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文檔簡介
專題06浮力的計算(解析版)
,考支發(fā)型檢觸
類型1稱重法計算浮力
類型2根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因計算浮力
類型3利用阿基米德原理計算浮力
類型4浮力與圖像結(jié)合
類型5漂浮或懸浮類計算
類型6判斷液面變化
類型7多物體連接或疊加問題
類型8往容器中加水問題
,考克發(fā)型例株
類型1稱重法計算浮力
1.(23-24八年級下?廣東江門,期中)如圖所示,在彈簧測力計下懸掛一個重物,彈簧測力
計的量程是N,重物的重力為,重物浸在水中時所受的浮力是N。
【答案】0~5N3.21
【詳解】⑴⑵由圖可知,該彈簧測力計的量程為0~5N。分度值是0.2N,此時該彈簧測
力計的讀數(shù)是3.2N,可知重物的重力為3.2N。
⑶由圖可知,重物浸在水中時測力計的示數(shù)為2.2N,此時所受的浮力是
/=G-是=3.2N-2.2N=1N
2.(23-24八年級下?山東臨沂?期中)一重物掛在彈簧測力計下,彈簧測力計示數(shù)為2N,將
重物浸沒在水中,彈簧測力計示數(shù)為L2N(未接觸容器底),此時重物所受浮力為N,
方向。
【答案】0.8豎直向上
【詳解】[1]由稱量法可得,物體受到的浮力大小為
%=G-號=2N-1.2N=0.8N
⑵浮力是浸在液體中的物體受到液體對其向上和向下的壓力差形成的,所以浮力的方
向總是豎直向上的。
3.(23-24七年級下,湖南衡陽?期中)一個重7N的石塊,掛在彈簧測力計上,將它浸沒在盛
滿水的溢水杯中時彈簧測力計的示數(shù)是4.3N,則石塊受到的浮力是N,浮力方向
是O
【答案】2.7豎直向上
【詳解】田石塊受到的浮力是
F科G-F/7N-4.3N=2.7N
⑵浮力的方向與重力的方向相反,重力的方向是豎直向下的,所以浮力的方向是豎直
向上的。
4.(23-24八年級下?福建廈門?期中)如圖所示,用彈簧測力計拉著一個重為4N的物體浸沒
在液體中,則物體受到的浮力是()
四
2.8N
莪叁懸水
A.6.8NB.1.2NC.2.8ND.ON
【答案】B
【詳解】由圖可知,物體浸沒在液體中,測力計的示數(shù)為2.8N,根據(jù)稱重法可知,物
體受到的浮力為
尸后G-尸聲4N-2.8N=1.2N
故選B?
5.(23-24九年級上?上海,期中)如圖所示,一彈簧上端與物塊相連接,下端固定在容器底
部。己知物塊所受重力大小為5牛,彈簧受到物體給它的力大小為3N,則物體所受的
浮力大?。ǎ?/p>
A.可能為8牛B.一定為8牛C.一定為2牛D.可能為3牛
【答案】A
【詳解】由題意可知G折5N,對物體受力分析可知,其受到重力、浮力以及彈簧對其
的彈力作用。當(dāng)物體壓著彈簧時,彈簧對物體的力表現(xiàn)為支持力,方向向上,大小為
3N,此時物體受到向下的重力、向上的浮力和支持力作用,受力平衡可得
則此時物體所受的浮力大小為
&=G^G=5N-3N=2N
當(dāng)物體向上拉著彈簧時,彈簧對物體的力表現(xiàn)為拉力,方向向下,大小為3N,此時物
體受到向上的浮力、向下的重力和拉力作用,受力平衡可得
G物+七=4字
則此時物體所受的浮力大小為
/=G物+盤=5N+3N=8N
所以物體受到的浮力可能為2N或者8N。故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A?
