【计算题】2 浮力综合计算(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义
2020-2021中考物理压轴题专题复习—浮力类问题的综合含详细答案

一、初中物理浮力类问题1.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块A 放入水中静止时,有2/5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa .若在木块A 上表面轻放一个质量为m 1的物块,平衡时木块A 仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa .若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为m 2的物块,使平衡时木块A 露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若m 1:m 2=5:1,则下列说法中正确的是A .木块A 的质量m A 与m 1之比为1:3B .在丁图中,液体的密度为0.9×103kg/m 3C .在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 PaD .在图丙中,木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AD .设A 的体积为V 、容器的底面积为S , A 在水中漂浮, 所以:F 浮=ρ水V 排g =ρ水35Vg =G A , 甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:△F =G A ,比较甲乙两图,△p =A G S =gV Sρ水排=35g V Sρ水=300Pa ,−−−−① 同理,比较甲丙图,△p ′=A 1G m g S +='gV Sρ水排=400Pa ,−−−−② 比较甲丁图,△p ″=A 2G m gS+−−−−③ ①②得: AA 1G S G m g S+='35300Pa 400Pa g V S gV Sρρ水水排,=300Pa 400Pa ,解得:m A :m 1=3:1, V ′排=45V ; 此时木块A 露出水面的部分占自身体积15,即木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5,故A 错误,D 正确. C .②−①得:1m gS=100Pa , m 1=100Pa Sg⨯, ③−①得:2m gS=△p ″−300Pa , m 1:m 2=5:1,所以:m 2=20Pa Sg⨯, 解得:△p ″=320Pa ,故C 错误.B .在丙图中,由于m 1和A 漂浮,可得:ρ水g45V =G A +m 1g =ρ水g 35V +m 1g , 则:m 1=ρ水15V , 在丁图中,ρ液g45V = G A +m 2g =ρ水g 35V + m 2g ,所以,m2=ρ液45V-ρ水35V,已知m1:m2=5:1,所以,(ρ水15V):(ρ液45V-ρ水35V)=5:1,解得:ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3.故B错误.2.如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A 浸在水中,物块A处于静止状态,与物块A未浸入水中相比较,下列说法正确的是()A.物块A受到的浮力等于10牛B.水对容器底部的压力增加量等于10牛C.水对容器底部的压力保持不变D.容器对水平地面的压力增加量小于10牛【答案】D【解析】【详解】A.由图示可知,测力计的示数不为零,根据F浮= F1-F2,所以可知物块所受的浮力应小于物块的重力10N,故A错误;B.水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,也小于10N,故B错误;C.水对容器底部的压力变大(等于浮力),故C错误;D.容器对水平地面的压力增加量等于10N减去浮力,小于10N,故D正确。
专题21 压强与浮力综合-2023年中考物理二轮专项复习核心考点突破与必刷题型汇编(全国通用)

专题21 压强与浮力综合【核心考点讲解】1、阿基米德原理、浮沉条件与液体压强公式综合应用。
2、结合图象对压强和浮力进行综合分析。
3、根据物体在水中所处状态判断其密度和浮力大小的关系、考查分析推理的能力。
【热点题型精练】1.(2021•自贡模拟)如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5N,下表面受到液体的压力F2为13N(g取10N/kg)。
下列说法错误的是()A.正方体受到的浮力为8NB.液体的密度为0.8×103kg/m3C.正方体上表面到液面的距离h=5cmD.液体对物体下表面的压强为1.3×103Pa2.(2021•大连中考)装有水的容器放在水平桌面上。
在空塑料瓶的瓶口扎上橡皮膜,用夹子夹住塑料瓶的中央,将其瓶口朝上压入水中,竖直静止在水面下的某位置,如图所示。
若再将塑料瓶瓶口朝下,压入到水中相同位置静止。
