内容正文:
2026年强化重难点专题训练
专题 浮力计算
类型一.称重法
1 二提法:F浮=G-F拉 F浮只与ρ液和V排有关!!
注意:V排=V浸:物体在液面以下部分的体积!!
2 三提法:F浮=G-F拉1= G-F拉2
技巧:
一提定质量,二提定体积。
两提可求固体密度,三提可求液体密度。
1.如图所示,重7N的石块浸没在水中时测力计的示数减小5N,则石块受到的浮力为( )
A.3N B.5N
C.2N D.7N
2.在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是 N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是 N。
3.用弹簧测力计提着球形物体缓慢浸入水中后,如图所示时该物体浸没后所受浮力是 N,在此浸入过程中有水不断排出,溢水杯底部所受水的压强 。
4.在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中,某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块,静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N,再将物体浸没在酒精中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N,如图所示,则物体在酒精中受到的浮力是 N,物体的体积是 m3。(酒精密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
5.水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为,将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A受到的浮力为 N。剪断细线,将A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了 Pa。
6.如图所示是认识浮力的探究实验。
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端时,如图甲所示,物重 N。
(2)当用手向上托物体时,如图乙所示,手对物体向上的托力 N。
(3)当物体浸入水中后,如图丙。将图丙与图甲、乙对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力 N。
(4)实验建立浮力概念的物理方法是 。
类型二.压力差法求浮力
7.【教材素材题】如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为,上表面受到水的压强为,压力为;下表面受到水的压强为,压力为。下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示,有一个重力为G的长方体悬浮在液体中,其受到的浮力为,液体对长方体向下和向上的压力分别为和。下列说法错误的是( )
A.
B.
C.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
D.若物体悬浮于更深的位置,与图示位置相比,、之差不变
9.如图所示,a、b是自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则a、b、c、d四个物体中受到浮力作用的物体是 。
10.如图甲是一个上下两端开口的玻璃管,在上、下开口处分别蒙上了绷紧程度相同的橡皮膜,将此装置竖直置于图乙的水中静止。
(1)通过观察 (选填“上”或“下”)面橡皮膜的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)此情景中支持浮力产生原因的现象是 。
类型三.阿基米德原理法求浮力
11.用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为__________N,物体的体积为__________m3。(水=1.0×103kg/m3)
12.池塘中有一块体积为的石头,浸没在水中时受到的浮力为 N,(g取,)
13.把重10N,密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态,物体所受浮力为 N,排开水的体积是
m3.(g取10N/kg)
14.一物块的质量为90 g,体积为100 cm3,现将它浸没在水中,物块所受的浮力为 N。松手后,物块将会 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终静止时物块排开水的质量为 g。(g取10 N/kg,ρ水=1.0 g/cm3)
15成都号052D型驱逐舰(舷号120)在青岛首次向公众展示,该舰满载时排水量高达7000吨,g取10N/kg,它满载时受到的浮力大小为 N,浮力的方向为 。
16.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
17. 如图所示,图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体,从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐浸入水中深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中,受到的浮力逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。合金体的密度是______kg/m3。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
18.如图甲所示,在空气中称量物体,测力计的示数为4N;如图乙所示,把物体浸没在水中,测力计示数为3N,g取10N/kg。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度。
类型四.平衡法
19.一个篮球的重力为6N,体积为3×10-3m3,用细绳将这个篮球固定在水下(如图),此时绳子拉力 N,剪开细绳的瞬间,篮球将 (选填“上浮”或“下沉”)。
20.把重10N,密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态,物体所受浮力为 N,排开水的体积是 m3.(g取10N/kg)
21.“探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器完成任务回国。工作中,科考船将潜水器放入海水中后,科考船所受浮力 (填“变大”“不变”或“变小”)。潜水器从3000m深海处采集到体积为800cm3的深渊岩石,采集前岩石受到的海水压强为 Pa,采集到的岩石在海水中受到的浮力为 N。(g取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
22.把重10N,体积为的物体投入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,物体的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),溢出水的重力为 N。
23.如图所示,是我国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号,总体积为。“奋斗者”号完全浸没在海水中受到的浮力为 N;在继续下潜的过程中,“奋斗者”号受到海水的压强 (选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”);当下潜的深度为10000m时,“奋斗者”号的观察窗受到海水的压力为 N。(,g取)
24.如图所示,水平桌面上两个相同的烧杯分别盛有体积相同的a、b两种液体.将两块相同的橡皮泥捏成小船和小球分别轻放入a液体和b液体中,静止时两液面等高.若橡皮泥重2 N,此时小船受到的浮力是_2_N;两液体密度的大小关系是ρa_ _ρb.
