液体,若将质量为m 的小球A 轻放入甲溢水杯,小球A 浸没在液体中,从甲杯溢出16g 液体。
若将小球A 轻放入乙溢水杯,小球A 静止时有1/5的体积露出液面,从乙杯溢出20g 液体。
若用细线拉住小球A 使其分别浸没在两杯液体中,如图所示,细线对小球A 的拉力分别为T 1,T 2,则下列判断正确的是A .T 1=0.05NB .T 2=0.04NC .ρ1:ρ2=25:16D .ρA :ρ1=5:4【答案】D 【解析】 【详解】A .根据题意和阿基米德原理可得,小球完全浸没在甲中时,受到的浮力F 浮甲=mg =0.016kg ×10N/kg=0.16N ;小球在乙中漂浮,则小球浸没45的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=G =G 排=mg =0.02kg ×10N/kg=0.2N ;小球的质量等于排开液体的质量,即m =20g ;由甲图可得:T 1=G-F 浮甲=0.2N-0.16N=0.04N ;故A 错误; B .因为小球浸没45的体积,此时小球在乙中受到的浮力为F 浮乙=0.2N ;则当小球全部浸没在乙中时,小球受到的浮力:F 浮乙′=0.2N45=0.26N ;故由乙图可得:T 2=F 浮乙′-G =0.25N-0.2N=0.05N .故B 错误; C .小球在乙中漂浮,即F 浮=G ,ρ 2×45V A g = ρ A V A g即ρ A :ρ2=4:5;F 浮甲=ρ 1gV A =0.16N ,F 浮乙= ρ 2×45V A g =0.2N , 12ρρ=0.16N 50.2N4⨯=16:25,故C 错误;D .ρ A :ρ 1=A 2ρρ:12ρρ=54:1625=54;故D 正确.2.水平桌面上有两个相同的烧杯甲和乙,内盛有密度不同的盐水.将同一鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个烧杯中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示.若甲、乙两杯盐水对容器底的压强分别为p 甲和p 乙,鸡蛋排开盐水的质量分别是m 甲和m 乙.则A .p 甲=p 乙m 甲=m 乙B .p 甲<p 乙m 甲>m 乙C .p 甲<p 乙m 甲=m 乙D .p 甲>p 乙m 甲>m 乙【答案】C 【解析】 试题分析:(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρ液>ρ物时物体漂浮,ρ液=ρ物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为p=ρgh ,且两杯中液面相平,所以乙杯底压强大于甲杯底压强.(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,因为F 浮=G 排=m 排g ,浮力相同,所以鸡蛋排开盐水的质量相同. 故选C .3.在水平桌面上,有两个相同的圆柱形容器,内盛相同深度的盐水.将同一个鸡蛋分别放入其中,鸡蛋静止时如图所示.鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力分别为F 1和F 2,盐水对容器底部压强分别为p 1和p 2,则,A .F 1>F 2,p 1>p 2B .F 1=F 2,p 1>p 2C .F 1<F 2,p 1=p 2D .F 1=F 2,p 1<p 2【答案】D 【解析】 【详解】鸡蛋悬浮在甲杯中,受到盐水的浮力等于鸡蛋重力;鸡蛋漂浮在乙杯中,受到盐水的浮力也等于鸡蛋重力;所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等,即:F 1=F 2; 鸡蛋悬浮在甲杯中,ρ鸡蛋=ρ盐水甲;鸡蛋漂浮在乙杯中,ρ鸡蛋ρ<盐水乙; 盐水深度相同,根据液体压强公式p gh ρ=,则12p p <, ABC .不符合题意,错误。
浮力20道计算题含答案1.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是多少g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是多少g.( 酒=0.8×103kg/m3)2.一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为34牛,把它侵没在水中称测力计读数为24牛,此金属块受到的浮力是多少? 体积为多大?密度为多大?(g=10N/㎏)3.有一金属块挂在弹簧测力计下,在空气中称时弹簧测力计的示数为15N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的示数为5N,g=10N/kg.求:①金属块受到的浮力;②金属块的体积;③金属块的密度。
4.如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。
待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,求:(1)木块静止时受到的浮力大小;(2)木块的密度;(3)木块静止时下表面受到的水的压强大小。
5.为增加学生的国防知识,某中学九(7)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。
潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。
通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。
