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素养综合练测16 浮力的相关计算
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木块
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铁块
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不变
不变
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一、选择题
1.用弹簧测力计在空气中称一个金属球,重力为12N。当把金属球的一半体积浸入水中时,弹簧测力计的示数为5N,把金属球直接投入水中自由静止时,金属球受到的浮力是( )
A.14N
B.12N
C.7N
D.5N
2.在弹簧测力计下悬挂一个实心小球,弹簧测力计的示数是9N。把实心小球浸没在密度为0.8×103kg/m3的煤油中,弹簧测力计的示数是5N,(g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.小球受到的浮力是5N
B.小球的质量是0.5kg
C.小球的体积是5×10-4m3
D.小球的密度是1×103kg/m3
3.(易错题)如图所示,在容器中放一个上、下底面积均为10cm2、高为6cm,体积为80cm3的均匀对称石鼓,其下底表面与容器底部完全紧密接触,石鼓全部浸没于水中且其上表面与水面齐平,(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)则石鼓受到的浮力是( )
A.0N B.0.2N C.0.6N D.0.8N
4.如图所示,将高为4cm、底面积为25cm2的长方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内。待木块静止时,从杯中溢出60g的水。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)下列说法错误的是( )
A.木块受到的浮力为0.6N
B.木块的密度为0.6×103kg/m3
C.木块露出水面的体积为60cm3
D.木块下表面受到水的压强为240Pa
5.(双选)如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6N。将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4N,将这一鹅卵石没入溢水杯后弹簧测力计的示数为0.9N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)下列说法正确的是( )
A.图丙中溢水杯溢到小桶中的水的质量为50g
B.图丙中浸没在水中的鹅卵石所受浮力为2.3N
C.图丁中弹簧测力计的示数F应为7.4N
D.鹅卵石的密度为2.8×103kg/m3
二、填空题
6.一铁块的体积为200cm3,全部没入水中时,排开的水重为 N,受到的浮力为 N;当它一半体积没入水中时,它受到的浮力为 N。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
7.小萍将重均为20N的实心铁块和木块放入水中,静止后 受到的浮力大,浮力大小是 N;小勇将体积均为20cm3的实心铁块和木块放入水中,静止后 受到的浮力大,浮力大小是 N。(ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ木=0.5×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
8.用密度为0.4×103kg/m3的泡沫制作长2m、宽1.5m、厚30cm长方体简易浮桥,浮桥在河水中最大承重为 kg(ρ河水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg);此浮桥空载时分别放到海水和河水中,下表面受到的压强分别为p海和p河,则p海 p河(选填“>”“<”或“=”)。
三、计算题
9.如图所示是我国“奋斗者”号载人潜水器,它于2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底10909m,创造了中国载人深潜新纪录。完成作业后,通过抛卸舱外的两块压载铁可实现无动力状态下匀速上浮。若潜水器抛卸压载铁前的总质量为25t,抛卸的两块压载铁总质量为1t。(潜水器在海水中上浮时不计海水对它的阻力,ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)潜水器下潜至10000m时,海水对面积为3×10-2m2的观测窗产生的压力;
解:潜水器下潜至10000m时,海水对其产生的压强:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa,
由p=eq \f(F,S)可得,观测窗受到的压力:F=pS=1×108Pa×3×10-2m2=3×106N;