25.如图是“远望6号”远洋测量船,排水量为25000吨,满载时受到的浮力为______N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行,完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时受到的浮力______(填“相同”或“不同”)。船静止在测控点,水下3m处船体受到海水的压强为______Pa。(g取10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
26.如图所示,是我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时,排开海水的重力是5×105N,则蛟龙号受到海水的浮力是 N;随着不断下潜,蛟龙号下表面受到海水的压强 ,受到的浮力 。(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
27.将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细线拴一重为 G 的小球,将小球浸没在水中,细线对小球的拉力为 F,如图所示。已知:小球的体积为 2×10-3m3,密度为 0.6g/cm3, g 取 10N/kg。
求:(1)小球完全浸没在水中时,所受浮力的大小;
(2)细线对小球的拉力为 F 的大小
28.边长为0.1 m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示.将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块上表面放一重为2 N的石块.静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示.取g=10 N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3.求:
(1)图甲中木块受的浮力大小;
(2)图乙中液体的密度;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强.
2026年强化重难点专题训练
专题 浮力计算
类型一.称重法
1. 如图所示,重7N的石块浸没在水中时测力计的示数减小5N,则石块受到的浮力为( )
A.3N B.5N C.2N D.7N
【答案】B
【解析】根据称重法测浮力,弹簧测力计减小的示数就等于物体受到的浮力。石块浸没在水中时测力计示数减小5N,则其受到的浮力大小为5N。
故选B。
2. 在“测量浮力大小”的实验中,由图甲可知金属块受到的重力是 N,现将金属块完全浸没到水中,弹簧测力计的示数变为如图乙所示,则金属块受到水的浮力是 N。
【答案】 1.4 0.4
【解析】[1]由图甲可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F=1.4N,此时金属块处于空气中,由二力平衡条件可得,金属块受到的重力G=F=1.4N
[2]由图乙可知,金属块浸没时弹簧测力计的示数F'=1.0N,即金属块受到的拉力为1.0N,则金属块受到水的浮力
F浮=G-F'=1.4N-1.0N=0.4N
3. 用弹簧测力计提着球形物体缓慢浸入水中后,如图所示时该物体浸没后所受浮力是 N,在此浸入过程中有水不断排出,溢水杯底部所受水的压强 。
【答案】 2 不变
【解析】[1]物体的重力为5N,浸没在水中后弹簧测力计的拉力为3N,根据称重法测浮力可知,该物体浸没后所受浮力是
[2]将其缓慢浸入溢水杯的水的过程中,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变。
4. 在“测量物体浸没在液体中所受的浮力”实验中,某同学在弹簧测力计下悬挂一个物块,静止时弹簧测力计的示数F1=2.2N,再将物体浸没在酒精中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.4N,如图所示,则物体在酒精中受到的浮力是 N,物体的体积是 m3。(酒精0.8×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】0.8;1×10﹣4。
【解析】(1)根据称重法,可知物体在酒精中受到的浮力是:F浮=F1﹣F2=2.2N﹣1.4N=0.8N;
(2)由F浮=ρ酒精gV排可得,物体的体积:V=V排===1×10﹣4m3。
5.
