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1、浮力20道计算题含答案31 .体积是50cm,质量是45g的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是多少g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是多少g.(酒= 0.8X 10 kg/m )2 .一个金属块挂在弹簧测力计上，在空气中称读数为34牛，把它侵没在水中称测力计读数为24牛，此金属块受到的浮力是多少？体积为多大？密度为多大？ (g=10N/kg)3 .有一金属块挂在弹簧测力计下，在空气中称时弹簧测力计的示数为15N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的示数为5N, g=10N/kg.求：金属块受到的浮力；金属块的体积；金属块的密度。4 .如图所示，将边长是10cm
2、的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。待木块静止时, 从水槽中溢出了 550g水，g取10N/kg,求：(1)木块静止时受到的浮力大小；(2)木块的密度；(3)木块静止时下表面受到的水的压强大小。5 .为增加学生的国防知识，某中学九(7)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造，最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5X 103m3,艇内两侧有水舱，潜水艇截面如图所示。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1.03X 103kg/m3, g取l0N/kg)(1)水舱未充海水时，潜水艇总重力为 9.27X
3、 106N,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水中，至少应向水舱充入海水的重力是多少?(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么?6 .如图所示，容器重为16N,底面积100cm2,容器中装有水，水中有一个木块被细线系着并 完全浸没在水中，已知水重 200N,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6X 103kg/m3, g取 10N/kg,试求：(1)容器对桌面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？(2)若纯子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大?7 .如图所示，边长分别为 0.2米和0.1米的实心正方体 A、B放置在水平地面上，仆=0.
4、1X 103kg/m3、 (b=0.8x 103kg/m3。(1)求物体A的质量。J 丁(2)求物体B对地面的压力(3)是否有可能存在某一厚度 h,沿水平方向截去 h后使A、B剩余部分对地面的压强相 等？若有可能，则求 h的值；若没有可能，则说明理由。8 .如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，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(容器厚度不计，忽略液面变 化，g=10N/kg).求：(1)圆柱体浸没时受到的浮力？(2)圆柱体的密度？(3)圆柱体在刚
5、浸没时下表面受到的水的压强？(4)若盛水容器的底面积为100cm2,当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对 容器底产生的压强增加了多少？容器对水平支持面的压强增加了多少？4N,g=10N/kg,求:9 .张航同学想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为2.4N,体积为400cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为(1)木块受到的浮力是多大？(2)液体的密度是多少？(3)剪断细纯，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？容器底部受到液体压强较纯 子断之前 (增大、减小、不变)。10 .如图所示，水平放置的轻质圆柱形容器底面积为2X102米2,内装有重为9.8N的水，