则()A.水对橡皮膜的压强变小B.夹子对塑料瓶向下的力变大C.水对容器底部的压强变大D.容器对桌面的压力变小3.(2021•沈阳中考)如图甲所示,用一个弹簧测力计拉着浸没在水中的小物块A,现将小物块缓缓拉出水面到底部刚刚脱离水面为止。
乙图坐标体现了某些科学量随H(小物块底面到容器底面的距离)的变化情况。
有下列选项①弹簧秤示数②小物块受到的浮力③台秤的示数④容器底部受到的液体压强⑤小物块底面受到的压强,符合图乙图象变化的是()A.①②B.③④C.②③④D.只有⑤4.(2021•永州中考)如图所示,底面积相同的甲、乙两个容器放在水平桌面上,容器内的水面相平。
现将a、b两个体积相同的实心物体分别放入甲、乙两个容器内,静止时a沉在甲容器底部,b悬浮在乙容器的水中。
下列说法正确的是()A.a、b两物体的密度ρa=ρbB.a、b两物体的质量m a<m bC.a、b两物体所受的浮力F a>F bD.放入a、b两物体后,甲、乙容器底部所受水的压强p甲>p乙5.(2021•日照中考)思思用弹簧测力计、烧杯、适量的水测量大樱桃的密度,烧杯的重力为G0、底面积为S。
2021年中考物理微专题复习 专题12 中考浮力计算问题 经典习题(解析)

专题12 浮力计算问题经典习题【例题1】(2019无锡)如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为20cm.弹簧测力计挂着重为10N 的物块.现将物块侵没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.4kg(g取10N/kg).求:(1)弹簧测力计的示数.(2)物体的密度.【答案】(1)6N.(2)2.5×103kg/m3.【解析】(1)物块受到浮力:F浮=G排=m排g=0.4kg×10N/kg=4N,弹簧测力计读数F=G﹣F浮=10N﹣4N=6N.(2)F浮=G排=ρ水gV排=ρ水gV物可得;物块的体积:V=V排=4×10﹣4m3,物块的质量:m=G/g =1kg,物块的密度:ρ=m/v=2.5×103kg/m3.【对点练习】一铁块挂在弹簧秤下,静止时,弹簧秤的示数为15.484N,当铁块全部浸没在水中静止后,弹簧秤的示数为13.524N,铁块在水中受到的浮力是____N,铁块的体积是____m3,铁块的密度是____kg/m3。
若把该铁块全部浸没在煤油中,铁块受到的浮力是_____N。
【答案】1.96,1.96×10-4,7.9×103,1.568.【解析】(1)把物体挂在弹簧测力计上,记下其在空气中弹簧测力计的示数F1=G=15.484N,再把物体浸入液体,记下弹簧测力计的示数F2=13.524N。
则物体在液体水中受到的浮力F浮=F1-F2=G-F2;(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gv排求出的物体排开液体的体积v排=F浮/ρ液g就等于铁块的体积;(3)G=mg求出铁块质量m。
根据密度公式ρ=m/v求出铁块密度;(4)铁块全部浸没在煤油中,铁块受到的浮力F浮=ρ油gv排,这里煤油的密度ρ油=0.8g/cm3v排等于铁块的体积,为已知条件,所以在煤油中受到浮力可求。
【点拨】这是用称量法求解浮力问题的典型题。
【例题2】(2020甘肃天水)如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合。
2020-2021中考物理复习《浮力类问题》专项综合练习及详细答案

一、初中物理浮力类问题1.用图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。
下列说法正确的是()A.实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响B.溢水杯装满水后进行实验,物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧测力计变化量总相等C.物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大D.通过计算可知实验所用物块的密度为1.5×103kg/m3【答案】B【解析】【分析】【详解】A.物体放入水中前,溢水杯应该是装满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。
所以实验前溢水杯未装满水,对实验结果有影响,故A错误;B.根据称重法可知:左边的弹簧秤示数F=G−F浮则弹簧秤变化量∆F=F浮右边的弹簧秤示数F′=G桶+G排则弹簧秤变化量∆F′=G排根据阿基米德原理可知F浮=G排所以物块从接触液面至浸入水中任一位置,两侧弹簧秤变化量总相等,故B正确;C.左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C错误;D.由测力计的示数可知,物体的重力G=2N物体的质量2.00N 0.2kg 10N/kgG m g === 物体浸没水中后的浮力F 浮=G −F =2N−1N=1N由阿基米德原理=F gV ρ浮液排可得,物体的体积43331N=10m 110kg/m 10N/kgF V V g ρ-===⨯⨯浮排水 物体的密度33430.2kg210kg/m 10mm V ρ-===⨯ 故D 错误。
故选B 。
2.在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。