水平桌面上有一装满水的溢水杯,杯底面积为,将重为4.8N的圆柱体A用细线悬挂在弹簧测力计下缓慢浸入水中。当A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,此时A受到的浮力为 N。剪断细线,将A缓慢沉入水底,静止时如图乙所示(A与杯底不密合),与图甲相比,溢水杯对桌面的压强增加了 Pa。
【答案】 1 280
【解析】[1]由题可知圆柱体重4.8N,当圆柱体A的一半浸入水中时弹簧测力计的示数如图甲所示,弹簧测力计分度值为0.2N,此时的示数为3.8N,则此时圆柱体A受到的浮力为
[2] 当圆柱体A的一半浸入水中时受到的浮力为1N,根据可知,则当圆柱体A的全部浸入水中时受到的浮力为2N。如图乙所示,圆柱体A对溢水杯底的压力为
根据阿基米德原理可知,圆柱体受到浮力等于排开水的重力,所以圆柱体A浸没在水中时对溢水杯底部的压力就等于溢水杯对桌面增加的压力,则溢水杯对桌面增加的压强为
6. 如图所示是认识浮力的探究实验。
(1)将物体悬挂在弹簧测力计下端时,如图甲所示,物重 N。
(2)当用手向上托物体时,如图乙所示,手对物体向上的托力 N。
(3)当物体浸入水中后,如图丙。将图丙与图甲、乙对照,说明水对物体也有向上的托力,即浮力。水对物体的浮力 N。
(4)实验建立浮力概念的物理方法是 。
【答案】(1)4 (2)2 (3)1 (4)类比法
【解析】(1)图甲中,将物体悬挂在弹簧测力计下,此时弹簧测力计测的是物体的重力,物重等于弹簧测力计的示数,即G=4N。
(2)图乙中,弹簧测力计的示数为2N,与甲图相比,测力计示数减小了4N-2N=2N,弹簧测力计减小的示数即为手对物体向上托的力,则手对物体向上的托力为F=2N。
(3)将丙实验与甲、乙实验对照,说明水对重物产生了向上的托力,即浮力,在图丙中,弹簧测力计的示数为3N,则水对物体的浮力
(4)本实验中,手托重物时测力计的示数减小,说明手对重物有向上的托力,把重物浸入液体中,测力计的示数也减小,通过类比的方法可知,液体对重物也有向上的托力(即浮力),所以实验建立浮力概念的物理方法是类比法。
类型二.压力差法求浮力
7.
【教材素材题】如图所示,重力为G的长方体物块悬浮在水中,受到的浮力为,上表面受到水的压强为,压力为;下表面受到水的压强为,压力为。下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.由可知,上表面所处的深度比下表面小,所以上表面受到的压强比下表面小,故A错误;
B.由A可知,上下表面受力面积相同,所以由可知,上表面受到的压力比下表面小,故B错误;
C.由浮力的产生原因可知,
故C错误;
D.长方体物块悬浮在水中,根据浮力的产生原因可知,此时,故D正确。
故选D。
8.
如图所示,有一个重力为G的长方体悬浮在液体中,其受到的浮力为,液体对长方体向下和向上的压力分别为和。下列说法错误的是( )
A.
B.
C.长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡
D.若物体悬浮于更深的位置,与图示位置相比,、之差不变
【答案】B
【解析】A.液体压强的大小与深度有关,同一液体中,深度越深,压强越大,所以悬浮在液体中的长方体,上表面受到液体的压强小于下表面受到液体的压强。根据可知,长方体上表面受到液体的压力小于下表面受到液体的压力,即,故A正确,不符合题意;
B.长方体悬浮在液体中,处于平衡状态。对长方体进行受力分析,长方体受到竖直向下的重力G、竖直向下的压力、竖直向上的压力,所以有,故B错误,符合题意;
C.长方体悬浮在液体中时,在相同深度处,长方体相对侧面受到的液体压强相等,根据可知,长方体的相对侧面所受液体的压力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,满足二力平衡的条件,所以长方体相对侧面所受液体的压力相互平衡,故C正确,不符合题意;
D.若物体悬浮于更深的位置,上下表面的深度差不变,则上下表面受到的压强差不变,受力面积不变,根据可知,所以上下表面受到的压力差不变,即、之差不变,故D正确,不符合题意。
故选B。
9. 如图所示,a、b是自由移动的物体,c、d是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则a、b、c、d四个物体中受到浮力作用的物体是 。
【答案】a、b、d
【解析】物体在液体中因为上下表面的压力差而产生浮力,物体b、a、d上下表面在液体中都受到了压力,而且由于上下表面在液体的深度不同,都会产生压力差,都受到了浮力的作用。c物体下表面没有水,故c没有受到浮力的作用。
10. 如图甲是一个上下两端开口的玻璃管,在上、下开口处分别蒙上了绷紧程度相同的橡皮膜,将此装置竖直置于图乙的水中静止。
(1)通过观察 (选填“上”或“下”)面橡皮膜的形变可知,液体内部存在向上的压强。
(2)此情景中支持浮力产生原因的现象是 。
【答案】(1)下;(2)下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度
【解析】(1)实验中采用了转换法,我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部存在压强,当橡皮膜下面的橡皮膜向上凸起时,说明液体内部存在向上的压强;
(2)上方橡皮膜的深度小,受到的压强小、压力小,形变程度小;下方橡皮膜的深度大、压强大,形变程度大;由此产生了一个向上的压力差,该压力差就是浮力,所以支持浮力产生原因的现象是下方橡皮膜的形变程度大于上方橡皮膜的形变程度。
类型三.阿基米德原理法求浮力
11.
