中考物理浮力计算题专题训练及答案

1浮力计算题专题训练（四）1．（2014年汕尾市）（6分）如题19图所示为某种型号潜水艇，其体积为5×103m3。（海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg）求：（1）它在潜入到水下执行任务时所受浮力；（2）当它潜入到水下200m时，它的一个面积为1.2m2的舱盖所受海水的压强和压力。2（山东省烟台市2014）在马航MH370失联后，由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作．如图所示，“长春”舰满载时排水量为7.5×106kg，吃水深度6m．（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）搜救舰队通常采用“一”字编队形式前行，而不是“并排”前行，为什么？（2）满载时，“长春”舰受到的浮力有多大？（3）“长春”舰底受到海水的压强是多少？（4）“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h，海水平均阻力为1.0×106N，则这一过程中军舰所做的功至少为多少？3．．（黄冈市2014）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼-”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如下图甲所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的题19图甲乙2功率随时间变化的图象如上图乙所示，图中P3=3P1。求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）。4．（2014年北京市）用如图20甲所示的滑轮组提升水中的物体M1，动滑轮A所受重力为G1，物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1，拉力F1做功的功率为P1，滑轮组的机械效率为1；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A，如图20乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2，物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2，拉力F2做功的功率为P2，滑轮组的机械效率为2。已知：G1－G2=30N，2－1=5%，151621PP，M1、M2两物体的质量相等，体积V均为4×10-2m3，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。世纪教育网求：（1）物体M1受到的浮力F浮；（2）拉力F1与F2之比；[来源:世纪教育网]（3）物体M1受到的重力G。5．（4分）（2014•广安）如图所示，一个圆柱形容器的底面积是10dm2，装入一定量的水．现将一个方木块放入容器中，木块漂浮在水面上，水未溢出，木块浸入水中的体积是6dm3，这时水的深度为8dm．（g取10N/kg，p水=1.0×103kg/m3）求：（1）木块受到的浮力是多大？（2）放入木块后，容器底部受到水的压力是多大？6．（昆明市2014年）(6分)如图l5所示，一个半径为r的实心球体处于A甲卷扬机F1B乙卷扬机F2图20M1M23某种液体中，球体最上端距离液面的距离为h，求液体对球体向下的压力。(已知液体的密度为ρ，球体的体积为334r)7．（3分）（2014•呼和浩特）如图所示，有一实心长方体，悬浮在水和水银的界面上，浸在水中和水银中的体积之比为3：1，已知水的密度为1.0×103kg/m3，水银的密度为13.6×103kg/m3．求：（1）该物体在水中和水银中所受到浮力之比；（2）该物体在水中所受到浮力与物体重力之比；（3）该物体的密度．8．（2014年广东省广州市）（10分）（2014•广州）悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3×106kg（g取10N/kg，海水的密度取1×103kg/m3）．（1）在如图上面画出潜艇的受力示意图（以点代替潜艇）．（2）潜艇排开海水的体积是多少？（3）潜艇所受浮力多大？（4）潜艇所受重力多大？49.(6分)建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图23所示，建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m，35m，10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg）2-1-c-n-j-y(1)漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力F浮=______N(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中，其下表面受到海水的压强大小将______________,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时，注入的海水至少为__________kg,此时其下表面受到海水的压力等于________N(3)当密封沉管灌水下沉到海底后，将其下半部分埋入海底的泥沙中，再将灌入其中的海水全部抽出，此时空心密封沉管不会再上浮，请用浮力的知识来解释其原因。答：___________________________________________________________________________510．（6分）（2014•湖北）一个底面积为10m2的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为20m3、密度为0.8×103kg/m3的物体A放入其中，最终物体A漂浮于水面上．则：（1）物体A所受到的浮力是多少？（2）如图所示，若将画斜线部分截取下来并取出（其体积为浸入水中体积的一半），则取出的那部分物体的质量是多少？（3）待剩余部分再次静止后，容器底部受到压强减小了多少？（g=10N/kg）11．（6分）（2014•衡阳）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4N，当把零件浸没在密度为0.8×103kg/m3的油中时，弹簧测力计的示数是6.6N，求：（1）金属零件所受浮力为多少？