6.(23-24八年級下?北京?期中)如圖所示,水平桌面上玻璃杯中裝有適量的水。將質(zhì)量為
1.2kg的金屬球掛在彈簧測力計的掛鉤上,手提彈簧測力計使金屬球浸沒在水中,靜止
時彈簧測力計的示數(shù)為9.6N。(g取10N/kg)求:
(1)金屬球所受到的重力;
(2)金屬球所受到的浮力。
【答案】(1)12N;(2)2.4N
【詳解】解:(1)質(zhì)量為1.2kg的金屬球受到的重力
G=mg=1.2kgxlON/kg=12N
(2)金屬球浸沒在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)為9.6N,則金屬球所受到的浮力
Fff=G-F方12N-9.6N=2.4N
答:(1)金屬球所受到的重力為12N;
(2)金屬球所受到的浮力為2.4N。
類型2根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因計算浮力
7.(23-24八年級下?云南昆明?期中)一個正方體鐵塊在水下某深度時,上表面受到15N壓
力,下表面受到20N壓力,則鐵塊上下表面受的壓力差是N,鐵塊受到浮力
是N(鐵塊上表面均與水面平行)。
【答案】55
【詳解】四鐵塊上下表面受到的壓力差是
練差=仁-F上=20N-l5N=5N
⑵根據(jù)物體受到的浮力的產(chǎn)生原因可得,鐵塊受到的浮力是
^=Fs?=5N
8.(23-24八年級下?重慶江津?期中)如圖所示,一個邊長為10cm的實心正方體豎直浸沒
在某種液體中而保持靜止?fàn)顟B(tài),其上表面受到液體的壓強為400Pa,下表面受到液體
的壓強為1200Pa,若將物體再下沉5cm,上下表面受到的液體壓強將(選填“變
大""變小,,或"不變"),正方體受到的浮力是N。
【答案】變大8
【詳解】[1]如圖所示,若將物體再下沉5cm,物體上下表面所在的深度均增加,根據(jù)
P=P觸知,所以上下表面受到的液體壓強將變大。
[2]物體上、下表面的面積為
S上="=/=(10cm)2=100cm2=0.01m2
由圖知,物體浸沒在液體中,物體所受浮力與浸沒在液體中的深度無關(guān)。物體浸沒在液
體中的某一深度時,根據(jù)夕=《知,物體上表面受到液體壓力為
&=°上$上=400Pax0.0Im2=4N
物體下表面受到液體壓力為
2
F下=p下S下=1200Pax0.01m=12N
浮力產(chǎn)生的原因是物體上下表面受到的液體壓力差,故正方體受到的浮力是
Fn=F-r-Fh=12N—4N=8N
9.(23-24八年級下?內(nèi)蒙古烏蘭察布?期中)用針將重為3N的正方體小木塊按入水中浸沒
(如圖),此木塊上表面受到水的壓力為10N,下表面受到水的壓力為15N,則木塊受
到的浮力的方向是,大小為N;若將木塊緊密壓在容器底部,此時木塊受到
的浮力為N?
【詳解】⑴由浮力的產(chǎn)生條件可知,木塊受到的浮力的方向是豎直向上的。
⑵因浮力的定義為物體上下表面受到液體的壓力差,故由題意可知,木塊受到的浮力
大小為
15N-10N=5N
⑶若將木塊緊密壓在容器底部,此時木塊下表面受到的水的壓力為0,上表面受到的水
的壓力為10N,根據(jù)浮力的產(chǎn)生原因可知,此時木塊受到的浮力為0。
10.(23-24八年級下?安徽合肥,期中)如圖所示,裝有液體的容器靜止放在水平桌面上,在
力F的作用下底面積為500cm2的長方體物塊靜止在液體中,物體兩個相對的側(cè)面所受
液體壓力是一對(選填"平衡力"或"相互作用力")。若液體對物塊下表面的壓強為
800Pa,則此時物塊受到的浮力是N?
40
【詳解】[1]物體兩個相對的側(cè)面在液體中的深度相等,根據(jù)夕=〃g為可知,兩個側(cè)面
受到的壓強相等,兩個側(cè)面的面積也相等,根據(jù)P=可知,兩個側(cè)面所受液體壓力
大小相等,兩個側(cè)面受到的壓力方向相反,作用在同一直線上,且作用在同一物體上,
所以是一對平衡力。
⑵液體對物塊下表面的壓力為
Fk0s=800Pax500xl(y4m2=40N
而物體部分露出水面,上表面受到的壓力/上=0N,此時物塊受到的浮力為
F律FrFjt=40N-0N=40N
11.(23-24八年級下?河北唐山?期中)彈簧測力計下吊著重為20N的正方體金屬塊,當(dāng)它完
全浸沒在水中時,彈簧測力計的示數(shù)為12N,若金屬塊上表面所受水的壓力為18N,則
金屬塊下表面所受水的壓力為()
A.8NB.IONC.16ND.26N
【答案】D
【詳解】金屬塊浸沒在水中受到的浮力
%=G-尸=20N-12N=8N
金屬塊下表面所受水的壓力為
心=E)f+F±=8N+18N=26N
故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
12.(23-24八年級下?新疆烏魯木齊,期中)如圖所示,用細(xì)桿將重為3N的正方體小木塊壓
入水中并保持靜止,此木塊上表面受到水的壓力為7N,下表面受到水的壓力為15N,
細(xì)桿對木塊的力大小為()N
【答案】A
【詳解】此木塊上表面受到水的壓力為7N,下表面受到水的壓力為15N,木塊受到的
浮力為上下表面的壓力差,故木塊受到的浮力為
耳孚=15N-7N=8N
木塊靜止,受力平衡,細(xì)桿對木塊的力等于浮力減重力,即
尸=4孚-G=8N-3N=5N
故選Ao
13.(22-23八年級下?四川宜賓?期末)探究浮力實驗時,小青將重為6N的長方體鋁塊浸在
水中,如圖所示,鋁塊上表面剛好與水面相平,此時彈簧測力計示數(shù)為2.8N,長方體
鋁塊下表面受水的壓力為()
A.8.8NB.2.8NC.3.2ND.6N
【答案】C
【詳解】浮力等于物體上下表面所受的壓力之差,物體上表面無液體,所以下表面所受
的壓力
尸=4孚=G-號=6N-2.8N=3.2N
故C符合題意,ABD不符合題意。
故選Co
14.(23-24八年級下?廣東江門?期中)有一邊長為10cm正方體浸沒在水中,上表面離水面
20cm,求:(g取10N/kg)
⑴水對下表面的壓強為多少?
