浮力计算题专项训练答案

浮力计算题专项训练(三)例1:有一实心金属球，用弹簧测力计在空气中称得重力为3.9N，将它浸入盛满水的溢水杯中时，有50ml水从溢水杯中溢出，求：（1）金属球的体积；（2）金属球所受的浮力；（3）金属球浸没在水中称时，弹簧测力计示数；解:（1）金属球的体积：V=50ml=50cm3=5×10-5m3；（2）金属球所受浮力：F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N；（3）∵G=F示+F浮，金属球浸在水中时弹簧测力计的示数：F示=G-F浮=3.9N-0.5N=3.4N；例2为安全起见，初学游泳者常使用一块泡沫浮板，用双臂把浮板压入水中，借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3，体积为3000cm3。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）当浮板自由漂浮在水面上时，浮板受到的浮力大小。（2）当浮板被压没水中静止时，浮板受到双臂压力的大小。解:(1)V=3000cm3=3×10-3m3=m/Vm=V=0.1×103kg/m3×3×10-3m3=0.3kgG=mg=0.3kg×10N/kg=3N漂浮F浮=G=3N(2)浸没V排=VF浮'=G排=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30NF压=F浮'—G=30N—3N=27N浮力计算题专题专项训练(四)1.中国第一艘航母﹣﹣“辽宁舰”已于2012年10月正式服役，其最大吃水深度为10.5m（指最底部到水面的竖直距离），排水量达6.7×104t，舰载机50余架，它将为保护我国领土领海发挥重要的作用．（取ρ海水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）（1）每次战机从甲板起降前，机组成员要对甲板进行地毯式排查．已知飞行甲板长300m，排查时人的行走速度约为1.5m/s，则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间？（2）当“辽宁舰”达到最大吃水深度时，其底部受到海水的压强为多大？（3）当一架质量为20t的舰载机起飞后，航母排开海水的体积减小了多少？2．潜水艇截面如图所示，其总体积为1.5×103m3，艇内两侧有水舱，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1.03×103kg/m3，g取10N/kg）（1）水舱未充海水时，潜水艇总重为9.27×106N，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海水中，至少应向水舱充入多重的海水？解：（1）潜水艇受到的浮力F浮=G艇=9.27×106N，∵F浮=ρ海水gV排，∴潜水艇排开水的体积：V排=G/ρ水g=9.27×10^6/1.03×10^3×10=900m3；（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力F浮′=ρ海水gV排′=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=1.545×107N，此时潜水艇的总重力G′=F浮′=1.545×107N，需要注入海水的重力G海水=G′-G潜水艇=1.545×107N-9.27×106N=6.18×106N；答：（1）漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是=900m3．（2）为使潜水艇完全潜入海水中，至少应向水舱充入6.18×106N的海水．解：（1）∵v=s/t∴船员从船头到船尾进行一次排查需要的时间t===200s；（2）其底部受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10.5m=1.05×105Pa；（3）∵F浮=G舰载机=ρ海水gV排，∴排开海水体积减小量：△V排===20m3．答：（1）则船员从船头到船尾进行一次排查需要200s长时间．（2）此时航母底部受到海水的压强为1.05×105Pa；浮力计算题专题专项训练(五)1.在一只杯中盛满酒精，现把一个质量为45g，体积为50cm3的蜡块轻轻放到酒精中．（ρ酒精=0.8×103kg/m3）问：（1）当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？（2）放入蜡块后从杯中溢出的酒精质量多少？（3）若将上述酒精换成水，则当蜡块静止时，蜡块受到的浮力多大？解：m蜡=45g=0.045kg，V蜡=50cm3=5×10-5m3，g=9.8N/kg；（1）ρ蜡=m÷v=45g÷50cm3==0.9×103kg/m3∵ρ蜡＞ρ酒精∴蜡块沉没在酒精中，V排=V蜡，F浮=ρ酒精•g•V排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×5×10-5m3=0.392N；（2）蜡块沉没在酒精中，V溢=V蜡，m溢=ρ酒精•V溢=0.8×103kg/m3×5×10-5m3=0.04kg=40g；（3）∵ρ蜡＜ρ水∴蜡块在水中是漂浮；F浮=G蜡=m蜡•g=0.045kg×9.8N/kg=0.441N．2、质量为0．27kg的苹果漂浮在水中时，约有1／10的体积位于水面以上，如图所示，请解答：(g取10N／kg)(1)苹果受到的浮力大小。(2)苹果的体积。(3)苹果的密度。解：(1)苹果的重：G=mg=0．27kg×10N／kg=2．7N因苹果漂浮故F浮=G=2．7N(2)由F浮=G排=水gv排由题意知：∴(3)苹果的密度：浮力计算题专题专项训练(六)1．如图所示，将体积为0.001m3的正方体木块，放入盛有水的水槽中．待木块静止时，其下表面距水面0.06m，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）木块下表面受到水的压强大小；（2）木块受到的浮力大小；（3）木块的密度大小．