第十章-浮力计算题

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.有一金属球，在空气中称重为14.7牛，浸没在水中时，弹簧称示数为4.9牛，已知金属的密度为2000千克/米，这金属球是实心还是空心的？若空心，求空心体积是多少？,3,球,=1.510,3,kg/m,3,2000kg/m,3,所以此球空心,1.,V,空,=2.510,-3,m,3,2.有一木块，放入水中时有25的体积露出水面，放入某种液体中有34体积没入液体中，求木块和液体的密度？,木,=0.610,3,kg/m,3,液,=0.810,3,kg/m,3,2.,当物体漂浮在液面上时，若V,排,=V,物,，,则,物,=,液 。,m,n,m,n,结论：,3.一块漂浮在海水中的浮冰，露出海面的体积是20m,3,，求这块冰的实际体积.,(,冰,=0.8510,3,kg/m,3,，,海水,=1.0510,3,kg/m,3,).,105m,3,练习3-1.,如图所示，水面上漂有一块冰，露出水面的体积为,0.2,米,3,，,求：该冰块受到的浮力。(,冰,=0.910,3,kg/m,3,),V排V物V露2米30.2米31.8米3,F浮水 g V排 1.0103千克/米39.8牛/千克 1.8米317640牛,练习3-1.,练习3-2.,一木块漂浮在水面上，露出水面的体积是,20 ，,把露出水面的部分截去，在水,露出水面，求：,此,中部分又有12,木块原来的体积是多少？密度是多少？,.,50,练习3-3.,有一密度计，质量为,4g,；上部玻璃管粗细均匀，横截面积为,，当它浮在水面时，露出水面的长度为,10cm,；当它浮在另一种液体中时，露出液面部分的长度为,8cm,，求这种液体的密度.,解：密度计在水中漂浮，,，则,密度计在另一种液体中,密度计在两种液体中都是漂浮，所受浮力相等,即,则,5.物体,A,的体积是,2,10,3,m,3,，将它放入水中，露出水面的体积是整个体积的四分之一,物体下表面距液面,0.15m,如图所示,。（,g,取,10 N/kg,）,求：（,1,）物体,A,所受的浮力是多少？,（,2,）物体,A,的密度是多大？,（,3,）物体下表面受到的液体压强有多大,?,（,4,）在,A,上放一个多重的物体可以使,A,刚好全部浸入水中？,解：,（1）由,得,(2),漂浮在液面上时,F,浮,G,即,水,g(3V/4,),木,gV,木,3,水,/4=0.75,10,3,kg/m,3,(3)P=,gh,=,1.0,10,3,kg/m,3,10N/kg,0.15m=1.5,10,3,Pa (4),由,F,浮,G,G,有,水,vg=,F,浮,G,G,水,vg,F,浮,1.0,10,3,kg/m,3,2.0,10,3,m,3,10N/kg-15N=5N,=10,3,kg/m,3,10N/kg 210,-3,m,3,=15N,3,4,5.,6.气球的容积是1500米,3,，里面充满氢气，球壳和吊篮共重2450牛顿，向在标准状况下，这个气球能否带上5名各重637牛顿的乘客升空？（标准状况下，空气密度为1.29千克/米,3,，氢气的密度0.09千克/米,3,）,能带5名乘客升空,7.一个木块漂浮在水面上，另用密度为2.510,3,kg/m,3,的石块A、B分别用下图所示方式作用在木块上时，恰巧都能将木块完全浸没于水中.求A.B两石块的质量之比是多大？,3:5,8.,在青少年科技创新大赛中，某同学的发明作品浮力秤参加了展评，该作品可方便地称量物体的质量，其构造如下图所示,.,已知小筒底面积为10cm,2,，总长为20cm，盘中不放物体时，小筒浸入水中的长度为8cm，问：,(1)小筒和秤盘的总重力是多少N?,(2)该秤能称出物体的最大质量是多少kg?,(3)该同学把秤的读数均匀地刻,在小筒上，为什么刻度是均匀,的?(取g=10Nkg),8.