内容正文:
5、 浮力计算专题
1.一个质量为200g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时,从杯中溢出了80g酒精。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)则:
(1)物体所受的浮力为多大?
(2)该金属块的体积为多少?
(3)如果把该金属块浸没到盛满水的烧杯中,此时金属块受到的浮力大小是多少?
2.我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,采用100马力V型水冷涡轮增压柴油机,安装了先进的火控系统和多种光电技术应用,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克具有潜渡功能,坦克重40t,高2.3m,每条履带与地面的接触面积为2m2。请利用给出的数据,求:(g取10N/kg)
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强;
(2)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受的河水的压力;
(3)坦克在该河段水中潜渡时,坦克对水平河床的压力为105N,该坦克的体积是多大?
3.如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169 号(武汉舰),它是 052B 型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×103t,当驱逐舰以20m/s 的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。海水密度近似取 1×103 kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)船底在水面下3m 深处,船底受到的海水的压强p;
(2)驱逐舰满载时,受到的浮力F浮;
(3)驱逐舰满载时,排开海水的体积V排;
(4)驱逐舰满载时以20m/s的速度匀速航行,驱逐舰的功率P。
4.自工信部正式发放5G商用牌照后,标志着中国正式进入5G时代。随着5G通信技术高速发展,人们选择生动的短视频实时发布共享也变成了一种热潮。曾经在网络上就有这样一则视频:将口罩和铝盒蜡烛绑在一起,做成一个“口罩热气球”。当点燃蜡烛后,“口罩热气球”将带着铝盒蜡烛一起升空,如图甲所示。一般成人口罩标准尺寸:18cm×9cm,可估出“口罩热气球”的体积约为800cm3,如图乙所示。已知空气密度约为1.29kg/m3,口罩和铝盒蜡烛的总质量约为100g,g取10N/kg。求:
(1)“口罩热气球”在空气中所受浮力的大小;(结果保留两位小数)
(2)请你利用所学知识和上述数据,判断“口罩热气球”能否升空。请写出计算、推理过程和结论。
5.如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,底面积为300cm2,装有8cm深的水放在水平面上,现将一质量为1.6kg,高为20cm,底面积为100cm2的均匀长方体物块竖直放入容器中,受到容器的支持力为4N,如图乙所示。
(1)长方体物块的密度是多少kg/m3?
(2)此时物体排开水的体积是多少m3?
(3)保持水的质量不变,若想要物体漂浮在水面上,则容器的底面积不能超过多少m2?
6.某科研小组为了找到制造军工产品的材料,首先需要研究某种物质的属性于是将由该物质制成的体积为2.0×10-3m3、重12N的物体用细线系在盛有水、底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,使其浸没在水中,如图所示。(已知;细线的质量不计)求:
(1)该物体的密度是多大?
(2)物体浸没在水中时细线的拉力大小?
(3)剪断细线,待物体静止后水对容器底的压强变化了多少?
7.如图甲所示,用弹簧测力计吊着一长方体物块从空中匀速下放到盛水的圆柱形容器中(物块始终未与容器底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F随物块下降高度变化的关系如图乙所示。(,g取10N/kg)求:
(1)物块完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块的密度。
8.如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,已知烧杯的底面积为,该过程中弹簧测力计示数F随圆柱体上升高度h的关系如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)该圆柱体受到的最大浮力为多大?
(2)圆柱体的体积多大?
(3)圆柱体的密度多大?
9.如图甲所示,圆柱体石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随圆柱体下降高度h变化的图像(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是多少?
(2)圆柱体石块的体积是多少?
(3)圆柱体石块的密度是多少?
10.甲为一个薄壁容器,该容器的底面积为100cm2,高12.5m,现向其中倒入质量为1000g的水,将一个木块 A(不吸水,如图乙)放入容器内漂浮,此时从容器中溢出 400g 的水,将一个重 6.5N 的物体 B 放在木块 A 上,木块 A 恰好没入水中,如图丙所示。(g 取 10 N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)将木块 A 放入水中后,水对容器底部的压强增加了多少?
(2)木块 A 的密度是多少?
11.某同学想测量一种液体的密