以下相关判断不正确的是( )A .两个简易密度计所受浮力F 甲等于F 乙B .两杯液体的密度ρ甲大于ρ乙C .两个烧杯底部所受液体的压强P 甲小于P 乙D .取出密度计以后,两个烧杯对桌面的压力F 甲小于F 乙 【答案】B 【解析】 【详解】A .由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F 浮=G 密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F 甲=F 乙,故A 正确,不符合题意;B .由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F 浮=ρgV 排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙,故B 错误,符合题意;C .因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,则根据p=ρgh 可知,两个烧杯底部所受液体的压强p 甲<p乙,故C 正确,不符合题意;D .由图可知两液体液面相平,并且V 排甲>V 排乙,则液体的体积V 甲<V 乙,由于ρ甲<ρ乙,根据m=ρV 可知:m 甲<m 乙,所以G 甲<G 乙,又因为在水平面上压力等于重力,所以F 甲<F 乙,故D 正确,不符合题意。
2020-2021中考物理压轴题专题复习——浮力类问题的综合附详细答案

一、初中物理浮力类问题1.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。
将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。
则下面判断正确的是()A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲<F浮乙<F浮丙。
B.比较杯底对桌面的压强,则p甲>p乙>p丙。
C.比较容器底部受到液体的压力,则F′甲<F′乙<F′丙。
D.比较物体下表面所受的压强,则p′甲<p′乙<p′丙。
【答案】B【解析】【详解】A.根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A不符合题意;B.根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p甲>p乙>p丙,B 符合题意;C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意;D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D 不符合题意。
2.在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。
以下相关判断不正确的是()A.两个简易密度计所受浮力F甲等于F乙B .两杯液体的密度ρ甲大于ρ乙C .两个烧杯底部所受液体的压强P 甲小于P 乙D .取出密度计以后,两个烧杯对桌面的压力F 甲小于F 乙 【答案】B 【解析】 【详解】A .由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F 浮=G 密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F 甲=F 乙,故A 正确,不符合题意;B .由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F 浮=ρgV 排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙,故B 错误,符合题意;C .因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,则根据p=ρgh 可知,两个烧杯底部所受液体的压强p 甲<p乙,故C 正确,不符合题意;D .由图可知两液体液面相平,并且V 排甲>V 排乙,则液体的体积V 甲<V 乙,由于ρ甲<ρ乙,根据m=ρV 可知:m 甲<m 乙,所以G 甲<G 乙,又因为在水平面上压力等于重力,所以F 甲<F 乙,故D 正确,不符合题意。
2020-2021中考物理综合题专题复习【浮力类问题】含答案

一、初中物理浮力类问题 1.如图甲,圆柱形薄壁玻璃杯A、实心物体B在柱形容器的水中处于静止状态,此时细线拉直(细线不可伸长且质量体积忽路不计),已知A的底面积为50cm2,重力为3N,物体B的体积为50cm3,柱形容器的底面积为100cm2;在打开容器底部水龙头放水的过程中,
细线所受拉力大小随时间变化图象如图乙;t1时刻,物体B刚好接触容器底且与容器底无挤压,则下列说法错误的是( )
A.未放水前,A物体所受的浮力为4N B.物体的密度为3×103kg/m3 C.从t1时刻到t2时刻容器对桌面的压强变化了50Pa D.若t1时刻停止放水,将物体A竖直向上提1cm,那么容器对桌面的压强减少50Pa 【答案】C 【解析】 【分析】 (1)根据浮力等于物体重力与绳的拉力之和可求出玻璃杯A所受浮力;
(2)由图乙可知当物体B被提起时绳子的拉力,根据物体B受力平衡求出金属块B的重力,
