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浮力的计算
1.如图所示是一种木质圆柱形“菱桶”,是江南地区采菱时的载人工具。已知菱桶的底面积为2米2,高约25厘米,质量为20千克,请通过计算回答问题:
(1)一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力是多少?
(2)若图中采菱人的重量为600牛,为了保证安全,“菱桶”露出水面高度不能低于5厘米,则“菱桶”内最多可放多少千克的菱角?
2.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?
3. 2021年7月,河南省郑州市连遭暴雨袭击引发全民关注,造成了重大的人员伤亡和经济损失。救援队通常利用冲锋舟转移民众至安全地区,如图所示。已知某一型号冲锋舟的质量为300千克,最大排水体积为1.2米3。试回答以下问题:(河水的密度为1.0×103千克/米3)
(1)洪水是我国危害最大的自然灾害之一,以下关于洪水的说法错误的是_____
A.持续性暴雨和台风是引发洪水的主要自然因素
B.破坏植被会使洪水的危害性增大
C.人类活动不会对洪水造成影响
(2)一艘上述型号的空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大?
(3)假设一个成年人的质量为60千克,为了保证安全,该冲锋舟最多能载多少个成年人?
4.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?
5.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?
6.如图所示,密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
(1)水对木块产生的浮力大小。
(2)木块浸入水中的体积。
7.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?
8.水平桌面上放置一底面积为100cm2,重为6N的柱形容器,容器内装有20cm深的某液体,将一体积为400cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10N,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图),弹簧测力计示数变为5.2N。(柱形容器的厚度忽略不计,容器内液体没有溢出,物体未接触器底)求:
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)容器内液体的密度;
(3)物体浸没时容器对桌面的压强。
9.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没在如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度
10.弹簧测力计能测力大小,也能“测”物质密度。如图,用细线系住金属块挂在弹簧测力计上,先后在空气中、浸没在水和盐水中测量,读数分别为F1=2.7N、F2=1.7N,F3=1.5N。请求出:
(1)金属块在水中受到的浮力;
(2)金属块的密度;
(3)盐水的密度。
11.某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台,浮力秤”,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为0.01平方米,小筒的高度是0.2米,小筒和秤盘总重为 6N。
(1)秤盘上不放物体,此时浮力秤浸入的深度是多少?(即零刻度线所在位置)
(2)该浮力秤最多能称量多少质量的物体?(即量程)
12.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 = 乙(选填“<”、“=”、“>”)。
(4)当乙水池内注水深度达到0.8米时,求乙中木块所受的浮力。
13.如图是小勇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。