浮力计算提高Word文档下载推荐.docx

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【解析】

试题分析：

（1）“雪龙号”行驶时间：

t=20min=

〕h,

3

“雪龙号”行驶路程：

1

s=vt=3.6km/hxh=1.2km=1200m

“雪龙号”匀速行驶，所受牵引力：

F牵引力=f=1.5X107N,W=F牵引力

S=1.5X107NX1200m=18X1010J,

（2）“雪龙号”最大航速：

v破=3.6km/h=1m/s。

普通海域中“雪龙号”功率：

P普=F牵

考点：

功的计算；

液体的压强的计算；

阿基米德原理.

2.边长为0.1m的正方体木块，放在如图所示的容器中，现缓慢持续地往容器中注水段时间后，木块浮起•已知木块的密度为0.6x103Kg/m3,g取10N/Kg。

求：

（1）木块的质量为多少？

（2）木块受到的浮力是多少？

（3）当木块浮起0.2m时,则在注水过程中浮力对木块所做的功是多少？

【答案】

（1）0.6kg;

（2）6N;

（3）0.84J

（1）木块的体积为：

V（0.1m）3=0.001m3,

根据p=m/V可得：

m=pV=0.6x10kg/mx0.001m=0.6kg;

（2）v木块的密度小于水的密度，•••木块漂浮在水面上，

故F浮=G=mg=0.6kg<

10N/kg=6N;

33

（3）当F浮=G木时，木块刚好能浮起，即:

p水gV排=G木=1.0x10kg/mx10N/kgX

2

（0.1m）xh=6N

解得h=0.06m;

当容器中的水面升至0.2m时，木块升高的距离s=h水

-h=0.2m-0.06m=0.14m;

浮力对木块所做的功：

W=F浮s=6NX0.14m=0.84J.

密度公式的应用；

阿基米德原理；

功的计算

3•用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触（未浸入水）如图

甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化

圆柱体受的最大浮力。

圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。

圆柱体的密度。

（1）0.5N;

（2）1200Pa;

（3）4x10kg/m

【解析】试题分析：

（1）由图可知，圆柱体重G=2N

•••当圆柱体全浸入时，弹簧测力计的示数F'

=1.5N,

•••圆柱体受到的最大浮力（全浸入时）：

F浮=G-F'

=2N-1.5N=0.5N;

（2）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：

h=12cm=0.12m,

圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强：

p=pgh=1x103kg/m3x10N/kgx

0.12m=1200Pa;

（3）圆柱体的质量：

m=G/g=2N/10N/kg=0.2kg,

t圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力：

F浮=p水gv排=p水gv,

3353

•••圆柱体的体积：

v=F浮/p水g=0.5N/1x10kg/mx10N/kg=5x10-m,

•p石=m/v=0.2kg/5x10-5m=4x103kg/m。

浮力大小的计算；

密度的计算；

重力的计算；

液体的压强的计算

4.有一体积是2分米3，密度是0.8克/厘米3的木块，用绳子将它拴在水池底部的钩子上（如图所示），如果绳子断了，木块就上浮到水面。

问：

（1）木块在上浮过程（未露出水面）中，受到浮力的大小是否变化？

（2）绳子未断之前所受的拉力是多大？

3）木块漂浮在水面时露出液面的体积多大?

（1）木块在上浮过程（未露出水面）中，受到浮力的大小不变；

（2）4N;

（3）0.4dm

（1）木块在上浮过程（未露出水面）中，排开水的体积不变，受到水的浮力不变；

（2）木块受到的浮力：

F浮=p液gv排=1.0x103kg/m3x10N/kgx2X10-3m3=20N,

3333

木块的重力：

G=mgp木Vg=0.8x10kg/mx2x10-mx10N/kg=16N,

•/F浮=G+F拉，•••绳子对A向下的拉力：

F拉=F浮-G=20N-16N=4N;

（3）剪断绳子木块A漂浮在水面上，F浮’=G=16N

由F浮'

=卩水gV排'

得：

•••V排'

=F浮'

p水g=16N/1x103kg/m3x10N/kg=1.6x10-3m=1.6dm3

333

v露=V-V排=2dm-1.6dm=0.4dm.

