内容正文:
小专题(三) 浮力的综合计算
01 专题概述
浮力的综合计算是力学中的重点知识,计算浮力最常用的是以下三种方法.
1.称重法:F浮=G-F.用弹簧测力计分别测出物体在空气和液体中的重,两次的示数之差即为物体受到的浮力.其中G为物体在空气中时弹簧测力计的示数,F为物体浸在液体中时弹簧测力计的示数.
2.阿基米德原理法:浸在液体里的物体所受的浮力大小等于被物体排开液体所受的重力,即F浮=G排=ρ液V排g.
3.平衡法:F浮=G物.当物体浸在液体中时,如果处于悬浮或漂浮状态,物体所受的浮力大小等于物体自身的重力.
02 专题训练
类型1 称重法算浮力
1.重为8 N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器内的水中,此时弹簧测力计的示数为6 N,已知容器底面积为100 cm2.求:(g取10 N/kg)
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体浸没水中后,容器对水平桌面增大的压强.
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2.如图甲所示,一个底面积为75 cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数F1=15 N:底面积为120 cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5 cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F2=7.5 N.(忽略绳重和附在物体表面上水的重力,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)物体A的密度.
类型2 阿基米德原理法算浮力
3.2017年5月23日,我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜.有史以来,首次对4 000米级的玛利亚纳海沟进行深入的现场探查,首次观察到4 811米的海底世界.当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4 000 m时(g取10 N/kg,ρ海水=1.03×103 kg/m3),求:
(1)“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强;
(2)“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03 m2,该观测孔受到海水的压力;
(3)“蛟龙号”载人潜水器体积大约为50 m3,它受到的浮力.
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4.如图所示,水平地面上有一底面积为1.5×10-2 m2的圆柱形容器,容器中水深40 cm,一个边长为10 cm的正方体