(2)水對上表面產(chǎn)生的壓力為多少?
⑶物體受到的浮力為多少?
【答案】⑴3000Pa
(2)20N
(3)10N
【詳解】(1)正方體下表面所處的深度為
上
hr=h+£=20cm+10cm=30cm=0.3m
正方體下表面受到水的壓強為
下=33
ppghr=1.0xl0kg/mxl0N/kgx0.3m=3000Pa
(2)正方體上表面所處的深度為
h上=20cm=0.2m
正方體上表面受到水的壓強為
p±=pghj;=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx0.2m=2000Pa
正方體一個面的面積為
S=0.1mx0.1m=0.01m2
物體上表面所受到水的壓力為
上
F±=pS=2000Pax0.01m2=20N
(3)物體下表面所受到水的壓力為
Fr=p^S=3000Pax0.01m2=30N
浮力等于物體上、下表面所受到的壓力差,故物體受到的浮力為
F浮="=F下-F上=30N-20N=10N
15.(23-24八年級下?河北唐山?期中)如圖所示,有一邊長為10cm的正方體直立浸沒在水
中,正方體的各個側(cè)面受到水的壓力相互抵消,上、下底面所受到水的壓力分別為大
和已知正方體上表面在水中深度為4=12cm。(g取10N/kg,=1.0xl03kg/m3)
⑴求片的大小。
⑵求物體所受的浮力大小。
【答案】(1)12N
(2)10N
【詳解】(1)物體上表面受到液體的壓強為
Pi=2水g/=1.0xl03kg/m3xION/kgx0.12m=1.2x103Pa
正方體上表面的面積為
S=(0.1m)2=0.0Im2
根據(jù)夕=§可知,物體上表面受到的壓力為
32
F、=A5'=1.2xl0Pax0.01m=12N
(2)物體下表面在水中的深度為
h2=0.12m+0.Im=0.22m
物體下表面受到液體的壓強為
333
p2=p水gh?=1.0xl0kg/mxlON/kgx0.22m=2.2xlOPa
物體下表面受到的壓力為
32
F2=j>2S=2.2xl0Pax0.01m=22N
物體所受的浮力大小為
F淳=F2_F\=22N-12N=10N
類型3利用阿基米德原理計算浮力
16.(24-25九年級上?上海寶山?期中)我國載人潛水器"蛟龍?zhí)枴眲?chuàng)造了下潛7062米的中國載
人深潛記錄,當(dāng)其排開海水的體積為3m3時,受到浮力的大小約為牛;當(dāng)其下潛
至2000米深度時,該處海水的壓強約為帕;該潛水器從2000米深處繼續(xù)下潛,
受到的浮力(選填"變大"、"不變"或"變小")(海水的密度近似?。篒xlOlg/n?)。
【答案】3xl042xl07不變
【詳解】⑴其排開海水的體積為3m3時,受到浮力的大小約為
F諄=流g%=lxlO3kg/m3xlON/kgx3m3=3xlO,N
⑵當(dāng)其下潛至2000米深度時,該處海水的壓強約為
p=pgh=lxlO3kg/m3xlON/kgx2000m=2xlO7Pa
⑶該潛水器從2000米深處繼續(xù)下潛,海水的密度和潛水器排開水的體積均不變,由
4字=2液g%可知,受到的浮力不變。
17.(24-25九年級上?上海?期中)體積為lxl(T3m3的物體,浸沒在水中所受浮力的大小為一
牛,若物體受到的重力為10牛,則重力和浮力的合力大小為牛,方向o
【答案】9.80.2豎直向下
【詳解】⑺體積為IxlO^mS的物體,浸沒在水中所受浮力的大小為
F湃=2kg曝=1xlO3kg/m3x9.8N/kgxlxlO^m3=9.8N
[2][3]浮力與重力的方向相反,物體受到浮力與重力的合力大小為
絳.=G-/=10N-9.8N=0.2N
合力的方向與較大的重力方向相同,即豎直向下。
18.(23-24八年級下?黑龍江綏化?期中)如圖所示,實心金屬塊重5.4N,掛在彈簧測力計上,
當(dāng)它全部放在水中時,彈簧測力計的讀數(shù)為3.4N。若金屬塊有一半體積露出水面,彈
簧測力計的示數(shù)是N,該金屬塊的密度為kg/m^
