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专题训练18 压强、浮力综合计算
1.在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490g,浸没在水中称时,测力计示数为4.5N。求:
(1)王冠受到的重力是多少?
(2)王冠浸没在水中受到的浮力是多少?
(3)若王冠体积为40cm3,它的密度是多少?
2.在“想想做做”教学活动中,老师组织学生开展了用橡皮泥进行“造船”比赛活动。要求每个学生用一块质量为60g、密度为1.5×l03 kg/m3的橡皮泥造一艘小船,然后把图钉或者螺母、沙粒等当做“货物”装进去,看谁的小船装载的“货物”最多,最后是小华同学造的小船以装载了100g的“货物”获胜,如图所示。求:
(l)这块橡皮泥直接放入水中所受到的浮力。
(2)小华“造”的小船装载100g货物时受到的浮力。
(3)根据上面的计算,说一说用钢铁造的船能浮在水面上的道理。
3.潜水艇能潜入水下,进行侦察和袭击,是一种重要的军用舰艇。某型号潜水艇体积达2000m3,可潜入水下300米深,问:
(1)在300m深的水下,潜水艇受到水的压强是多大?所受水的浮力是多少?(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)潜水艇在水中上浮过程中(未露出水面),浮力如何变化?为什么?所受压强如何变化?为什么?
4.某同学用圆柱体容器制作了一个测量物体质量的装置.它的底部较重,可以竖直漂浮在水面,总质量为0.21kg、底面积为3×10-3m2,不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线,如图甲.请解答下列问题:(g取10N/kg)
(1)不放物体时,该装置所受的浮力是多大?
(2)如图乙所示,在该装置中放入一个体积为1.5×10-5m3的物块A,它的底部在水面下的深度h=0.11m.此时,该装置受到的浮力是多大?与水面所对应位置处的刻度线应标多少g?
0
甲
0
A
h
乙
(3)物块A的密度是多少?
5.潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,如图是某型号的潜水艇的截面图,潜水艇两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中排水来实现下沉或上浮(ρ海水=1.03×103kg/m3;g=10 N/kg)
(1)如果水舱没有充海水时,潜水艇的总质量为9.27×105kg,此时潜水艇漂浮在海面,求潜水艇排开海水的体积;
(2)在某次海上演习时,若潜水艇底部某处距海面的深度为300 m,求该处受到海水的压强。
6.小东同学有一块质量是60g的奇特的小石头,他学习了浮力的知识后,想测出这石头的密度.小东做法如下:他用细绳系住石头,把石头慢慢放入深为8cm的盛满水的烧杯中,直到浸没,如图所示,同时有部分水从烧杯中溢出,他用天平测出了溢出的水质量为30g。请你帮他计算:(取水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)小石头没有放入烧杯前,烧杯底受到水的压强是多大?
(2)小石头浸没在水中时受到的浮力是多大?
(3)小石头的体积有一半浸入水中时,细绳的拉力是多大?
(4)小石头的密度是多大?
7.如图所示,某同学在一薄壁平底玻璃管中装入沙子,管口密封,制成一个“密度计”,用来测量液体密度。已知,试管和沙子总质量为40g, 试管底面积为2.5cm2。当放入某未知密度的液体中静止时,“密度计”漂浮在液面上,浸入液体中的体积为50cm3。(提示:计算中取g=10N/kg)
(1)“密度计”受到的浮力是多大?
(2)这种液体的密度是多大?
(3)液体对“密度计”底面的压强是多大?
8.如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、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?
9.江津区中山镇有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目。游戏者被关进了一个直径2.5m的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推进水中,游戏者在球中玩耍时,球始终浮在水面,如图所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3,塑料球和球内气体的质量共计为15kg,若某次游戏中游戏者的质量为55kg,求:
(1)塑料球在水中所受的浮力是多少?
(2)塑料球排开水的体积为多少?
(3)水面下10 cm深处水对塑料球的压强为多少?
10.上周学校购买了一批水龙头,据商家说材料是铜质的,实验室的老师组织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它的重力为1.6N,再把这个水龙头浸没在水中,如图所示,这时弹簧测力计的读数为1.4N。
求:(1)每个水龙头的质量是多少?
(2)这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这批水