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2025年中考物理第二轮专题复习分类训练:浮力实验、计算题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.学习了密度的相关知识后,小明利用家中的电子秤、玻璃杯、物块、水、牛奶、细线(质量、体积忽略不计)等器材进行实验,实验步骤如图所示。
(1)如图甲所示,将物块放在已清零的电子秤上,测出物块质量为54.0g。
(2)将装有适量水的玻璃杯放在电子秤上,如图乙所示;将物块用细线系住轻轻浸没入水中,如图丙所示。根据乙、丙的实验数据及所学的物理知识可知,图丙中电子秤示数的增加量 (选填“大于”、“等于”或“小于”)物块排开水的质量,物块的体积为 cm3。
(3)根据上述实验数据可得,物块的密度为 kg/m3。
(4)将玻璃杯中的水换成适量的牛奶进行了如图丁的操作,取出物块后,实验数据如图戊所示,则牛奶的密度约为 kg/m3。按上述操作进行实验,所测得的牛奶密度 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【拓展】若物块是由铝制成的,判断该物块是空心还是实心,若是空心,写出空心部分的体积 。(ρ铝=2.7×103 kg/m3)
2.在“探究影响浮力大小的因素”实验中,物体静止时,弹簧测力计示数分别如图甲、乙、丙和丁所示,请回答下列问题:
(1)由图甲、乙、丙可知,物体排开液体的体积越大时所受浮力 (选填“越大”或“越小”);由图 可知,物体所受浮力大小与液体的密度有关;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力为 N;
(3)盐水的密度为 kg/m3。
3.学习了密度的测量知识后,小杭同学想自己做实验测量小石块的密度,于是从实验室借来仪器进行实验:
(1)将天平取出放在水平桌面上,正确测量时,当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度盘中线右侧,取下最小砝码,指针偏向分度盘中线左侧,则此时应 ;
A.向右调节平衡螺母
B.取下最小砝码后移动游码
(2)天平平衡时,右盘中砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为 g;
(3)将小石块取下后,用细线将石块系住,慢慢放入如图乙所示的量筒内,发现水面上升到45mL处,则小石块的密度 g/cm3;
(4)小杭又想用爸爸新买的精度很高的手提式电子秤,(既可以测量力,也可以测量质量),对石块的密度重新进行了测量,步骤如下:
①先将小石块用细线系好,悬挂在电子秤的下端,如图丙所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F1;
②再在小桶里倒入适量的水,悬挂在电子秤的下端,如图丁所示,待电子秤示数稳定后,读出并记为F2;
③再用手提着系着小石块的细线一端,将小石块缓慢地浸没在水中,但要保证石块 ,如图戊所示。待电子秤示数稳定后,读出并记为F3,完成以上测量后,根据所得实验数据,请你写出石块密度的表达式:ρ石= ;(用字母表示)
④若戊图中石块吸水(石块吸水后体积保持不变),会使密度测量值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
4.小明同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:(已知ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)如图甲、乙,先用弹簧测力计吊着石块,弹簧测力计的示数为l.8N,然后让石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N.则石块受到水的浮力为 N;
(2)如图丙,用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面,随着石块露出水面的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数也越来越大,则石块受到水的浮力越来越 (选填“大”或“小”).说明浮力的大小与 有关;
(3)通过比较图乙和图 ,可以探究浮力大小跟液体密度是否有关;
(4)他通过上述实验又计算出该小石块的密度为 g/cm3.
【拓展】同组的小红同学,继续用如图所示的方法测出了物块B的密度,她的具体操作如下:将物块B放入漂浮于水面的小烧杯中,小烧杯杯底距水面高度h1=25cm; 将物块B取出后系在烧杯底静止后,小烧杯杯底距水面高度h2=15cm;剪断细绳后物块B沉入杯底,此时小烧杯杯底距水面高度h3=10cm,则物块B的密度为 kg/m3.