(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)(1)水舱未充海水时,潜水艇总重力为9.27×106N,此时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?(2)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入海水的重力是多少?(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么?6.如图所示,容器重为16N,底面积100cm2,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着并完全浸没在水中,已知水重200N,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,g取10N/kg,试求:(1)容器对桌面的压强是多少?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?7.如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上,ρA=0.1×103kg/m3、ρB=0.8×103kg/m3。
浮力练习与计算题(附答案)课堂练习一、填空题1.游泳时,人跳进水里后觉得身体变轻了(填“轻”或"重”),这是由于水对人有一个浮力,方向是一竖直向上的。
2.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它一排开液体受到的重力,这就是著名的阿基米德原理。
写成公式就是F浮=G挂。
3.浸在液体中的物体,当它受到的浮力大于所受的重力时,物体就上浮;当它受到的浮力小于所受的重力时,物体就一卜沉;当它受到的浮力等于所受的重力时,物体就悬浮在液体。
二、选择题4、关于浮力,下列说法中正确的是(D )A.浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力B.浮力是液体或气体对物体向上的压力C.沉入水底的物体不受浮力D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力(A )5.浸在液体中的物体所受浮力的施力物体是A.液体B.地球C.水D.物体本身6、如图所示是质量不等,体积相等的A、B、C三个小球在水中的情况.则它们所受浮力的情况是(C )A. F a> F b> F cB. F A=F B=F CC. F b= F c> F AD. F b= F c<F A7、将质量相等的木块分别放入盐水、水、酒精中,它们受到的浮力(P木=0.5Xl()3kg∕m3)(D )A.在盐水中最大B.在水中最大C.在酒精中最大D. 一样大8、将一铁块分别放人海水、水、酒精中,它们受到的浮力(C )A.在水中鼓大B.在酒精中最大C.在海水中最大D.一样大9、将一块冰放人盛水容器中,漂浮在水面,当冰融化后,水面将(A)A.不变B.上升C.下降D.无法确定三、实验题10、如图所示,烧杯中装满了密度为P的液体,现把一木块放入烧杯中,将溢出的液体收集起来,用量筒测出体积为V,则木块的质量为p V ,木块所受到的浮力为pVs ,浮力的计算公式为F=P V∙四、计算题11.如图所示,将一个质量为2.7 kg体积为3dn?的铝球分别投入水和酒精中,待球稳定后, 求该球在水中和酒精中受到的浮力各为多少?(P消精=0.8Xl()3kg∕m3)(在水中27N,酒精中24N)课堂巩固一、填空题1、一个物体,悬挂于弹簧测力计下,示数为20N,将物体浸没于水中时,示数为10N,则物体受到的浮力大小为10 N,其方向为竖直向上,浮力的施力物体为水o2、重为10N的物体放入水中后,漂浮在水面上,物体受到的浮力为10 N,若将它放入酒精中,该物体沉底,这时它受到钓浮力小于10N(填“大于”、“小于”或“等于").二、选择题3、如图所示,通过观察发现,两潜水艇所受到的浮力(B )A.甲大B.乙大C. 一样大D.无法判断4、漂浮在液面上静止的物体的受力情况是(D)A.不受力的作用B.只受重力C.只受浮力D.受到的重力和浮力平衡5、关于用密度计测液体密度时,下列说法中,正确的是(AD )A.密度计露出的越多,该液体密度越大B.密度计露出的越少,该液体的密度越大C.密度计的标度是上大下小D.密度计的标度是上小下大6、轮船从长江驶入大海,它所受到的浮力(C )A.变大B.变小C.不变D.无法确定三、画图题7、请在图中画出三个物块在液体中的受力示意图。
浮力计算题(含答案)1.在中有一块木块被细线系着,水重200N,水深为0.5m,木块体积为4dm,密度为0.6×10kg/m。
问题如下:1) 水对底面的压强是多少?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?此时水对底的压强比第(1)问中的大还是小?2.一实心圆柱体用一弹簧测力计挂着,圆柱体底面刚好与水面接触(未浸入水)。
随着圆柱体逐渐浸入水中,弹簧测力计示数随深度变化。
问题如下: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。
加盐并搅拌,直到物体悬浮。
问题如下: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。
4.一根木头重1600N,体积为0.2m,漂浮在水面上,g取10N/kg。
问题如下: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,底面积为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。
问题如下:1) A受到的浮力,此时水对底部的压强。
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,中液面下降的高度。
