八年级浮力计算题专题练习
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浮力计算专题 1、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,木块的体积为4dm3,木块的密度为×103kg/m3,试求: (1)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?
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。
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 (2)若细绳所能承受的最大拉力是,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) 7、密度是×103 kg/ m3的木块,体积是4 m3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.
8、如图所示,水面上漂有一块体积为2米3的浮冰,露出水面的体积为米3,。求:该冰块受到的浮力。
9、有一体积为1×10-4米3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×103千克/米3,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)
13、一个物块浮在水面上,它没入水中部分的体积是50cm3,露在水面上的部分体积是25cm3。 (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 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是 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)
15、把一个外观体积为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×103kg/m3,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煤油=×103kg/m3)则: ⑴.此石块所受到的浮力是多大? ⑵.这种石块的密度是多少? ⑶.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,)
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;
一、计算题 1、(1)水对容器底部的压强是:p=ρ水gh=1×103×10×=5×103Pa………………(2分) 木块受的浮力是:F=ρ水gV木=1×103×10×4×10-3=40N………………(2分) (2)最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力时: F′=G木=ρ水gV木=×103×10×4×10-3=24N………(2分)
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浮=G-F‘=(2)由图可知,圆柱体刚浸没时下表面距水面距离为 h=12cm= ∵P=gh∴P=1×103kg/m3×10N/g×=×103Pa (3)∵F浮=液V排g ∴V排=F浮/水g=1×103×10=×10-4m3 圆柱体浸没V物=V排 又G=mg=物V物g ∴=G/V物g=×10-4×10=×103kg/m3 3、(1)F浮=G排= (2)G排=ρ水gV排
浸没时V物= V排=5×10-5m3 (3)因为物体悬浮, 所以ρ盐水=ρ物 =m物/V物=(5×10-5m3)=×103kg/m3 4、本题要求学生会结合二力平衡知识,用简单公式计算质量、密度、浮力,认真学习的同学都能够做好.难度系数.正确答案:(1)160 kg (2)800 kg/ m3(3)1600N 5、解:容器中水的积为:V水= SH =×10-3m3, 正方体的体积为VA= L3=×10-3m3。 (1)A受到的浮力为:F浮=ρ水gVA=。设A放入水中后水深为H′,则有 SH′= V水+VA,所以H′=。 此时水对容器底部的压强p =ρ水gH′=×103Pa。(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′=。 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F1,重力和浮力. 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F2=1 N的压力,仍有部分体积露出水面. 已知:F1=2N,F2=1N,V′=20cm3—2×10—5m3 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) 水V—木V=
水V排—木V (水V排—木V排)=+水×2×10—5 约去V排和V,求得:水=×103kg/m3 答案 木块密度为×103kg/m3. 7、2400 2400 8、V排=V物-V露=2米3-米3=米3 1分 F浮=ρ水 g V排 1分 =×103千克/米3×牛/千克 ×米3 1分 =17640牛 1分 9、(1).m=ρV =×103千克/米3×1×10-4米3=千克 2分 G=mg =千克×牛/千克=牛 2分 (2).F浮=ρ水gV排 =×103千克/米3×牛/千克×1×10-4米3 =牛 3分 (3).弹簧秤示数为 F= G-F浮
=牛-牛=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排,一个是冰熔化成水后,水的体积V水.求出这两个体积,再进行比较,就可得出结论. 解 (1)如图5(a)冰在水中,熔化前处于漂浮状态. F浮=G冰
水g V排=m冰g V排= 冰熔化成水后,质量不变:m水=m冰 求得:V水== 比较①和②,V水=V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盐浮=G冰
盐水g V排盐=m冰g V排盐= ① 冰熔化成水后,质量不变,推导与问题(1)相同. V水= ② 比较①和②,因为水=盐水 ∴ V水=V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。 已知:S=50cm2,h1=,h2= 求:石 解 V冰+V石=Sh1=50cm2×=230 cm3冰熔化后,水面下降h2. V′=h2S=×50cm2=22 cm3 ∵ m冰=m水
冰V冰=水V水 ==,V水=V冰
V′=V冰-V水=V冰-V冰=V冰
冰=22 cm3 V石=230 cm3—220 cm3=10 cm3 冰、石悬浮于水中: F浮=G冰+G石
水g(V冰+V石)=水g V冰+水g V石 石=
= = 答案 石块密度为 13、(1) (2) (3)cm3 14、(1) N (2)×10-5m3 (3)×103 kg/m3 15、(1)由空心铜球悬浮在水中可知 V排=V球= 根据阿基米德原理得: F浮=液g V排=×103×10××10-6= 由悬浮条件可知空心铜球的重力 G=F浮= (2)由=和G=mg 可知 空心铜球的实心部分体积 V实===2×10-6m3=2cm3 空心铜球中空心部分的体积 V空=V-V实= 16、1.96N 、2.5×103Kg/m3、 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、 21、(1)F浮=G排=ρ水gV排=×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N 1分 (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: ① A、B分开后B仍漂浮,A沉入水底,则有: ② ③ ①-②-③得:,而 ∴ 23、⑴6N; ⑵×103kg/m3; ⑶600Pa.