内容正文:
专项提升练习:浮力的综合计算
生活背景类
1.在抗震救灾中,某部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是,冲锋舟自重为6000N,假设每人的平均质量为60kg。求:
(1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?(,g取10N/kg)
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人?
2.2017年5月23日,我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜。有史以来,首次对4000米级的马里亚纳海沟进行深入的现场探查,首次观察到4811米的海底世界。当“蛟龙号”载人潜水器下潜到4500m时(g=10N/kg,ρ=1.0х103kg/m3),求:
(1)“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强;
(2)“蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.05m2,该观测孔受到海水的压力;
(3)“蛟龙号”载人潜水器体积大约 50m3 ,它受到的浮力。
3.古时代就开始利用浮力了,据考古工作者发现,在距今年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如图所示,该独木舟外形可看成一个长方体,它长、宽、高,质量为,,。求:
(1)当独木舟底部距离水面时,底部受到的压强;
(2)独木舟空载时受到的浮力;
(3)独木舟能承载的最大货物的质量。
4.如图甲,2021年11月8日,神舟十三号航天员乘组翟志刚、王亚平成功完成出舱全部既定任务,出舱活动取得圆满成功。为了出舱一刻,航天员们都要在地面上经历“魔鬼式训练”。其中模拟失重水槽训练是其中的一项必修课,模拟失重训练水槽的原理是:通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,模拟失重环境的操作效应。如图乙所示,质量为75kg宇航员,若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg,水的密度为ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)宇航员悬浮在水中时所受的浮力。
(2)宇航员排开水的体积。
(3)宇航服手腕处有一面小镜子,航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面以下5m处,受到的压强多大?
弹簧测力计、实验类
5.如图所示,重为10N的物体挂在弹簧测力计下面,当它一半的体积浸入到水中时,测力计的示数为7.5N,,,求:
(1)物体此时受到的浮力F浮;
(2)物体的总体积V;
(3)物体的密度ρ;
6.正方体物块悬挂在弹簧测力计下,如图甲,当物块有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3.6N;如图乙,当物块浸没水中时,弹簧测力计示数为3N;如图丙,当物块浸没在盐水中时,弹簧测力计示数为2.8N,求:
(1)物体浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)盐水的密度(结果保留1位小数)。
7.如图是小聪利用水(ρ水=1.0g/cm3)和弹簧测力计测量合金块密度的实验情景:弹簧测力计通过细线吊着一个合金块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,将合金块浸没在水中如图乙所示,静止时弹簧测力计示数为1.9N;根据实验情景,求:
(1)金属块受到水的浮力;
(2)金属块排开水的体积(g=10N/kg);
(3)金属块的密度(g=10N/kg)。
模型类
8.一个正方体物体,重为,体积为,用细绳吊着浸没在薄壁圆柱形容器的液体中,绳子的拉力为,如图所示,已知容器的底面积为,取。求:
(1)物体受到的浮力。
(2)物体的密度。
(3)放入物体后,液体对容器底部增加的压强。
9.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:
(1)木块单独漂浮时受到的浮力;
(2)木块单独漂浮时排开水的体积;
(3)物体A的重力。
10.如图甲所示,底面积为200cm2的圆柱形容器内装有适量的水,边长为0.1m的正方体木块漂浮在水面上,木块的下表面距离水面0.06m,求:(g取10N/kg)
(1)木块受到的浮力是多大?
(2)木块的密度是多少?
(3)若在木块上放一金属块,木块恰好没入水中,如图乙,则金属块的重力是多少?
11.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,其上端连有一边长为0.1m的正方体物块A.当容器中水的深度为30cm时,物块A体积的露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)物块A受到的浮力;
(3)往容器内缓慢加水,至物块A刚好浸没在水中,此时弹簧对物块A的作用力F。
简单机械类
12.甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体,底面积为20cm2,高为10cm,重力为5.4N。甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端,AO﹕O