5.龙城同学用弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋(体积和质量忽略不计)测量酱油的密度。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)实验步骤:
①把适量的酱油装入塑料袋,排出空气后扎紧口;
②用弹簧测力计测出重力为3.6N;
③然后用弹簧测力计提着塑料袋浸没在水中,弹簧测力计示数如图所示;
④则塑料袋中酱油的密度为 kg/m3;
(2)如果塑料袋中的空气未完全排出,则最终算得的酱油密度会 (选填“偏大”或“偏小”);
(3)龙城同学想继续测量白酒的密度,但白酒的密度比水小,现只有弹簧测力计、烧杯、水、薄塑料袋(质量和厚度可以忽略)以及待测白酒,请你利用以上器材帮他设计实验,写出实验步骤及白酒密度的表达式。
6.小明用如图所示的实验装置来探究“浮力的大小跟哪些因素有关”,每次实验中弹簧测力计的示数如图所示;
(1)比较①②③可知,物体受到的浮力大小与排开水的 有关;
(2)通过④和⑤,可探究物体受到的浮力大小与液体的 的关系;
(3)根据①与③两图所示的实验数据,可知物体浸没在水中所受的浮力为 N;如图④,若将物体继续往下放且不接触容器底 N;
(4)比较图④和⑤可知(容器中液面相平),水对杯底部的压强 盐水对杯底部的压强;(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(5)同组的小华同学改用电子秤来测量待测液体的密度,已知水的密度为ρ水;实验步骤如下:
①如图甲、乙所示,把适量水和待测液体分别倒入两容器中并置于电子秤上,记下示数为m1;
②将系好细线的物块缓慢浸没到水中并保持静止(未触底),水未溢出,如图丙所示,记下电子秤的示数m2;
③将物块取出,擦干后再缓慢浸没到待测液体中保持静止(未触底),待测液体未溢出,记下电子秤的示数m3;
④则该液体密度的表达式 。(用所测物理量和已知量表示)
7.小聪选取了两块体积和形状都相同的物块甲和物块乙(已知乙的密度大于甲的密度),进行了如图的实验。(g取10N/kg)
(1)步骤C中的物块甲在水中所受的浮力为 N;
(2)探究浮力与什么因素有关时,选取A、C、D步骤实验,可以得出的结论是: ;
(3)如果要验证物块所受的浮力大小是否与物体的密度有关,小聪应该选取A、B和 等步骤(填字母符号)进行对比,根据他所选择的几个图中弹簧测力计的示数可以知道,物块乙受到的浮力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)物块甲受到的浮力。可知物块所受的浮力大小与物体的密度 (选填“有关”或“无关”)。
8.如图所示,小红和小枫同学为了探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,选择溢水杯、水、弹簧测力计、圆柱体石块、小桶、细线等器材进行实验,按照A、B、C、D的顺序做了如下实验:
(1)按照上述顺序的实验步骤所测 (选填“浮力”或“排开液体所受重力”)偏小,更合理的实验顺序是 。从步骤A到步骤B,水对溢水杯底部的压强 (选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)按照合理的顺序进行实验,收集测量数据来验证阿基米德原理。设A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是、、、,如果关系式 (用字母表达式表示)成立,即可验证阿基米德原理。
(3)为使实验结论具有科学性,接下来他们还应该用 (选填“相同”或“不同”)的液体重新实验。
(4)他们还发现通过上述实验收集到的测量数据可以测出金属块的密度,某次实验过程中记录的A、B、C、D实验中弹簧测力计的读数分别是1.8N、1.6N、0.5N、0.3N,则金属块的质量为 kg,金属块的密度为 ,(,)
二、计算题
9.如图甲所示,质量为1.kg、底面积为的薄壁柱形容器放在水平桌面上,边长为2cm的正方体物块A静止在容器底部。缓慢地往容器内倒水,当水的深度时停止倒水,物块A体积的露出水面,如图乙所示。,g取10N/kg。求:
(1)图乙中物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)图乙中,容器对桌面的压强。
10.横截面积均为S=1cm2的物体A与塑料B粘合成一个粘合体,全长为L=50cm.粘合体放入水中时漂浮在水面,浸入水中的长度为4L/5,如图所示.已知ρ水=1.0×103kg/m3、ρB=0.4×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)A底面受到水的压强;
(2)粘合体所受的浮力;
(3)现将浮出水面部分切去,若该物体稳定后仍浮在水面上,求稳定后浸入水中的长度。
11.如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为。弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示()。求:
(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小;
(2)花岗岩的密度。
12.中俄两国海军参加“海上联合”军事演习,此次我国有2艘新型潜艇参加军演,都是由我国自主研制的第二代常规动力潜艇.其中某潜水艇的总体积为2.0×103m3,演习中当它位于海面下100m深处时,(假设海水的密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg).求:
(1)此潜艇受到的浮力大小是多少?