根据GmggV即可求出物体B的密度; (3)由图乙可知浮力的变化,根据阿基米德原理即可求出玻璃杯A排开水减少的体积,然后
根据玻璃杯A的底面积求出水降低的高度,利用pgh即可求出减小的压强; (4)将物体A竖直向上提升后根据玻璃杯A的底面积求出水面下降高度,利用pgh即可
求出减少的压强. 【详解】 A.对玻璃杯A进行受力分析,则有
AA3N1N4NFGF浮拉
,
故A正确,不符合题意; B.对物体B进行受力分析,则有
33-63BBB1.010kg/m10N/kg5010m1N1.5NGFFgVF浮拉水拉
,
根据GmggV可知,物体B的密度: 33B
B-63
B
1.5N310kg/m10N/kg5010mGgV
, 故B正确,不符合题意; C.由图乙可知t1时刻到t2时刻浮力的变化:
1N0.5N0.5NF浮,
由FgV浮液排得玻璃杯A减少的浸没水中体积:
2021年中考物理二轮复习《浮力》优化练习(含答案)

中考物理二轮复习《浮力》 优化练习 一、选择题 1.在一段细木棍的一端缠绕几圈铁丝,使它能直立浮在水中,并有一段露出水面。如果用剪刀将露出水面的部分剪去,则剩下的部分将( ) A.下沉到水底 B.下沉,但悬浮在水中 C.上浮 D.不下沉也不上浮,断面仍与水面相齐 2.图示为我国自发研制的核潜艇,当它从水里慢慢浮起时,以下说法正确的是( )
A.核潜艇能在水里上浮下潜,是通过改变自身重力达到的 B.核潜艇上浮且未露出水面时,受到的浮力与重力同时变小 C.核潜艇漂浮在水面上时,受到的浮力大小等于排开海水的重力 D.核潜艇浸没在水中的深度越深,受到的浮力越大 3.弹簧测力计下挂一长方体物体,令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,如图甲所示,图乙是弹簧测力计示数F拉与物体下降高度h变化关系的图像,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是( )
A.物体的体积是500 cm3 B.物体受到的最大浮力是5 N C.物体的密度是2.25×103 kg/m3 D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N 4.如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4 N、2.8 N和2.5 N。若盐水的密度为1.2×103 kg/m3,则下列结论正确的是(g取10 N/kg)( )
A.物体A的密度为3.2×103 kg/m3 B.实验乙中,物体A受到的拉力为1 N C.实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5 N D.实验丁中,容器底部受到的压力大于0.3 N 5.图示为小王同学制作的潜水艇模型.关于该“潜水艇”,下列选项正确的是( ) A.打气时,“潜水艇”内气压大于大气压,水流进 B.抽气时,“潜水艇”内气压小于大气压,水流出 C.“潜水艇”下沉时,重力增大,浮力减小 D.“潜水艇”上浮时,在露出水面前,浮力不变 6.圆柱体先后放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,均处于漂浮状态,如图所示。圆柱体在两液体中所受浮力分别是F1、F2,则( )
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中考物理二轮考点过关:浮力综合计算考点梳理1.浮力大小的计算浮力大小的计算方法:(1)两次称量求差法F浮=F1﹣F2(2)二力平衡法F浮=G物(3)阿基米德原理法F浮=G排2.密度的计算(1)密度的公式:ρ=(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)(2)密度公式变化:m=ρV、V=3.液体的压强的计算计算液体压强的公式是p=ρgh.可见,液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
运用液体压强的公式计算时,必须注意相关知识理解,以免造成干扰。
确定深度时要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
强化练习1.如图所示,物体挂在弹簧测力计下端浸没在水中,在将物体缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。
试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)圆柱体浸没时所受的浮力;(2)圆柱体的密度。
2.底面积为100cm2的柱形容器内盛有适量的水,现将含有石块的冰块投入其中,恰好悬浮(如图所示),此时水位上升了5.4cm;当水中冰块全部熔化后,相比熔化前水对容器底部的压强改变了50Pa。
(ρ冰=0.9×103kg/m3)求:(1)冰块悬浮在水中时所受的浮力;(2)石块的密度。
3.桌面上有一底面积为200cm2的圆柱形容器A,内装有一定量的水,将一质量为400g、底面积为150cm2的圆柱形容器B放入A中漂浮在水面上,然后向B中加入某种油后,A、B两容器内油和水的液面相平,B中油的液面高度为10cm,如图所示,继续向B内加油,A中水面上升了2cm。