(取g=10N/kg)6.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,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)7.密度为0.6×10kg/m的木块,体积为4m,浮在水面上。
取g=10N/kg。
问题如下: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。
8.水面上漂有一块体积为2m的浮冰,露出水面的体积为0.2m。
1.我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙”号载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米.已顺利完成5000米级海试主要任务.(海水密度取1×103kg/m 3,g 取10N/kg ) (1)若“蛟龙”号以0.6m/s 的平均速度下潜100min 时,下潜深度是多少?(2)当“蛟龙”号排开海水的体积为30m 3时,受到的浮力多大?(3)当“蛟龙”号下潜至5000m 深度时,其壳体受到海水的压强多大? 【答案】(1)若“蛟龙”号以0.6m/s 的平均速度下潜100min 时,下潜深度是3600m ;(2)当“蛟龙”号排开海水的体积为30m 3时,受到的浮力为3×105N ;(3)当“蛟龙”号下潜至5000m 深度时,其壳体受到海水的压强为5×107Pa . 【解析】 试题分析:(1)知道下潜速度和时间,利用s=vt 求下潜深度;(2)当潜水器下潜时,知道排开海水的体积,根据阿基米德原理F=G 排=ρ液gV 排求出所受的浮力;(3)已知下潜的深度和海水的密度,根据p=ρgh 求出潜水器壳体受到的海水的压强. 解:(1)h=vt=0.6m/s×100×60s=3600m;(2)F 浮=G 排=ρ海水gV 排=1×103kg/m 3×10N/kg×30m 3=3×105N ;(3)p=ρ海水gh′=1×103kg/m 3×10N/kg×5000m=5×107Pa . 答:(1)若“蛟龙”号以0.6m/s 的平均速度下潜100min 时,下潜深度是3600m ;(2)当“蛟龙”号排开海水的体积为30m 3时,受到的浮力为3×105N ;(3)当“蛟龙”号下潜至5000m 深度时,其壳体受到海水的压强为5×107Pa .【点评】本题考查了速度公式、液体压强、阿基米德原理的掌握和运用,关键是公式的应用,是一道较为简单的计算题. 3.(6分)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N ,当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m 3的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N ,求: (1)金属零件所受浮力为多少? (2)金属零件的体积为多少? (3)金属零件的密度为多少?【答案】(1)零件受到的浮力为0.8N ;(2)金属零件的体积为1×10﹣4m 3;(3)该金属零件的密度为7.4×103kg/m 3. 【解析】 试题分析:(1)零件所受的浮力F 浮=G ﹣F 示=7.4N ﹣6.6N=0.8N , (2)把零件浸没在油中,由F 浮=ρ油gV 排得:=⨯⨯===kg/N 10m /kg 108.0.8N 033g F V V 水浮排ρ1×10﹣4m 3; (3)金属零件的质量0.74kg 10N/kg7.4N ===g G m ,金属零件的密度3334kg/m 107.4m1010.74kg ⨯=⨯==-V m ρ; 答:(1)零件受到的浮力为0.8N ;(2)金属零件的体积为1×10﹣4m 3;(3)该金属零件的密度为7.4×103kg/m 3.考点: 密度的计算、浮力的计算 4.(9分)小宇和同学们做了下面几个力学实验,请你和他们共同完成下列实验过程(g=10N/kg ):(1)在“探究浮力的大小与哪些因素有关”时,小宇使用的是如图甲所示的实验装置,实验结束后,根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F 与物体A 的下表面浸入水中的深度h 的关系图象(如图乙),根据图象回答下列问题: ①物体A 浸没在水中之前,弹簧测力计的示数随A 的下表面浸入水中深度的增加而减小,说明浮力与 (选填“物体体积”或“排开液体体积”)有关.物体A 浸没在水中后,所受的浮力为 N ,且保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度 (选填“有关”或“无关”).②物体A 的密度为 kg/m 3.③物体A 下表面所受液体压强P 与其浸入水中深度h 的关系图象应该是丙图中的 . (2)小宇和同学们采用如下方法测量B 液体的密度,请你将实验数据补充完整; ①用天平测出烧杯和B 液体的总质量为150.4g ; ②将B 液体倒入量筒中一部分,读出体积为10mL ;③测量烧杯和剩余B 液体的总质量时,天平平衡后,砝码和游码在标尺上所对的刻度值如图丁,质量为 g ,则B 液体的密度为 g/cm 3.(3)小宇将弹簧测力计挂着的物体A 浸没在B 液体中,此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)物体A 浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与 有关.【答案】(1)①排开液体的体积;1;无关;②1.2×103;③D;(2)③139.4;1.1;(3)小于;液体的密度. 