内容正文:
2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练(全国通用)
专题练20 浮力的多种计算方法常考类型22题
1. 某同学用同一个圆柱体探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力计示数如图所示,图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是( )
A. 圆柱体的密度为
B. 盐水的密度为
C. 图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大1.1N
D. 若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,圆柱体浸入盐水中的体积为总体积的
【答案】B
【解析】A.由甲知,圆柱体一半体积浸没在水中受到的拉力F1=3.0N,即G-F浮=3.0N①
由乙知,圆柱体浸没在水中受到的拉力F2=2.0N,即G-F'浮=2.0N②
根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排=ρ水gV,所以F'浮=2F浮③
联立①②③解得F浮=1N,F'浮=2N,代入①得G=4N
圆柱体的体积④
圆柱体的密度⑤
由④⑤得圆柱体的密度,
故A正确,不符合题意;
B.由丙知,圆柱体浸没在盐水中受到的拉力F3=1.9N,即G-F盐浮=1.9N
则F盐浮=2.1N,根据,所以
故B错误,符合题意;
C.图丙中圆柱体受到的浮力F盐浮=2.1N,图甲中圆柱体受到的浮力F浮=1.0N,则图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大2.1N-1N=1.1N
故C正确,不符合题意;
D.若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,即圆柱体浸在盐水中受到的拉力F'3=2.6N,则F'盐浮=4N-2.6N=1.4N
根据F盐浮=ρ盐水gV排可得,则圆柱体浸在盐水中受到的拉力2.6N时与圆柱体完全浸入盐水中的体积比为
故D正确,不符合题意。故选B。
2. 研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。下列判断不正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg)( )
A. 根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm3
B. 从水中取出石头时,带出了1g的水
C. 从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
D. 石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24 N
【答案】D
【解析】A.①②两步中可得水的质量为
利用水的质量结合④步可得排水的体积,且排水体积与石头的体积相等,则石块的体积为
可得出石头密度最准确的测量值为
故A正确,不符合题意;
B.从水中取出石头时,石块带出水的质量为
故B正确,不符合题意;
C.从水中取出石头时,即使石块会带走水,根据上述分析可知,不会影响密度的测量值,故C正确,不符合题意;
D.石头沉在水底时,受到的浮力为
石块重力为
杯底对石头的支持力为
故D错误,符合题意。故选D。
3. 如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是( )
A. 图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B. 图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C. 图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
【答案】B
【解析】A.图甲中,还没有浸没,甲上表面的压力为0,故图甲下表面的压力为
图乙中,物体浸没,则
图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差
在图乙中,上表面的压力大于0,故图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N,故A正确,A不符合题意;
B.丙图中,物体所受的浮力为
乙图中,物体所受的浮力大小为
图丙中物体上表面的压力为
同理,图乙中物体上表面的压力为
和图乙中容器底上表面受到的压力之差
由于未知,故图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差未知,故B错误,B符合题意;
C.圆柱体在乙和甲中都浸没,排开液体体积相同,且与圆柱体体积相同。在图乙中,圆柱体所受的浮力为1N,则圆柱体的体积为
图丙中,圆柱体所受的浮力为1.1N,则盐水的密度是
故C正确,C不符合题意;
D.圆柱体的质量为
圆柱体的密度是
故D正确,D不符合题意。故选B。
4. 某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是( )
A. 石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B. 石块在水中受到的浮力大小为
C. 石块浸没在水中时,排开水的体积为
D. 丙图中盐水的密度为
【答案】B
【解析】A.石块浸没在水中后,弹簧测力计对石块的拉力变小了,说明石块受到竖直向上的浮力,故A错误;
B.由图甲可知,物体的重力G=2N,由图乙可知,石块浸没在水中时弹簧测力计的示数,则石块在水中受到的浮力为
故B正确;
C.石块浸没在水中时,根据阿基米德原理可知,排开水的体积为
故C错误;
D.物体的重力G=2N,由图丙可知,石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数,则石块在盐水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,盐水的密度为