解：(1)由于小筒始终是漂浮体，所受 浮力等于重力，G,0,=F,浮,=,水,gSh,0,=,1.010,3,kg/m,3,10N/kg10,-3,m,2,0.08m,=,08N,(2)当盘中放入最大质量的物体时：G,总,=,水,gSh,此时放入物体的重力：G=,水,gS(h-h,0,),此时放入物体的质量：m=,水,S(h-h,0,),可得m=1.010,3,kg/m,3,10,-3,m,2,（0.2m-0.08m）=0.12kg,(3)由上式m=水S(h-h,0,)可得,小筒浸入水中长度的变化量 h=h-h,0，,由于水、S是定值，h跟m成正比，所以秤的刻度是均匀的。,练习8.“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示，已知玻璃杯的质量为,200g,，底面积为,30cm,2,，高度为,15cm,。（水的密度为,水,=10,3,kg/m,3,g=10N/kg）求：,(1)将杯子开口向上竖直放入水中时,（水未尽入杯内），杯子所受的浮力。,(2)此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置）。,(3)此浮力秤的最大称量（即量程）。,练习8.(1),杯子的重量为,G,杯,=mg=0.2kg,10Nkg=2N,杯子在水中处于漂浮状态，根据二力平衡的条件,，,杯子受到的浮力,F,浮,=G,杯,=2 N,(2),设杯子浸入水中竖直漂浮时，浸入的深度为,h,，,有,F,浮,=G,排,=,水,gSh,(2 N),(1,10,3,kg,m,3,x10 N,kg,30,10,4,m,2,),(3),当往杯子内放被测物时，若杯子下沉到水面刚好到杯口,(,水未进入杯内,),，此时杯子浸入水中深度为,h,=15,10,-2,m,受到的最大浮力,F,浮,=,水,gSh,=1,10,3,kg,m,3,10 N,kg,30,10,4,m,2,15,设能称量的最大值为,F=,F,浮,-,G,杯,=2.5N,10,-2,m=4.5 N,9.,如图所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱。当水箱中水深达到,1.2m,时，浮子,A,恰好堵住进水管向箱内放水，此时浮子,A,有1/3,体积露出水面（浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动）。若进水管口水的压强1.210,5,Pa，管口横截面积为2.5cm,2,贮水箱底面积为0.8m,2,浮子A重10N。（g=10N/kg）求：,(1)水箱能装重为多少N水？,(2)浮子A的体积应多大？,9.G水=,水,g v,水,=1.010,3,kg/m,3,10N/kg0.8m,2,1.2m,=9.610,3,N,F,水,=P,水,S,0,=1.210,5,Pa2.510,-4,m,2,=30N,又有G,A,F,水,=F,浮,10N30N=1.010,3,kg/m,3,10N/kg,v,排,则,V,排,=,4,10,-3,m,3,V,排,=V,A,V,A,=,V,排,=610,-3,m,3,答：略,3,2,2,3,10.家住山区小河边的晓军同学，学了浮力知识后自制了一个救生木筏，其质量为50kg，体积为0.60m,3,。（g=10N/kg）求：,（1）救生木筏漂浮在水面上时，它所受到的浮力多大？,（2）当10名同学站在救生木筏上面时，救生木筏刚好完全浸没在水中，则这10名同学的平均质量是多少？,10.（1）救生木筏漂浮时 ,浮,=,救,浮,=,救,g=50kg10/kg=500（2）当10名同学躺在救生木筏，救生木筏刚好完全浸没在水中时,浮,=,救,+,人,水,g,救,=10,人,g+,救,g,人,=(,水,救,救,)/10=(10,3,kg/,3,0.60,3,-50kg)/10,=55kg,酒精,=0.8,10,3,kg,m,3,，,水,=1.0,10,3,kg,m,3,，,12.一质量0.09kg的石蜡块，体积为10,-4,m,3,.