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1、
教科版八下物理 專題四 浮力的綜合計(jì)算
1. 有一個(gè)實(shí)心球形物體,用彈簧測力計(jì)在空氣中稱重時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 12?N;當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 5?N。把物體從彈簧測力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí),物體受到的浮力是
A. 5?N B. 7?N C. 14?N D. 12?N
2. 小陸同學(xué)利用稱重法探究金屬塊在液體中所受浮力大小,測量過程及示數(shù)如圖所示,則金屬塊所受重力為 N,金屬塊在液體中受到浮力大小為 N。
3. 如圖甲所示,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 5?N,如圖乙所示,小球一半浸在水中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為
2、2?N,則小球受到的浮力為 N,小球的體積為 cm3。剪斷懸吊小球的細(xì)線,小球在水中穩(wěn)定時(shí)受到的浮力為 N。(g 取 10?N/kg,ρ水=1.0×103?kg/m3)
4. 把邊長為 10?cm 的正方體物塊水平浸沒在水中,其上表面距水面 5?cm,則這個(gè)物塊上表面受到的壓力大小為 N,下表面受到的壓力大小為 N,其浮力的大小為 N。(ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?N/kg)
5. 如圖所示,某正方體物體重 20?N,用繩子拉著浸沒在水中,上表面受到水向下的壓力為 15?N,下表面受到水向上的壓力為 24?N。
3、請計(jì)算:
(1) 物體上下表面受到水的壓力差。
(2) 此時(shí)物體受到的浮力大小。
(3) 此時(shí)繩子對物體的拉力。
6. 放在水平桌面上的量筒中盛有 120?cm3 的水,當(dāng)把掛在彈簧測力計(jì)下的小金屬塊完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到 170?cm3 處,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 3.4?N。則金屬塊的體積為 cm3,所受浮力為 N,金屬塊受到的重力為 N,密度為 kg/m3。(ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?N/kg)
7. 質(zhì)量為 5.4?kg 的實(shí)心鋁球,若將它浸沒在水中,則鋁球受到的浮力是多大?(ρ鋁=2.7×
4、103?kg/m3,ρ水=1×103?kg/m3)
8. 體積是 1000?cm3 的正方體木塊漂浮在水面上,它沒入水中的體積是 600?cm3,則該木塊的密度是 kg/m3;若在木塊上放一金屬塊,木塊恰好全部沒入水中,如圖所示,則金屬塊的重力是 N。(ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?N/kg)
9. 將一木塊放在水中時(shí)有 25 的體積露出水面,將該木塊放在另一種液體中時(shí)有 14 的體積露出液面。求:(ρ水=1.0×103?kg/m3)
(1) 木塊的密度。
(2) 液體的密度。
10. 用彈簧測力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊,物塊下表面與水面
5、剛好接觸,如圖甲所示。由此處勻速下放物塊,直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊始終未與容器接觸)。物塊下放過程中,彈簧測力計(jì)示數(shù) F 與物塊下表面浸入水中的深度 h 的關(guān)系如圖乙所示。求:(ρ水=1×103?kg/m3,g 取 10?N/kg)
(1) 物塊完全浸沒在水中受到的浮力。
(2) 物塊的密度。
(3) 從物塊剛好浸沒水中到 h=10?cm 過程中,水對物塊下表面的壓強(qiáng)變化了多少帕?
11. 如圖所示,用細(xì)繩將質(zhì)量為 200?g 的木塊系住,使木塊浸沒在水中,當(dāng)木塊靜止時(shí)細(xì)繩對木塊的拉力為 1?N,容器底部水的深度為 20?cm,已知容器底面積為 40?cm2,求
6、:(ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?N/kg)
(1) 木塊受到的浮力。
(2) 水對容器底部的壓力和壓強(qiáng)。
答案
1. 【答案】D
2. 【答案】2.2;0.2
3. 【答案】3;600;5
4. 【答案】5;15;10
5. 【答案】
(1) 9?N
(2) 9?N
(3) 11?N
【解析】
(1) 由題知,正方體物體上表面受到水的壓力 F上表面=15?N,其方向豎直向下,下表面受到水的壓力 F下表面=24?N,其方向豎直向上,所以物體上下表面受到水的壓力差:ΔF=F下表面?F上表面=24?N
7、?15?N=9?N。
(2) 物體受到的浮力 F浮=F下表面?F上表面=9?N。
(3) 由于正方體物體浸沒在水中處于靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)受力平衡合力為零可知:拉力 F=G?F浮=20?N?9?N=11?N。
6. 【答案】50;0.5;3.9;7.8×103
7. 【答案】 19.6?N
【解析】實(shí)心鋁球浸沒在水中,V排=V球=mρ鋁=5.4?kg2.7×103?kg/m3=2×10?3?m3,F(xiàn)浮=ρ水gV排=1×103?kg/m3×9.8?N/kg×2×10?3?m3=19.6?N。
8. 【答案】0.6×103;4
9. 【答案】
(1) 0
8、.6×103?kg/m3
(2) 0.8×103?kg/m3
【解析】
(1) 設(shè)木塊體積為 V 、重力為 G,則 V排水=(1?25)V=35V,V排液=(1?14)V=34V,因?yàn)槟緣K在水中漂浮,所以 F浮=G,則 ρ水gV排水=ρ木gV,即 ρ水g35V=ρ木gV,ρ木=35ρ水=35×1.0×103?kg/m3=0.6×103?kg/m3。
(2) 因?yàn)槟緣K在某液體中漂浮,F(xiàn)浮?=G=ρ液gV排液=ρ木gV,即 ρ液g34V=ρ木gV,所以 ρ液=43ρ木=43×0.6×103?kg/m3=0.8×103?kg/m3。
10. 【答案】
(1) 4?N
9、
(2) 2×103?kg/m3
(3) 600?Pa
【解析】
(1) 由圖乙可知:G=8?N,物塊完全浸沒時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù) F=4?N,物塊完全浸沒在水中受到的浮力 F浮=G?F=8?N?4?N=4?N。
(2) 由 F浮=ρ液gV排 得,物塊的體積 V=V排=F浮ρ水g=4?N1×103?kg/m3×10?N/kg=4×10?4?m3,物塊的密度 ρ物=mV=GVg=8?N4×10?4?m3×10?N/kg=2×103?kg/m3。
(3) 由圖乙可知,h=4?cm 時(shí)物塊剛好浸沒水中,因此從物塊剛好浸沒水中到 h=10?cm 過程中,水對物塊下表面的壓
10、強(qiáng)變化為 Δp=ρ水gΔh=1×103?kg/m3×10?N/kg×(10?4)×10?2?m=600?Pa。
11. 【答案】
(1) 3?N
(2) 8?N;2000?Pa
【解析】
(1) 由圖可知,木塊靜止在水中,木塊受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,由力的平衡條件可得:F浮=G+F拉=mg+F拉=200×10?3?kg×10?N/kg+1?N=3?N。
(2) 水對容器底部的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1.0×103?kg/m3×10?N/kg×20×10?2?m=2000?Pa,水對容器底部的壓力:F=pS=2000?Pa×40×10?4?m2=8?N。