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浮力基础计算题练习
一、计算题
1.如图所示,水平放置的平底柱形容器A底面积是100cm3,内部装有一些水,不吸水的木块B重5N,被一根体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,此时木块浸入水中的体积为木块总体积的0.6倍,细线受到的拉力为1N。求:
(1)木块B受到的浮力;
(2)木块B的密度;
(3)剪断细线,当木块静止时,水对容器底部压强的变化量。
2.(2023·山东德州一模)近年来我国在深海探测领域取得了重大成果。“海翼号”滑翔机就是其中之一,它拥有了1000米级、7000米级等多种型号,可搭载各类传感器,可以在高危环境中执行高风险任务,它不断刷新下潜深度,目前它的最大下潜深度为7076米。若“海翼号”滑翔机的质量为60kg,体积为0.07m3。(海水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)“海翼号”滑翔机下潜到最大深度时受到海水的压强是多少Pa?
(2)“海翼号”滑翔机携带传感器下潜到最大深度时,传感器的表面积为10cm2,则传感器受到海水压力是多少N?
(3)“海翼号”滑翔机从水下7000米减速下潜到最大深度的过程中受到的浮力是多少N?
3.(2023·福建福州模拟)“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲,制作了一台“浮力秤”,用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm,底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示,将浮力秤放入水中,静止时浸入水中的深度为8cm,已知:,g=10N/kg。求:
(1)当秤盘不放物体时,浮力秤下表面受到水的压强;
(2)浮力秤的重力;
(3)浮力秤能测物体的最大质量。
4.某同学制作了一个密度计,如图甲所示,密度计质量m=10g,长度L=16cm,把这个密度计放入水中,密度计竖直漂浮,静止时露出水面的长度L1=8cm,如图乙所示;把该密度计放入密度未知的液体A中,密度计静止时露出水面的长度L2=9.6cm,如图丙所示,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)密度计放入水中时所受浮力大小;
(2)液体A的密度。
5.(2023·云南临沧三模)底面积为200cm2、重为5N的平底圆柱形容器内装有10cm高的水放置在水平桌面上,现将体积为300cm3的木块A轻轻放入容器内的水中,静止后木块A体积的浸没在水中,如图甲所示,若将一重为3N的实心物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)图甲中木块A受到的水的浮力;
(2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
6.如图所示,底面积为200cm2,重为10N的薄壁柱形容器,放在水平桌面上,把边长为10cm的实心正方体A(不吸水)用细线悬挂固定在容器正上方静止时,绳子的拉力为24N,此时容器内水深12cm,已知正方体A的密度,求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)正方体A排开水的体积;
(3)容器对桌面的压强。
7.“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为300g,底面积为30cm2,高度为15cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)将杯子开口向上竖直漂浮在水中时(水未进入杯内),杯子受到的浮力;
(2)此时杯子浸入水中的深度是多少;
(3)此浮力秤能称物体的最大质量是多少;
(4)将玻璃杯开口向上放入一装满水的溢水杯中,并使之完全沉没于水中,测得溢出水的重力为1.2N,求玻璃的密度。
8.某水底打捞作业中,需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水,如图甲所示,将一传感器固定,钢丝绳B的上端与传感器连接,下端与石柱A固定,不计绳B的质量和体积,传感器可以显示出绳B中拉力大小,如图乙所示是钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像(水的阻力忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求
(1)石柱沉在水底时受到的浮力;
(2)石柱的横截面积;
(3)石柱的密度。
9.如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重为10N、底面积为200cm2、溢水口距杯底20cm,内装水的深度为18cm,将一边长10cm,密度为0.6×103kg/m3的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度。求:(ρ水=1×103kg/m3)
(1)木块放入水中前,静止在水平面上时对水平面的压强;
(2)放入水中静止后木块所受浮力;
(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压力。
10.图甲为盛水的烧杯,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体逐渐浸入水中.整个过程中弹簧测力计示数F与