6、现将体积为2X10-4米3、重为4.9N实心金属球A用细线栓着浸没在水中。求金属块A受到的浮力F浮求水对容器底部的压力F水现将绳子剪断，求绳子剪断后容器对水平地面压强变化了 P。11 .如图，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可将食物加热到100c以上，它省时高效, 深受消费者欢迎。(4月22号(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积 S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为 72g, 取g=10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。(2)当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大 气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？(3
7、)对照图所示水的沸点与气压的关系图线，说明利用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的 最高温度大约是多少？12 .有一艘参加海上阅兵的某型号核动力在水面上巡逻时的排水量为7000t,在水下巡航时的排水量为8000t，该潜艇最大下潜深度为400m.求：(4月23号(1)潜艇在水下巡逻受到的浮力有多大？(2)在水面上巡航时，露出水面的体积有多大？(3)当潜水艇下潜到最大深度时，潜艇表面一 2m2的面积上受到海压力为多大？ g取10N/kg,海水密度近似取1.0x103kg/m3,忽略海水密度变化)13 .如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为 0.1m的正方体物块A, 容器中水的深度
8、为40cm时，物块A刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门B控 制的出水口，打开阀门B,使水缓慢流出，当物块 A有2的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B.弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长P水=1.0X 103kg/m3,不计弹簧所受的量4L关系如图乙所示。(已知g取10N/kg,水的密度为浮力，物块A不吸水)。求：(1)打开阀门前物块A受到的浮力；(2)物块A的密度；(3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。14 .边长为5cm的正方体，质量为187.5g,放在装有2cm深度的水，高度为10cm,底面积为150cm2的圆柱体容器中。求
9、：(4月24号(1)正方体受到的重力；(2)物体在水中静止时水对容器底部的压强；(3)物体在水中静止时受到水的浮力。15 .如图所示，底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水，重力为 12N,体积为2X103m3的木块A漂浮在水面上，如图甲所示；现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示。求:(1)图甲中木块A受到浮力的大小；(4月24号(2)合金块B的密度；(3)将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中，当 A、B都静止时，液体对容器底部的 压强比取下合金块B前减小了多少？16 .如图是公共厕所常见的自动冲水装置原理图，浮筒P为正方
10、体具体积V=8X 103m3的，另有一厚度不计，质量不计，面积 S=8X 10-3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上。连接 P、Q的是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杠。当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,Q恰好被拉开的瞬间，求：(取盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。当盖板g=10N/kg)(1)浮筒受到的浮力大小；(2)水对盖板Q的压强；(3)浮筒P的质量。(4月25号17 .柱状容器内放入一个体积大小为 200cm3的圆柱状物体，现不断向容器内注入水，并记录水的总体积V和所对应的深度h,如表所示。计算：V (厘米 3)60120180240300360h (厘米)5101