【答案】4.42.7xlO3
【詳解】⑴實心金屬塊重5.4N,當(dāng)它全部放在水中時,彈簧測力計的讀數(shù)為3.4N,由
稱重法測浮力可知,此時,金屬塊受到的浮力為
耳孚=G-號=5.4N-3.4N=2N
若金屬塊有一半體積露出水面,金屬塊排開液體的體積是其全部放在水中時的一半,即
=由公式耳孚=「液8??芍?,此時金屬塊受到的浮力為
F浮'=外gq'=衣g/=gx2N=1N
此時,彈簧測力計的示數(shù)為
必=Gy=5.4N-lN=4.4N
⑵當(dāng)金屬塊浸沒在水中時,受到的浮力為2N,此時,金屬塊排開水的體積等于金屬塊
的體積,由公式4字=。液g??芍?,金屬塊的體積為
43
V=v#=&=——-~鳥-------=2xl0-m
p水gIxlO3kg/m3x1ON/kg
該金屬塊的密度為
mmgG5.4N
=2.7xl03kg/m3
7一謂一可2xlO-4m3xlON/kg
19.(23-24八年級下?海南?期中)將質(zhì)量為lkg的物體,輕輕放入盛滿清水的溢水杯中,物
體完全浸沒,溢出0.3kg的水,則它所受到的浮力為N,此物體排開液體的體積為
m3o(g=10N/kg)
【答案】33x10-4
【詳解】⑺物體浸沒在裝滿水的溢水杯中,靜止后溢出水的質(zhì)量為0.3kg,根據(jù)阿基米
德原理可知物體受到的浮力為
F諄=G排=加排g=0.3kgxlON/kg=3N
⑵物體排開液體的體積為
"屈=0.3kg
=3xl0-4m3
「水1.0xl03kg/m3
20.(23-24八年級下?山東濟寧?期中)已調(diào)零的電子秤放在水平桌面上,將裝滿水的薄壁溢
水杯放在電子秤上,此時電子秤的示數(shù)是3.3kg。用彈簧測力計將一個重3N的物體放
入溢水杯中(溢出的水用另一容器接收,不會流到電子秤上),當(dāng)物體完全浸沒時(物
體未觸底),彈簧測力計的示數(shù)為2N,如圖所示。已知溢水杯的底面積為300cm,則
物體的密度為kg/m3,完全浸沒時,溢水杯對電子秤的壓強為Pa。
【答案】3xl03l.lxlO3
【詳解】⑺用彈簧測力計將一個重3N的物體放入溢水杯中,當(dāng)物體完全浸沒時,彈簧
測力計的示數(shù)為2N,則物體受到的浮力
F行G-F拉=3N-2N=1N
物體排開水的體積
F諄_1N
=lxl0-4m3
「水glxlO3Ag/m3xlON/Ag
物體的體積等于物體排開水的體積,則物體的密度
。物本港=IxlO-m'xlON/^g=3x1。屹/疝⑵將裝滿水的薄壁溢水杯放在電
子秤上,此時電子秤的示數(shù)是3.3kg,當(dāng)物體完全浸沒時,物體受到的浮力等于物體排
開水的重力,由于電子秤不能稱量溢水杯排開的水的質(zhì)量,所以電子秤的示數(shù)不變,則
溢水杯對電子秤的壓強
尸_5_加1g_3.3AgxlON/Ag
=1.1x103尸a
~S~~S~~S~~300x10^m2
2L(24-25八年級上?重慶?期中)現(xiàn)有一容器裝滿水后總質(zhì)量為150g。在該容器中輕輕放入
一質(zhì)量為27g的金屬塊A,待A完全浸沒后,擦干容器表面的水,測得容器總質(zhì)量為
169g;繼續(xù)往該容器中輕輕放入另一個質(zhì)量為54g的金屬塊B,待B完全浸沒后,繼續(xù)
擦干容器表面的水,測得此時容器總質(zhì)量為211g。則金屬塊A和金屬塊B的密度之比
為()
A.5:4B.4:5C.4:3D.3:4
【答案】D
【詳解】金屬塊A完全浸沒后,排開水的質(zhì)量
%排=150g+27g-169g=8g
根據(jù)阿基米德原理知道,受到的浮力
F浮=G排=0水展出
故A的體積
y-v-GA排_加A排
VA-排一-“一八
。水g夕水
同理B完全浸沒后,排開水的質(zhì)量
機8排=169g+54g-211g=12g
B的體積
y-v-
VB-排一一
夕水g夕水
故金屬塊A和金屬塊B的密度之比為
加A
加A-A排外
.水加A排二啊,:"喻27g22g=3
PB區(qū)漢&rnB%排54g8g4
七巴S3.