解：（1）木块下表面受到水的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa；（2）正方体木块的边长：L===0.1m，木块受到的浮力：F浮=ρgL2h=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）2×0.06m=6N；（3）因木块漂浮，则m木g=ρ木Vg=F浮，所以ρ木===0.6×103kg/m32、如图所示，将一个体积为1.0×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：（g=10N/kg）（1）木块浸没在水中受到的浮力（2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积多大（3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少解：（1）由F浮=ρ液V排g得：F浮=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N(2)木块静止在水面时，由于漂浮，所以F浮=G=6NV排’=F浮/ρ水g=6N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.0×10-4m3V露=V-V排’=1.0×10-3m3-6.0×10-4m3=4.0×10-4m3（3）h减=V露/S=4.0×10-4m3/400×10-4m2=0.01m由p=ρ液hg得：p=1.0×103kg/m3×0.01m×10N/kg=100Pa浮力计算题专题专项训练(七)1.有一个弹簧测力计挂着一个实心圆柱体，当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中（如图所示），观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示．（g=10N/kg）试根据表中所给条件求：（1）当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强；（2）圆柱体的质量；（3）圆柱体的密度．解：（1）当圆柱体浸入深度为3.0cm时，h=3.0cm=0.03m其底面所受的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300pa(2)圆柱体的质量m=G/g=3N/(10N/kg)=0.3kg(3)当圆柱体浸入深度达2.4cm时，圆柱体已全部浸没，此时圆柱体所受到的浮力F浮=3N-2.4N=0.6N依F浮=ρgV排得圆柱体的体积圆柱体的密度.2.如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱休，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。已知水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求：(1)圆柱体的重力。（2）圆柱体浸没时受到的浮力。(3)圆柱体的密度。(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。解：(1)圆柱体入水前弹簧秤的示数即为其重力：G=F=12N…………………(2)固柱体浸没在水中后弹簧秤的示数即为其重力与浮力之差：所以F浮=G-F=12N-4N=8N…………(3)浸没时，由阿基米德原理F浮=G排=液gV排V===0.8×10-3m3===1.5×103kg/m3(4)刚刚浸没在水中时圆柱体下底处的深度为h=4cm=0.04m.所以刚浸没时下表面受到水的压强为:p=gh=1×103kg/m3×10N／kg×0.04m=400Pa浮力计算题专题专项训练(八)1.某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是55g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示）．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.5cm（如图乙所示），若容器的底面积为10cm2，已知ρ冰=0.9×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3．求：（1）冰块中冰的体积是多少立方厘米？（2）石块的质量是多少克？（3）石块的密度是多少千克每立方米？解：设整个冰块的体积为V，其中冰的体积为V1，石块的体积为V2；冰和石块的总质量为m，其中冰的质量为m1，石块的质量为m2．（1）由题意得，冰的体积减去熔化成水后的体积，就是水面下降的体积，即：（2）m1=ρ冰V1=0.9×103kg/m3×50×10-6m3=45×10-3kg=45g．故m2=m-m1=10g．（3）由ρ水gV=mg得V2=V-V1=55cm3-50cm3=5cm3所以石块的密度=2g/cm3=2×103kg/m32.学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动．（p水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（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，如图甲所示，求木块受到的浮力．（2）取来规格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母质量为50g，将螺母逐个放置在漂浮的木块上．问：放多少只螺母时，木块刚好浸没在水中？（3）她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验，弹簧测力计静止时的示数为0.4N，求合金材料的密度．解：（1）∵木块漂浮，由F浮=G得，木块受到的浮力：F浮=G木=m木g=750×10-3kg×10N/kg=7.5N；（2）木块完全浸没．由阿基米德原理得，此时木块受到的浮力：F浮′=G排=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×1250×10-6m3=12.5N，螺母的重力为：G螺母总=F浮′-G木=12.5N-7.5N=5N，螺母的个数为：（3）螺母完全浸没在水中，由F浮=G-F′得，螺母受到的浮力：F浮螺母=G螺母-F′=0.5N-0.4N=0.1N，螺母的体积：由ρ=m/V得，合金材料的密度：