(2)此时潜艇受到海水的压强是多大?
(3)若该潜艇上有一个声呐探头,底面积是100cm2,则该声呐探头此时受到海水的压力是多少?
13.纪录片《远方的家》,其中一集介绍了古代宫庭贡品龙池砚,小明同学观看节目后,想估测制作龙池砚的岩石的密度,他找到小块体积为40cm3的岩石,并利用自制“浮筒质量仪”测其质量(如图1所示),从浮筒上标注的刻度可直接读出浮筒浸入水中的深度 h 、浮筒和被测物体的总质量m。 h 随 m 的变化图像如图2所示,空浮筒在水中漂浮时 h 为6cm,放入岩石后浮筒在水中漂浮时 h 为9cm。
(1)求岩石的质量是多少克?
(2)求岩石的密度是多少克/厘米?
(3)试计算浮筒底面积约是多少平方厘米?( g 取10N/ kg)
14.一个铁球在空气中称重2.45牛,浸没在水中称重1.96牛.
求:(1)铁球受到水的浮力;
(2)铁球的体积;
(3)铁球的质量.(铁的密度是千克/米3)
15.如图,圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙置于水平地面.甲的重力为10N,密度为2.5×103kg/m3,底面5×10−3m2,乙容器底面积为2×10−2m2,内装水.求:
(1)乙容器内水面下15cm处水的压强p水;
(2)将甲轻轻放入乙容器水中浸没后,无水溢出,水对乙容器底部压强增加量为多少;
(3)若从甲下表面刚好接触液面,再竖直向下移动0.03m时,无液体溢出,则甲下表面受到水的压力为多少.
16.潜水艇为增强国防力量,维护祖国安全发挥了重要作用。潜水艇截面如图,通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的外部总体积为2×103m3,水舱未充海水时潜水艇总重为1.2×107N,下潜的最大深度可达400m。海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)潜水艇下潜到最大深度处受到的海水压强;
(2)水舱未充海水,潜水艇漂浮在水面上时,其露出水面的体积;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理第二轮专题复习分类训练:浮力实验、计算题》参考答案
1. 等于 27 偏大 见解析
【详解】(2)[1]将装有适量水的玻璃杯放在电子秤上,如图乙所示,则电子秤受到的压力大小等于烧杯和水的总重力;将物块用细线系住轻轻浸没入水中,物块浸入水中后,受到竖直向上的浮力,根据物体间力的作用是相互的,物块也给水一个向下的力,故放入物块后,电子秤的示数增加,电子秤受到的压力增大,压力增大量
故图丙中电子秤示数的增加量等于物块排开的水的质量。
[2]物块浸没后排开的水的质量为
m水=177g-150g=27g
因物块浸没在水中,物块的体积即排开的水的体积,所以物体的体积为
(3)[3]由图甲可知,物块质量m物=54g,则物块的密度为
(4)[4]将玻璃杯中的水换成适量的牛奶进行了如图丁的操作,取出物块后,实验数据如图戊所示,则物块排开的牛奶的质量为
m′=188g-159.6g=28.4g
排开的牛奶的体积为
V′=V物=27cm3
则牛奶的密度为
[5]取出物块后,物块上会沾有牛奶,故图戊中电子秤的示数偏小,则物块排开的牛奶的质量偏大,排开的牛奶的体积不受影响,根据,所测得的牛奶密度偏大。
【拓展】由可得,54g铝的体积为
由可知,该物块是空心的。空心部分的体积为
V空=V物-V铝=27cm3-20cm3=7cm3
2. 越大 甲、丙、丁 4 1.2×103