（2）金属零件的体积为多少？（3）金属零件的密度为多少？．12．（10分）（2014•广西）如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A有的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：（1）物块A受到的浮力；（2）物块A的密度；（3）往容器缓慢加水（水未溢出）至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p（整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示）．613．（6分）（2014•黔东南州）如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象，若不计水的阻力（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3），求：（1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？（2）石料的体积是多少？（3）石料的密度是多少？14．（6分）（2014•绥化）如图所示，将边长为10cm的正方形物块，放盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm．求：（1）物块受到水的浮力大小；（2）取出物块，把一冰块放入水中，冰块也漂浮在水面上，待冰块全部熔化后，水面高度会发生怎样的变化？说明理由．715．（6分）（2014•巴中）一边长为10cm，密度为0.6g/m3的正方体木块，用细线置于容器的水中，如图所示，求：（1）木块所受的浮力大小？（2）细线的拉力大小？（3）细线剪断后，木块静止时，木块下方所受到水的压强是多大？16．（7分）（2014•赤峰）如图所示，一艘排水量100吨的货船，船上装有质量为8吨的货物A，货物A的底面积为5m2（货物A地面与船完全接触）．求：（1）该船满载时受到的浮力；（2）货物A对船的压强；（3）将货物A从船上卸下后，船排开水的体积减少多少？（ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg）答案：1.（1）5×107N；（2）2×106Pa；（3）2.4×106N。2.题19图83．（1）海面下2000m处的压强为：p1＝ρgh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa下潜至最大潜水深度处压强为：p2＝ρgh2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa增加的压强为：Δp＝p2－p1＝4.5×107Pa－2×107Pa＝2.5×107Pa由F＝pS得探测窗口承受海水的压力增加：ΔF=ΔpS=2.5×107Pa×20×10-4m2=5×104N（2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮＝G。又由F浮＝ρV排g，G＝mg，得ρV排g＝mg33kg/m101kg750mV排＝0.75m3露出海面体积为：V露=V－V排=1m3－0.75m3=0.25m3（3）由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即v1＝v3，由P＝Fv，得P1＝F1v1，P3＝F3v3，又P3＝3P1，所以有F3=3F1，331FF在t3时刻“金枪鱼”离开水面，由图像分析知，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=mg所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力：F1＝3mg＝310N/kg750kg=2500N4．解：（1）F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-2m3=400N（2）P=FυP1=F1υ绳=2F1υP2=F2υ绳=2F2υ21FF=21PP=1516①（3）在匀速提升水中物体M1的过程中，以动滑轮A和物体M1为研究对象，受力分析如图4甲所示；在匀速提升水中物体M2的过程中，以动滑轮B和物体M2为研究对象，受力分析如图4乙所示。由图4可知：2F1+F浮=G+G1②2F2+F浮=G+G2③乙图42F1F浮G1G甲2F2F浮G2G乙9G1－G2=30N④由②③④得：F1－F2=15N⑤由①⑤解得：F1=240NF2=225N=总有WW2-1=5%22FFG浮－12FFG浮=5%N2252N400G－N2402N400G=5%G=760N6.7．7.解：（1）根据阿基米德原理，该物体在水中和水银中所受到浮力之比为：===；（2）该物体受到重力和在水中和水银中受到的浮力的作用：5解：（1）∵V排=V=6dm3=6×10﹣3m3，∴F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3=60N．（2）h=8dm=0.8m，则水对容器底的压强：p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa．∴F=pS=8×103Pa×10×10﹣2m2=800N；答：（1）木块受到的浮力是60N；（2）放入木块后，容器底部受到水的压力是800N．10∵F1+F2=G；=∴在水中所受到浮力与物体重力之比为：=；（3）∵F1+F2=G∴+=ρ物gV物；该物体的密度为：ρ物=×103kg/m3+×13.6×103kg/m3=4.15×103kg/m3；答：（1）该物体在水中和水银中所受到浮力之比为；（2）该物体在水中所受到浮力与物体重力之比为；（3）该物体的密度为4.15×103kg/m3．8解：（1）悬浮时受到的重力等于浮力，如图：（2）根据ρ=得：V===3×103m3；（3）根据基米德原理：F浮=G排=m排g=3×106kg×10N/kg=3×107N；（4）悬浮时浮力等于重力：F浮=G=3×107N；故答案为：（1）如上图；（2）潜艇排开海水的体积是3×103m3；（3）潜艇所受浮力为3×107N；（4）潜艇所受重力为3×107N．9、（6分）（1）6×108（2分）（2）增大；3×106；6.3×108（每空1分）（3）此时密封固管的下表面没有与海水接触