浮力计算题.pptx

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,3,0.2,米,3,1.8,米,3,F,浮,水,g V,排,1.0103,千克,/,米,39.8,牛,/,千克,1.8,米,3,17640,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,210,3,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,=,1.010,3,kg/m,3,10N/kg0.15m=1.510,3,Pa (4),由,F,浮,G,G,有,水,vg=,F,浮,G,G,水,vg,F,浮,1.010,3,kg/m,3,2.010,3,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=10N,kg),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,=,0,8N,(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,10N,kg=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,10N,30N=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,=0.810,3,kg,m,3,，,水,=1.010,3,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,A,P,甲,P,乙,P,丙,B,P,甲,=P,乙,P,丙,C,P,甲,P,乙,=P,丙,D,P,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,1.510,3,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,9.2710,5,N,V,排,(2),潜水艇没在水中时,海水,g,1.0310,3,kg/m10N/kg1.510,3,m,3,=1.54510,7,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,N,9.2710,6,N,6.1810,6,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,=,水,gv,B,（,3,）（,8,分）体积为,1.010,-3,米,3,的正方体木块，投入如图所示装有水的容器中，静止后露出水面的高度为,510,-2,米，容器的底面积为,0.04,米,2,.,（,g,取,10N/kg,）,求：,木块受到的浮力,木块的重力,投入木块后，容器底增加的压强,若将此木块投入某液体中，露出液面高度为,4,厘米，求这种液体的密度,.,解：木块的边长,a=,木块排开水的体积,V,排,=a,2,(a-h)=0.01,米,2,（,0.01,米,-0.05,米）,=510,-4,米,3,F,浮,=,水,gv,排,=1.010,3,千克,/,米,3,10,牛,/,千克,510,-4,米,3,=5,牛,木块漂浮,G=F,浮,=5,牛,水面上升的高度 ：,增加的压强,p=,水,gh,2,=1.010,3,千克,/,米,3,10,牛,/,千克,1.2510,-2,米,=125,帕,木块排开液体的体积,V,/,排,=a,2,(a-h,3,)=0.01,米,2,（,0.1,米,-0.04,米）,=610,-4,米,3,木块漂浮,F,/,浮,=G ,液,gv,/,排,=G,30,欣儿手头上有完全相同的,l,元硬币,10,枚，为了测出其中一枚硬币的密度，她设计了一个小实验实验器材有空金属筒、量杯和水；主要的实验步骤如下：,A,将,10,枚硬币全部放入水中，此时量杯中水面处刻度如上图所示；,B,将,10,枚硬币放入金属筒中，让金属筒漂浮在量杯中，记下此时水面处的刻度值为,53mL,；,C,将空金属筒放入盛有适量水的量杯中，让其漂浮，记下此时水面处的刻度值为,22mL,(1),合理的实验顺序是,_,（只填字母序号）,(2),由实验可知硬币的密度,_kg,m,3,；,(3),实验中，欣儿运用了下列哪些实验方法,?_,（填字母序号）,A,控制变量法,B,转换法,C,类比法,D,累积法,答案：,(1)CBA,；,(2,分,)(2)7.75103,（,1,分）,(3)BD(2,分，选对一个得,1,分，有错选不得分,),13.,科技小组的同学用长方体泡沫塑料,A,、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型,(,如图,),，总重为,4N,，,A,底部与浮子,B,用细绳相连。水位上升时，浮子,B,下降；水位下降时，浮子,B,上升，使航标灯静止时,A,浸入水中的深度始终为,5cm,，排开水的质量为,500g,，浮子,B,重,0.5N(,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,),求：,(1),泡沫塑料,A,底部,受到水的压强是多少,?(2),航标灯静,止时，浮子,B,体积应为多大,?,13.(1)A,底部受到水的压强：,p=gh=110,3,kg,m,3,。,10N,kg0.05m=500Pa,(2)A,受到的浮力：,F,浮,=G,排,=m,排,g=0.5kg10N,kg=5N,A,对绳子的拉力：,F=F,浮,一,G,A,=5N,一,4N=1N,B,受到的浮力：,F,浮,=G,B,+F=0.5N+1N=1.5N,B,的体积：,4,月,23,日，是中国海军建军,60,周年纪念日，举行海上阅兵仪式，展示了中国海军的军威。如图所示是海上阅兵的部分场景，其中参加演习的某艘军舰排水量为,3000,吨。请你回答以下问题（海水的密度视为水的密度）：,（,1,）当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少,N?,（,2,）卸下一批装备后，这艘军舰排开水的体积减少了,50m3,，那么卸下的这批装备的质量,是多少,kg,？,如图,24,（甲）所示，金属块,A,在水块,B,上，木块恰好浸没在水中。将金属块放入水中，容器底对金属块的支持力是,2,牛；木块静止时，有,2/5,的体积露出水面，如图,24,（乙）所示。已知木块的体积是金属块体积的,5,倍，求：金属的密度和木块的重力。（,g,10,牛,/,千克,),乙图，木块漂浮,F,浮水,G,水,水,gV,排,木,gV,水,代入数据，得：,水,0.6103,千克,/,米,3,（,1,分）,甲图，木块、金属块漂浮,G,木,G,金,水,g,水,gV,水,金,gV,金,（,1,分）,V,木，,V,木,5V,金,金,5,（,水,木,）,代入数据，得：,金,2103,千克,/,米,3,（,1,分）,乙图,G,金,F,浮金,F,支,金,gV,金,水,gV,金,F,支,V,金代入数据，得：,V,金,210-4,米,3,V,木,5V,金,110-3,米,3,（,1,分）,G,木,gV,木,0.6103,千克,/,米,310,牛,/,千克,110-3,米,3,6,牛,（,1,分）,