【详解】(1)[1]由图甲、乙、丙可知,可以发现液体密度相同,物体排开液体的体积增大,测力计示数在变小,根据称重法可知受到的浮力在增大,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
[2]由图甲、丙、丁可知,可以发现物体排开液体的体积相同,液体密度增大,测力计示数在变小,则受到的浮力在增大,故可以说明浮力大小跟液体密度有关。
(2)[3]由甲可知物体重力为10N,由丙图可知此时弹簧测力计的示数为6N,根据称重法可得物体在水中受到的浮力为
(3)[4] 浸没在水中浮力为4N,浸没在盐水中时的浮力为
相同,由可知,所以盐水密度为
3. B 63 2.1 不碰触小桶底部和侧壁 偏大
【详解】(1)[1]将天平取出放在水平桌面上,正确测量时,当他将最小砝码放入右盘中时,指针偏向分度盘中线右侧,说明砝码的质量大于物体的质量;取下最小砝码,指针偏向分度盘中线左侧,说明砝码的质量小于物体的质量,则此时应取下最小砝码后移动游码,使天平平衡,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]由图甲可知,砝码的质量是60g,游码在标尺上的刻度值为3g,故石块的质量为
(3)[3]由图乙可知,量筒的分度值为1mL,量筒内原来水的体积是15mL,放入小石块后总体积是45mL,故石块的体积为
小石块的密度为
(4)③[4][5]将小石块缓慢地浸没入悬挂着的小桶内的水中,但要保证小石块不碰触小桶底部和侧壁,否则测得小石块所受的浮力就不准确了。小石块在水中受到浮力,根据力的作用是相互的,小石块对水有向下的压力,使得电子秤示数增大,则小石块在水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可得,小石块的体积为
由图甲可知,小石块的重力G=F1,则小石块的质量为
小石块的密度为
④[6]小石块吸水后水面会降低,导致测得体积偏小,而质量已经测出,根据密度公式,故测量出的密度偏大。
4. 0.8 小 石块浸入水中的体积(或排开液体的体积) 丁 2.25 1.5×103
【详解】(1)由称重法知道,石块受到的浮力是:F浮 =G-F=1.8N-1N=0.8N;
(2)由于石块受到的浮力是F浮=G-F,而石块的重力G不变,所以,随着用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面,测力计示数F越来越大,即石块受到的浮力越来越小;由此说明浮力的大小与石块浸入水中的体积有关;
(3)由图乙和丁知道,物体都浸没在液体中,所排开液体的体积相同,但液体的密度不同,所以可以探究浮力与液体密度的关系;
(4)根据基米德原理F浮=ρ液gV排知道, ,又因为当石块浸没在水中时,V石 =V排 ,G=mg=ρVg,所以石块密度是: =2.25×103 kg/m3=2.25 g/cm3
【拓展】由下图甲知道,金属块B和小烧杯做为一个整体,由于处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,即G杯 +GB =ρ水 gV排 =ρ水gSh1 -----①,
由图乙知道,金属块B和小烧杯做为一个整体,由于处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,即G杯 +GB =ρ水gVB +ρ水 gSh2 -----②,
由图丙知道,以杯为研究对象,由于处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,G杯 =ρ水 gV排′=ρ水 gSh3----③
由①②③解得: ,ρ水gSh1 =ρ水gVB +ρ水 gSh2,即 ,
所以,金属块B的密度是: =1.5×103 kg/m3.
