内容正文:
必刷专题 浮力(绳子、弹簧类型)(三)
类型一、下方有绳子
1.在水平桌面上有一个盛有水的柱形容器,其底面积为,将一体积为1000cm3的木块用细线系住没入水中如图甲所示,此时容器中水深为30cm。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示。求:
(1)甲图中木块受到水的浮力;
(2)木块的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
2.如图所示,往底面积为100cm2的容器中加入一些水,再将一个质量为500g,体积为600cm3的物块用轻质细线拉住,让其浸没在该柱形容器中,求:
(1)物块受到的浮力;
(2)细线对物块的拉力;
(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积;
(4)剪断细线,待物块静止后,水对容器底部压强变化量。
3.如图所示,体积为500cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对木块的拉力为2N,此时水的深度为20cm.(取g=10N/kg)求:
(1)水对容器底的压强.
(2)木块受到水的浮力.
(3)木块的重力
(4)木块的密度
4.如图所示,体积为1000cm3的长方体木块浸没在底面积为200cm2装有水的柱形容器中,此时水的深度为20cm,剪断细线后木块露出水面(取g=10N/kg)求:
(1)细线末断时水对容器底的压强;
(2)木块的密度;
(3)细线末断时细线的拉力;
(4)剪断细线前后水对容器底压强的变化量。
类型二、下方有弹簧
5.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部的压强p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示;液体压强公式p=ρgh。
6.如图所示,用长度为 12cm 的弹簧将边长为 10cm 的正方体物块 A 的下表面与底面积为 200cm 2的薄壁圆柱形容器底部相连,容器质量不计且足够高。正方体物块 A 竖直压在弹簧上且不与容器壁接触,此时弹簧的长度为 3cm;然后向容器内部缓慢倒入水,当弹簧的长度恰好恢复到原长时停止倒水;然后将一物块 B 压在正方体物块 A 上,此时弹簧缩短了 0.5cm。(已知:弹簧受到的力每改变 1N,其长度就改变 1cm,上述过程中弹簧始终在竖直方向伸缩,且撤去其所受力后,弹簧可以恢复原长,不计弹簧的体积和质量)。求:
(1)正方体物块 A 的重力;
(2)弹簧的长度恰好恢复到原长时,所加水的质量;
(3)物块 B 压在正方体 A 上时,容器对地面的压强。
7.如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上.已知物体的边长为10cm.弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙所示.向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm.求:
(1)物体受到的水的浮力.
(2)物体的密度.
(3)打开出水孔,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水孔.求放水前后水对容器底部压强的变化量.
8.如图所示,边长5cm,密度是的正方体木块与弹簧连接,弹簧的另一 端固定在圆柱形容器的底部。慢慢向容器中注水,当弹簧恢复原长的时候,液面高度是10cm。g取。求:
(1)此时容器底部受到水的压强是多少?
(2)此时木块受到的浮力是多少?
(3)弹簧原长是多少?
类型三、上方有绳子
9.底面积为S的圆柱形薄壁容器内装有密度为的液体,密度为、横截面积为、高度为的圆柱形物块由一段非弹性细线与天花板相连,且部分浸入液体中,此时细线刚好被拉直,如图所示。打开容器底部的抽液机匀速向外排液。请解答下列问题:
(1)细线刚好被拉直时,物块浸入液体中的深度;
(2)推导出细线被拉断前,细线对物块拉力F与抽液机排出的液体质量m之间的关系式。
10.如图所示,质量 m=8kg 的实心合金球被轻细线悬挂于弹簧测力计下端,并浸没在水中处于静止状态, 此时测力计的示数为 60N。已知图中盛水容器的底面积 S=0.02m2,取 g=10N/kg。求:
(1)该合金球球所受浮力的大小?
(2)合金球的体积是多少?
(3)与球未放入水中时相比,合金球浸没后水对容器底部的压强增大多少?
11.如图所示,圆柱形容器重为5N,底面积为500cm2,盛有重为100N 的水;实心金属铝块的体积为500cm3,用细线系着浸没在水中。求:
(1)铝块在水中排开水的重力;
(2)画出铝块浸没水中时的受力分析图,并求此时细线对铝块的拉力;
(3)剪断细线,铝块沉底静止后,容器对水平支持面的压强。(容器壁厚度不计,ρ 铝=2.7×103kg/m3,g 取 10N/kg)
12.一个装有水的薄壁玻璃圆筒放在水平台面上。圆筒的底面积为90×10-4m2,水与筒的总重为17N。 现将一个体积为100×10-6m3密度为 3×103kg/m3的金属球,挂在弹簧测力计上,并使金属球没入水中,如图所示。求:
(1)弹簧测力计的示数;
(2)玻璃圆筒对台面的压强。
试卷第2页,共5页
试卷第1页,共5页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.(1)10N;(2);(3)2800
2.(1)6N;(2)1N;(3)5×10-4m3;(4)100Pa
3.(1)2000Pa (2)5N (3)3N (4)600kg/ m3
4.(1)2000Pa;(2)0.6×103kg/m3;(4)4N;(5)200Pa
5.(1)5N;(2)0.5×103kg/m3;(3)3000Pa
6.(1)9N;(2)3.3kg;(3)2175Pa
7.(1)10N(2)0.6×103kg/m3(3)800Pa
8.(1)1×103Pa(2)0.75N(3)7cm
9.(1);(2)
10.(1) 20N;(2) 2×10−3m3;(3) 1000Pa
11.(1)5N;(2) 8.5N;(3)2370Pa
12.(1)2N ;(2)2000Pa
答案第2页,共2页
答案第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$