专题三《计算浮力的四种方法》练习题

专题三计算浮力的四种方法第十章浮力计算浮力主要有以下几种方法：1．压力差法：液体对物体下表面向上的压力为F向上，对物体上表面向下的压力为F向下，则物体所受的浮力为F浮＝F向上－F向下，这种方法称为压力差法。2．称重法：先用弹簧测力计称出物体在空气中受到的重力G，再读出物体浸入液体中时弹簧测力计的示数F，两次的示数差就是物体受到的浮力，这种计算浮力的方法称为称重法，公式为F浮＝G－F。3．公式法：根据阿基米德原理可知，浸在液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力，这种方法称为公式法，其公式为F浮＝G排＝ρ液gV排。4．平衡法：当物体在液体表面或液体中静止时，有两种特殊的状态：悬浮和漂浮。此时，在竖直方向上，物体受到向下的重力和向上的浮力，它们是一对平衡力，重力的大小等于浮力的大小，这种方法称为平衡法，公式为F浮＝G。类型一压力差法1．一个长方体的木块浸没在水中，上表面受到水向下的压力为20N，下表面受到水向上的压力为50N，则该木块在水中受到的浮力是________。2．有一个体积是2dm3的正方体浸没在水中，其下表面受到水向上的压力是29.4N，则正方体上表面受到水向下的压力是__________。(g取9.8N/kg)3．如图所示，将形状相同的物体A、B浸没于水中，则它们上、下表面受到水的压力差FA与FB的关系是()A．FA＝FBB．FAFBC．FAFBD．无法判断30N9.8NA类型二称重法4．有一个合金块质量为10kg，全部浸没在水中时，需在竖直方向上用80N的拉力才能使其在水中静止且不沉底，则此时合金块受到的浮力是_____________。(g取9.8N/kg)5．铝球挂在弹簧测力计下，在空气中的示数为4N，将铝球浸没在水中，弹簧测力计的示数为1.8N，则铝球在水中受到的浮力是_______。18N2.2N6．一金属块在空气中受到的重力为39N，把它全部浸没水中称时(金属块未接触底面)，弹簧测力计的示数为34N。(g取10N/kg)求：(1)该金属块受到水对它的浮力。(2)该金属块的体积。(3)该金属块的密度。解：(1)金属块受到水对它的浮力F浮＝G－F拉＝39N－34N＝5N(2)根据浮力大小的公式F浮＝ρ水V排g可知，V排＝F浮/(ρ水g)＝5N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)＝5×10－4m3＝500cm3。因为金属块是浸没在水中，因此金属块的体积V金＝V排＝500cm3(3)由重力的公式G＝mg可得，金属块的质量m金＝G/g＝39N/10N/kg＝3.9kg，再由密度公式可得，金属块的密度ρ金＝m金/V金＝3.9kg/5×10－4m3＝7.8×103kg/m3类型三公式法7．将体积是50cm3的物体浸没在水中，它受到的浮力是_______，若此物体有一半浸在煤油中，它所受的浮力是_______。(ρ煤油＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)8．一艘小船排开水的体积为10m3，则该小船受到的浮力是_________________。(g取10N/kg)9．质量是2.7kg的铝块完全浸没在酒精中时，所受浮力为多大？(铝的密度为2.7×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103kg/m3，g取9.8N/kg)0.5N0.2N100000N解：由ρ＝mV得V＝mρ＝2.7kg2.7×103kg/m3＝1×10－3m3，F酒精＝ρ酒精gV排＝ρ酒精gV＝0.8×103kg/m3×9.8N/kg×1×10－3m3＝7.84N。类型四平衡法10．质量为1.5kg的木块漂浮在水面上，有25的体积露出水面，则木块受到的浮力为____N，木块的密度是____________kg/m3。(g取10N/kg)150.6×10311．把质量是200g的塑料块放入水中，静止时塑料块有一半露出水面。求：(g取10N/kg)(1)塑料块在水中受到的浮力。(2)塑料块的体积和密度。解：(1)因为塑料块是漂浮在水面上，由漂浮的条件可知，塑料块所受的浮力F浮＝G塑料＝m塑料g＝200×10－3kg×10N/kg＝2N(2)因为塑料块有一半浸入水中，即V排＝V塑料2，带入公式F浮＝ρ水gV排可得，2N＝1.0×103kg/m3×10N/kg×V塑料2，V塑料＝4×10－4m3＝400cm3，再由密度公式可知，ρ塑料＝m塑料V塑料＝200g400cm3＝0.5g/cm312．住在山区小河边的小刚同学，学了浮力知识后自制了一个救生木筏，其质量为50kg，体积为0.60m3。(g取10N/kg)求：(1)救生木筏漂浮在水面上时，它所受到的浮力是多大？(2)当10名同学站在救生木筏上面时，救生木筏刚好完全浸没在水中，则这10名同学的平均质量是多少？解：(1)救生木筏漂浮时，F浮＝G救＝m救g＝50kg×10N/kg＝500N(2)当10名同学站在救生木筏上，救生木筏刚好完全浸没在水中时，木筏受到的浮力等于木筏与10名同学受到的总重力，即F′浮＝G救＋G人，即ρ水gV救＝10m人g＋m救g，因此这10名同学的平均质量m人＝（ρ水gV救－m救g）10g＝（ρ水V救－m救）10＝（1.0×103kg/m3×0.60m3－50kg）10＝55kg13．(2016·安顺)小英同学得到一边长为10cm，密度为0.7g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：(圆柱形容器静止在水平桌面上，g取10N/kg)(1)木块所受的浮力力多少？(2)细线的拉力为多少？(3)剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多少？解：(1)正方体木块的体积：V＝(0.1m)3＝1×10－3m3，木块浸没在水中时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N(2)由ρ＝mV和G＝mg可得，木块的重力：G木＝m木g＝ρ木Vg＝0.7×103kg/m3×1×10－3m3×10N/kg＝7N，图中木块静止处于平衡状态，受到竖直向下的重力和绳子的拉力以及竖直向上的浮力，由力的平衡条件可得：G木＋F＝F浮，则绳子的拉力F＝F浮－G木＝10N－7N＝3N(3)把木块和水、绳子看做整体，剪断细线前，整体受到木块和水、绳子的重力以及绳子的拉力，剪断细线后，整体受到水和木块、绳子的重力，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了：ΔF＝(G木＋G水＋G绳＋F)－(G木＋G水＋G绳)＝F＝3N