江苏省南通市届中考物理一轮复习专题专练二浮力的相关计算.docx
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江苏省南通市届中考物理一轮复习专题专练二浮力的相关计算
专题专练二浮力相关计算
类型一压力差法计算浮力
1.一金属块浸没在液体中,上表面受到的压力是6N,下表面受到的压力是10N,则金属块受到的
浮力
是N。
2.弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8N,
则金属
块排开水的重力为N。
若金属块上表面所受水的压力为19.6N,则金属块下表面所受水的压
力
为N。
3.一长方体铝块,在水里漫漫下沉,下沉过程铝块上表面总保持水平•当铝块上表面没入水面下沉
到某位置时,上表面受到水的压力为14N,下表面受到水的压力为19N;当铝块再下沉到另一更深
位置时,上表面受到的压力增大为21N时,下表面受到的压力是—也。
4.
如图所示,用手把一个圆柱体物块浸没在水中,物块的上表面受到的水的压力大小为
14.7N,它的下表面受到水的压力大小为20.5N,物块受到的浮力大小为N,若物
块重为8N,放手后这个物块将(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
5.如图所示,把一个底面积为S,高为L的长方体浸没在密度为p的液体中,上、下表面分别距液
面为h1和h2,因为液体内部存在压强,所以长方体各表面都受到液体的压力。
(1)分析图中长方体的受力情况,其受到浮力的原因是
浮力的方向是。
(2)大量的实验结果表明:
“浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开液体所受的重力
请从浮力产生原因的角度推导出这一结论。
类型二称重法计算浮力
6.
7.5N。
当把金属
小华在探究浮力与哪些因素有关时,将一金属块悬挂在弹簧测力计下,示数为
块完全浸没在水中时,测力计示数为6.5N,金属块所受浮力为N;当金属块在水中深度
增加时,发现测力计示数不改变,说明浮力大小与物体浸没在水中的深度(选填“有关”或
“无关”)。
7.如图甲,用弹簧测力计吊一金属块逐渐浸入水中,乙图是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块
下表面在水中的深度h的变化情况•由图可知,金属块质量是—也,金属块所受最大浮力是
N.
8.用弹簧测力计在空气中称一实心正方体重力,测力计的示数为5N;把物体一半体积浸入在水中
时,测力计的示数如图所示,此时物体所受浮力为N,当把物体从弹簧测力计上取下,放入
Afu.TS申
水中静止时,物体所处的状态是(选填“漂浮”“悬浮”或“下沉”)。
9.如图所示,将重为G的铝块挂在弹簧测力计上,当它浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F.则
铝块所受的浮力大小为()
A.GB.FC.G+FD.G-F
类型三阿基米德原理、平衡法计算浮力
10.用手将一质量为30g的物体全部压入水中,物体排开水的体积为50cm3,放手后物体将
(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为—匚。
11.中国天津大学自主研发的水下无人滑翔机“海燕”采用了浮力驱动与螺旋桨推进技术,可持续
不间断工作30天左右.它形似鱼雷,长1.8m,直径0.3m,质量为70kg,当它在海面下200m
处水中匀速巡航时,它所受浮力约为N。
(p海水=1.03x103kg/m3)
12.将一物块A轻轻放入盛满水的大烧杯中,A静止后,有72g的水溢出;再将其轻轻放入盛满酒
精的大烧杯中,A静止后,有64g的酒精溢出.则A在水中静止时受到的浮力为—」,A的体积
是cm3。
(酒精的密度是0.8x103kg/m3,g取10N/kg)
2
13.将质量为3kg的木块放在盛有水的容器中,木块漂浮时有-的体积露出水面,则木块的密度
5
为g/cm3,木块的体积为cm3。
14.首批双人版水陆两栖车于2016年1月登陆中国,如图所示,该车质量约为
900kg,两人(质量共为150kg)驾驶它在水面静止时,两栖车受到水的浮力为
333
N,浸入水下的体积为m。
(卩水=1.0x10kg/m)
15.
如图所示,一长、宽、高分别为5cm、2cm、5cm木块受重力和浮力作用而漂浮在水
面上,木块重0.3N,木块受到的浮力为N,木块下表面距水面cm。
(g=10:
|
33
N/kg,p水=1.0x10kg/m)
16.如图所示,一木块受重力和浮力作用而漂浮在水面上,木块重0.8N,木块的下表面距
水面3cm,木块受到的浮力为N,木块下表面受到水的压强是Pa。
类型四阿基米德原理、称重法计算浮力
17.
3.0N,浸没在水中称量时弹
一物体挂在弹簧测力计下端,在空气中称量时弹簧测力计示数为
18.放在水平桌面上的量筒中盛有120cm的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里
的水中后,量筒的水面上升到
170cnf处,弹簧测力计的示数为3.4N,则金属块所受浮力为
金属块的密度为kg/m
19.弹簧测力计下吊着重为
10N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,
弹簧测力计的示数为
N,则金属块受到的浮力是
20.有质量相同的两个实心球,其密度分别为水的密度的
2倍和5倍.
