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专题12 浮力的计算
题型演练
题型一 压力差法计算浮力
1.如图所示,一圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到水的压力为22N,上表面受到水的压力为10N;物体所受浮力为 N。
2.用吸管喝水时,用嘴吸插入水中的吸管,使管内的气压减小,水在吸管外的 作用下进入嘴里。在水里加一块冰块,会看到冰块浮在水面上。冰块下表面受到水的压力为2N,此时冰块受到水的浮力为 N(水的密度为1.0×103kg/m3,冰的密度为0.9×103kg/m3,g取10N/kg)。
3.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在水中,上表面受到水的压力F1为5N,下表面受到水的压力F2为15N,两侧受到水的压力相等。求:
(1)正方体受到的浮力;
(2)正方体下表面受到水的压强。
4.如图所示,一个边长为L的正方体物块浸没在密度为ρ的液体中,正方体物块的上表面到液面的距离是h.设正方体上表面受到的压力为F1,下表面受到的压力为F2。请推导出上下两表面的压力差F2﹣F1为多少?
题型二 称重法计算浮力
1.如图所示,弹簧测力计竖直悬挂着物体A静止在空中时示数为8N,物体A浸在水中静止时弹簧测力计的示数为7N。可知物体A浸入水中,下表面受到水的压力为 N。
2.为了探究浮力与物体的密度和液体密度的关系,运用了体积相同,密度不同的A、B、C三个圆柱体,用弹簧测力计测得它们的重力分别为4N、4.5N和5N。在a图中物体A所受浮力大小为 N,比较序号a、b、c的三次实验,可得出结论:浮力的大小与物体的密度 关,比较序号 的三次实验,可得出浮力大小与液体密度的关系。
3.某实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,将圆柱体挂在弹簧测力计下.当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出).根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h的关系图象.(其中h1=5cm)则:
(1)圆柱体的底面积为 cm2.
(2)圆柱体的密度为 g/cm3.
4.小柯学习了浮力的有关知识后,想探究“浮力的大小是否跟物体浸没在液体中的深度有关”于是他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水中),如图甲所示,然后将其逐渐浸入水中,弹簧测力计的示数F随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度h的变化情况如图乙所示。请你帮助他解决下面的问题。
(1)由图乙可知,浮力的大小与物体浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)圆柱体受到的最大浮力是 N。
(3)计算该圆柱体的密度。
题型三 阿基米德原理法计算浮力
1.如图所示,中国第3艘航空母舰“福建号”在江南造船厂下水,航母先在船坞里建造,建造完毕后再往船坞内缓慢注水,待航母自行漂浮后由拖船拖出船坞。在航母漂浮之后,若航母底部距离水面13米,底面积约为3200m2,则航母底部受到海水压力为 N;已知航母满载排水量约8万吨,则航母满载时受到的浮力是 N。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
2.将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F=2.6N,将物块的一部分浸
在水中,静止时弹簧测力计的示数F'=1.8N,如图所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,则物
块浸在水中的体积是 cm3。(取g=10N/kg)
3.如图所示,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,木块A所受浮力的大小是 N,木块的体积是 m3,木块的密度是 kg/m3(g取10N/kg)。
4.如图甲,一薄壁圆柱体容器足够深且容器底面积为350cm2,容器内放有边长为0.1m的均匀正方体物块A(不吸水),随后慢慢向容器中加水,在加水的过程中,物体A对容器底的压强p与所加水的质量m的关系如图乙所示,在整个过程中没有水溢出,且物体A的底面始终与容器中的水面平行(ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物块A的质量;
(2)若向容器内加水2kg时,物块受到浮力为多少;
(3)若向容器中加水2.7kg时,容器底部受到水的压力为多少?
5.如图所示,将边长为10cm、重为18N的正方体金属块浸没在某液体中时,细绳对金属块的拉力为6N,请计算:
(1)正方体金属块所受的浮力F浮;
(2)液体的密度ρ液;
(3)物体下表面处所受液体压强p。
题型四 平衡法计算浮力
1.埃及男子加布尔创造了世界潜水最深记录,他曾下潜至水下深332米的