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10章专题训练(浮力相关计算)
1.体积均为200cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8N,合金块重为6N,则木块受到的浮力为________N,合金块受到的浮力为________N.
2.一长方体物块浸没在水中,受到的浮力为98 N,已知上表面受到的压力是50 N,则下表面受到水的压力为( )
A.48 N B.50 N C.98 N D.148 N
3.如图所示,弹簧测力计下悬挂重为16 N的物体,当把物体浸没在水中时,测力计的示数为10 N,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)物体受到水的浮力。
(2)物体排开水的体积。
4.游泳时,有的人会有这样的体验:当人站立在水中且身体要浸没时,池底对脚的支持力几乎为零.假如一位重500N的同学正在体验这种感觉,此时他受到的浮力方向为________,大小约为________ N,排开水的体积约为________ m3(g=10N/kg,水的密度1.0×103kg/m3).
5.小明同学利用上面器材进行了浮力的探究实验:
图6-Z-4
(1)图中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出它的________大小.
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中,如图B所示,合金块所受浮力是________N.
(3)比较图B和图C可知,合金块在水中所受浮力与浸没的________无关.
6.将一个质量为600 g、边长为10 cm的正方体物块浸没于水中,使物体上表面离水面30 cm。求:(g取10 N/kg)
(1)正方体物块下表面受到的压强。
(2)正方体物块上下表面受到的压力差。
(3)放手后,正方体物块最终静止时受到的浮力。
7.在水平地面上放一只木桶,桶里装满水,水面与桶沿儿齐平.然后轻轻向水面上放一段2千克的圆木(取g=10 N/kg)
(1)求圆木受到的浮力;
(2)从桶中溢出的水的质量.
8. 把一块质量为158 g的实心铁块放入盛煤油的容器中,铁块浸没在煤油中,则煤油对铁块的浮力为多大?(ρ铁=7.9×103 kg/m3,ρ煤油=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
9.在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。(海水的密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为2700 m3,求船自身的重力。
(2)在一次破冰行动中,当船体冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为8 m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?
10.首批双人版水陆两栖车于2016年1月登陆中国,如图所示,该车质量约为900kg.两人(质量共为150kg)驾驶它在水面静止时,两栖车受到水的浮力为______ N,浸入水下的体积为___m3.(ρ水=1.0×103kg/m3)
11.体积相等的甲、乙两实心物体,其密度分别是0.8×103kg/m3和1.2×103 kg/m3,同时投入水中,静止后所受浮力之比为________;如果甲、乙两物体的质量相等,则在水中静止后所受浮力之比为________.
12.一个空心金属球的质量是0.5kg,体积是6×10-4m3.把它投入水中,静止时它将
A.漂浮在液面上 B.悬浮在液体中
C.沉入水底 D.以上三种情况都有可能
13.如图所示,某型号冲锋舟质量为180 kg.求:(g取10 N/kg)
(1)冲锋舟所受到的重力.
(2)该冲锋舟在水平地面上时,与水平地面的接触面积为2 m2,它对水平地面的压强.
(3)该冲锋舟的排水量是1.2 t,表示它满载时排开水的质量是1.2×103 kg,它满载时受到的水的浮力.
答案
1.1.82
2.D
3.(1)F浮=G-F=16 N-10 N=6 N。
(2)由F浮=ρ水gV排得V排===6×10-4 m3。
4.竖直向上 500 5×10-2
5.(1)重力 (2)0.5 (3)深度
6.(1)物块上表面离水面30 cm,
物体下表面距水面h=10 cm+30 cm=40 cm=0.4 m,
则物体下表面受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m=4×103 Pa。
(2)根据浮力产生的原因:物块上下表面受到的压力差,F下-F上=F浮,
物块的体积V物=(10 cm)3=103 cm3=10-3 m3,
由阿基米德原理:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N,即F下-F上=10 N。
(3)物块质量m=600 g=0.6 kg,
物块的重力G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N,
则物块浸没时受到的浮力大小大于重力,所以放手后,物块上浮,最后漂浮。静止时浮力大小等于自身的重力,即静止时受到的浮力为6 N。
7.(1)20N (2)2kg
8. 铁块的体积:
V铁===20 cm3.
由于铁块浸没在煤油中,
故V排=V铁,则铁块浸没在煤油中受到的浮力:F浮=ρ煤油gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-5 m3=0.16 N.
9.(1)F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2700 m3=2.7×107 N;
因为船漂浮,所以G=F浮=2.7×107 N。
(2)当船的排水体积变为原来的三分之一时,F浮′=ρ水gV排′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2700 m3×=9×106 N,
船对冰层的压力:F=G-F′浮=2.7×107 N-9×106 N=1.8×107 N,
破冰船对冰层的压强:p===2.25×106 Pa。
10.10500 1.05
11.4∶5 6∶5
12.A
13.(1)1800 N (2)900 Pa (3)1.2×104 N
6
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