用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为__________N,物体的体积为__________m3。(水=1.0×103kg/m3)
【答案】 ①. 2 ②.
【解析】[1]由题意可得,物体静止,即处于平衡状态,物体在竖直方向上受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,这三个力的合力为0,所以可得
[2]由图可知,物体处于浸没状态,即V物=V排,所以根据公式可得,物体的体积为
12.
池塘中有一块体积为的石头,浸没在水中时受到的浮力为 N,(g取,)
【答案】4.5
【解析】石头浸没在水中时,排开水的体积等于石头的体积,所以受到的浮力为
13. 把重10N,密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态,物体所受浮力为 N,排开水的体积是
m3.(g取10N/kg)
【答案】漂浮;10;1×10﹣3
14. 一物块的质量为90 g,体积为100 cm3,现将它浸没在水中,物块所受的浮力为 N。松手后,物块将会 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),最终静止时物块排开水的质量为 g。(g取10 N/kg,ρ水=1.0 g/cm3)
【答案】1 上浮 90
15. 成都号052D型驱逐舰(舷号120)在青岛首次向公众展示,该舰满载时排水量高达7000吨,g取10N/kg,它满载时受到的浮力大小为 N,浮力的方向为 。
【答案】 竖直向上
【解析】[1][2]成都号052D型驱逐舰漂浮在海面上,受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力,该舰满载时排水量,满载时受到的浮力
16. 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。
17. 如图所示,图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体,从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐浸入水中深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中,受到的浮力逐渐______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。合金体的密度是______kg/m3。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】①变大;②4.0×103。
【解析】[1]合金体从接触水面到刚浸没的过程中,排开水的体积变大,根据可知,浮力越变越大。
[2]从图可知,合金的重力为2N,则合金的质量为
合金所受的浮力为
合金的体积为
合金体的密度是。
18. 如图甲所示,在空气中称量物体,测力计的示数为4N;如图乙所示,把物体浸没在水中,测力计示数为3N,g取10N/kg。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度。
【解析】(1)物体浸没在水中受到浮力:F浮=G-F示=4N-3N=1N
(2)由F浮=ρgV排可得物体排开水的体积:
因为物体浸没水中,物体的体积:V=V排=1×10-4m3
物体的质量:
物体的密度: 。
答:(1)物体浸没在水中受到的浮力为1N;(2)物体的密度为4×103kg/m3。
类型四.平衡法
19. 一个篮球的重力为6N,体积为3×10-3m3,用细绳将这个篮球固定在水下(如图),此时绳子拉力 N,剪开细绳的瞬间,篮球将 (选填“上浮”或“下沉”)。
【答案】 24 上浮
【解析】[1]篮球在水中受到向上的浮力F浮,向下的重力G和细绳对篮球的拉力F,且由题意可知,物体被浸没在水中,所以排开液体的体积为3×10-3m3,所以篮球受到的浮力为
所以,细绳对篮球的拉力为
[2]剪开细绳后,根据浮沉条件判断,由于浮力大于重力,物体将上浮,即篮球将上浮。
20. 把重10N,密度为0.9×103kg/m3的实心物体投入水中。当物体静止时,物体处于 (漂浮/悬浮/沉底)状态,物体所受浮力为 N,排开水的体积是 m3.(g取10N/kg)
【答案】漂浮;10;1×10﹣3
21. “探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器完成任务回国。工作中,科考船将潜水器放入海水中后,科考船所受浮力 (填“变大”“不变”或“变小”)。潜水器从3000m深海处采集到体积为800cm3的深渊岩石,采集前岩石受到的海水压强为 Pa,采集到的岩石在海水中受到的浮力为 N。(g取10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)
【答案】 变小 3×107 8
【解析】[1]根据平衡法,科考船漂浮在水面上,浮力等于重力;当科考船将潜水器放入海水中后自身重力减小,但仍处于漂浮状态,浮力等于此时的重力;因此科考船所受浮力变小。
[2]根据p=ρgh采集前岩石受到的海水压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3000m=3×107Pa
[3]岩石在海水中受到的浮力
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×800×10-6m3×10N/kg=8N
22.