11、5192225(1)容器底面积&的大小；(2)圆柱状物体的密度；(3)圆柱形物体所受到的最大浮力。18 .一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高 了 4.6cm.当冰熔化后，水面又下降了 0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是多少？(/水=0.9X 103kg/m3)19 .一个物块浮在水面上，它没入水中部分的体积是50cm3,露在水面上白部分体积是25cm3(1)物块受到的浮力多大?(2)物块的质量是多大?(3)物块的密度是多大?20 .弹簧秤下挂一个物体，在空气中读数是1.65 N,当物体全部浸入水中时，弹簧秤示数是0.9N.求：
12、( 1)物体受到的浮力；( 2)物体的体积；( 3)物体的密度.( g =10 N/kg)11答案：1.【解答】解：物体的密度p物利=45g 0.9g/cm3V 50cm3因物 p水，物体在水中漂浮，F浮=G,即：m水g=m物g,贝U m水-m物=45g;因物酒精，物体在酒精中沉底，溢出酒精质量为：m酒=p酒精V物=0.8g/cm3x 50cm3=40g。3.【解答】解：(1)金属块受到的浮力：FG-F =15N5N=10N;(2)二.金属块完全浸没，.根据 F浮=g3可得，金属块的体积：V=V 排=1X 10 3m3;P 水6 IXlOg/D3XlONAg(3)根据G=mg可得，金属块的质量
13、：m=r-=1.5kg,g |1 OM/kg金属块的密度：p刈- 匕 花=1.5X 103kg/m3。V lX10-3m32l.【解答】4 .【解答】解：(1)木块排出水的重力：G排=m排g=0.55kgX 10N/kg=5.5N,由阿基米德原理可知：F浮=G排=5.5N; (2)木块排开水的体积：V排水=丁排=55。5=550cm3, P 水 Ig/C III木块的体积：V 木=10cmx 10cm x 10cm=1000cm3,因为V排水V木，所以木块在水中静止时处于漂浮状态，因为漂浮时浮力等于重力，则G木=5浮,= F彳?=G排，.G木=G排，则木块的质量：m木=m排=550g,木块的密
14、度：p木=*=回=0.55g/cm3;V 木 1000cm3(3)木块下表面受到的压力等于木块受到的浮力，所以木块下表面受到水的压强：F 5.5N _nDp= =550PciS 0, Lrn X 0. Im5 .解答解：(1)二.潜水艇漂浮，.二5浮=6=9.27 10为二下浮=海7KgV排，潜水艇排开海水的体积： V排=7；=? 乂 1? =900m3;P 海水日 1.03X 103kg/m3X10NAg(2)潜水艇没在水中时 F浮=蒯KgV排=1.G3103kg/m3xi0N/kgX 1.5X 103m3=1.545X 107N, F浮=G+G 海水G 葡k=F 浮G 艇=1.545X 1
15、07N-9.27X 106N=6.18X 106N;(3)二液体内部的压强随深度的增大而增大，为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压， 艇壳用高强度的特种钢板制造。6 .【解答】解：(1)木块的质量 m=p 木?V=0.6X 103kg/m3?4dm3=2.4kg木块所受重力 G产mg=2.4kgx 10N/kg=24N容器对桌面的压力F=G木+G水+G容=240N容器对桌面的压强PL=型侬=2.4X 104Pa；S 100X io-v|木块所受浮力 F浮=水？gV=1.0X 103kg/m3x 10N/kgX4X 10 3m3=40N;(2)木块漂浮在水面上时，所受的浮力等于木块的重力F浮=G
16、=24NO7 .【解答】解：(1)由 p %,物体 A 的质量：mA=VA=0.1x 103kg/m3x (0.2m) 3=0.8kg;(2)由 p 号，物体 B 的质量：mB=3VB=0.8X 103kg/m3x (0.1m) 3=0.8kg;物体的重力为：GB=mBg=0.8kgX 10N/kg=8N,物体B对地面的压力：F=G=8N,FF(3)设该点是存在的；则：Pa=-= pAg (hA- Ah) ； PB=TT-= pBg (hB- h);SAS0贝 U： Pa=Pb 即：(:Ag (hA h) = PBg (hBh) 小(hAh) =(B (hB h);带入数据得：0.1X103k
17、g/m3x (0.2m-h) =0.8x 103kg/m3x (0.1m-h),解得h=0.086m。所以有可能存在某一厚度h,沿水平方向截去h后使A、B剩余部分对地面的压强相等，h=0.086m。(3)见上解析8 .【解答】解：(1)由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中, 根据二力平衡条件可知，圆柱体重力 G=F拉=12N。图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力 圆柱体浸没时受到的浮力：F浮=6- F=12N- 4N=8N;(2)由F浮=pzKgV排得圆柱体完全浸入水中时排开水的体积：F：型 IV排二不二二鼻一%=8X 10 4m3,圆柱
