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1、浮力计算专题 1、如图 15 所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体 积为 4dm 3，木块的密度为 0.6 10 3kg/m3，试求： （1）木块受到的浮力是多大？ （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？ 2、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 中的深度变化情况，求：(g 取 10Nkg) (1) 圆柱体受的最大浮力。 (2) 圆柱体的密度。 3、一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉 入底
2、部，排开0.5N 的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮 为止。 g=10N/kg ）求： （1）物体在纯水中所受的浮力； （2）物体的体积： （3）物体悬浮时盐水的密度。 5、一带阀门的圆柱形容器, 底面积是300cm2, 装有 13cm深的水。 正方体 A边长为 12cm,重 25N,用细绳悬挂 放入水中 , 有 1/6 的体积露出水面, 如图 11 所示。试求 : (1)A 受到的浮力 (2) 若细绳所能承受的最大拉力是14.92N, 通过阀门 K缓慢放水 , 当绳子刚要被拉断的瞬间, 容器中液面下降 的高度。 (取 g =10N/kg) 7、密度是 0.6 10 3?kg/ m3的
3、木块，体积是 4 m 3当它浮在水面上时，取 g=10 N/kg ，求： （1）木块重力； ? （2）木块受到的浮力； （3）木块排开水的体积；（4）木块露出水面的体积. 8、如图所示， 水面上漂有一块体积为2 米 3 的浮冰， 露出水面的体积为0.2 米 3，。求：该冰块受到的浮力。 9、有一体积为110 4米 3的实心铁块，挂在弹簧秤上后浸没在水中（铁块没有接触容器底部），铁的密度 为 7.8 10 3千克米3，求： (1). 铁块的重力。 (2). 铁块所受到的浮力。 (3). 弹簧秤的示数。 10、有一密度为，边长为10cm的立方体木块浸在水中，如图5 所示，若用对木块的拉力 是N，求
4、木块此时受到的浮力？（用三种方法） 13、一个物块浮在水面上，它没入水中部分的体积是50cm 3，露在水面上的部分体积是 25cm 3。 (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? 14、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0.9 N. 求： （1）物体受到的浮力； （2）物体的体积； （3）物体的密度 . （g?=10 N/kg ） 15、 把一个外观体积为17.8cm 3的空心铜球放入水中， 它恰好处于悬浮状态，已知铜的密度是8.9 10 3kg/m3， g 取 10N/kg 。求： （1）空心铜球的
5、重力；（2）铜球空心部分的体积。 16、用弹簧测力计测石块，其重为98N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为784N，( 煤油=0.8 10 3kg/m3) 则： . 此石块所受到的浮力是多大? . 这种石块的密度是多少? . 若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大? 17、一艘潜水艇的体积为，其内部水箱的容积是，当它在水下匀速航行时，水箱正好灌 满水，此时潜水艇受到的浮力是多少？当潜水艇排完水箱中水时，潜水艇匀速航行时受到的浮力是多少？ （海水密度为，） 23、 将边长是10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大水槽内待木块静止时， 从水槽中溢出了600g 水， g
6、取 10Nkg，求： ? ? (1)木块受到的浮力； ? ? (2)木块的密度； 一、计算题 1、（ 1）水对容器底部的压强是：p=水gh=110 3100.5=5 103Pa (2 分) 木块受的浮力是：F=水gV木=110 310410-3 =40N(2 分) （2）最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力时： F=G木水gV木=0.6 10 3 10410-3=24N (2 分) 因为木块浮出水面的过程中，水面下降，所以此时水对容器底的压强比第（1）问中的小（1 分） 2、（ 1）由题意可知F浮=G-F =2.0N-1.4N=0.6N （2）由图可知，圆柱体刚浸没时下表面距水面距离为 h=12
7、cm=0.12m P=ghP=110 3kg/m310N/g 0.12m=1.2 103Pa （3） F浮=液V排g V排=F浮/ 水g=0.6/1 10 310=0.6 10-4 m 3 圆柱体浸没V物=V排 又 G=mg= 物V物g =G/V物g=2.0/0.610 -4 10=3.3 10 3kg/m3 3、（ 1）F浮=G排=0.5N （2）G排=水gV排 浸没时 V物= V排=510 -5 m 3? （3）因为物体悬浮, 所以盐水=物 =m物/V 物=0.055kg/ （510 -5m3）=1.1 103kg/m3 4、本题要求学生会结合二力平衡知识，用简单公式计算质量、密度、 浮力
8、，认真学习的同学都能够做好难 度系数 0.8 正确答案：（1）160 kg? （2）800 kg/ m 3（3） 1600N? 5、解 : 容器中水的积为:V 水= SH =3.9 10 -3 m 3, 正方体的体积为VA= L3=1.728 10 -3 m 3。 (1)A 受到的浮力为:F 浮=水 gVA=14.4N。设 A放入水中后水深为H, 则有 SH = V 水 +VA,所以 H=0.178m。 此时水对容器底部的压强p = 水 gH=1.78 10 3Pa。(2) 初始 A浸入水中深度为 h0=5L/6=10cm 。 当绳子刚被拉断时有:Fm+F 浮 = G, 所以 F 浮 =10.