故D错误。故选B。
5. 小宁同学把一个质量为50g的木块放在水中,木块漂浮时有的体积露出水面,则这个木块受到的浮力是 ________ N,它的密度是 ________ g/cm3。
【答案】 0.5 0.6
【解析】因为木块漂浮在水面,则木块受到的浮力
由阿基米德原理,则木块排开水的体积
所以木块的体积
则木块的密度
6. 某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重的实心球。若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是______;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到的浮力大小是______N。(已知,,)
【答案】 0.8 1
【解析】球的体积为
因为球的密度大于酒精的密度,所以若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,球沉底,则球受到的浮力大小
球的密度小于盐水密度,所以若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,球漂浮,则受到的浮力大小
7. “四川舰”在某次海航时排开水的质量为4.0×107kg,g取10N/kg,它受到的浮力是______N。若其从海水密度大的海域驶入密度小的海域,吃水深度______(选填“变小”“变大”或“不变”)。
【答案】 变大
【解析】“四川舰”在某次海航时排开水质量为4.0×107kg,由阿基米德原理可知,受到的浮力
若从海水密度大的海域驶入密度小的海域,“四川舰”始终漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,根据可知海水密度变小时,排开水的体积变大,所以吃水深度变大。
8. 将重3.8N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体浮力大小是______N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
【答案】 1.2 小于
【解析】由图知,弹簧测力计的分度值是0.2N,示数为2.6N,则水对物体浮力大小
F浮=G-F=3.8N-2.6N=1.2N
若实验前溢水杯未装满水,则排开的水没有全部溢出水杯,故溢出水的重力小于排开水的重力,根据阿基米德原理可知浮力等于排开水的重力,所以溢出水的重力小于物体受到的浮力。
9 . 小明想测量一个长方体物块的密度,他用细线提着物块缓慢放入盛有水的杯中,如图-1所示,压力传感器的示数随物块浸入深度的变化关系如图-2所示。整个过程中物块受到浮力的变化情况是________,已知物块的质量为2.4,则物块的密度为________。剪断细线、当物块静止后压力传感器的示数为________N。(水的密度为,g取10)
【答案】 先变大后不变 58
【解析】当物体还未浸没时,随着浸入的深度增大,物体浸入的体积增大;浮力变大,当浸没时,物体所受浮力不变,故浮力的变化情况是先变大后不变。
由图-2可知,物体浸没时受到的浮力
则物体的体积
则物块的密度
剪断细线,当物块静止时,压力传感器的示数就等于原有水(含水杯)的重力加上所受的物块的重力,由题图-2可知,原有水及水杯的重力为34N,物块受到的重力为G=2.4kg×10N/kg=24N
则传感器的示数为F=34N+24N=58N
10. 如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量为2.76kg且水没有溢出。已知:圆柱体高20cm、底面积100cm²,柱形容器底面积200cm²。容器中的水面与注水前相比升高了____cm,圆柱体的密度为____g/cm³。(,整个过程圆柱体始终未与容器壁接触)
【答案】 19.6 0.73
【解析】由题可知,注水量为2.76kg且水没有溢出,根据公式可知,注水体积为
弹簧由原来的伸长量8cm,恢复到原长,则圆柱体下表面上升了8cm,所以圆柱体下表面以下增加水的体积为
圆柱体下表面以上增加水的体积为
圆柱体下表面以上增加水的体积即为圆柱体浸入水中增加的体积,所以圆柱体浸入水中的深度增加量为
所以容器中的水面与注水前相比升高了
由题可知,最后弹簧恰好恢复原长,圆柱体静止,此时圆柱体处于漂浮状态,则浮力等于重力,由[1]中可知,此时圆柱体浸入水中的深度增加量为11.6cm,则圆柱体浸入水中的深度为增加量加上原来浸入水中的深度,即
根据阿基米德原理可知,浮力为
即重力为
根据公式可知,圆柱体的质量为
根据公式可知,圆柱体的密度为
11.如图所示,把一个底面积为S,体积为V的长方体浸没在密度为ρ的液体中,上、下表面分别距液面为h1和h2,浸入液体中的物体的上下表面在液体中的深度不同,所受的压力不同,下表面受到向上压力F2,上表面受到向下压力F1,回答以下问题:
(1)请简述浮力产生的原因和方向;
(2)请从浮力产生原因的角度推导出。
【答案】(1)液体浮力是由于液体对物体上下表面压力差形成的,竖直向上;(2)见解析
【解析】(1)浮力产生的原因:浸没在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力不同,即液体浮力是由于液体对物体上下表面压力差形成的,浮力的方向是竖直向上。
(2)由题意可知,下表面受到向上压力F2,上表面受到向下压力F1,而物体受到的浮力大小等于液体对物体上下表面压力差的大小,即
长方体的底面积为S,设下表面受到向上压强是p2,上表面受到向下压强是p1,可得到、,上、下表面分别距液面为h1和h2,液体密度为ρ,根据液体压强公式可知、,则浮力的大小
这条式子,里面的,是长方体的底面积与长方体的高度之积,即是长方体的体积V,所以
答:(1)浮力产生的原因是由于液体对物体上下表面压力差形成的,浮力方向竖直向上;
(2)见解析。
12.物理实验室里,同学们正在认真的完成“探究浮力的大小跟排开液体重力的关系”的实验。小明将重5N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示。(,)
(1)求水对物体浮力大小?