18、体的质量:口水W lX103kg/m3X10iNAgF=4N,=G= 12Mm=g =OM/kg=1.2kg,圆柱体的密度：p 西= L 2k曰=1.5X 103kg/m3;(3)由图象可知，圆柱体在冈I浸没时，物体又下降4cm,忽略液面变化，则下表面所处的深度为h=4cm=0.04m,因此刚浸没时下表面受到的液体压强：p= p水 gh=1.0X 103kg/m 3 X 10N/kg X 0.04m=400Pa(4)物体完全浸没时排开水的体积：V排=8X 10 4m3,水面升高的深度： h=U=-L=0.08m；水对容器底压强的增加量：s 100X 1 Ci-4m2 p=p7xgAh=1.0X
19、 103kg/m3x 10N/kgX 0.08m=800Pa容器对水平支持面压力的增加量： F=F浮=8N;容器对水平支持面压强的增加量： p -=800PaS 100X10-4m29.【解答】解：(1)对木块进行受力分析可知，木块受到的重力与弹簧测力计的拉力之和等于木块受到的浮力，所以木块受到的浮力为：F浮=F+G=4N+2.4N=6.4N;(2)木块的体积 V=400cm3=4X 10 4 m3,因为F浮=液gV排，所以液体的密度为： p液=,=1.6X 103kg/m3;/排 10M/kgX4X10ro3(3)因为G=mg,所以木块的质量为m*=1 =0.24kg,g lON/kg木块的
20、密度为p木=，=k：=0.6X 103kg/m3, v 4X10因为木 p液，所以，剪断细绳时，木块上浮，最终静止在液面上，此时木块受到的浮力为F浮=G=2.4N木块上浮，最终静止在液面上，与绳子断之前，木块排 开液体的体积变小，所以，液面下降，即液体的深度变小，根据 p=p gh可知，容器底部受到液体压强较纯子断之前 减小。10【解答】解：(1)由题意知金属块完全浸没在水中，则 V排=丫物=2乂 10 4m3, 金属块受到的浮力：F 浮=p 水 gV 排=1.0X 103kg/m 3 x 10N/kg X2X 10 4m3=2N;(2)由题知，容器为轻质圆柱形容器，因为水对物体竖直向上的浮力
21、和物体对水竖直向下的压力是一对相互作用力，大小相等，所以，用绳子吊着物体时水对容器底部的压力F水等于水12的重力加浮力，即 F水=G水+F浮=9.8N+2N=11.8N;(3)剪断绳子前，容器对桌面的压力等于容器、水和物块的总重再减去拉力； 剪断绳子后，容器对桌面的压力等于容器、水和物块的总重，所以，绳子剪断后容器对水平地面的压力的变化量等于拉力，且F=G- F浮,尸一TT I故绳子剪断后容器对水平地面压强量： p=4L=SJl=4,州2M =i45PaS S11.【解答】解：(1)安全阀的重力：G=mg=0.072kg 10N/kg=0.72N,气孔的面积：S=12mm2=1.2X 10 5
22、m2安全阀对气孔处气体产生的压强：p= ，=6X 104pa；S S L2X10-V|(2)由题意知：锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和，则锅内气压是 1.0X105Pa+6X104Pa=1.6x 105Pa；(3)对照图象可知，当气压为1.6X105Pa时，所对应的温度大约是115Co12.【解答】解：(1)潜艇在水下巡航受到的浮力 F浮1 = G排1= m1g = 8000X 103kgX 10N/kg=8 X107N; (2)由阿基米德原理F=p gV得，潜艇的体积V=V抖E1= Ki =叫=8X 103m3,P 水g k0X103kg/m3X lOMAg潜艇在水面上巡航时受
23、到的浮力F 浮 2 = G 排2= m2g = 7000 X 103kgX 10N/kg = 7X107N,由阿基米彳惠原理F= p g%得,潜艇排开水的体积 V抖F2= 孝工 ：1 =7X 103m3,P 水g L OX 10Jkg/mJX LONAg露出水面的体积 V露=V- V排2=8X 103m3-7X 103m3=1X 103m3;(3)最大下潜7泵度的压强 p= p gh 1.0X103kg/m3X10N/kgX 400m = 4X106Pa,由 p可得，受至1J 的压力 F=pS=4 106PaX 2m2=8X 106N。13.【解答】解：(1)打开阀门前，物块A刚好完全浸没在水
24、中，则 V”Va= (0.1 m) 3=1X103m3,所以，F浮=水gV排=1.0X 103kg/m3x 10N/kgX 1 x 10 3m3=10N;(2)当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块 A是处于漂浮状态，由F浮=3即：p水gV排=pAgVx,所以,P7K*x1.0X103kg/m3=0.63Jirp水 XVa= paVa,贝UpA=p水=5v hx 103kg/m3;(3)漂浮时，物块受平衡力，由题意知:G=F浮=1.0103kg/m3x 10N/kgX (1-) xixi0 3m3=6N；全部浸没时，根据物块 A受平衡力作用可知：弹力F=F浮-G=10N- 6N=4N,由图象可知此时