力的合成与应用；

物体的浮沉条件及其应用

5.如图，水平地面上有一个足够深且质量为0.5千克的圆柱形容器中放有质量为2.1千克，密度为0.75x103千克/米3的圆柱形木块，木块、容器的底面积分别为3S、8S。

（1）求圆柱形木块的体积V木。

2）在容器中加入水，当水深为0.01米，求水对容器底部的压强p。

3）继续往容器中加水，当木块对容器底部的压力恰好为0时，求容器对桌面的压力F。

（1）2.8x10-3m

（2）100Pa

（3）61N

..33

（2）水对容器底部的压强p水=p水gh=1.0x10kg/mx10N/kgx0.01m=100Pa

（3）当木块对容器底部的压力恰好为0时，木块所受的浮力等于木块的重力。

F浮=G木，p水gV排=6木

=2.110-3m3

G木21N

^水g1.010kg/m310N/kg

又因为V排：

V*=S木：

S水

8S-3S-3333

V水2.1103m=3.510‘m3

3S

m水」水V水=1.0103kg/m33.510-3m3=35N

容器对桌面的压力F=G容+G水+G木=5N+21N+35N=61N

答：

（1）木块的体积为2.8X10-3卅。

（2）水对容器底部的压强为100Pa。

（3）当木块

对容器底部的压力恰好为0时，容器对桌面的压力为61N。

压力和压强

6.如图所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的1/5露出水面，不可伸长的悬线

处于松弛状态，已知绳可能承受的最大拉力为5N,木块边长为0.1米，容器底面积为

0.03米，容器底有一阀门K,求：

（1）木块的密度；

（2）打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂的一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积

为多少？

（3）在绳断后，木块再次漂浮时，容器底受到水的压强与断绳的瞬间相比，窗口底受

水的压强怎样变化？

改变了多少？

（g取10牛/千克，提示：

相互作用的两个力总是等大的）

（1）0.8X10kg/m;

（2）3X10-4m；

（3）170Pa

（1）T木块漂浮，「.F浮=6木，

'

/F浮=p水V排g,6木=p木V木g,「・p水V排g=p木V木g,

•••木块总体积的1/5露出水面，/-V排=4/5V木，•••p木=4/5p水

=4/5X1X10kg/m=0.8X10kg/m;

（1）当金属柱有一半的体积浸在液体中时，受到液体的浮力是多少？

（2）圆筒内所装液体的密度是多少？

（3）当金属柱有一半的体积浸在液体中时。

圆筒对桌面的压强是多少？

（1）4N

/、33

（2）2.5X10kg/m

（3）4.8X10Pa

（1）由图像可知，当h=0时，所以G=F=10N

1当h18cm=4cm，拉力F1=6N,F浮1=G-F1=10N-6N=4N

23-43

（2）V排1=S物h1=40cmx4cm=160cm=1.6X10m

由F浮=p液gV排得「液二一^理4—=2.5103kg/m3

液gV排110N/kgx1.6x10m3

III3342

（3）由得，m液=p液V液=2.5x10kg/mx100x10-mx0.16m=4kg

V

容器与液体总重G总=（m容器+m液）g=（0.4kg+4kg）x10N/kg=44N

容器对地面的压力F=G总+F浮1=44N+4N=48N

=4.810Pa

F48N

—_-42

S100104m2

4N,圆筒内所装液体的

100cm2.弹簧测力

当金属柱有一半的体积浸在液体中时，受到液体的浮力是密度是2.5x103kg/m3,圆筒对桌面的压强是4.8x103Pa。

浮力

8.一圆筒形容器内装有水，竖直放置在水平桌面上，筒内底面积为

计上挂一金属块，手提弹簧测力计让金属块有沖勺体积浸入水中静止时，弹簧测力计的

示数是6N,此时水深为

5

11.5cm，如图甲所示；

当把金属块没入水中静止时，弹簧测力

计的示数是5.5N，如图乙所示.求:

甲乙

（1）金属块的密度.

（2）金属块的体积.

（3）容器内水的质量.（g=10N/kg）

33

（1）金属块的密度为3.2X10kg/m.

（2）金属块的体积为2.5X104m.

3）容器内水的质量为0.95kg.

（1）

（2）根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式F浮=GF

列出等式；

两式联立分别求得金属块的体积和密度；

（3）当金属块有体积没入水中时，水深为11.5cm，将此时水的体积减去金属块排开的水的体积，即为容器内水的体积，然后利用密度公式求得水的质量.

解：

（1）当金属块有'

体积没入水中时，金属块受3个力而处于平衡状态：

F拉+F浮=G物，①

已知F拉=6N,F浮=p水gV物，G物=口物g=p物gV物，

当金属块全部没入水中时，金属块也受3个力而处于平衡状态：

：

|+j=G物，②

已知|=5.5N,：

]=p