将它分别投入足够深的酒精与水中静止，（已知：,求：（1）石蜡块的密度（2）石蜡块在酒精中的浮力；（3）石蜡块在水中的浮力.,本题g 取10N/kg）,0,12.,小王为了探究物体在水中不同深度受浮力的变化情况，如图,11,所示，将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓缓浸入水中（水足够深），在圆柱体接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的不同深度,h,和弹簧测力计相应的示数,F,，实验数据如下表：,次,数,1,2,3,4,5,6,7,h,（,cm,）,0,2,4,6,8,10,12,F,（,N,）,6.75,6.25,5.75,5.25,4.75,4.25,4.25,(1),（,2,分）分析表中实验数据，可以得出物体重,_N,第,4,次实验时,物体受到的浮力,N;,(2),（,2,分）分析表中第,1,列到第,5,列数据,说明,_;,(3),（,2,分）分析表中第,6,列到第,7,列数据,说明,_;,(4),（,2,分）下列图象能正确反映弹簧测力计示数,F,和圆柱体下面到,水面距离,h,关系的图是,_.,3如图8所示，在三个相同的容器中装有质量相同的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时，三个容器中木块下表面所受的压强相比较，正确的是,AP,甲,P,乙,P,丙,BP,甲,=P,乙,P,丙,CP,甲,P,乙,=P,丙,DP,甲,=P,乙,=P,丙,答案：A,4、一匀速上升的氢气球体积为200米,3,，载重为_牛顿，设空气密度为1.29千克/米,3,，空气密度为0.09千克/米,3,，那么氢气球在空气中所受的浮力为_牛顿，氢气球自重为_牛顿。（取=10牛顿/千克）,5、载有货物的气球总重为1500牛，在空中竖直匀速下降时，所受浮力是1400牛，气球受的合力是_牛；若要使它竖直匀速上升，应从气球上至少向外抛出_牛的货物。（设气球在上升和下降时所受的空气浮力和阻力的大小保持不变）,0,200,2580,180,2400,5、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,1.5,10,3,m,3,，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,1.03,10,3,kg/m,3,g,取,10N/kg),(1)水舱未充海水时，潜水艇总重量为9.27 10,6,N，此时，漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少？,(2)为使潜水艇完全潜人海水中，至少应向,水舱充人海水的重量是多少？,(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造,的原因是什么？,(1),因此时潜水艇漂浮，所以,F,浮,G,9.27,10,5,N,V,排,(2),潜水艇没在水中时,海水,g,1.03,10,3,kg/m,10N/kg,1.5,10,3,m,3,=1.545,10,7,N,(3),液体内部的压强随深度的增大而增大,900m,G,海水,1.54510,7,N9.2710,6,N6.1810,6,N,G,艇,例四、,一物体放入盛满酒精的烧杯中，溢出10g酒精，那么放入盛满水的烧杯中溢出水的质量为：,（A）等于10g,（B）大于10g,（C）小于10g,（D）不小于10g,分析：,(1)物体漂浮或悬浮在酒精中则一定漂浮在水中，此时排开10g水。,(2)若在酒精中沉入底部，则在水中有两种情况：,漂浮则排开水大于10g,沉底或悬浮溢出水大于10g,例五、（长沙中考题）,质量相等的两个实心小球A和B，已知它们的密度之比为,A,：,B,=1：2，现将A和B放入盛有足够多水的容器中，当A、B两球静止时，水对A、B两球的浮力之比是F,A,：F,B,=8：5，则,A,=_,B,=_。,分析：,M,A,=M,B,A,:,B,=1:2,V,A,：V,B,=2：1,F,A,:F,B,=8:5,G,A,=G,B,不可能同时漂浮或同时悬浮，也不可能同时沉底。,那只能一个漂浮，一个沉底，由,A,：,B,=1：2可知：A漂浮，B沉底。,那么,F,A,=G,A,=,A,gV,A,F,B,=,