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浮力计算专题训练
方法一:称重法
甲图中示数为F1,乙图中示数为F2,求物体在乙图中物块所受浮力。
甲图中F1实际上是丙图中的_________,
乙图中F2实际上是丙图中的_________,
故:F浮=__________________。
1.小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示); 将物块浸没在水中, 静止时弹墴测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求 :
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
2.学习了密度和浮力的相关知识后,小明利用弹簧测力计、合金块、细线等,先后测量出合金块和煤油的密度。他们的做法是:在弹簧测力计下面挂一个大小适度的合金块,测出它的重力为4N,然后分别将合金块完全浸没在水和煤油中,静止时弹簧测力计示数如图所示。(g=10N/kg)
(1)求合金块的质量;
(2)求合金块的密度;
(3)求煤油的密度。
3.如图甲所示,在底面积为10﹣2m2的容器中有一重物,现利用弹簧测力计将其拉出水面,弹簧测力计的示数F随时间变化的图象如图乙所示,根据图象信息,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)物体被拉出水面之前受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体被拉出水面后,由于水面降低,容器底受到水的压强减小了多少。
方法二:阿基米德原理(公式法)
阿基米德原理不仅适用于液体,也适用于气体。
写出阿基米德原理扩展式。
F浮= ________= _________=____________。
4.4月12日上午,中央军委在南海海域隆重举行海上阅兵,48艘战舰铁流澎湃,76架战机振翅欲飞,10000余名官兵雄姿英发……中国首艘航母辽宁号(如图所示)参加了阅兵,辽宁号航母标准排水量55000t,满载时排水量67500t,吃水深度10.5m,最大航速32节。求:(g取10N/kg,海水密度取1.0×103kg/m3)
(1)航母水下10m深处所受水的压强;
(2)航母满载时所受水的浮力及排开水的体积。
5.市面上有一种防溺水手环,如图,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,手环内气瓶的CO2会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四,已知某运动员质量m人=51kg,平均密度ρ人=1.02×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略手环体积和自重,求:
(1)该运动员的重力;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。
6.人们在春节、元宵节等节日放孔明灯(类似于热气球),把各种祝福的话写在灯罩上,点燃后放飞到空中来祈求幸福美满,如图所示,已知某孔明灯包装质量(包含固体燃块)为100g,灯的体积为0.2m3。空气的密度为1.29kg/m3,g取10N/kg,当孔明灯完全张开匀速上升时(设燃块的质量不变),求:
(1)灯受到空气向上浮力的大小;
(2)灯内热空气受到的重力。
方法三:平衡法(浮沉条件)
平衡法只适用于物体处于悬浮或漂浮状态时。
(要先判断物体所处的状态)
写出甲、乙两种状态浮力的计算方法: F浮= _______。
7.如图所示,一体积为1.25×10﹣4米3、质量为0.075千克的木块,漂浮在一个容器的液面上,此时木块的体积露出液面。求(1)求液体对木块的浮力大小。
(2)若对木块施一竖直向下的压力F,使木块恰好浸没,求压力F的大小。
(3)若撤去压力F,在木块的下方用绳悬吊一密度ρ=6×103千克/米3的合金块,并恰好使木块浸没,求合金块的质量m。
8.如图所示,小金将一段质量分布均匀的长方体木块放入水中,此时木料竖立漂浮在水面上。已知木块的重力为200N,高度为40cm,底面积为1000cm2。当小金将物体A放在木块上方时,木块露出水面高度为10cm。设木块不吸水,且上表面始终与水面保持水平,求:
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