(2)求该物体的体积?
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由图可知,弹簧测力计的示数为F=2.6N,则物体受到的浮力F浮=G-F=5N-2.6N=2.4N
(2)根据公式F浮=ρ水gV排可知,物体排开水的体积
由于物体浸没水中,所以物体体积
13.如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的体积;
(3)木块的密度;
(4)图丙中F的大小。
【答案】(1)3N;(2);(3);(4)2N
【解析】(1)因为弹簧测力计的示数是3N,又因为木块漂浮,故G=F浮,所以乙图中木块的浮力为3N。
(2)因为,则木块的体积为
(3)木块的质量
木块的密度
(4)用竖直向下的力F将木块缓慢压入水中,静止时,木块上表面恰好与水面相平,此时物体排开水的体积
此时时物体受到的浮力
根据可知,竖直向下的力
14. 小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示); 将物块浸没在水中, 静止时弹墴测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求 :
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
【答案】(1)0.3kg;(2)1.0×10-4m3;(3)3×103kg/m3
【解析】(1)由图甲可知,物体的重力
G=F1=3.0N
所以物体的质量为
(2)根据称重法可得物体浸没水中受到的浮力为
F浮=F1-F2=3.0N-2.0N=1.0N
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可以得出
物体浸没时
V=V排=1.0×10-4m3
(3)物块的密度为
答:(1)物块质量为0.3kg;
(2)物块的体积为1.0×10-4m3;
(3)物块的密度3×103kg/m3。
15. 学了浮力知识后,科技小组的同学用筷子自制了一个木筏模型,如图所示。木筏的质量为100g,体积为。()求:
(1)木筏漂浮在水面上时,受到的浮力;
(2)木筏漂浮在水面上时,露出水面的体积;
(3)将10支签字笔放在木筏上面,木筏刚好完全浸没在水中,平均每支签字笔的质量是多少?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)木筏漂浮在水面上时,根据漂浮条件,木筏所受浮力等于其重力,即
(2)木筏漂浮在水面上时,排开液体的体积
露出水面的体积
(3)因木筏刚好完全浸没在水中,所以此时所受总浮力
所以10支签字笔和木筏的总重力
则10支签字笔和木筏的总质量
则10支签字笔的总质量
则1支签字笔的质量
16. “梦想号”潜水艇,采用“模块化”设计理念,攻克多项世界级技术难题,以“小吨位”实现“多功能”。该潜艇排水量42600t,在执行某次科考任务时,求该潜艇受到的浮力F浮。
【答案】4.26×108N
【解析】潜艇排水量42600t,由阿基米德原理可知,潜艇受到的浮力等于排开水的重力,则潜艇受到的浮力
17. 图a是实践小组设计的自动储水箱简图,竖直细杆固定在水箱底部,浮简可沿细杆上下移动,水箱中水深为0.1m时,浮筒对水箱底部的压力刚好为零;水深为0.4m时,浮筒开始接触进水阀门:水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,浮筒所受浮力和水深关系的图像如图b,已,东g取;
(1)水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒排开水的重力______,水对箱底产生的压强______(以上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)阀门完全关闭时,求:
①水对箱底产生的压强_______;
②浮筒排开水的体积_______。
【答案】(1) 不变 变大 (2)
【解析】(1)根据浮筒所受浮力和水深关系的图像可知,水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒所受浮力不变,根据阿基米德原理可知,浮力等于排开液体所受的重力,故浮筒排开水的重力不变。
根据可知,深度变深,水对箱底产生的压强变大。
(2)水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,水对箱底产生的压强
根据浮筒所受浮力和水深关系的图像可知,水深为0.6m时,浮筒所受的浮力为7.5N,浮筒排开水的体积