【解析】 试题分析:(1)①物体A 浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,弹簧测力计的示数减小,这说明物体受到的浮力的大小与排开液体体积有关;由图乙可知,h=0时弹簧测力计的示数即为物体A 的重力G A =1.2N ,h=5cm 时物体完全浸没弹簧测力计的示数F=0.2N ,则物体A 浸没在水中后所受的浮力F 浮=G A ﹣F=1.2N ﹣0.2N=1N ;物体A 浸没在水中后,受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关;②因物体A 完全浸没在水中,所以,由F 浮=ρgV 排可得,物体A 的体积: V A =V排=kg/N 10m /kg 101N 101333⨯⨯⨯=g F 水浮ρ=10-4m 3,则物体A 的质量0.12kg 10N/kg1.2N ===g G m③由p=ρgh 可知,物体A 下表面所受液体压强p 随其浸入水中深度h 的增大而增大,且p 与h 成正比,选项中D 符合;(2)由图丁可知,烧杯和剩余B 液体的总质量m 剩=100g+20g+10g+5g+4.4g=139.4g ,倒出液体的质量:m B =m ﹣m 剩=150.4g ﹣139.4g=11g ,倒出液体B 的体积:V B =10ml=10cm 3, 液体B 的密度:33311g 1.110g/cm 10cmB A B m V ρ===⨯ (3)将弹簧测力计挂着的物体A 浸没在B 液体中时,物体A 受到B 液体的浮力: 因B 液体的密度大于水的密度,物体浸没在水中与浸没在B 液体时排开液体的体积相同,由排液浮gV F ρ=可知F 浮′>F 浮,由F 浮=G ﹣F′可知,此时弹簧测力计的示数小于物体A 浸没在水中时弹簧测力计的示数,说明浸在液体中的物体受到的浮力还与液体的密度有关. 考点: 影响浮力大小的因素、液体密度的测量5.2013年6月1日,由武汉造船厂制造的“中国海监5001”在江苏南通交付使用(如图),它是目前我国最先进的海洋公务执法船。
初中浮力计算题经典例题1.体积1×10﹣3m3,重6N的木块,用线系在底面积为S=400cm2圆柱形容器的底部,当倒入足够的水使木块浸没,求:(g=10N/kg)(1)木块受的浮力?(2)剪断系线后A静止时,排开水的体积?(3)木块A露出水面后,器底受水的压强减少多少帕?2.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图甲。
图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,忽略液面的变化(g取10N/kg),求:(1)物体浸没时的浮力。
(2)物体的体积。
(3)物体刚浸沉时下表面受到水的压强?3.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。
从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。
物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙。
求:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;(2)物块的密度。
4.一铜球重44.5N,把它浸没在一个盛满水的容器中时,其排开水的重力为10N,求:(已知ρ铜=8.9×103kg/m3)(1)钢球浸没在水中时受到的浮力是多大?(2)铜球的总体积是多少?(3)该铜球是实心还是空心的?如果是空心的,空心部分体积是多少?5.如图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁柱形容器,内装有0.3m 深的水,静止置于水平桌面上。
用细线吊着质量为3kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:(1)A受到的浮力;(2)没有放入A时,容器内水对底部的压强;(3)若剪断细线,待稳定后,则容器对水平桌面的压强。
6.在探究浮力规律时,实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。
已知木块的重力为1.8N,体积为3×10﹣4m3,且不吸收液体。
图中在木块静止时弹簧测力计的示数1.5N,不计绳重和摩擦,求:(1)木块受到的浮力;(2)液体的密度;(3)剪断细绳,木块再次静止时,受到的浮力。
物理浮力练习题含答案一、浮力1.将塑料球和木球用细绳相连放入水中时,木球露出水面的体积为它自身体积的3/8,如图甲所示,当把细绳剪断后,塑料球沉底,木球露出水面的体积是它自身体积的1/2,这时塑料球受到池底对它的支持力为F,如图乙所示若已知塑料球和木球的体积之比是1:8,则()A.木球的重力为2FB.塑料球所受的浮力为2FC.绳子剪断前后,两物体所受的总浮力相差2FD.塑料球的密度为2.0×103千克/米3【答案】D【解析】试题分析:(1)塑料球和木球处于平衡状态,根据漂浮条件分别列出等式,利用阿基米德原理即可推导出木球和塑料球的重力和浮力;(2)把细线剪断后,根据木球露出水面的体积为自身体积的可知木球排开水的体积,根据物体的漂浮条件和阿基米德原理求出木球的密度,再根据漂浮条件和阿基米德原理表示出细线剪断前木球、塑料球的重力之和与浮力之间的关系,然后利用密度公式即可求出塑料球的密度.