夕水
故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
22.(23-24八年級下?福建龍巖?期中)將重為20N的金屬塊掛在彈簧測力計下,金屬塊體積
的;浸入杯中水并靜止時,彈簧測力計的示數(shù)為18N,當(dāng)金屬塊全部浸入水中并碰到杯
底時,彈簧測力計的示數(shù)可能為()
A.18NB.16NC.12ND.10N
【答案】D
【詳解】金屬塊體積的J浸入水中靜止,金屬塊受到的浮力
4
F后G-F萬20N-18N=2N
金屬塊的體積
1Ly-Fy?=_2N___________
4排2赭1.0xl03?lg/m3xl0N/^g
解得
廠=8x10—3
當(dāng)金屬塊全部浸入水中,受到的浮力
耳孚1="液g%=0水g「=L°xl03館/m'xlON/AgxgxloTn?=8N
因為
G=F示i+F浮i+F支
故當(dāng)金屬塊與杯底接觸時,彈簧測力計的示數(shù)
F干尸G~F浮i~F^=20N—8N一尸支
則有
0<F^7<12N
故ABC不合符題意,D符合題意。
故選D。
23.(23-24八年級下?廣東深圳?期中)如圖所示,放在水平桌面上的溢水杯盛滿水,用彈簧
測力計掛一個實心鐵塊,示數(shù)為丹;將鐵塊緩慢浸沒水中(未接觸溢水杯),溢出的水
流入小燒杯,彈簧測力計的示數(shù)為B。下列判斷正確的是()
甲乙
F「F2
A.水對溢水杯底部的壓強p甲乙B.小燒杯中水的質(zhì)量機=
。水
C.鐵塊受到的浮力冷=8一片D.溢水杯對桌面的壓力件=己
【答案】D
【詳解】A.溢水杯中水的深度不變,根據(jù)〃=可知水對溢水杯底部的壓強不變,
則。甲尸乃,故A錯誤;
BC.根據(jù)稱重法,鐵塊受到的浮力為
與=G-七=£-月
根據(jù)阿基米德原理,小燒杯中水的重力為
Gn=Fn=Fi-Fi
則小燒杯中水的質(zhì)量為
故BC錯誤;
D.甲中,溢水杯對桌面的壓力為
、=6杯+G水
乙中,溢水杯對桌面的壓力為
弓=Gfl;+G水+G-七-G推=6杯+6水+七-G排
因為4=G排,所以、=七,故D正確。
故選D?
24.(23-24八年級下?山東德州?期中)某同學(xué)用石塊、細(xì)線、彈簧測力計、燒杯、水和食鹽
等器材,進行如圖所示的實驗探究。下列說法不正確的是()
N
A.石塊在水中受到的浮力方向豎直向上
B.石塊在水中受到的浮力大小為l.ON
C.石塊浸沒在水中時,排開水的體積為1.2xlOTn?
D.丙圖中鹽水的密度為IZxlOlg/n?
