浮力计算题专项训练答案.doc

1、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=510-5m3；（2）金属球所受浮力：F 浮 =G 排 = 水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg510-5m3=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，

2、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 0.1103kg/m3，体积为 3000cm3。（ 水=1.0103kg/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=310-3 m3=m/V m= V=0.1103kg/m3310-3m3=0.3kgG= mg=0.3kg10N/kg=3N漂浮 F 浮=G=3N(2) 浸没 V 排=VF 浮 = G 排= 水 g V 排 =1.0103kg/m310N/kg310-3m3=30NF 压= F 浮G

3、=30N3N=27N浮力计算题专题专项训练(四)1. 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 6.7104t，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 海水=1.0103kg/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

4、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 1.5103m3， 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 1.03103kg/m3， g 取 10N/kg） （ 1） 水 舱 未 充 海 水 时 ， 潜 水 艇 总 重 为 9.27106 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

5、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 =9.27106 N，F 浮 = 海水 gV 排 ，潜水艇排开水的体积：V 排 =G/ 水 g=9.27106/1.0310310=900m3；（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力F 浮 = 海水 gV 排 =1.0310 3kg/m310N/kg1.5103m3=1.545107N，此时潜水艇的总重力 G=F 浮 =1.54510 7N，需要注入海水的重力 G 海水 =G-G 潜水艇 =1.545107N-9.27106N=6.18106N；答：（1）漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是=900m 3

6、（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入 6.18106N 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=gh=1.0103kg/m310N/kg10.5m=1.05105Pa；（3）F 浮 =G 舰载机 = 海水 gV 排 ，排开海水体积减小量：V 排 = = =20m3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 1.05105Pa；浮力计算题专题专项训练(五)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 （ 酒精

7、=0.8103kg/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=510-5m3，g=9.8N/kg；（1） 蜡 = mv=45g50cm3=0.9103kg/m3 蜡 酒精蜡块沉没在酒精中，V 排 =V 蜡 ，F 浮 = 酒精 gV 排 =0.8103kg/m39.8N/kg510-5m3=0.392N；（2）蜡块沉没在酒精中，V 溢 =V 蜡 ，m 溢 = 酒精 V 溢=0.8103kg/m3510-5m3=0.04kg=4

8、0g；（3） 蜡 水 蜡块在水中是漂浮；F 浮 =G 蜡 =m 蜡 g=0.045kg9.8N/kg=0.441N2、质量为 027kg 的苹果漂浮在水中时，约有 110 的体积位于水面以上，如图所示，请解答：(g 取10Nkg)(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=027kg10Nkg=27N因苹果漂浮 故 F 浮 =G=27N(2)由 F 浮 =G 排 = 水 gv 排由题意知：(3)苹果的密度：浮力计算题专题专项训练(六)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

9、知 水=1.0103kg/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= gh=1.0103kg/m310N/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 =gL2h=1.0103kg/m310N/kg（0.1m） 20.06m=6N；（3）因木块漂浮，则 m 木 g= 木 Vg=F 浮 ，所以 木 = = =0.6103kg/m32、如图所示，将一个体积为 1.010-3m3、重 6N 的木块用细线系在底面积为 400cm2 的圆柱形容

10、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 = 液 V 排 g 得：F 浮 =1.0103kg/m31.010-3m310N/kg=10N (2)木块静止在水面时，由于漂浮，所以 F 浮=G=6NV 排 =F 浮 / 水 g=6N/1.0103kg/m310N/kg=6.010-4m3 V 露 =V- V 排 =1.010-3m3-6.010-4m3=4.010-4m3 （3）h 减 = V 露 /S=

11、4.010-4m3/40010-4m2=0.01 m 由 p= 液 hg 得：p=1.0103kg/m30.01m10N/kg=100Pa 浮力计算题专题专项训练(七)1. 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 = gh = 1.0103kg/m310N/kg0.03m=3

12、00pa(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=gV 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=1.0103kg/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

13、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= = =0.810-3m3= = =1.5103kg/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=1103kg/m310Nkg0.04m=400Pa 浮力计算题专题专项训练(八)1. 某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是 55g，将它们放

14、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 冰=0.9103kg/m3， 水=1.0103kg/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

15、 后 的 体 积 ， 就 是 水 面 下 降 的 体 积 ，即 ：（ 2） m1= 冰 V1=0.9103kg/m35010-6m3=4510-3kg=45g故 m2=m-m1=10g（ 3） 由 水 gV=mg 得V2=V-V1=55cm3-50cm3=5cm3所 以 石 块 的 密 度 =2g/cm3=2103kg/m32.学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动 （p 水 =1.0103kg/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

16、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=75010-3kg10N/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 = 水 gV 排 = 水 gV 木=1.0103kg/m310N/kg125010-6m3=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 =m/V 得 ， 合 金 材 料 的 密 度 ：