18. 如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg,总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)“悟空”号的重力;
(2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力;
(3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)根据公式可知,“悟空”号重力为
(2)根据阿基米德原理可知,“悟空”号完全潜入海水时,排开液体的体积等于物体的体积,故受到的浮力为
(3)根据公式可知,“悟空”号所受海水的压强为
19. 如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积0.1立方米。(已知:钢的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3),求:
(1)钢质量;
(2)求轮船满载时所受的浮力;
(3)船底面积是1×103m2,求轮船底部受到的压力。
【答案】(1)790kg (2)7×108N (3)9×107N
【解析】(1)钢的质量m钢=ρ钢V钢=7.9×103kg/m3×0.1m3=790kg
(2)根据阿基米德原理可得,轮船满载时所受的浮力F浮=G排=m排g=70000×103kg×10N/kg=7×108N
(3)轮船底部受到的海水压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×9m=9×104Pa
轮船底部受到的压力F=pS=9×104Pa×1×103m2=9×107N
20. 长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲,打捞船可看作中间开着方井的长方体,俯瞰为回字形结构。如图乙,将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体,打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计水的阻力和钢缆质量)
(1)求箱体的重力。
(2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
(3)箱体出水前,打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时,钢缆总拉力为5.3×107N,求此时打捞船浸入水中的深度。(回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2)
【答案】(1) (2); (3)
【解析】(1)根据公式可知,箱体的重力为
(2)由题意可知,箱体出水前,排开水的体积等于箱体的体积,即,根据阿基米德原理可知,箱体出水前所受的浮力为
由题意可知,钢缆将箱体匀速提升,所以箱体受到向下的重力和受到向上的拉力、浮力是一对平衡力,即
所以钢缆的总拉力为
(3)对箱体出水前进行受力分析,打捞船和箱体的总浮力和总重力是一对平衡力,总浮力是箱体出水前的浮力加打捞船的浮力,即
根据阿基米德原理可知,箱体出水前打捞船的浮力为总浮力
总重力为
对箱体部分出水后进行受力分析,箱体由于部分出水,使箱体受到浮力减少,打捞船由于浸入深度变化,受到的浮力也发生变化,所以设箱体出水后浸入水中的体积为,则此时受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后在方井中静止,所以钢缆的拉力、箱体浮力和箱体重力是一对平衡力,即
则此时箱体受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后,此时打捞船和箱体的受到总浮力和其总重力是一对平衡力,即
求出此次打捞船受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,此时打捞船浸入水中的体积为
则此时打捞船浸入水中的深度为
21. 如图甲所示,某航海器由钢板焊接的两个空心三棱柱组成。侧面为ABCDE;在△ABC中,AB=8m,AC=BC,;在中,底边DE的高为0.9m;两个三棱柱棱的长度均为10m,下方三棱柱体积为6m3,航海器总重(,g取10N/kg,三棱柱体积=三角形面积×棱的长度)
(1)当航海器漂浮在水面上,求排开水的体积。
(2)航海器误入浅水区搁浅,下方三棱柱一部分陷入泥沙,如图乙所示。
为将航海器浮起来,采取了以下措施:卸掉重2×105N的设备,等待涨潮之后清理下面的泥沙。搁浅位置24小时内,航海器底部到水面的距离H随时间变化情况如图丙所示。假设航海器整体始终保持水平,请通过计算判断航海器是否能浮起来?
