内容正文:
第九章 浮力
小专题五 浮力的计算
请同学们翻到《主书》P101
称重法
1. 如图所示,一正方体重20 N,浸没在水中时弹簧测力计的示数为
10.2 N,该正方体所受浮力为 N,浮力方向为 ;若
该正方体上表面距水面0.1 m,则该正方体上表面所受水的压强
为 Pa.
9.8
竖直向上
980
2. 在弹簧测力计下挂一个圆柱体M,让M从盛有水的容器上方逐渐
竖直浸入水中,弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关
系如图所示,则物体完全浸没时所受的浮力为 N.
6
压力差法
3. 物体浸没在水中,受到水向上、向下的压力分别为10 N和4 N,
物体受到的浮力为 N,若物体受到的浮力和重力的合力为10 N,则
物体受到的重力为 N. 当物体所处深度增加时,物体所受浮力大
小将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
6
16
不变
4. 竖直浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别
为7 N、10 N,该金属块受到的浮力为 N. 已知酒精的密度小于水
的密度,现将该金属块浸没在酒精中,则跟其浸没在水中相比金属块受
到的浮力 ,其受到重力和浮力的合力 (后两空选填“变
大”“不变”或“变小”).
3
变小
变大
阿基米德原理法
5. 新情境 如图是我国第三艘航空母舰福建舰开展首次航行试验时
的情景,该舰满载排水量为8×104 t,可装载70余架舰载机,每架舰载机
质量为25 t.则福建舰满载时受到的浮力为 N;若有30架舰载
机飞离航母,航母排开海水的体积将减少 m3.(海水的密度取
1.0×(1 kg/ ) ,g取10 N/kg)
8×108
750
6. 一个体积为100 cm3的小球,轻轻放入盛满水的溢水杯中,小球
静止后排出水的质量为90 g,此时小球所受浮力为 N. 将小球取
出,放入盛足够多的密度为0.8×103 kg/m3的酒精杯中,静止后小球所受
浮力为 N. (g取10 N/kg)
0.9
0.8
7. 我国载人潜水器“蛟龙”号创造了下潜7 062米的中国载人深潜
纪录,当其排开海水的体积为3 m3时,受到浮力的大小约
为 N;当其下潜至2 000 m深处时,该处海水的压强约
为 Pa;该潜水器从2 000 m深处继续下潜,受到的浮力
(选填“变大”“不变”或“变小”).(海水的密度近似取1×103
kg/m3)
2.94×104
1.96×107
不
变
8. 用手将某重力为12 N的物体全部压入水中,排开水的重力为14.7
N,则物体受到的浮力为 N,物体排开水的体积为
m3,放开手后物体上浮,物体静止时,物体下表面受到水的压力
为 N. (g取10 N/kg)
14.7
1.47×10-
3
12
9. 如图甲,某薄壁容器的底面积为200 cm2,质量为2 kg,容器高40
cm,容器底部连接一根质量和体积不计的细杆,细杆长为10 cm,细杆上
连接着一个底面积为100 cm2的长方体物块,现向容器里面倒入一定量的
水,物块对细杆的作用力随水的深度的改变情况如图乙所示,直到容器
加满水.求:(ρ水=1.0×(1 kg/ ) ,g取10 N/kg)
(1)当水深为10 cm时,水对容器底的压强;
解:当水深为10 cm时水对容器底的压强
p1=ρ水gh1=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa
(2)当水深为20 cm时物块受到的浮力;
解:当水深为20 cm时,长方体物块浸在水中的深度h浸=h2-h杆=20
cm-10 cm=10 cm=0.1 m
长方体物块排开水的体积V排=S物h浸=100 cm2× 10 cm=103 cm3=
10-3 m3
长方体物块受到的浮力F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10
N/kg×10-3 m3=10 N
(3)物块的密度.
解:由乙图可知当水深为20 cm时,长方体物块对细杆的作用力为
0,此时长方体物块受到的浮力与受到的重力为一对平衡力,长方体物块
的重力G物=F浮=10 N
由G=mg得长方体物块的质量m物===1 kg
由乙图可知当水深为30 cm时,长方体物块刚好被水淹没.则长方体
物块的高度h物=h3-h杆=30 cm-10 cm=20 cm
长方体物块的体积V物=S物h物=100 cm2×20 cm=2×103 cm3=
2×10-3 m3
长方体物块的密度为ρ物===0.5×103 kg/m3.
答:(1)当水深为10 cm时,水对容器底的压强为1 000 Pa;
(2)当水深为20 cm时物块受到的浮力为10 N;
(3)物块的密度为0.5×103 kg/m3.
二力平衡法(适用于漂浮或悬浮)
10. 如图,放在水平地面上的柱形容器中盛有水,漂浮在水面上的
木块和冰块的质量均为0.4 kg,木块所受的浮力大小为 N,方向
为 .一段时间后,冰全部熔化成水,与冰熔化前相比,木
块受到的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
3.92
竖直向上
不变
11. 一个重8 N,体积为1 dm3的小球,用手抓住将它浸没在水中,
它受到的浮力是 N;松手后小球将 (选填“上浮”“下
沉”或“悬浮”);此过程中小球受到水的压强 (选填“变
大”“变小”或“不变”).小球静止时处于 (选填“漂浮”“悬
浮”或“下沉”)状态,此时小球受到的浮力是 N. (g取10 N/kg)
10
上浮
变小
漂浮
8
12. 现有甲、乙、丙三个体积相同的小球,它们的质量与体积关系
如图所示.将它们放入同一杯水中,三个小球静止后,乙球在水中
(选填“漂浮”“沉底”或“悬浮”),设甲球受到的浮力为F1,丙球
受到的浮力为F2,则F1 (选填“大于”“小于”或“等于”)F2.
悬
浮
大于
$$