9、08N 。 设此时 A浸入水中深度为h, 则有 F 浮 =水 gL2h。 所以 h =7cm, h = h-h =3cm。 6、精析分别对木块所处的几种状态作出受力分析 如图 3（ a）（ b）（ c） （a）? （b）? （c） 图（ a）中，木块受拉力F1，重力和浮力 图（ b）中，细线剪断，木块处于漂浮状态，设排开水的体积为V排? 图（ c）中，将露出水面的部分切去后，木块仍漂浮，这时再 施加 F21?N 的压力，仍有部分体积露出水面 已知： F1=2N ，F2=1N，V 20cm 32 10 5m3 求：水 解根据三个图，木块均静止，分别列出受力平衡过程 将公式中各量展开，其中V排指图
10、（ b）中排开水的体积 代入数值事理，过程中用国际单位（略） 水V木V 水V排木V （ 水V排木V排）水210 5 约去 V排和 V，求得： 水0.6 10 3kg/m3 答案木块密度为0.6 10 3 kg/m 3 7、2400 ? ? ?2400 ? ? ?2.4 ? ? ? 1.6 ? ? 8、V排V物V露2 米 30.2 米3 1.8 米3 ?1 分 F浮水 g V 排? 1分 1.0 10 3 千克 / 米 39.8 牛/ 千克 1.8 米 3? 1 分 17640 牛 ? ?1分 9、（ 1） m= V =7.8 10 3 千克 / 米 3 110 4 米 3=0.78 千克 2
11、分 G=mg =0.78 千克 9.8 牛 / 千克 =7.644 牛2 分 （2）F浮=水gV排 =1.0 10 3 千克 / 米 3 9.8 牛 / 千克 110 4米3 =0.98 牛3 分 （3）弹簧秤示数为 F= GF浮 =7.644 牛 0.98 牛=6.664 牛2 分 说明：（ 1）、（ 3）小题中公式1 分，代入与结果1 分 （2）小题公式1 分，代入1 分，结果1 分 10、解法一：根据浮力产生的原因求解 即： 解法二：根据阿基米德原理求解。 解法三：根据木块受到的力求解。 11、精析这道题可以用计算的方法来判断，关键是比较两个体积，一是冰熔化前，排开水的体积V 排，一 个
12、是冰熔化成水后，水的体积V水求出这两个体积，再进行比较，就可得出结论 解（1）如图 5（a）冰在水中，熔化前处于漂浮状态 F 浮G冰 水g?V排m冰g V排 冰熔化成水后，质量不变：m水m冰 求得： V水 比较和，V 水 V排 也就是冰熔化后体积变小了，恰好占据了原来冰熔化前在水中的体积 所以，冰在水中熔化后液面不变 （2）冰在盐水中：冰熔化前处于漂浮，如图5（b），则 F盐浮G冰 盐水g?V排盐m冰g V排盐 冰熔化成水后，质量不变，推导与问题（1）相同 V水 比较和，因为 水盐水 V水V排排 也就是冰熔化后占据的体积要大于原来冰熔化前在盐水中的体 所以，冰在盐水中熔化后液面上升了。 答案（
13、1）冰在水中熔化后液面不变（2）冰在盐水中熔化后液面上升。 思考冰放在密度小于冰的液体中，静止后处于什么状态，熔化后，液面又如何变化? 12、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： S50cm 2，h 14.6cm， h20.44cm 求： 石 解V冰V 石Sh150cm 24.6cm230?cm3 冰熔化后，水面下降h2 V h2S0.44cm50cm 222?cm3 m冰m水 冰V冰水V水 ，V水V冰 V V冰 V水V冰V冰V冰 0.1V 冰22?cm 3 V石230?cm 3220?cm310?cm3 冰、石悬浮于水中： F浮G冰G石 水g（V冰V
14、石）水g?V冰水g?V石 石 ? ?3.2g/ 答案石块密度为3.2g/ 13、(1)0.49 ?(2)0.05kg ?(3)0.67g/cm 3 14、（ 1）0.75 N ? ? ? ?（2） 7.5 10 -5 m 3 ? ? ? （3）2.2 10 3?kg/m3 15、（ 1）由空心铜球悬浮在水中可知?V排=V球=17.8cm 3 根据阿基米德原理得:? F浮=?液g V 排=1.0 10 31017.8 10 6=0.178N 由悬浮条件可知空心铜球的重力 ?GF浮=0.178N （2）由 ?=和 G mg?可知 空心铜球的实心部分体积 ?V 实=210 6m3=2cm3 ?空心铜
15、球中空心部分的体积 ?V 空=VV实=15.8cm 3 16、196N ?、2 510 3Kg/m3、?588N 17、（ 1）（1 分）（1 分） （N）（ 1 分） （2）（1 分）（N）（ 1 分） （1 分） （N）（ 1 分） 18、（ 1） （2） ? 即： （3） 19、（ 1）? ? （2）? （3） 20、 21、（ 1）F浮=G排=水gV排=1.0 10 3kg/m310N/kg 20010-6 m 3=2N? ?1 分 （2）烧杯和水的重力、物体A 对水向下的作用力（或物体A受到的浮力） 注：回答“烧杯和水的重力”? 1 分 ? 回答“物体A对水向下的作用力（或物体A受到的浮力）” ? 1 分 22、分析： A、 B分开之前漂浮在水面上，则有，将 A取下投入水中静止后，物体B仍 漂浮在水面上，则有，而 A沉入容器底部受三个力作用，即重力、支持力、浮力。则有 ，以上三个方程相减得：可求出 N。 解：原情况A、B叠放在一起时，漂浮在水面上，则有： A、B分开后 B仍漂浮， A沉入水底，则有： ? 得：，而 23、 6N; ? ?0.6 10 3kg/m3;? ? 600Pa.