【答案】(1) (2)不能,理由见解析
【解析】(1)航海器漂浮在水面上,根据浮沉条件可知浮力与重力大小相等,即
排开水的体积为
(2)卸掉重2×105N的设备,航海器剩下的重力为
由图丙可知航海器底部到水面的最大距离为,此时排开水的体积最大;上方三棱柱浸在水中的深度为
即CG=3m,如上图所示,作AB边上的高CD,△ABC中,AB=8m,AC=BC,△ABC为等腰三角形,等腰三角形底边上的高为底边的中线,则AD=BD=4m,则△CDB为等腰三角形,则CD=4m,△ABC与△ECF相似,根据三角形相似有,即
则,上方三棱柱排开水的体积为
代入数据得,清掉泥沙,下方三棱柱排开水的体积为,航海器所受最大浮力为
浮力小于重力,所以搁浅位置24小时内,航海器不能浮起来。
22. 如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于测量质量。空塑料瓶质量为120g,塑料瓶底面积为,水槽底面积为,瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过程中水不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为,g取10N/kg,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
(1)空载时塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大称量值;
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
【答案】(1)1.2N (2)0.24kg (3)0.02m
【解析】(1)空塑料瓶的重力为
由于漂浮,空载时塑料瓶受到的浮力为
(2)当塑料瓶满载时,浸入水中深度最大,此时塑料瓶排开水的体积为
此时塑料瓶受到的浮力为
此时所载物体的重力为
浮力称的最大称量值为
(3)浮力秤空载时和最大称量时塑料瓶浸入水中的体积变化量为
水槽内水面的高度差为
(
1
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2026年中考物理一轮总复习45个必考点专题练(全国通用)
专题练20 浮力的多种计算方法常考类型22题
1. 某同学用同一个圆柱体探究浮力的大小跟哪些因素有关,弹簧测力计示数如图所示,图甲中的圆柱体有一半体积浸入水中。下列结论错误的是( )
A. 圆柱体的密度为
B. 盐水的密度为
C. 图丙中圆柱体受到的浮力比图甲中的大1.1N
D. 若图丙中弹簧测力计示数为2.6N,圆柱体浸入盐水中的体积为总体积的
2. 研学活动中,小明捡到一块石头。他用电子秤和玻璃杯测量其密度,测量过程如图所示。下列判断不正确的是(不计绳子的质量和体积,水的密度为1g/cm3,g取10N/kg)( )
A. 根据本次实验数据,可得出石头密度最准确的测量值为3.125g/cm3
B. 从水中取出石头时,带出了1g的水
C. 从水中取出石头时,带出的水不会影响密度的测量值
D. 石头沉在水底时,杯底对石头的支持力为0.24 N
3. 如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0N的圆柱体依次放入这三个容器中。下列说法错误的是( )
A. 图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7N
B. 图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1N
C. 图丙中盐水的密度是1.1×103kg/m3
D. 圆柱体的密度是3.0×103kg/m3
4. 某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是( )
A. 石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B. 石块在水中受到的浮力大小为
C. 石块浸没在水中时,排开水的体积为
D. 丙图中盐水的密度为
5. 小宁同学把一个质量为50g的木块放在水中,木块漂浮时有的体积露出水面,则这个木块受到的浮力是 ________ N,它的密度是 ________ g/cm3。
6. 某材料不吸收液体,在酒精或盐水中均不溶解,且不与酒精或盐水发生化学反应,用该材料制成重的实心球。若将球投入足够多的酒精中,当球静止时,受到的浮力大小是______;若将球投入足够多的盐水中,当球静止时,受到的浮力大小是______N。(已知,,)
7. “四川舰”在某次海航时排开水的质量为4.0×107kg,g取10N/kg,它受到的浮力是______N。若其从海水密度大的海域驶入密度小的海域,吃水深度______(选填“变小”“变大”或“不变”)。
8. 将重3.8N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体浮力大小是______N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力_____(选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
9 . 小明想测量一个长方体物块的密度,他用细线提着物块缓慢放入盛有水的杯中,如图-1所示,压力传感器的示数随物块浸入深度的变化关系如图-2所示。整个过程中物块受到浮力的变化情况是________,已知物块的质量为2.4,则物块的密度为________。剪断细线、当物块静止后压力传感器的示数为________N。(水的密度为,g取10)
10. 如图,装有适量水的柱形容器静止在水平桌面上,不计质量的弹簧悬挂一不吸水圆柱体,圆柱体浸入水中3cm且处于静止状态,此时弹簧伸长量为8cm。现向柱形容器注水,注水过程中圆柱体缓慢上升,当弹簧恰好恢复原长时,停止注水,圆柱体静止。注水量为2.76kg且水没有溢出。已知:圆柱体高20cm、底面积100cm²,柱形容器底面积200cm²。容器中的水面与注水前相比升高了____cm,圆柱体的密度为____g/cm³。(,整个过程圆柱体始终未与容器壁接触)
11.如图所示,把一个底面积为S,体积为V的长方体浸没在密度为ρ的液体中,上、下表面分别距液面为h1和h2,浸入液体中的物体的上下表面在液体中的深度不同,所受的压力不同,下表面受到向上压力F2,上表面受到向下压力F1,回答以下问题:
(1)请简述浮力产生的原因和方向;
(2)请从浮力产生原因的角度推导出。
12.物理实验室里,同学们正在认真的完成“探究浮力的大小跟排开液体重力的关系”的实验。小明将重5N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示。(,)
(1)求水对物体浮力大小?
