浮力综合-科学暑假精品课（浙教版）

浮力综合 [知识目录] 模块一：浮力的计算方法 1 模块二：浮力与压强 4 模块三：液面变化问题 6 【巩固训练】 8 [知识掌握] 模块一：浮力的计算方法 1.浮力计算的方法 （1）二次称量法：F 浮= ； （2）阿基米德原理法：F 浮=G 排= = ； （3）压力差法：F 浮= ； （4）漂浮或悬浮条件：F 浮= 。 [例题1] （2022秋•西湖区校级期中）如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力，g取10N/kg，则下列说法不正确的是（　　） A．石料的质量为140kg B．石料恰好完全浸没时所受浮力为500N C．石料的密度为1.8×103kg/m3 D．该石料立于水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa [例题2] （2021秋•杭州期中）港珠澳大桥是连接香港、珠海、澳门的超大型跨海通道，大桥在水下施工时，要向水中沉放大量的施工构件。现将边长2m的正方体沉入水中，在下沉过程中，其下表面到水面的距离为h（如图甲），钢绳拉力、物体所受浮力随着h的增大而变化（如图乙）。下列选项说法正确的是（ρ水＝1.0×l03kg/m3，g＝10N/kg）（　　） A．表示正方体构件所受浮力变化的图像是① B．该构件浸没在水中所受浮力为4×104N C．该正方体构件的质量为16吨 D．该构件的密度是1.5×103kg/m3 [例题3] （2022秋•诸暨市期中）如图是小宝研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中（水未溢出），得到F与h的关系图像如图中实线所示。（g＝10N/kg） （1）物体A重为3N，将它放在水平桌面上时对桌面的压强为多少帕？ （2）完全浸没时，A受到水的浮力及密度为多少？ （3）小宝换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出如图中虚线所示图像，则该液体密度为多大？ [例题4] （2022秋•永康市期末）小杭同学有一张总体积为0.3平方米的质量分布均匀的长方体塑料泡沫床垫，将其放入水中时，床垫有1/5体积浸没在水中，求： （1）此时床垫受到的浮力多大？ （2）床垫的密度是多少？ 模块二：浮力与压强 1.对容器底部的压力 当物体放入容器中且漂浮或悬浮时，液面上升，上升后的高度为 h，此时容器受到的压力为 F， 则F= ； 当物体放入容器中且沉底时，液面上升，上升后的高度为 h，此时容器受到的压力为 F，则 F= ； 2.台秤问题 将物体放入台秤上盛水的烧杯中时，烧杯中液面上升，台秤示数 ，弹簧测力计示数减小，且增大和减小的数值 ，均为 。 [例题5] （2023•杭州模拟）在弹簧测力计下挂一实心圆柱体，圆柱体的下表面刚好接近水面（未浸入）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙。（g取10N/kg） （1）圆柱体受到的最大浮力； （2）圆柱体的密度； （3）若圆柱形容器的底面积是5cm2，由于圆柱体的完全浸没，水对容器底部的压强增大了多少？ [例题6] （2021•拱墅区模拟）如图所示，圆柱形容器底面积是200cm2，里面装有水，水深为0.5m，水中有一个不吸水的实心塑料块被细线系着，塑料块的体积为5×10﹣3m3，塑料块的密度为0.6×103kg/m3，g＝10N/kg，试求： （1）此时塑料块受到的浮力是多大？ （2）此时绳子的拉力。 （3）绳子剪断前后水对容器底的压强变化了多少？ [例题7] （2023春•定海区校级月考）如图甲所示，正方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，直到距水面上方一定高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。根据图像信息判断，下列说法正确的是（　　） A．该金属块重力的大小为34N B．浸没在水中的金属块受到的浮力大小是54N C．该金属块的体积是2×10﹣3m3 D．在t1至t2时间段金属块底部所受液体的压强逐渐增大 [例题8] （2023春•西湖区校级月考）如图所示，有个足够大的水池，在其水平池底以不同的方式放置一个木块，木块规格为1米×1米×2米，密度为0.6×103千克/米3。 （1）木块的重力是多少牛？ （2）未注水时，甲中木块对水平池底的压强为多少帕？ （3）甲、乙两种放置方式，往水池内加水，木块漂浮时，木块排开水的体积甲