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浮力计算题专项训练答案教学教材.doc

1、此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除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=30N3N=27N浮力计算题专题

3、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,航母排开海水的体积减小了多少?解:(1)v=s/t 船员从船头到船尾进行一

4、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;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9.27106N,此时漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少

5、?(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少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=9.27106N,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=1.03103kg/m310N/kg1.5103m3=1.545107N,此时潜水艇的总重力G=F浮=1.545107N,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=900m3(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入6

6、.18106N的海水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=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

7、中,V溢=V蜡,m溢=酒精V溢=0.8103kg/m3510-5m3=0.04kg=40g;(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

8、止时,其下表面距水面0.06m,已知水=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的圆柱形容器的底部。当容器中倒入

9、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=4.010-4m3/40010-4m2=0.01 m 由p=液hg得:p=1

10、.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=300pa (2)圆柱体的质量m=G/g=3N / (10N/kg) = 0.3kg (3

11、)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=12

12、N (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=0.910

13、3kg/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

14、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:只供学习与交流

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