浮力计算题专项训练答案之欧阳术创编.docx
- 文档编号:29841736
- 上传时间:2023-07-27
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:163.78KB
浮力计算题专项训练答案之欧阳术创编.docx
《浮力计算题专项训练答案之欧阳术创编.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《浮力计算题专项训练答案之欧阳术创编.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
浮力计算题专项训练答案之欧阳术创编
浮力计算题专项训练(三)
时间:
2021.02.02
创作:
欧阳术
例1:
有一实心金属球,用弹簧测力计在空气中称得重力为3.9N,将它浸入盛满水的溢水杯中时,有50ml水从溢水杯中溢出,求:
(1)金属球的体积;
(2)金属球所受的浮力;
(3)金属球浸没在水中称时,弹簧测力计示数;
解:
(1)金属球的体积:
V=50ml=50cm3=5×10-5m3;
(2)金属球所受浮力:
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N;
(3)∵G=F示+F浮,
金属球浸在水中时弹簧测力计的示数:
F示=G-F浮=3.9N-0.5N=3.4N;
例2为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳。
已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3,体积为3000cm3。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力大小。
(2)当浮板被压没水中静止时,浮板受到双臂压力的大小。
解:
(1)V=3000cm3=3×10-3m3
=m/V
m=
V=0.1×103kg/m3×3×10-3m3=0.3kg
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
漂浮
F浮=G=3N
(2)
浸没 V排=V
F浮'=G 排=
水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N
F压=F浮'—G=30N—3N=27N
浮力计算题专题专项训练(四)
1.中国第一艘航母﹣﹣“辽宁舰”已于2012年10月正式服役,其最大吃水深度为10.5m(指最底部到水面的竖直距离),排水量达6.7×104t,舰载机50余架,它将为保护我国领
土领海发挥重要的作用.(取ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)每次战机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查.已知飞行甲板长300m,排查时人的行走速度约为1.5m/s,则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间?
(2)当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强为多大?
(3)当一架质量为20t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少?
解:
(1)∵v=s/t
∴船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间t==
=200s;
(2)其底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa;
(3)∵F浮=G舰载机=ρ海水gV排,
∴排开海水体积减小量:
△V排=
=
=20m3.
答:
(1)则船员从船头到船尾进行一次排查需要200s长时间.
(2)此时航母底部受到海水的压强为1.05×105Pa;
2.潜水艇截面如图所示,其总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮.(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水舱未充海水时,潜水艇总重为9.27×106 N,此时漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?
(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入多重的海水?
解:
(1)潜水艇受到的浮力F浮=G艇=9.27×106 N,
∵F浮=ρ海水gV排,
∴潜水艇排开水的体积:
V排=G/ρ水g=9.27×10^6/1.03×10^3×10=900m3;
(2)潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力
F浮′=ρ海水gV排′=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N,
此时潜水艇的总重力G′=F浮′=1.545×107N,
需要注入海水的重力G海水=G′-G潜水艇=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N;
答:
(1)漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是=900m3.
(2)为使潜水艇完全潜入海水中,至少应向水舱充入6.18×106N的海水.
浮力计算题专题专项训练(五)
1.在一只杯中盛满酒精,现把一个质量为45g,体积为50cm3的蜡块轻轻放到酒精中.(ρ酒精=0.8×103kg/m3)问:
(1)当蜡块静止时,蜡块受到的浮力多大?
(2)放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量多少?
(3)若将上述酒精换成水,则当蜡块静止时,蜡块受到的浮力多大?
解:
m蜡=45g=0.045kg,V蜡=50cm3=5×10-5m3,g=9.8N/kg;
(1)ρ蜡=m÷v=45g÷50cm3==0.9×103kg/m3∵ρ蜡>ρ酒精
∴蜡块沉没在酒精中,V排=V蜡,F浮=ρ酒精•g•V排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.392N;
(2)蜡块沉没在酒精中,V溢=V蜡,m溢=ρ酒精•V溢=0.8×103kg/m3×5×10-5m3=0.04kg=40g;(3)∵ρ蜡<ρ水 ∴蜡块在水中是漂浮;F浮=G蜡=m蜡•g=0.045kg×9.8N/kg=0.441N.
2、质量为0.27kg的苹果漂浮在水中时,约有1/10的体积位于水面以上,如图所示,请解答:
(g取10N/kg)
(1)苹果受到的浮力大小。
(2)苹果的体积。
(3)苹果的密度。
解:
(1)苹果的重:
G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N
因苹果漂浮 故F浮=G=2.7N
(2)由F浮=G排=
水gv排
由题意知:
∴
(3)苹果的密度:
浮力计算题专题专项训练(六)
1.如图所示,将体积为0.001m3的正方体木块,放入盛有水的水槽中.待木块静止时,其下表面距水面0.06m,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)木块下表面受到水的压强大小;
(2)木块受到的浮力大小;
(3)木块的密度大小.
解:
(1)木块下表面受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;
(2)正方体木块的边长:
L=
=
=0.1m,木块受到的浮力:
F浮=ρgL2h=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.06m=6N;(3)因木块漂浮,则m木g=ρ木Vg=F浮,所以ρ木=
=
=0.6×103kg/m3
2、如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。
当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:
(g=10N/kg)
(1)木块浸没在水中受到的浮力
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少
解:
(1)由F浮=ρ液V排g得:
F浮=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N
(2)木块静止在水面时,由于漂浮,所以F浮=G=6N
V排’=F浮/ρ水g=6N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.0×10-4m3
V露=V- V排’=1.0×10-3m3-6.0×10-4m3=4.0×10-4m3
(3)h减=V露/S=4.0×10-4m3/400×10-4m2=0.01m
由p=ρ液hg得:
p=1.0×103kg/m3×0.01m×10N/kg=100Pa
浮力计算题专题专项训练(七)
1.有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中(如图所示),观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示.(g=10N/kg)
试根据表中所给条件求:
(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强;
(2)圆柱体的质量;
(3)圆柱体的密度.
