浮力综合计算

一、填空题1、一个物体所受的重力为10N，将其全部浸没在水中时，排开的水受到的重力为20N，此时它所受的浮力为________N，浮力的方向，放手后物体将_________（选填“上浮”、“下沉“或“悬浮”）。2、一个质量可以忽略不计的塑料瓶，装入A液体后密闭。把它分别放在盛有甲、乙两种液体的容器中，如图所示，则ρ甲_______________ρA；ρ甲__________ρ乙。（大于/等于/小于）二、计算题1、将实心正方体轻轻放入已侧放置且水已满的大烧杯中内，该木块的质地均匀，边长为5cm，待木块静止时，从杯中溢出75g水，如图所示，求：（1）木块受到的浮力（2）木块的密度(3)木块下表面距水面的高度（4）水对木块下表面的压强和压力（5）通过以上计算你有了什么发现？（取g=10N／kg）。2、将物重为5N的木块放进水里，木块有一半体积露出水面，求：木块的体积及木块的密度；3、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4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：（1）水对容器底面的压强是多少？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？此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小？4、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10N／kg)(1)圆柱体受的最大浮力。(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。(3)圆柱体的密度。5、学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动。（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，如图所示，求木块受到的浮力。（2）取来规格相同质量为50g的钩码若干，将钩码逐个放置在漂浮的木块上。放多少个钩码时，木块刚好浸没在水中？6、用密度为3×103千克/米3的合金做成的可以密封的空心金属盒子，当把体积为50厘米3，密度为7×103千克/米3的金属块放在盒子内部时，密封盒子将悬浮在水中，如果将金属块用不计重力和体积的细绳悬挂在金属盒子下面时，盒子将有1/10的体积露出水面，求盒子的体积及空心部分的体积。7、有一空心铝球质量是500g，体积为600cm3，当把它放入足量水中静止时，所受浮力是多大？如把它放入足量密度为0.8×103的煤油中，静止时受到的浮力又是多大？8、如图所示，一圆柱形容器底面积为，重为10N，把它放在水平桌面上。容器内放置一边长为，密度为的立方体木块，求：（1）桌面受的压强；（2）向容器内慢慢注水，恰好使木块对容器底的压力为零，此时木块下底面受到的压强多大？容器内水深多少？（。）9、将质量为0.8kg、体积为1×10﹣3m3的长方体木块放入盛有某种液体的容器中，木块漂浮在液面上．现用力缓慢向下压木块，当力的大小为2N时，木块刚好浸没在液体中，如图所示．g=10N/kg求：（1）求木块的密度；（2）液体的密度；（3）当压木块的力为1.6N时，木块露出液面的体积．10、有一边长为2dm、密度为0.6×103kg/m3的正方体木块。现用一细线把木块系在底面积为8dm2的圆柱形容器上，然后向容器中加水，使木块完全浸没于水中。取g=10N/kg。问：(1)细线所受拉力为多大?(2)若把细线剪断，当木块在水中稳定时水对容器底的压强减少了多少?（a）（b）11、底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图（a）所示．已知物体B的密度为6×103kg/m3．质量为0.6kg．（取g＝10N/kg）求：（1）木块A的密度．（2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化．12、一木块放在水中静止时，有13.5厘米3的体积露出水面，如图（甲）所示，现将一体积为5厘米3的金属块放在木块上面，木块刚好全部浸在水中，如图（乙）所示，求金属的密度？13、高为20cm的柱形容器内盛有10cm深的水，如图3所示。现将一密度为，高为15cm的柱形物块竖直放入水中，已知容器底面积为物块底面积的3倍，则物块静止在水中时（与容器底不密合）物块对容器底的压强与水对容器底的压强之比是多少？14、放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由16cm上升到20cm(g=10N/kg)．求：1.物块未放入水中时，容器底受到的水的压强；2.物块的密度；3.物块受到的浮力；4.物块浸没水中后，容器对桌面的压强.15、如图，水面上漂浮一个木块。在木块上放一个M=4千克的物体，木块正好全部没入水中。若在木块下挂一个密度为5×103千克/米3的合金块，木块悬浮在水中，求合金块的质量。16、有一重为1.5N，底面积为20cm2的溢水杯放在水平桌面上，杯内盛有重2.5N的水，水面恰好到达溢水口，将一物块轻轻放入杯内，静止时如下图所示，溢出40cm3的水，当用一细铁丝将物块完全压入水中时，又排出10cm3的水。（g=10N/kg）求：（1）物块未放入之前杯对桌面的压强；（2）物块的重力；（3）物块的密度。17、将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm.（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g＝10N/kg）.求：（1）石块所受浮力；（2）容器中水的重力；（3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平地面的压强.18、小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，设计了如图所示的实验，他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金块A，开始他将合金块A浸没在装有水的容器中，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口，实验时，打开阀门B缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门B，在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为22N和32N，g取10N／kg．