求:(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不计圆柱容器B的厚度)。
求:(1)加油前,容器B受到的浮力。
(2)这种油的密度。
(3)加油后,B容器底部受到油的压强增大了多少?(计算结果后保留1位小数)4.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体。
弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为50cm2,高为16cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示。
(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g取10N/kg)。
求:(1)金属柱浸没在液体中受到的浮力;(2)圆筒内所装液体的密度;(3)金属柱浸没时,液体对容器底的压强比未放入金属柱前增加了多少?(4)当金属柱浸没在液体中时,圆筒对桌面的压强。
5.水平桌面上的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,容器的底面积为80cm2。
系有细线的体积为100cm3的金属球静止在容器底时,金属球对容器底部的压力为1.9N,容器中液体的深度为10cm,如图所示。
将金属球从液体中取出后,液体对容器底部的压强变化了100Pa。
从容器中取出金属球时,其表面所沾液体忽略不计。
求:(1)金属球在液体中受到浮力的大小;(2)金属球的密度。
6.一边长为10cm的正方体物块,用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器底部,向容器内加水,物块上浮,被拉直后的细线长10cm。
当物块一半体积浸入水中时(如图甲),细线拉力为3N;继续加水,当物块刚好浸没时(如图乙),停止注水,并剪断细线,使物块上浮直至漂浮,求:(g =10N/kg)。
(1)物块处于图甲所示状态时所受浮力大小;(2)剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强。
7.如图所示,水平桌面上有装有一定量水的圆柱形装水容器,现将一质量为40g,体积为5.0×10﹣5m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,g=10N/kg。
求:(1)物块排开液体的体积?(2)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时力F为多大?8.如图所示,水平桌面上放置一图柱形容器,其内底面积为200cm2,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口,物体A是边长为10cm的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时有的体积露出水面,细线受到的拉力为12N,容器中水深为18cm。
已知,细线能承受的最大拉力为15N,细线断裂后物体A下落过程不翻转,物体A不吸水,g取10N/kg。
(1)物体有的体积露出水面时受到的浮力?(2)求物体A的密度;(3)打开阀门K,使水缓慢流出,问放出多少kg水时细线刚好断裂?9.如图甲所示,为了打捞陷于淤泥中的宝箱,海盗们用两艘大船装满泥沙,用铁索将宝箱拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,宝箱在河底淤泥中被拉了出来。
其模型如图乙所示,已知物体A是边长为0.1m的正方体,物体B的底面积为0.06m2,高为0.8m,质量为15kg,现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,此时水深80cm,容器的底面积为0.12m2,然后沿水平方向切物体B,切去的高度△h与细线的拉力F的关系如图丙所示。
(已知细线不伸长,容器足够高)求:(1)物体A受到的浮力;(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力;(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时,则B剩余的质量是多少。
10.一个底面积为50cm2的烧杯中装有某种液体(液体密度未知),将一个木块放入烧杯的液体中,木块静止时液体深h1=10cm,如图甲所示;把一个小石块放在木块上,液体深h2=16cm,如图乙所示;若将小石块放入液体中,液体深h3=12cm,如图丙所示,石块对杯底的压力F=1.6N,求:(1)小石块的体积;(2)液体的密度;(3)小石块的密度。
11.如图所示,用细线将质量为300g的木块系住,使木块浸没在水中,当木块静止时细线对木块的拉力为1N(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3),求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度;(3)若剪断细线,木块再次静止时露出水面的体积。