解:(1)把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,木球受力为:G木,向下的F拉、F木浮1;则G 木+F拉=F木浮1,而F木浮1=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木,则G木+F拉=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①细线剪断后,木球受力为:G木,F木浮2;则G木=F木浮2,而F木浮2=ρ水g(1﹣)V木=ρ水gV木,则G木=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②①式﹣②式得:F 拉=F木浮1﹣F木浮2=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③把细线剪断前,塑料球受力为:G塑料,F拉、F塑料浮;则G塑料=F拉+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④把细线剪后前,塑料球受力为:G塑料,支持力为F、F塑料浮;G塑料=F+F塑料浮﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤④式﹣⑤式得:F拉=F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥由③⑥式可知:ρ水gV木=F,则ρ水gV木=8F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦则根据②和⑦式得:G 木=ρ水gV木=×8F=4F,故选项A错误;因为V塑料:V木=1:8,所以F塑料浮=ρ水gV塑料=ρ水g×V木=×8F=F,故选项B错误;(2)把细线剪断后,木球排开水的体积V排=V木﹣V木=V木,F 浮木=ρ水gV排=m木g,即ρ水g×V木=ρ木V木g,解得:ρ木=ρ水,把细线剪断前,木球和塑料球漂浮,则F浮前=ρ水gV排′=(m木+m塑料)g,即ρ水g(V木+V塑料)=(ρ木V木+ρ塑料V塑料)g,因为V塑料:V木=1:8,所以ρ水(×8V塑料+V塑料)=(ρ水×8V塑料+ρ塑料V塑料),整理可得:ρ塑料=2ρ水=2×1×103kg/m3=2×103kg/m3.故选项D正确;绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:F浮前﹣F浮后=(G木+G塑料)﹣(G木+F塑料浮)=G塑料﹣F塑料浮=F;故选项C错误;故选D.2.下列关于浮力的说法正确的是A.漂浮的物体浮力大于重力B.钢铁比水的密度大,所以用钢铁做成的物体放入水中后最终一定处于沉底状态C.在空中上浮的气球里充满密度小于空气密度的气体D.悬浮在水中的潜水艇,若水舱中水位在上升,那么潜水艇一定会上浮【答案】C【解析】A、根据物体浮沉条件可知,漂浮的物体浮力等于重力,故A错误;B、钢铁的密度大于水的密度,若卷成团,则其受到的浮力小于重力而下沉。
浮力计算题专项训练(三)例1:有一实心金属球,用弹簧测力计在空气中称得重力为3.9N,将它浸入盛满水的溢水杯中时,有50ml水从溢水杯中溢出,求:(1)金属球的体积;(2)金属球所受的浮力;(3)金属球浸没在水中称时,弹簧测力计示数;解:(1)金属球的体积:V=50ml=50cm3=5×10-5m3;(2)金属球所受浮力:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N;(3)∵G=F示+F浮,金属球浸在水中时弹簧测力计的示数:F示=G-F浮=3.9N-0.5N=3.4N;例2为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳。
已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3,体积为3000cm3。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力大小。
(2)当浮板被压没水中静止时,浮板受到双臂压力的大小。
解: (1) V=3000cm3=3×10-3 m3=m/Vm=V=0.1×103kg/m3×3×10-3m3=0.3kgG= mg=0.3kg×10N/kg=3N漂浮F浮=G=3N(2) 浸没V排=VF浮' = G 排=水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30NF压= F浮'—G=30N—3N=27N1. 中国第一艘航母﹣﹣“辽宁舰”已于2012年10月正式服役,其最大吃水深度为10.5m (指最底部到水面的竖直距离),排水量达6.7×104t ,舰载机50余架,它将为保护我国领土领海发挥重要的作用.(取ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg ) (1)每次战机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查.已知飞行甲板长300m ,排查时人的行走速度约为1.5m/s ,则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间?(2)当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强为多大?(3)当一架质量为20t 的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少?2.潜水艇截面如图所示,其总体积为1.5×103m 3,艇内两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮.(海水密度为1.03×103kg/m 3,g 取10N/kg )(1)水舱未充海水时,潜水艇总重为9.27×106 N ,此时漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入多重的海水?