把它们分别挂在两个弹簧测
,两弹簧测力计的示数之
力计的下端,然后将两球完全浸没在水中,此时两球所受浮力之比为比为
21.用弹簧测力计在空气中称得物体
A重4N,将物体A浸没水中后,弹簧测力计示数
为3N,则物体A的体积为m3,若再将A浸没在另一液体中时,弹簧测力计示数
如图所示,示数为
N,则该液体密度为
kg/m
22.如图所示,将一重为18N,体积为2x10「3m3的物块用细线系在弹簧测力计的挂钩
上,将它浸没在酒精中,则物块受到的浮力是_匚,此时测力计的示数是_NLg=10N/kg,
p酒精=0.8x10kg/m)。
23.如图所示,一实心正方体铝块浸没在密度为0.9x103kg/m3的油中,其质量为2.7kg,上表面
与液面相平行,上、下表面的深度分别为h1和h2,且2hn=h2=20cm。
求:
(1)铝块上表面处的液体压强;
(2)若使铝块在图示位置处于静止状态,还应使其在竖直方向受到一个多大的力;
⑶若图中正方体是由密度为3.6x103kg/m3的合金制成,且处于悬浮状态,则该
正方体空心部分体积是多少。
参考答案
1.4【解析】F上表面=6N,F下表面=10N,浮力是:
F浮=F下表面一F上表面=10N—6N=4N。
2.4.924.5【解析】金属块受到的浮力为:
F浮=6物一F示=14.7N—9.8N=4.9N;由阿基米德
原理知,6排=F浮=4.9N;下表面所受水的压力为F下表面=F浮+F上表面=4.9N+19.6N=24.5N。
3.26【解析】因为F下=19N,F上=14N,所以F浮=F下一F上=19N—14N=5N,又因为水的密
度和排开水的体积保持不变,所以铝块受到的浮力保持不变,当上表面受到的压力增大为21N时,
下表面受到的压力为:
F下=F浮+F上=5N+21N=26N。
4.5.8下沉【解析】圆柱体浸没在水中受到的浮力:
F浮=20.5N—14.7N=5.8N;6物=8N>F
浮,所以放手后,这个物块将下沉。
5.
(1)上、下表面存在着压力差(F2>F1或F2—F)竖直向上
(2)推理过程:
F浮=F2—F1=pghzS—
pghiS=pgS(h2—h"=pgSL=p§2排=m排g=G排【解析】
(1)由F=pS可知,液体对物体上表面
的压力为F1=pgh’S,液体对物体下表面的压力为F2=pgh2S,因h
F.正是液体对物体上、
下表面的压力差形成了浮力,浮力的方向是竖直向上的;
(2)推导过程见答案。
6.1无关【解析】金属块在水中受到的浮力是F浮=G-F=7.5N—6.5N=1N;当金属块全部浸
没在水中后深度增加时,弹簧测力计的示数不变,即浮力也没有变化,这可以说明浮力的大小与物
体浸没在水中的深度无关。
7.0.62【解析】根据图像读出金属块在空气中的重力为6N,则金属块的质量为m=G=6N
g10N/kg
=0.6kg;当h=6cm,金属块全部浸入水中最终示数保持4N不变,则其所受最大浮力为F浮=G
—F拉=6N—4N=2N。
8.3漂浮【解析】根据两次弹簧测力计示数的大小可知,当把物体一半的体积浸入水中时,受到
的浮力为F浮=G-F=5N-2N=3N;假设将物体浸没在水中,则它排开水的体积变为原来的2倍,
受到的浮力也变为原来的2倍,即F'浮=6N,显然,F'浮>G故它会上浮,并最终漂浮在水面上。
9.D【解析】物体浸没在水中,受到重力、拉力和浮力,拉力和浮力的方向向上,重力的方向向下,
物体静止时,向上力的大小与向下力的大小相同,因此受到的浮力等于物体重力的大小减去弹簧测力计的示数。
10.上浮0.3【解析】用手将物体全部压入水中时,排开水的体积:
2排=50cmi=5X10一5m,由
.,一33—53
阿基米德原理知:
此时物体所受的浮力F浮=口排g=p水§2排=1x10kg/mx10N/kgx5X10m
=0.5N;物体的重力:
G=mg=0.03kgx10N/kg=0.3N;放手后,物体受到的浮力0.5N大于物
体自身重力0.3N,因此物体将上浮,最后漂浮,根据漂浮条件可知此时浮力等于自身的重力,即浮力是F浮’=G=0.3N。
11.700【解析】由题知,无人滑翔机“海燕”在海面下200m处水中匀速巡航时,处于悬浮状态,
所以它所受浮力:
F浮=G=mg=70kgx10N/kg=700N。
12.0.7280【解析】该物块放在水中时,受到的浮力:
F浮=G排=m排水g=0.072kgx10N/kg
=0.72N;该物块放在酒精中时,受到的浮力:
F浮’=G排’=m排酒精g=0.064kgx10N/kg=0.64N
通过上面的计算可得,物块在酒精中受到的浮力小于物块在水中所受的浮力,而物块的重力不变,
一533
=8x10m=80cm。
33
13.0.65x103【解析】由题目可知木块在水中漂浮,则F浮=G,即?