12.悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg(g取10N/kg,海水的密度取1.0×103kg/m3)。
(1)潜艇排开海水所受的重力;(2)潜艇所受浮力;(3)潜艇排开海水的体积;(4)潜艇所受重力。
13.如图所示,将密度为0.6×103kg/m3、高度为10cm、底面积为20cm2的圆柱体放入底面积为50cm2的容器中,并向容器内加水(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
问:(1)圆柱体的重力多大?(2)当水加到4cm深时,圆柱体受到的浮力是多少N?此时圆柱体对容器底的压力为多少N?(3)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,继续加入的这部分水的质量是多少kg?参考答案1.如图所示,物体挂在弹簧测力计下端浸没在水中,在将物体缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。
试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)圆柱体浸没时所受的浮力;(2)圆柱体的密度。
【解答】解:(1)由图乙可知,圆柱体的重力G=F=2N,圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=1.6N,则圆柱体浸没时所受的浮力:F浮=G﹣F′=2N﹣1.6N=0.4N;(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ液gV排可得,圆柱体的体积:V=V排===4×10﹣5m3,由G=mg可得,圆柱体的质量:m===0.2kg,则圆柱体的密度:ρ===5×103kg/m3。
答:(1)圆柱体浸没时所受的浮力为0.4N;(2)圆柱体的密度为5×103kg/m3。
2.底面积为100cm2的柱形容器内盛有适量的水,现将含有石块的冰块投入其中,恰好悬浮(如图所示),此时水位上升了5.4cm;当水中冰块全部熔化后,相比熔化前水对容器底部的压强改变了50Pa。
(ρ冰=0.9×103kg/m3)求:(1)冰块悬浮在水中时所受的浮力;(2)石块的密度。
【解答】解:(1)含有石块的冰块悬浮时,水位上升了△h=5.4cm=0.054m,冰块和石块的总体积:V总=S×△h=100×10﹣4m2×0.054m=5.4×10﹣4m3;悬浮时浮力等于重力,即F浮=G总=(m石+m冰)g=G排=ρ水gS×△h=1000kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.054m=5.4N,(2)根据G=mg知,石块和冰的总质量:(m石+m冰)===0.54kg,冰熔化后,水位下降的高度:h降===5×10﹣3m,冰熔化成水质量m不变,因为V=,所以﹣=S×h降,冰的质量:m=S×h降×=100×10﹣4m2×5×10﹣3m×=0.45kg,石块质量:m石=0.54kg﹣0.45kg=0.09kg,石块体积:V石=V总﹣V冰=V总﹣=5.4×10﹣4m3﹣=4×10﹣5m3,石块的密度:ρ石===2.25×103kg/m3。
答:(1)冰块悬浮在水中时所受的浮力为5.4N;(2)石块的密度为2.25×103kg/m3。
3.桌面上有一底面积为200cm2的圆柱形容器A,内装有一定量的水,将一质量为400g、底面积为150cm2的圆柱形容器B放入A中漂浮在水面上,然后向B中加入某种油后,A、B两容器内油和水的液面相平,B中油的液面高度为10cm,如图所示,继续向B内加油,A中水面上升了2cm。
求:(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不计圆柱容器B的厚度)。
求:(1)加油前,容器B受到的浮力。
(2)这种油的密度。
(3)加油后,B容器底部受到油的压强增大了多少?(计算结果后保留1位小数)【解答】解:(1)容器B的质量m B=400g=0.4kg,容器B的重力:G B=m B g=0.4kg×10N/kg=4N,首次加油前,容器B漂浮,其受到的浮力:F浮前=G B=4N;(2)由题意可知,A、B两容器内油和水的液面相平,B中油的液面高度为10cm,由不计圆柱容器B的厚度可知,容器B排开水的体积:V排=V油=S B h=150cm2×10cm=1500cm3=1.5×10﹣3m3,容器B受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣3m3=15N;因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,容器B的总重力:G=F浮=15N,由G=mg可得,容器B的总质量:m===1.5kg=1500g,容器B中油的质量:m油=m﹣m B=1500g﹣400g=1100g,则这种油的密度:ρ油==≈0.7g/cm3;(3)继续向B内加油,A中水面上升了2cm,则容器B排开水体积的增加量:△V排=S容△h=200cm2×2cm=400cm3,B容器浸入水中深度的增加量:△h′===cm,B容器底部受到油的压强增大了:△p=ρ水g△h′=1.0×103kg/m3×10N/kg××10﹣2m≈266.7Pa。