解:(1)潜水艇受到的浮力F 浮=G 艇=9.27×106 N , ∵F 浮=ρ海水gV 排,∴潜水艇排开水的体积:V 排=G/ρ水g=9.27×10^6/1.03×10^3×10=900m 3; (2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力 F 浮′=ρ海水gV 排′=1.03×103kg/m 3×10N/kg ×1.5×103m 3=1.545×107N ,此时潜水艇的总重力G ′=F 浮′=1.545×107N ,需要注入海水的重力G 海水=G ′-G 潜水艇=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N ; 答:(1)漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是=900m 3.(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入6.18×106N 的海水.解:(1)∵v=s/t∴船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间t===200s ;(2)其底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×10.5m=1.05×105Pa ; (3)∵F 浮=G 舰载机=ρ海水gV 排, ∴排开海水体积减小量: △V 排===20m 3.答:(1)则船员从船头到船尾进行一次排查需要200s 长时间.(2)此时航母底部受到海水的压强为1.05×105Pa ;1. 在一只杯中盛满酒精,现把一个质量为45g,体积为50cm3的蜡块轻轻放到酒精中.(ρ酒精=0.8×103kg/m3)问:(1)当蜡块静止时,蜡块受到的浮力多大?(2)放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量多少?(3)若将上述酒精换成水,则当蜡块静止时,蜡块受到的浮力多大?解:m蜡=45g=0.045kg,V蜡=50cm3=5×10-5m3,g=9.8N/kg;(1)ρ蜡= m÷v=45g÷50cm3==0.9×103kg/m3∵ρ蜡>ρ酒精∴蜡块沉没在酒精中,V排=V蜡,F浮=ρ酒精•g•V排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.392N;(2)蜡块沉没在酒精中,V溢=V蜡,m溢=ρ酒精•V溢=0.8×103kg/m3×5×10-5m3=0.04kg=40g;(3)∵ρ蜡<ρ水∴蜡块在水中是漂浮;F浮=G蜡=m蜡•g=0.045kg×9.8N/kg=0.441N.2、质量为0.27kg的苹果漂浮在水中时,约有1/10的体积位于水面以上,如图所示,请解答:(g取10N/kg)(1)苹果受到的浮力大小。
(2)苹果的体积。
(3)苹果的密度。
解:(1)苹果的重:G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N因苹果漂浮故F浮=G=2.7N(2)由F浮=G排=水gv排由题意知:∴(3)苹果的密度:1.如图所示,将体积为0.001m3的正方体木块,放入盛有水的水槽中.待木块静止时,其下表面距水面0.06m,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)木块下表面受到水的压强大小;(2)木块受到的浮力大小;(3)木块的密度大小.解:(1)木块下表面受到水的压强:p= ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg ×0.06m=600Pa;(2)正方体木块的边长:L===0.1m,木块受到的浮力:F浮=ρgL2h=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.06m=6N;(3)因木块漂浮,则m木g=ρ木Vg=F浮,所以ρ木===0.6×103kg/m32、如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。
当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g=10N/kg)(1)木块浸没在水中受到的浮力(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少解:(1)由F浮=ρ液V排g得:F浮=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N(2)木块静止在水面时,由于漂浮,所以F浮=G=6NV排’=F浮/ρ水g=6N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.0×10-4m3V露=V- V排’=1.0×10-3m3-6.0×10-4m3=4.0×10-4m3(3)h减= V露/S=4.0×10-4m3/400×10-4m2=0.01 m由p=ρ液hg得:p=1.0×103kg/m3×0.01m×10N/kg=100Pa1. 有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中(如图所示),观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示.(g=10N/kg)试根据表中所给条件求:(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强;(2)圆柱体的质量;(3)圆柱体的密度.解:(1)当圆柱体浸入深度为3.0cm时,h = 3.0cm = 0.03m其底面所受的压强p = ρgh = 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300pa(2)圆柱体的质量m=G/g=3N / (10N/kg) = 0.3kg(3)当圆柱体浸入深度达2.4cm时,圆柱体已全部浸没,此时圆柱体所受到的浮力F浮=3N-2.4N=0.6N 依F浮=ρgV排得圆柱体的体积圆柱体的密度.2. 如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱休,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。