25、弹簧伸长了 L=2cm,所以弹簧处于自然状态时水深h=40cm - x 10cm -52cm=34cm=0.34m,水对容器底部压强：p= p水gh=1.0X 103kg/m3x 10N/kg x 0.34m=3.4X 103Pa。14.【解答】解：(1)正方体受到的重力：G=mg=0.1875kg p水，所以正方体放入盛水的圆柱体容器中，会下沉，V枷 L25cin3假设物体浸没，则4 h=V排=.工5X1U0.83cm,$ 苔 1.5X1CT%Z .此时水深为2cm+0.83cm=2.83cm5cm,剩余不能浸没；如图所示：|设此时水的深度为 h,贝 V水+V浸=S容器h,即：150cm2x
26、 2cm+5cmX 5cmX h =150cmP水，所以，合金B将沉底，排开水的体积和自身的体积相等，此时合金 B 受到的浮力：F 浮 B= P 水 gVB=1.0 义 103kg/m 3X 10N/kg 乂 250 乂 10 6m3=2.5N;木块A静止时处于漂浮状态，则木块 A受到的浮力：F浮a=G=12N;A和B受到浮力的减少量： 5浮=5浮F浮a-F浮b=16N12N2.5N=1.5N,排开水体积的减少量： V抖尸=1.5X 10 4m3,P 水g |1.0X103kg/m3X10NAg水深度的变化量： h=-*=-=0.015m,s looxi (TV液体对容器底部的压强比取下合金块
27、B前减小了： p=水 gAh=1.0x 103kg/m3x 10N/kg x 0.015m=150Pa16 【解答】解：(1)浮筒P排开水的体积：V排=丫=8乂 10 3m3,浮筒P所受的浮力：F浮=水gV排=1.0X 103kg/m3x 10N/kgX8X 10 3m3=80N;(2)根据V=L3可知正方体浮筒P的边长为：L/声也m7=0.2m,则浮筒P刚好完全浸没时，水箱的水深为 h=L+PQ=0.2m+0.3m=0.5m,此时盖板 Q 受到水的压强：p=p gh=1.0 103kg/m3x 10N/kgX 0.5m=5X 103Pa；(3)由 p=可知：盖板受压力 F盖=pS盖=5X 1
28、03PaX 8X10 3m2=40N,由于盖板Q厚度和质量不计，则盖板 Q恰好被拉开时F浮=Gp+F盖。G IGp=F浮一F寺i=80N 40N=40N;浮筒 p 质量 m=- =4kgo 1ON/kg17 .【解答】解：(1)由表中数据可知，h从5-10cm,水的体积变化： V= (S2 - Si) (10cm - 5cm) =60cm3,h 从 22- 25cm,水的体积变化： V =S(h6-h5)=60cm3,即：S? (25cm-22cm) =60cm3,解得：S?=20cm2;代入得：Si=8cm2;(2)柱状物体的体积：V-SH,在柱状物体的高：H=, =-_-=25cm；如果柱
29、状物体的密度大于或等于水的密度，在加水过程中柱状物体将】8cm2静止在容器底不会上浮，容器内水的体积变化应该与 h的变化成正比，由表中数据可知器内水的体积变化应该与 h的变化不成正比，所以柱状物体的密度小于水的密度；因此随着水的增多，柱状物体将漂浮在水面上，设柱状物体漂浮时浸入上中的深度为当 h6=25cm 时，水的体积：Sh6 SiH 浸=360cm3,即：20cm2x 25cm8cm2x H 浸=360cm3,解得：H 浸=17.5cm,此时排开水的体积：V排=SH浸=8cm2 x 17.5cm=140cm3,因柱状物体漂浮，所以，p水V排g=p物Vg,即：1 x 103kg/m3x 14
30、0cm3x g= p物 x 200cm3x g,解得：p 物=0.7X 103kg/m3;(3)漂浮时柱状物体受到的浮力最大，其最大浮力：F浮=水 V排 g=1x 103kg/m3X 140X 10- 6m3x 10N/kg=1.4N。18 .精析 从受力分析入手，并且知道冰熔化，质量不变，体积减小，造成液面下降。已知：S= 50cm2, h1= 4.6cm, h2= 0.44cm求：尸石解 V冰+V石=Sh1=50cm2X4.6cm=230 cm3冰熔化后，水面下降 h2.V =h2S= 0.44cmx 50cm2= 22 cm3冰v冰水v水m冰=m水q1。V冰91V =丫冰V水=丫冰10 V冰=I口 V冰0.1V 冰=22 cm3V 石=230 cm3 220 cm3= 10 cm3冰、石悬浮于水中：F浮=6冰+6石户水g（V冰+V石）=水g V冰+日水gV石户石=嗅x 2配cm - O.Pg/ctti m_Itai?= 3.2g/ f答案石块密度为3.2g/&d19.(1)0.49 (2)0.05kg (3)0.67g/cm3(3) 2.2X103 kg/m320.14、(1) 0.75 N(2) 7.5X 10-5m3