(2)求该物体的体积?
13.如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为,g取10N/kg,求:
(1)图乙中木块所受的浮力大小;
(2)木块的体积;
(3)木块的密度;
(4)图丙中F的大小。
14. 小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示); 将物块浸没在水中, 静止时弹墴测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求 :
(1)物块的质量m;
(2)物块的体积V;
(3)物块的密度ρ。
15. 学了浮力知识后,科技小组的同学用筷子自制了一个木筏模型,如图所示。木筏的质量为100g,体积为。()求:
(1)木筏漂浮在水面上时,受到的浮力;
(2)木筏漂浮在水面上时,露出水面的体积;
(3)将10支签字笔放在木筏上面,木筏刚好完全浸没在水中,平均每支签字笔的质量是多少?
16. “梦想号”潜水艇,采用“模块化”设计理念,攻克多项世界级技术难题,以“小吨位”实现“多功能”。该潜艇排水量42600t,在执行某次科考任务时,求该潜艇受到的浮力F浮。
17. 图a是实践小组设计的自动储水箱简图,竖直细杆固定在水箱底部,浮简可沿细杆上下移动,水箱中水深为0.1m时,浮筒对水箱底部的压力刚好为零;水深为0.4m时,浮筒开始接触进水阀门:水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,浮筒所受浮力和水深关系的图像如图b,已,东g取;
(1)水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒排开水的重力______,水对箱底产生的压强______(以上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)阀门完全关闭时,求:
①水对箱底产生的压强_______;
②浮筒排开水的体积_______。
18. 如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg,总体积约为4m³。已知海水密度为1.0×kg/m³,g取10N/kg。求:
(1)“悟空”号的重力;
(2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力;
(3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。
19. 如图是深圳号在海上航行,田田同学乘坐了这艘船出海游玩。田田发现这艘船最大吃水高度是9米,最大排水量是70000吨,船上一汽车用钢打造,钢的体积0.1立方米。(已知:钢的密度是7.9×103kg/m3,海水密度1×103kg/m3),求:
(1)钢质量;
(2)求轮船满载时所受的浮力;
(3)船底面积是1×103m2,求轮船底部受到的压力。
20. 长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲,打捞船可看作中间开着方井的长方体,俯瞰为回字形结构。如图乙,将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体,打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计水的阻力和钢缆质量)
(1)求箱体的重力。
(2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
(3)箱体出水前,打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时,钢缆总拉力为5.3×107N,求此时打捞船浸入水中的深度。(回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2)
21. 如图甲所示,某航海器由钢板焊接的两个空心三棱柱组成。侧面为ABCDE;在△ABC中,AB=8m,AC=BC,;在中,底边DE的高为0.9m;两个三棱柱棱的长度均为10m,下方三棱柱体积为6m3,航海器总重(,g取10N/kg,三棱柱体积=三角形面积×棱的长度)
(1)当航海器漂浮在水面上,求排开水的体积。
(2)航海器误入浅水区搁浅,下方三棱柱一部分陷入泥沙,如图乙所示。
为将航海器浮起来,采取了以下措施:卸掉重2×105N的设备,等待涨潮之后清理下面的泥沙。搁浅位置24小时内,航海器底部到水面的距离H随时间变化情况如图丙所示。假设航海器整体始终保持水平,请通过计算判断航海器是否能浮起来?
22. 如图所示,某同学用一个上端开口的圆柱形厚底空塑料瓶和装有水的圆柱形水槽制作了一个浮力秤,用于测量质量。空塑料瓶质量为120g,塑料瓶底面积为,水槽底面积为,瓶身能够浸入水中的最大长度为18cm,使用过程中水不溢出,塑料瓶始终漂浮且瓶身保持竖直。已知水的密度为,g取10N/kg,不考虑塑料瓶侧壁的厚度。求:
(1)空载时塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大称量值;
(3)浮力秤空载时和最大称量时水槽内水面的高度差。
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