5. 1.2×103 偏小 见解析
【详解】(1)[1]由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,则弹簧测力计的示数为0.6N。酱油受到的浮力
根据阿基米德原理可知,酱油的体积
酱油的质量
酱油的密度
(2)[2]如果塑料袋中的空气未完全排出,则测得的酱油体积偏大,由密度公式可得,测得的酱油的密度偏小。
(3)[3]白酒的密度小于水的密度,所以装白酒的塑料袋无法像装酱油的塑料袋一样浸没在水中;可以转换一下思路:可以在烧杯中装白酒,塑料袋中装水,用弹簧测力计提着装水的塑料袋浸入白酒中,从而测出白酒的密度;
①把适量水装入塑料袋,排出空气后扎紧口,用弹簧测力计测出其重力G;
②用弹簧测力计提着塑料袋浸没在白酒中,静止时读出弹簧测力计对水的拉力F;
③则白酒的密度
6. 体积 密度 1.8 2.2 小于
【详解】(1)[1]比较①②③可知,发现液体密度相同,物体排开液体的体积增大,测力计示数在变小,则受到的浮力也在增大,故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)[2]通过④和⑤,排开液体的体积相同,液体的密度不同,弹簧测力计示数不同,可得出浮力的大小与排开液体密度有关。
(3)[3]由①可知物体重力为4N,由③图可知此时弹簧测力计的示数为2.2N,根据称重法可得物体在水中受到的浮力为
F浮=G﹣F拉=4N﹣2.2N=1.8N
[4]浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体浸没深度无关,所以将物体继续往下放且不接触容器底,浮力大小不变,则弹簧测力计的示数仍为2.2N。
(4)[5]题目告诉图④和⑤容器中液面相平,即液面到杯底部的深度相同,但水密度小于盐水的密度,根据液体压强p=ρgh可知,水对杯底部的压强小于盐水对杯底部的压强。
(5)[6]物块缓慢浸没到水中受到的浮力等于排开水的重力等于电子秤甲丙增加的重力则有
F浮水=ρ水gV排=ρ水gV物=(m2﹣m1)g
物块缓慢浸没到待测液体中受到的浮力等于排开待测液体的重力等于电子秤乙丁增加的重力则有
由上面两个式子相除并化简得
7. 0.3 其它条件相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大 D、E 等于 无关
【详解】(1)[1] 由A知甲的重力为4N,由C知,部分浸入水中时,弹簧测力计的示数为3.7N,所以步骤C中的物块甲在水中所受的浮力为
(2)[2] C、D对比,甲在D中排开水的体积较大,测力计示数较小,根据称重法可知受到的浮力较大,可得:其它条件相同时,物体排开的液体体积越大,受到的浮力越大。
(3)[3][4][5] 由A、D可知,甲浸没在水中时受到的浮力为
由B、E可知,乙浸没在水中时受到的浮力为
即物块乙受到的浮力等于物块甲受到的浮力。可知物块所受的浮力大小与物体的密度无关。
8.(1) 排开液体所受重力 D、A、B、C 不变
(2)
(3)不同
(4)
【详解】(1)[1]若按图示顺序进行实验,D图中,因空桶中会沾有水,根据桶与水的重力减去空桶的重力计算出的排开液体的重力会偏小。
[2]为消除这个影响,实验时,先测出空桶的重力,然后测出石块的重力,再将石块浸在溢水杯中,读出弹簧测力计的示数,根据得出石块受到的浮力,最后测出小桶和水的总重力,从而测出石块排开水的重力,因此合理的实验步骤是D、A、B、C。
[3]从步骤A到步骤B水的深度不变,根据知水对溢水杯底部的压强不变。
(2)由称重法知石块浸没水中受到的浮力为
石块排开水的重力为
若
说明
即可验证阿基米德原理。
(3)由于只测了一组实验数据,这样得出的结论会具有片面性或偶然性,所以为了寻找普遍规律,做完一次实验后,需要换用不同液体重新实验。
(4)[1]由表格数据知浸没在水中的金属块所受的浮力
由阿基米德原理知物体的体积
根据知金属块的质量为
[2]金属块的密度为
9.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)物块A的体积
图乙中物体A受到的浮力
(2)物块A漂浮
由,得
物块A密度为
(3)图乙中,容器对桌面的压强为
答:(1)图乙中物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)图乙中,容器对桌面的压强。
10.(1)4×103Pa;(2)0.4N;(3)36cm。
【详解】(1)根据题意知道,粘合体放入水中时漂浮在水面,浸入水中的长度为4L/5,即浸入水中的长度是
h=4L/5=4/5×50cm=40cm=0.4mA底面受到水的压强是
(2)粘合体放入水中时漂浮在水面时,排开水的体积是
粘合体所受的浮力是
(3)由图知道,当粘合体未被切前,塑料B露出水面的体积是
将浮出水面部分切去后粘合体减小的重力是
则剩余的粘合体的重力是
由于切掉后剩余的粘合体仍处于漂浮,根据漂浮条件知道
F浮=G剩=0.36N
由知
稳定时浸入水中的长度
【点睛】本题考查的是液体压强和浮力的计算及物体浮沉条件和阿基米德原理、重力和密度等公式的应用,解题的关键是利用漂浮条件。
11.(1)2N;(2)2.8×103kg/m3
【详解】解:(1)由图乙可知,花岗岩重力为
浸没时弹簧测力计示数为
则
(2)由
得
因为浸没
由
得
花岗岩的质量
则花岗岩的密度
答:(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小为2N;
(2)花岗岩的密度为。
12.(1)2×107N;(2)1×106Pa;(3)1×104N
【详解】(1).因为潜艇浸没在海水中,所以V排=V=2.0×103m3,
此潜艇受到的浮力:
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.0×103m3=2×107N;
(2).此潜艇受到海水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×100m=1×106Pa;
(3).该声呐探头此时受到海水的压力:
F=pS=1×106Pa×100×10-4m2=1×104N.