水g^V=、木gV,可求得
5
F
p木=3p水=0.6g/cm3.木块的重力G=mg=30N,根据阿基米德原理可知,V物二F浮=3x10—3
5p水g
5一
卅,则木块的体积V木=2排=5x10—3m3=5x103cm3。
3
14.105001.05【解析】两个人和两栖车总质量为m=m人+m艇=150kg+900kg=1050kg,总
重力G=mg=1050kgx10N/kg=10500N;因为两栖车处于漂浮状态,所以受到的浮力F浮=G=
10500N;由F浮=p水gV排得:
V排=——=3~105°0N=1.05m:
即浸入水下的体积
排P水g1"03kgm3“0N.fkg
3
为1.05m。
15.0.33【解析】因为木块漂浮在水面上,所以木块受到的浮力F浮=G=0.3N;由F浮=卩水V
F浮=0.3N
水g1103kgm310Nkg
=3x10m=30cm,底面积S=5cmx2
排g得排开水的体积:
16.0.8300【解析】由于木块漂浮,所以重力等于浮力,即F浮=G=0.8N,深度h=3cm=0.03
m,木块下表面受到水的压强p=pgh=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.03m=300Pa。
17.1.03.0x103【解析】物体受到的浮力:
F浮=G-F'=3.0N-2.0N=1.0N物体完全浸没,
根据F浮=pgV排可得,物体的体积V物=V排=-F土=3——=1x10-4m3;物体
P水g1x10kgm“ON/kg
18.0.57.8x103【解析】金属块完全浸入水中后,物块的体积等于它排开水的体积V=2排=
V—V1=170cmf—120cmf=50cmf=5x10-5m;物体浸没在水中受到的浮力:
F浮=p水§2排=1x103
G=F浮+F'=0.5N+3.4N=3.9N;由
kg/m3x10N/kgx5x10—5m3=0.5N;小金属受到的重力
G=mg可得金属块的质量:
m=G3.9N—=0.39kg;金属块的密度:
g10N/kg
33
7.8x10kg/m
19.
F浮=G—F拉=10N
44x10—4【解析】由阿基米德原理可知,物体浸没在水中时受到的浮力
20.5:
25:
8【解析】两球质量相同,完全浸没在水中时,两球所受浮力之比
_F浮甲二;•水gV排甲二水gw=巴甲二乙=土水=§;两弹簧测力计的示数之比
F浮乙0水gV排乙匚gV乙二甲m乙2'水2
F甲G甲-F浮甲m甲g-;■水gV排甲2:
■水-“水gV甲5
====。
F乙G乙-F浮乙m乙g-^水gV排乙(5Ek-°水)gV乙8
一43一
21.1x103.20.8x10【解析】物体受到水的浮力:
F浮=G-F示=4N—3N=1N,因为物
体浸没在水中,根据F浮=p水V排g可得,物体的体积:
V物=2排=浮=33
P水g1"03kgm3x10N.kg
=1x10一4m3;由图可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,指针所在位置是3.2N,物体受到液体的
浮力:
F浮液=G—F示液=4N—3.2N=0.8N,物体浸没在液体中时,V排液=V=1x104m?
;根据F浮
=p液V排g可得,液体的密度:
33
=0.8xi0kg/m。
p=F浮液=0.8N
33
F浮=p酒精gV排=0.8x10kg/mx10
液=V排液g=110-4m310Nkg
22.162【解析】将物块浸没到酒精中时,所受浮力
N/kgx2x10一3m3=16N,则测力计的示数F=G-F浮=18N—16N=2N。
23.解:
⑴铝块上表面的压强p=p液ghi=0.9x103kg/m3x10N/kgx0.1m=900Pa;
⑵因为铝块的密度大于油的密度,放入油中后,会下沉,所以铝块要在图示位置保持静止,必须受
到一个向上的拉力的作用,由图可知正方体铝块的边长L=h2—hi=0.1m,
铝块受到的浮力F浮=p液gL3=0.9x103kg/m3x10N/kgx(0.1m)3=9N,
竖直方向向上的拉力F拉=G-F浮=m—F浮=2.7kgx10N/kg—9N=18N;
⑶空心正方体处于悬浮状态,所以W=V物,F浮=G,空心正方体物块的重力G=F浮=9N,则
3333一43
有p合g(L—V)=3.6x10kg/mx10N/kgx[(0.1m)—V]=9N,解得V'=7.5x10m。
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