右图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。
已知水=1.0×103kg/m3 ,g=10N/kg。
求:(1)圆柱体的重力。
(2)圆柱体浸没时受到的浮力。
(3)圆柱体的密度。
(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。
解:(1)圆柱体入水前弹簧秤的示数即为其重力:G=F=12N…………………(2)固柱体浸没在水中后弹簧秤的示数即为其重力与浮力之差:所以F浮=G-F=12N-4N=8N …………(3)浸没时,由阿基米德原理F浮=G排=液gV排V===0.8×10-3m3===1.5×103kg/m3(4)刚刚浸没在水中时圆柱体下底处的深度为h=4cm=0.04m.所以刚浸没时下表面受到水的压强为:p=gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa1. 某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示).当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm(如图乙所示),若容器的底面积为10cm2,已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3.求:(1)冰块中冰的体积是多少立方厘米?(2)石块的质量是多少克?(3)石块的密度是多少千克每立方米?解:设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,石块的体积为V2;冰和石块的总质量为m,其中冰的质量为m1,石块的质量为m2.(1)由题意得,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,即:(2)m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×50×10-6m3=45×10-3kg=45g.故m2=m-m1=10g.(3)由ρ水gV=mg得V2=V-V1=55cm3-50cm3=5cm3所以石块的密度=2g/cm3=2×103kg/m32.学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动.(p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块,让它漂浮在水面上,如图甲所示,求木块受到的浮力.(2)取来规格相同由合金材料制成的螺母若干,每只螺母质量为50g,将螺母逐个放置在漂浮的木块上.问:放多少只螺母时,木块刚好浸没在水中?(3)她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验,弹簧测力计静止时的示数为0.4N,求合金材料的密度.解:(1)∵木块漂浮,由F浮=G得,木块受到的浮力:F浮=G木=m木g=750×10-3kg×10N/kg=7.5N;(2)木块完全浸没.由阿基米德原理得,此时木块受到的浮力:F浮′=G排=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×1250×10-6m3=12.5N,螺母的重力为:G螺母总=F浮′-G木=12.5N-7.5N=5N,螺母的个数为:(3)螺母完全浸没在水中,由F浮=G-F′得,螺母受到的浮力:F浮螺母=G螺母-F′=0.5N-0.4N=0.1N,螺母的体积:由ρ=m/V得,合金材料的密度:1、某物块重10牛,浸没在煤油中弹簧秤示数为零.(煤油的密度是0.8×103kg/m3)该物体的密度是多少千克每立方米,浮力为多少牛?2、一个物体体积是0.5dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少牛顿,如果这个物体重4牛,它在水中将上浮、下沉还是悬浮?3、某物体在空气中重20牛,全部浸没在水中称量时,只有16牛,该物体受的浮力是多少牛?它排开水的重力是多少牛?这些水的体积是多少立方米?由此可知该物体的体积是多少立方米?该物体的质量是多少千克?算得该物体的密度是多少千克每立方米?4、漂浮在液面上的木块下悬吊着一铁块G,若把悬吊铁块的绳子剪断,铁块将沉入水底,这时容器中水面将上升、下降还是不变?若将铁块提上来,放在木块上面,这时容器中的水面与铁块吊在木块下面时相比将上升、下降还是不变?5、浸没在液体中的物体如果受到浮力的作用,那么施力物体是什么?6、潜水艇从水下100m处上浮的过程中(露出水面以前)所受的压强和浮力的变化是什么?7、把体积相同的木块和铁块置于水中,木块浮于水面,铁块沉入水底,这时它们受到的浮力相比谁大谁小?8、在盐水中漂浮的木块当向容器倒入水后木块将有什么变化?9、把一根缠有铁丝的木棍先后放入甲、乙两种液体中都是漂浮状态,两种液体对木棍的浮力关系为?10、一艘船从河里开到海里(海的密度大于河的密度),则船会有什么变化?解答:1>10N,密度是0.8×103kg/m32>F=1×103×0.5×10-3×10=5N,上浮.3>4N,4N,0.4×10-3m3,0.4×10-3m3,2kg,5×103kg/m34>下降,上升5>液体6>压强变小,浮力不变7>木块相同9>上浮。