【答案】C
【詳解】A.浸在液體或氣體中的物體,受到液體或氣體對它豎直向上的力,這個就是
浮力,故A正確,不符合題意;
BC.由圖甲可知,石塊的重力是2N,浸沒在水中受到的拉力是1N,根據(jù)稱重法可知石
塊在水中受到的浮力是
冷=G-尸=2N-1N=1N
根據(jù)阿基米德原理可知石塊排開水的體積為
%=U10^/mtl0Svkg=1X1°"m3
故B正確,不符合題意,C錯誤,符合題意;
D.石塊在鹽水中受到的浮力為
號=G—尸'=2N—0.8N=1.2N
根據(jù)阿基米德原理可知鹽水的密度為
夕"水==------------------------=1.2xlO3kg/m3
曝glxlO^*m3xlON/kg
故D正確,不符合題意。
故選Bo
25.(24-25八年級上?云南曲靖?期中)如圖所示,放置在水平桌面上的柱形容器中裝有適量
的水,細(xì)繩的一端固定在柱形容器的底部,另一端系在體積為4x10-40?的木塊的下面,
使木塊浸沒在水中。已知容器內(nèi)底面積為80cm,當(dāng)木塊靜止時細(xì)繩對木塊豎直向下的
拉力為2N,此時容器中水的深度為20cm。取g=10N/kg,水的密度為LOx^kg/n?,
求:
⑴木塊受到的浮力大??;
(2)水對容器底部的壓力大小;
⑶木塊的密度。
【答案】(1)4N
(2)16N
(3)O.5xlO3kg/m3
【詳解】(1)由阿基米德原理可知,木塊浸沒在水中受到的浮力大小為
F浮==lxl03kg/m3x1ON/kgx4xl0-4m3=4N
(2)水對容器底部的壓強大小
p=p水gh=1.0x103kg/m3x1ON/kgx20x10-2m=2000Pa
水對容器底部的壓力大小
F=/7S=2000Pax80xl0"tm2=16N
(3)木塊浸沒在水中,此時木塊受豎直向上的浮力、豎直向下的重力和拉力,處于平
衡狀態(tài),木塊受到的重力為
G=耳學(xué)-Ff.=4N-2N=2N
木塊的質(zhì)量為
G2N…
m太=—=---------=0.2kg
木g1ON/kg
木塊的密度為
出=82kf=0.5xl03kg/m3
26.(23-24八年級下?內(nèi)蒙古呼和浩特?期中)小潘同學(xué)在吃早餐時發(fā)現(xiàn)煮熟的雞蛋在水中是
沉底的,她想知道雞蛋所受的浮力是多大,于是找來一個底面積為0Q2m2的長方體容
器,在容器中盛放0.1m深的水,把一個重力為0.65N的熟雞蛋輕輕放入水中。如圖所
示,當(dāng)雞蛋靜止在水底時,容器中的水面升高了3xl0-3m(p^=lxl03kg/m3)求:
⑴雞蛋受到水的浮力;
(2)雞蛋對容器底的壓力。
【答案】⑴0.6N
(2J0.05N
【詳解】(1)雞蛋排開水的體積
曝=S容=0.02m2x3xl03m=6x10-5m3
雞蛋受到的浮力
33
F輕=o水4g=1.0x10kg/mx6x10-5m3x10N/kg=0.6N
(2)雞蛋對容器底的壓力
F&=G-Fn=0.65N-0.6N=0.05N
27.(23-24八年級下?內(nèi)蒙古巴彥淖爾?期中)如圖甲所示薄壁柱形容器放在水平桌面上,內(nèi)
裝水的深度為15cm,用細(xì)線將體積1.2x10-3n?的圓柱體懸掛著慢慢浸沒在水中,如圖
乙所示,細(xì)線對圓柱體的拉力24N,水的密度LOxlCPkg/m3,g取10N/kg。求:
(2)乙圖中,圓柱體受到的浮力;
⑶圓柱體的密度。
【答案】⑴lSxICPpa
(2)12N
(3)3xlO3kg/m3
【詳解】(1)甲圖中,水對容器底部的壓強為
p=p水g力=1.0x103超/m'xlON/彷xO.15m=1.5xl()3pa
(2)乙圖中,圓柱體受到的浮力為
與=0躇曝=1.0x103左g/n^xlON/奴xL2xl()-3m3=i2N
(3)細(xì)線對圓柱體的拉力24N,圓柱體的重力為
G圓柱體=與+尸=12N+24N=36N圓柱體的密度為
cm_G圓柱體_______36N
p=一=-----=3xlO3Ag-/m3
VgV10N/Agxl.2xl0-3m3
類型4浮力與圖像結(jié)合
28.(23-24八年級下?河南南陽?期中)如圖甲所示,將實心圓柱體懸掛于彈簧測力計下,物
體下表面剛好與水面接觸,從此處勻速下放物體,直到完全浸沒的過程中,彈簧測力計
示數(shù)尸與圓柱體下表面浸入水中深度〃的關(guān)系如圖乙所示。則圓柱體的重力為
N;當(dāng)/?=4cm時,圓柱體下表面所受水的壓力為No
【答案】2510
【詳解】⑴由圖乙可知,當(dāng)h=0cm時,彈簧測力計示數(shù)為25N,根據(jù)二力平衡條件可
知,圓柱體受到的重力
G=F土=25N
⑵由圖乙可知,當(dāng)h=4cm之后,彈簧測力計示數(shù)F"2=15N不變,當(dāng)〃=4cm時,圓柱體
剛好浸沒在水中,則圓柱體浸沒時受到的浮力
F律G-F行2=25N-15N=10N
此時圓柱體上方不會受到水的壓力,下表面受到水的壓力等于此時圓柱體受到的浮力為
10N?