解:
(1)当圆柱体浸入深度为3.0cm时,h=3.0cm=0.03m
其底面所受的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300pa
(2)圆柱体的质量m=G/g=3N/(10N/kg)=0.3kg
(3)当圆柱体浸入深度达2.4cm时,圆柱体已全部浸没,此时圆柱体所受到的浮力
F浮=3N-2.4N=0.6N 依F浮=ρgV排得
圆柱体的体积
圆柱体的密度
.
2.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱休,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。
右图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。
已知
水=1.0×103kg/m3 ,g=10N/kg。
求:
(1)圆柱体的重力。
(2)圆柱体浸没时受到的浮力。
(3)圆柱体的密度。
(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。
解:
(1)圆柱体入水前弹簧秤的示数即为其重力:
G=F=12N…………………
(2)固柱体浸没在水中后弹簧秤的示数即为其重力与浮力之差:
所以F浮=G-F=12N-4N=8N …………
(3)浸没时,由阿基米德原理F浮=G排=
液gV排
V=
=
=0.8×10-3m3
=
=
=1.5×103kg/m3
(4)刚刚浸没在水中时圆柱体下底处的深度为h=4cm=0.04m.
所以刚浸没时下表面受到水的压强为:
p=
gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
浮力计算题专题专项训练(八)
1.某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示).当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm(如图乙所示),若容器的底面积为10cm2,已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)冰块中冰的体积是多少立方厘米?
(2)石块的质量是多少克?
(3)石块的密度是多少千克每立方米?
解:
设整个冰块的体积为V,其中冰的体积为V1,石块的体积为V2;冰和石块的总质量为m,其中冰的质量为m1,石块的质量为m2.
(1)由题意得,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,
即:
(2)m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×50×10-6m3=45×10-3kg=45g.故m2=m-m1=10g.(3)由ρ水gV=mg得
V2=V-V1=55cm3-50cm3=5cm3所以石块的密度
=2g/cm3=2×103kg/m3
2.学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动.(p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块,让它漂浮在水面上,如图甲所示,求木块受到的浮力.
(2)取来规格相同由合金材料制成的螺母若干,每只螺母质量为50g,将螺母逐个放置在漂浮的木块上.问:
放多少只螺母时,木块刚好浸没在水中?
(3)她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验,弹簧测力计静止时的示数为0.4N,求合金材料的密度.
解:
(1)∵木块漂浮,由F浮=G得,木块受到的浮力:
F浮=G木=m木g=750×10-3kg×10N/kg=7.5N;
(2)木块完全浸没.由阿基米德原理得,此时木块受到的浮力:
F浮′=G排=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×1250×10-6m3=12.5N,螺母的重力为:
G螺母总=F浮′-G木=12.5N-7.5N=5N,螺母的个数为:
(3)螺母完全浸没在水中,由F浮=G-F′得,螺母受到的浮力:
F浮螺母=G螺母-F′=0.5N-0.4N=0.1N,螺母的体积:
由ρ=m/V得,合金材料的密度:
1、某物块重10牛,浸没在煤油中弹簧秤示数为零.(煤油的密度是0.8×103kg/m3)该物体的密度是多少千克每立方米,浮力为多少牛?
2、一个物体体积是0.5dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少牛顿,如果这个物体重4牛,它在水中将上浮、下沉还是悬浮?
3、某物体在空气中重20牛,全部浸没在水中称量时,只有16牛,该物体受的浮力是多少牛?
它排开水的重力是多少牛?
这些水的体积是多少立方米?
由此可知该物体的体积是多少立方米?
该物体的质量是多少千克?
算得该物体的密度是多少千克每立方米?
4、漂浮在液面上的木块下悬吊着一铁块G,若把悬吊铁块的绳子剪断,铁块将沉入水底,这时容器中水面将上升、下降还是不变?
若将铁块提上来,放在木块上面,这时容器中的水面与铁块吊在木块下面时相比将上升、下降还是不变?
5、浸没在液体中的物体如果受到浮力的作用,那么施力物体是什么?
6、潜水艇从水下100m处上浮的过程中(露出水面以前)所受的压强和浮力的变化是什么?
7、把体积相同的木块和铁块置于水中,木块浮于水面,铁块沉入水底,这时它们受到的浮力相比谁大谁小?
8、在盐水中漂浮的木块当向容器倒入水后木块将有什么变化?
9、把一根缠有铁丝的木棍先后放入甲、乙两种液体中都是漂浮状态,两种液体对木棍的浮力关系为?
10、一艘船从河里开到海里(海的密度大于河的密度),则船会有什么变化?
解答:
1>10N,密度是0.8×103kg/m3
2>F=1×103×0.5×10-3×10=5N,上浮.
3>4N,4N,0.4×10-3m3,0.4×10-3m3,2kg,5×103kg/m3
4>下降,上升
5>液体
6>压强变小,浮力不变
7>木块相同
9>上浮
时间:
2021.02.02
创作:
欧阳术
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 浮力 算题 专项 训练 答案 欧阳 创编