1、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,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〕假设绳子断了,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)圆柱体刚浸没时下外表受到的液体压强3)圆柱体的密度3、一个不规那么的实心物体,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4、〔9分〕一根木头重为1600N,体积为0.2m3,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 7、密度是0.6×103 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、如下图,水面上漂有一块体积为2米3的浮冰,露出水面的体积为0.2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7.8×103千克/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 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,水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是多少?〔水=0.9×103kg/m3〕13、一个物块浮在水面上,它没入水中局部的体积是50cm3,露在水面上的局部体积是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〕15、把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,铜的密度是8.9×103kg/m3,g取10N/kg求:〔1〕空心铜球的重力;〔2〕铜球空心局部的体积16、用弹簧测力计测石块,其重为9.8N,假设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=0.8×103kg/m3)那么: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.假设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〔如下图〕,人们乘坐的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。
求:〔1〕冲锋舟满载时所受的浮力是多少?〔2〕为保证平安,这条冲锋舟最多能承载多少人?〔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/m3,g=19N/Kg〕19、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1.0×10-6m3,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;〔3〕冰块的密度〔g取10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3〕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〕石块的密度参考答案一、计算题1、〔1〕水对容器底部的压强是:p=ρ水gh=1×103×10×0.5=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=0.6×103×10×4×10-3=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‘=2.0N-1.4N=0.6N〔2〕由图可知,圆柱体刚浸没时下外表距水面距离为h=12cm=0.12m∵P=gh∴P=1×103kg/m3×10N/g×0.12m=1.2×103Pa〔3〕∵F浮=液V排g∴V排=F浮/水g=0.6/1×103×10=0.6×10-4m3圆柱体浸没V物=V排又G=mg=物V物g∴=G/V物g=2.0/0.6×10-4×10=3.3×103kg/m33、〔1〕F浮=G排=0.5N 〔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=0.055kg/〔5×10-5m3〕=1.1×103kg/m3 4、此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0.8.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 =3.9×10-3m3,正方体的体积为VA= L3=1.728×10-3m3。
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′,那么有SH′= V水+VA,所以H′=0.178m此时水对容器底部的压强p =ρ水gH′=1.78×103Pa2)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,那么有F浮′=ρ水gL2h所以h =7cm,Δh = h-h =3cm6、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,将露出水面的局部切去后,木块仍漂浮,这时再 施加F2=1 N的压力,仍有局部体积露出水面. :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=0.6×103kg/m3 答案 木块密度为0.6×103kg/m3.7、2400 2400 2.4 1.6 8、V排=V物-V露=2米3-0.2米3=1.8米3 1分F浮=ρ水 g V排 1分=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克 ×1.8米3 1分=17640牛 1分 9、〔1〕.m=ρV=7.8×103千克/米3×1×10-4米3=0.78千克 2分G=mg=0.78千克×9.8牛/千克=7.644牛 2分〔2〕.F浮=ρ水gV排=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×1×10-4米3=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,关键是比拟两个体积,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,再进行比拟,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== 比拟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〕,那么 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 比拟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。
:S=50cm2,h1=4.6cm,h2=0.44cm 求:石 解 V冰+V石=Sh1=50cm2×4.6cm=230 cm3冰熔化后,水面下降h2. V′=h2S=0.44cm×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 0.1V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= = =3.2g/ 答案 石块密度为3.2g/13、(1)0.49 (2)0.05kg (3)0.67g/cm314、〔1〕0.75 N 〔2〕7.5×10-5m3 〔3〕2.2×103 kg/m315、〔1〕由空心铜球悬浮在水中可知 V排=V球=17.8cm3根据阿基米德原理得: F浮=r液g V排=1.0×103×10×17.8×10-6=0.178N由悬浮条件可知空心铜球的重力 G=F浮=0.178N〔2〕由r=和G=mg 可知空心铜球的实心局部体积 V实===2×10-6m3=2cm3 空心铜球中空心局部的体积 V空=V-V实=15.8cm316、1.96N 、2.5×103Kg/m3、 5.88N17、〔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=1.0×103kg/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::答复“烧杯和水的重力〞 ┉┉┉┉┉┉┉┉1分 答复“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,那么有,将A取下投入水中静止后,物体B仍漂浮在水面上,那么有,而A沉入容器底部受三个力作用,即重力、支持力、浮力。
那么有,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,那么有: ①A、B分开后B仍漂浮,A沉入水底,那么有: ② ③①-②-③得:,而∴ 23、⑴6N; ⑵0.6×103kg/m3; ⑶600Pa.。