内容正文:
专题训练---浮力计算的四种方法
一 称重法计算浮力
1.(2020西藏)在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中,如图甲所示,某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块,静止时弹簧测力计的示数F1=2.2 N,再将物体浸没在酒精中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.4 N,如图乙所示,则物体在酒精中受到的浮力是 N,物体的体积是 m3。(酒精的密度为0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)
2.如图甲所示,小宇用弹簧测力计吊着金属块逐渐放入水中,图乙反映了这个过程中弹簧测力计示数随金属块浸入深度的变化情况。分析图像,问:(g取10 N/kg)
(1)金属块的质量是多少?
(2)金属块浸没在水中时所受的浮力是多大?
二 压力差法计算浮力
3.如图所示,用细绳将一物体系在容器底部,若物体上表面受到水向下的压力为4 N,下表面受到水向上的压力为14 N,则物体所受浮力为( )
A.4 N B.6 N C.10 N D.7 N
4.张老师在研究浮力产生原因时,做了如下实验,如图所示是由容器A和B构成的连通器,B容器底的中间部分有一个面积为80 cm2的方形孔,将密度为0.6 g/cm3、边长为10 cm的正方体木块放在B容器中,且把容器底的正方形孔覆盖,然后向B容器缓慢注入15 cm深的水,发现木块没有上浮,静止在B容器底部。(g取10 N/kg)
(1)求B容器中水对木块压力的大小和方向。
(2)为使B容器中的木块上浮,至少需要在A容器中注入距离B容器底多深的水?
三 利用阿基米德原理计算浮力
5.放在水平桌面上的量筒中盛有120 cm3的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒中水面上升到170 cm3处。则金属块的体积为 cm3,所受浮力为
N。(g取10 N/kg)
6.如图所示,把一个边长为10 cm的正方体木块放入水中,静止时,木块有的体积浸入水中,此时木块受到的浮力是 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
7.(2020百色)如图所示,将悬挂在弹簧测力计上的实心铝球浸没在装满水的溢水杯中,铝球静止时,弹簧测力计的示数为3.4 N,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,铝的密度ρ铝=2.7×103 kg/m3,则铝球的体积为 m3,铝球浸没在水中时所受到的浮力为
N。
8.如图所示是中国第一艘航母“辽宁舰”,它满载时的吃水深度为10 m,满载时的排水量达6.75×104 t。ρ海水取1.0×103 kg/m3。求:(g取10 N/kg)
(1)“辽宁舰”满载时受到海水的浮力。
(2)当一架质量为20 t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少。
四 利用沉浮条件计算浮力
9.将重为4 N的小球放入装有水的容器中,静止时的状态如图所示,则小球所受浮力的大小为 N,小球的体积为 m3。(g取10 N/kg)
10.(2020宜宾)如图所示,盛满水的容器放在水平面上,一个体积为50 cm3,密度为0.6×103 kg/m3的不吸水的木块漂浮在水面,木块所受浮力大小为 N,木块漂浮时有
cm3体积露出水面。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
图
11.体积均为200 cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图0所示,已知木块重为1.8 N,合金块重为6 N,则木块受到的浮力为 N,合金块受到的浮力为 N。(g取10 N/kg)
12.如图1所示,木块用细绳系于容器底在水中保持静止,木块所受重力为8 N,细绳对木块的拉力为2 N,求:(g取10 N/kg)
(1)木块受到的浮力。
(2)木块的密度。
(3)若剪断细绳,木块再次静止时露出水面的体积。
答案解析
1.0.8 1×10-4
2.(1)由图像可知,金属块的重力为G=5 N,
金属块的质量为m===0.5 kg。
(2)当h=6 cm时,金属块全部浸入水中,弹簧测力计的拉力为F拉=2 N,
金属块受到的浮力为F浮=G-F拉=5 N-2 N=3 N。
3.C [解析] 浮力产生的原因是物体所受上下表面的压力差,则F浮=F向