29.(23-24八年級下,山東臨沂?期中)如圖,小明同學(xué)用彈簧測力計懸掛一個圓柱體物塊,
使物塊下表面與水面剛好接觸,如圖甲所示:然后勻速放下物塊,此過程中彈簧測力計
示數(shù)廠與物塊下表面浸入水中的深度〃的關(guān)系如圖乙所示,彈簧測力計始終在水面上
方,水未溢出,g取水未kg,水的密度0水=1.0xl()3kg/mJ
⑴物塊受到的重力是N;
(2)物塊剛好浸沒時,在水中所受到的浮力大小是N,物體下表面受到水的壓強是_
Pa,水對物體下表面壓力大小是N;
3
⑶分析圖表可得:物體的密度為kg/m;
⑷物塊完全浸沒后,繼續(xù)向下運動,所受浮力o(選填"增大""減小"或"不變")
【答案】⑴12
(2)24002
⑶6x103
⑷不變
【詳解】(1)物塊下表面浸入水中的深度場為0cm,此時物體并沒有浸入液體中,此時
彈簧測力計測量物體的重力,故物體所受的重力為12NO
(2)⑺物塊剛好浸沒時,根據(jù)稱重法可求得在水中所受到的浮力大小是
尸聲G-尸=12N:0N=2N
⑵由圖乙可知,物塊剛好浸沒時下表面的深度
A=4cm=0.04m
物塊下表面受到水的壓強
j9=pg/z=lxl03kg/m3xl0N/kgx0.04m=400Pa
⑶由浮力產(chǎn)生的原因可知,水對物體下表面壓力大小
F行2N
(3)物體的體積
2N
=2xl0-4m3
0kgIxlO3kg/m3x1ON/kg
物體的密度
夕=竺=j=---------仝_—=6xlO3kg/m3
VgV10N/kgx2xl0-4m3
(4)物塊完全浸沒后,繼續(xù)向下運動,物塊排開液體的體積不變,由尸支冰廠拼g可
知,所受浮力不變。
30.(23-24八年級下,陜西安康?期中)如圖1所示,某薄壁容器的底面積為lOOcn?,容器足
夠高,容器底部連接一輕質(zhì)細(xì)桿,細(xì)桿長為10cm,細(xì)桿上連接著一個有一定體積的杯
子,向容器里面倒入一定量的水,加水過程中杯子對細(xì)桿的作用力隨加水質(zhì)量的變化關(guān)
系如圖2所示,杯子的質(zhì)量為kg,當(dāng)加入1kg水時,水對容器底的壓強為
333
Pa,杯子的體積為____m(g取10N/kg、=1.0xl0kg/m)o
【答案】1.2IxlO33x10-4
【詳解】⑴從乙圖可以看出沒有向薄壁容器中加入水時,杯子對細(xì)桿的作用力等于重
力,即
G=F=12N
杯子的質(zhì)量為
G12N」J
m=—=----------=1.2kg
g10N1kg
⑵從乙圖看出當(dāng)加入lkg水時,水位剛好到杯子底部,水位高為10cm,水對容器底的
壓強為
j9=pg/?=1.0xl03xl0N/kgxl0xl0_2m=lxl03Pa
⑶當(dāng)杯子全部灌滿水時,受到的浮力為
/產(chǎn)G/'=12N-9N=3N
由阿基米德原理可以求出杯子的體積為
________3N_______
=3xl0J*m3
lxl03kg/m3xl0N/kg
31.(23-24八年級下?重慶忠縣?期中)如圖(a)所示,用鋼纜繩拉著某長方體A沿豎直方
向勻速沉入江底,圖(b)是A下降過程中鋼纜繩對A的拉力尸隨時間/變化的圖像。
則長方體A浸沒在水中后受到的浮力為,長方體A的平均密度為o(p水
=1.0xl03kg/m3,g=10N/kg)
鋼
F纜
向繩
江面
-:A七三-三江底
(a)
【答案】2x104N1.5xl03kg/m3
【詳解】田由圖得,長方體的重力為3X104N,長方體浸沒在水中受到的拉力最小為
lxlO4N,長方體A浸沒在水中后受到的浮力為
=G-F=3X104N-1X104N=2X104N
⑵長方體A浸沒在水中,排開水的體積等于A的體積,由液除落得,A的體積為
2xlQ4N
I.OxlO3kg/m3xlON/kg
A的平均密度為
m_G3X104N
=1.5xlO3kg/m3
V~~gVlON/kgx2m3
32.(23-24八年級下?內(nèi)蒙古呼和浩特?期中)建設(shè)橋梁的過程中,要向水中沉放大量的施工
構(gòu)件。如圖甲所示,假設(shè)一正方體構(gòu)件從江面被勻速吊入江水中,在沉入過程中,其下