求：(1)在原图上作出关闭阀门B后水面的大致位置．(2)合金块A受到的重力．(3)合金块A受到的最大浮力．(4)合金块A的密度19、高度为16厘米的圆柱体A用细线系住后浸入水槽的水中，当圆柱体A有7/8的体积露出水面时，细线施加的拉力恰好为1N。如图乙所示，用细线将圆柱体A拉入水槽中，当细线施加的拉力为A重的3/4时，圆柱体A有7/8的体积浸在水中，已知圆柱形水槽的底面积是圆柱体A底面积的6倍。（g取10N/kg）求：（1）先后两次水对容器底部的压强差。（2）圆柱体A所受的重力。20、一质量0.09kg的石蜡块，体积为10-4m3．将它分别投入足够深的酒精与水中静止，求：（已知：酒精=0.8×103kg／m3，水=1.0×103kg／m3，本题g取10N/kg）（1）石蜡块的密度；（2）石蜡块在酒精中的浮力；（3）石蜡块在水中的浮力．21、一个不规则的实心物体，质量为55g，放入装满水的烧杯中，沉入底部，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，取g＝10N/kg，求：（1）物体在水中所受的浮力。（2）物体的体积。（3）物体悬浮食盐水的密度。22、体积为1.0×10-3m3的正方体木块，投入如图所示装有水的容器中，静止后露出水面的高度为5×10-2米，容器的底面积为0.04m2（g取10N/kg）。求：①木块受到的浮力；②木块的重力；③投入木块后，容器底增加的压强④若将此木块投入某液体中，露出液面高度为4厘米，求这种液体的密度。参考答案一、填空题1、20竖直向上上浮2、小于；小于。二、计算题1、2、0.001m3,500kg\m33、（1）水对容器底部的压强是：p=ρ水gh=1×103×10×0.5=5×103Pa………………(2分)木块受的浮力是：F=ρ水gV木=1×103×10×4×10-3=40N………………(2分)（2）最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力时：F′=G木＝ρ水gV木=0.6×103×10×4×10-3=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）4、（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=12cm=0.12m∵P=gh∴P=1×103kg/m3×10N/g×0.12m=1.2×103Pa（3）∵F浮=液V排g∴V排=F浮/水g=0.6/1×103×10=0.6×10-4m3圆柱体浸没V物=V排又G=mg=物V物g∴=G/V物g=2.0/0.6×10-4×10=3.3×103kg/m35、（1）m=750g=0.75kg因为木块漂浮，根据浮沉条件可得F浮=G=mg=0.75kg×10N/kg=7.5N……………………………………………3分（2）V=1250cm3=1.25×10-3m3若木块全部浸没，则所受浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-3m3=12.5N……………3分浮力增加了12.5N-7.5N=5N，这多出来的浮力由钩码的重力来平衡，故钩码的重力G=5N，则m=G/g=5N/（10N/kg）=0.5kg=500g…………………………2分500g/50g=10，所以需要10个钩码。6、7、8、分析：注水前，桌面受到的压强，应等于桌面受到的压力除以容器的底面积。即。当慢慢向容器中注水，恰使木块对容器底压力为零时，说明木块此时只受二个力：重力和浮力。物体处于漂浮状态。。而浮力又等于木块底部所受水的压力，进而根据可求出木块底部受到的压强，然后再根据求出此时水的深度。解：（1）。（2）当时，木块对容器底压力为0，此时，即：，所以∴9、【考点】阿基米德原理；密度公式的应用．【分析】（1）知道木块的质量和体积，直接利用ρ=求密度；（2）利用重力公式求木块重；因为木块刚好浸没在液体中处于静止状态，可根据木块的受力情况求木块受到的浮力，再根据阿基米德原理求液体的密度；（3）当压木块的力为1.6N时，根据木块重力可以求这时木块受到的浮力，再根据阿基米德原理求木块排开水的体积；最后可求木块露出液面的体积．【解答】已知：m木=0.8kg，V木=1×10﹣3m3，F=2N，g=10N/kg，求：（1）ρ木；（2）ρ液；（3）当压木块的力为1.6N时，V露．解：（1）∵由题意可知，m木=0.8kg，V木=1.0×10﹣3m3；∴木块的密度ρ木===0.8×103kg/m3；（2）当F=2N的力使木块浸没水中时，对木块进行受力分析如图所示：木块的重力G木=m木g=0.8kg×10N/kg=8N；∵木块刚好浸没在液体中处于静止状态，∴F浮=F+G木=2N+8N=10N；根据F浮=G排，G排=ρ液gV排，所以ρ液===1.0×103kg/m3．（3）当F′=1.6N时，则：∴F浮=F′+G木=1.6N+8N=9.6N；∵F浮=ρ液gV排，∴V排===9.6×10﹣4m3；V露=V木﹣V排=1.0×10﹣3m3﹣9.6×10﹣4m3=4×10﹣5m3；答：（1）木块的密度是0.8×103kg/m3；（2）液体的密度是1.0×103kg/m3；（3）当压木块的力为1.6N时，木块露出液面的体积为4×10﹣5m3．10、(1)32N(2)400Pa11、解（1）VB＝＝＝0.1×10－3m3图（a）A、B共同悬浮：F浮A＋F浮B＝GA＋GB公式展开：水g（VA＋VB）＝水gVA＋mBg其中VA＝（0.1m）3＝1×10－3m3A＝代入数据：A＝A＝0.5×103kg/m3（2）B放入水中后，A漂浮，有一部分体积露出水面，造成液面下降．A漂浮：F浮A＝GA水gVA排＝AgVAVA排＝＝＝0.5×10－3m3液面下降△h＝＝＝＝0.0125m面下降△p＝水g△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg液×0.