把重10N,体积为的物体投入盛满水的溢水杯中,当物体静止时,物体的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),溢出水的重力为 N。
【答案】漂浮 10
【解析】[1][2]当物体浸没水中时所受浮力
F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N
即当物体全部浸入时所受浮力F>10N,故物体会上浮,最终物体漂浮在水面上,漂浮所受浮力等于物重10N,由阿基米德原理可知,溢出水的重力为10N。
23.
如图所示,是我国自主研发的万米载人潜水器“奋斗者”号,总体积为。“奋斗者”号完全浸没在海水中受到的浮力为 N;在继续下潜的过程中,“奋斗者”号受到海水的压强 (选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”);当下潜的深度为10000m时,“奋斗者”号的观察窗受到海水的压力为 N。(,g取)
【答案】 逐渐变大
【解析】[1]根据阿基米德原理,“奋斗者”号受到的浮力为
[2]根据液体压强公式,在“奋斗者”号继续下潜的过程中,海水密度不变,不变,深度逐渐增大,所以,“奋斗者”号受到海水的压强逐渐变大。
[3]根据液体压强公式,下潜的深度为10000m处的压强为
然后根据压强公式,观察窗受到的压力为
24. 如图所示,水平桌面上两个相同的烧杯分别盛有体积相同的a、b两种液体.将两块相同的橡皮泥捏成小船和小球分别轻放入a液体和b液体中,静止时两液面等高.若橡皮泥重2 N,此时小船受到的浮力是_2_N;两液体密度的大小关系是ρa_ _ρb.
【答案】>
25. 如图是“远望6号”远洋测量船,排水量为25000吨,满载时受到的浮力为______N。“远望6号”可在南北纬60度以内的任何海域航行,完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时受到的浮力______(填“相同”或“不同”)。船静止在测控点,水下3m处船体受到海水的压强为______Pa。(g取10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
【答案】(1)2.5×108 ;(2)相同;(3);3.09×104。
【解析】满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=25000×103kg×10N/kg=2.5×108N
满载的测量船在密度不同的海域漂浮时,浮力等于重力,重力不变,浮力不变。
水下3m处船体受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3m=3.09×104Pa。
26. 如图所示,是我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时,排开海水的重力是5×105N,则蛟龙号受到海水的浮力是 N;随着不断下潜,蛟龙号下表面受到海水的压强 ,受到的浮力 。(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】5×105;变大;不变。
【解析】(1)当蛟龙号完全进入海水中工作时,排开海水的重力是5×105N,由阿基米德原理可知,蛟龙号受到海水的浮力F浮=G排=5×105N;
(2)潜水器在下潜的过程中,所处深度h变大,由p=ρgh可知,潜水器下表面受到海水的压强变大;
(3)潜水器下潜的过程中,海水的密度不变,排开海水的体积V排也不变,由阿基米德原理F浮=ρ海水gV排可知,其受到海水的浮力不变。
27. 将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细线拴一重为 G 的小球,将小球浸没在水中,细线对小球的拉力为 F,如图所示。已知:小球的体积为 2×10-3m3,密度为 0.6g/cm3, g 取 10N/kg。
求:(1)小球完全浸没在水中时,所受浮力的大小;
(2)细线对小球的拉力为 F 的大小
【解析】(1)小球完全浸没在水中时,则:
则所受浮力的大小为:
小球完全浸没在水中时,所受浮力的大小20N。
(2)小球的体积为 2×10-3m3,密度为:
根据和 可得小球的重力:
对小球进行受力分析可知,小球在竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用下保持静止,故细线对小球的拉力为:
答:(1)小球完全浸没在水中时,所受浮力的大小为20N。(2)细线对小球的拉力为F的大小为8N。
28. 边长为0.1 m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示.将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块上表面放一重为2 N的石块.静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示.取g=10 N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3.求:
(1)图甲中木块受的浮力大小;
(2)图乙中液体的密度;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强.
【解析】(1)V排=V浸=×1×10-3m3=6×10-4m3
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
(2) 在图乙中物体的总重力为:G总=G水+G石=6N+2N=8N因为在图乙中,物体漂浮在液面上,则G总=F浮2=8N,根据公式F浮=ρ液gV排可得液体的密度为:ρ液====0.8×103kg/m3
(3)液体下表面受到的压强为:p=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa
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