答:(1).此潜艇受到的浮力大小是2×107N;
(2).此潜艇受到海水的压强是1×106Pa;
(3).该声呐探头此时受到海水的压力是1×104N.
13.(1)100g;(2);(3)33.3cm2
【详解】解:(1)空浮筒在水中漂浮时 h 为6cm,根据图象可知,空浮筒的质量为m筒=200g,放入岩石后浮筒在水中漂浮时 h 为9cm,浮筒和岩石的总质量
m总=300g
故岩石的质量为
m岩=m总-m筒=300g-200g=100g
(2)岩石的密度
(3)放入岩石后浮筒在水中漂浮时 h 为9cm,浮筒和被测物体的总质量为300克,根据漂浮的特点,此时浮筒受到的浮力为
F=G=m总g=0.3kg×10N/kg=3N
根据阿基米德原理,浮筒排开水的体积为
浮筒底面积约是
答:(1)岩石的质量是100g;
(2)岩石的密度是;
(3)浮筒底面积约是33.3cm2。
14.(1)0.49N(2)(3)0.25kg
【详解】(1)铁球受到水的浮力
(2)铁球浸没在水中,它的体积就等于它排开水的体积
(3)铁球的质量
答:(1)铁球受到水的浮力是;(2)铁球的体积是;(3)铁球的质量是.
15.(1);(2);(3)2N
【详解】(1)由知道,乙容器内水面下15cm处水的压强:
;
(2)当将甲轻轻放入乙容器水中浸没后,因为无水溢出,由知道,
物体甲排开水的体积是:,
乙容器内水面上升的高度是:
乙容器底部压强的增加量是:
(3)当从甲下表面刚好接触液面,再竖直向下移动0.03m时,甲排开液体的体积是:
液面升高的高度是:
所以,此时液面据甲下表面的高度是:
甲下表面受到水的压力是:.
16.(1)4×106Pa;(2)0.8×103m3;(3)8×105kg
【详解】解:(1)最大下潜深度处的海水压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×400m=4×106pa
(2)水舱未充海水,潜水艇漂浮在水面上时,浮力等于重力,即
F浮=G艇=1.2×107N
排开液体的体积
露出水面的体积
V露=V-V排=2×103m3-1.2×103m3=0.8×103m3
(3)潜水艇悬浮在海水中时,排开液体的体积
Vˊ排=V=2×103m3
潜水艇受到的浮力
F〞浮=ρ液Vˊ排g=1×103kg/m3×2×103m3×10N/kg=2×107N
潜水艇悬浮时受力平衡,潜水艇受到的浮力等于潜水艇重力和充入海水的重力之和,即
F〞浮=G艇+G海水
水舱至少充水重力
G海水=F〞浮-G艇=2×107N-1.2×107N=8×106N
充水质量
答:(1)潜水艇下潜到最大深度处受到的海水压强为4×106Pa;
(2)潜水艇漂浮在水面上时,其露出水面的体积为0.8×103m3;
(3)潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量为8×105kg。
答案第1页,共2页
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