表面到水面的距離力逐漸增大,構(gòu)件所受浮力B,鋼繩拉力用隨力的變化如圖乙所示
(p^lxl03kg/m3)o下列判斷正確的是()
(1)構(gòu)件所受浮力F,隨h的變化圖像是①
(2)構(gòu)件所受的最大浮力為6.4X105N
(3)構(gòu)件所受的重力為2.4X105N
(4)構(gòu)件的密度為3xl03kg/m3
A.(1)(2)B.(3)(4)C.(1)(3)D.(2)(4)
【答案】B
【詳解】(1)隨著構(gòu)件浸入水中,/辨越來越大,當(dāng)浸沒時憶杯變,由廠后9波措可
知,構(gòu)建受到的浮力先增大,后不變,所以構(gòu)件所受浮力B隨〃的變化圖像是②,故
(1)錯誤;
(2)由圖乙可知,當(dāng)下表面到水面的距離達(dá)到2m后,浮力、拉力不再發(fā)生變化,這
表明當(dāng)下表面到水面的距離為2m時,構(gòu)件恰好完全浸沒,所以構(gòu)件的長度為2m,構(gòu)
件的體積為
%=2mx2mx2m=8m3
構(gòu)件浸沒時,所受的浮力最大,為
3334
F浮最kp次jfet=lxl0kg/mxl0N/kgx8m=8xl0N
故(2)錯誤;
(3)由題意可得,構(gòu)件浸沒時,浮力最大,拉力最小,由圖乙可得,拉力最小為
1.6xlO5N,因為構(gòu)件從江面被勻速吊入江水中,處于平衡狀態(tài),對構(gòu)件進行受力分析可
得,構(gòu)件受到重力、拉力和浮力,且重力等于拉力與浮力之和,則構(gòu)件所受重力為
G=F拉最^^1.6xl05N+8xl04N=2.4xl05N
故(3)正確;
(4)構(gòu)件的質(zhì)量為
G2.4X105N
m=-=2.4xl04kg
g10N/kg
構(gòu)件的密度為
4
m2.4xl0kg1■,,八3,,
p=—=---------^=3xl03kg/m33
故(4)正確。綜上,故B正確,ACD錯誤。
故選Bo
33.(23-24八年級下?遼寧沈陽?期中)如圖甲所示,彈簧測力計下掛一長方體物體,將物體
從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中。圖乙是
彈簧測力計示數(shù)斤我與物體下降高度變化關(guān)系的圖像,忽略液面的變化(g取
lON/kg),下列說法正確的是()
D
甲
A.物體的質(zhì)量是0.9kg
B.物體的重力是5N
C.物體剛?cè)胨赐耆]時受到的浮力是4N
D.物體完全浸沒時下表面受到水的壓力恒為4N
【答案】A
【詳解】AB.由圖像可知,當(dāng)y4cm時,彈簧測力計示數(shù)為9N不變,此時物體在空
氣中,由二力平衡條件可知,物體重力
G=F=9N
則物體的質(zhì)量為
G9N
m=-=0.9kg
g10N/kg
綜上分析知,故A正確,B錯誤;
C.物體剛?cè)胨赐耆]時,物體排開水的體積變大,由耳孚液g??芍矬w受到
的浮力變大,故C錯誤;
D.物體完全浸沒時,隨著物體浸入深度的增加,由
F=pS=p'雙ghS
可知下表面受到的壓力變大,故D錯誤。
故選Ao
34.(23-24八年級下?四川成都?期中)彈簧測力計下掛一長方體物體,將物體從盛有適量水
的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中如圖甲所示;圖乙是彈
簧測力計示數(shù)/與物體下降高度人變化關(guān)系的圖象,則下列說法中正確的是()
A.物體的體積是400cm3B.物體受到的最大浮力是12N
C.物體的密度是1.5xl()3kg/m3D.物體剛浸沒時下表面受到水的壓力是12N
【答案】C
【詳解】ABC.由圖乙可知,物體的重力為G=12N,8點時,物體下表面剛接觸水面,
C點時,物體完全浸沒到水中,此時彈簧測力計的示數(shù)為4N,則物體完全浸沒時受到
的浮力為
/=G-■線=12N-4N=8N
物體完全浸沒后,排開水的體積不變,受到的浮力不變,因此物體受到的最大浮力是
8N,由%%g%可知,物體的體積
V=
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