浮力计算题集
1、把一密度为0.6×103kg/m3体积为100cm3的木块轻轻地放入一装满水的木桶中,求(1)木块露出水面的体积;(2)溢出水的质量。
2、一木块浮于足够高的圆挂形盛水容器中,它浸入水中部分的体积是75cm3,在水面上的部分是25cm3。求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的密度。
3、密度为0.9×103kg/m3质量为8.1千克石蜡,(1)放入足量水中,石蜡受到的浮力多大?(2)若放入密度为0.8×103kg/m3煤油中,浮力是多少?
4、某物体悬浮在煤油中,受到的浮力为15.68牛,求(1)物体的体积?(2)若将此物体放入水中,它露出水面的体积为多大?(煤油密度为0.8×103kg/m3)
5、一质量为100克的物体,放入装满水的杯子中,溢出了40克水,求(1)该物体所受的浮力;(2)该物体的密度是多少?
6、把质量是270g的铝块挂在弹簧秤的挂钩下面,并把铝块浸没在水中,问(1)铝块受到的浮力多大?(2)弹簧秤的示数是多大?(铝的密度是2.7×103kg/m3)。
7、一个体积是100cm3的铁球挂在弹簧秤上,若将铁球浸没在水中,此时弹簧秤的示数是5N,求:(1)铁球受到的浮力;(2)铁球受到的重力;(3)这个铁球是空心还是实心?(已知ρ铁=7.9×103kg/m3,取g=10N/kg)
8、在空气中用弹簧秤称得一金属球重14.7牛,把金属球浸没在水中时,弹簧秤的示数变为4.9牛.已知该金属的密度是2.0×103kg/m3,这个金属球是空心的还是实心的?如果是空心的,则空心部分的体积多大?
9、在空气中用弹簧秤称某石块所受重力为5牛;浸没在水中称量,弹簧秤的示数为2牛;浸没在另一种液体中称量,弹簧秤的示数为1.4牛,求这种液体的密度。
六、综合能力演练
一、填空题:
1.重700N、底面积为7000cm2的圆柱体放置在1m2的水平桌面的中央, 则圆柱体底面受到的压强是 ,桌面受到的压强是 ;如果将此圆柱体水平切去一半, 则桌面受到的压强是 ;若将此圆柱体竖直切去一半, 对桌面的压强是 。
2.保温瓶中热水不满而盖紧瓶塞,过一段时间,瓶塞不易拔出。此现象表明:体积一定时,气体的温度_______,气体的压强_________。假定外界大气压为1.0×105Pa,瓶口截面积为10cm2,拔出瓶塞至少需要的力是20N,则瓶内气体压强是_____ Pa。
3.如图1所示,茶壶的壶身与壶嘴一样高,这种结构的好处是茶壶可以装满水,其中利用了_________的道理;如果壶身比壶嘴低,这种壶倒水时会出现什么问题?答:_________。壶盖上留有一个小孔,作用是使壶内与壶外的大气相通,在_________的作用下,水很容易倒出。
4.某同学在实验室里将体积为1.0×10-3m3的实心正方体木块放入水中,如图2所示,静止时,其下表面距水面0.06m。请根据此现象和所学力学知识,计算出两个与该木块有关的物理量(不要求写计算过程,取10N/kg)。
⑴ ;⑵ 。
二、选择题
1. 如图3所示的四种动物器官中,具有增大压强功能的是( )
2.一个密封的墨水瓶内装有一定量的墨水,若把它倒置,则墨水对瓶口盖的作用情况是( )
A.压力增大 B.压强增大 C.压强不变 D.压力不变
3.利用托里拆利实验测大气压时, 可以确认管内进入了少量空气的现象是( )
A.管内水银面的高度略小于760 mm
B.使管内倾斜时, 管内水银柱长度增加
C.无论怎样使管倾斜, 水银都不会充满全管
D.将管在水银槽中轻轻上提, 管内水银柱高度不变
4.一个充满氢气的玩具气球,松手后升上高空中,在气球上升过程中将不会产生的现象( )
A.气球体积变小 B.球内氢气压强减小
C.球外空气压强减小 D.气球最终将破裂
三、表格分析与设计题
1.小明的父亲是一名潜水员。有一天,小明发现了父亲某次潜入水库在水面下各深度处的压强记录,如表1所示:
表1
深度(m) 3 5 9 12 15 20
压强(Pa) 1.31×105 1.50×105 1.89×105 2.21×105 2.49×105 3.01×105
小明很感兴趣,好学的他利用所学的液体压强知识,很快算出水库中对应深度处的压强如表2所示。(g=10N/kg)
表2
深度(m) 3 5 9 12 15 20
压强(Pa) 0.3×105 0.50×105 0.9×105 1.2×105 1.5×105
请按下列要求回答问题:
⑴小明计算压强的公式是P=_________,小明还有一次压强计算未完成,请你帮他完成,并将计算结果填在表2中的空格处。
⑵小明父亲的测量值与小明的计算值在每个相同的深度都有差异,找出差异并分析原因。差异:_____________________,原因:__________________。
2.有两组相同的砖,A组一块,B组两块,每块砖的长、宽、高之比为4∶2∶1,使这两组砖对水平地面的压强相等,可以怎样放?同学们想出了多种方案,请你至少写出三种:①___________;②_____________;③______________。
四、实验探究与计算题
1.如图4,两个液缸底部相通,内部装有部分水。大、小液缸的横截面积分别是50cm2和20cm2,在大液缸的水面上放有一个轻活塞。应在活塞上放一个多重的砝码才能使活塞向下移动1cm?
2.小强在研究一定质量的气体压强时,想到了这样一个问题,气体的体积与压强有什么关系呢?针对这一问题,他提出了猜想:质量一定的气体,体积越大,压强越小;体积越小,压强越大。为了证实猜想,他把某一医用注射器的活塞推至筒身的中部,用手指堵住注射器的前端小孔,这样就在注射器内密封了一定质量的气体。接着他做了如下工作:
⑴向筒内压活塞使筒内空气体积缩小,手的感觉:受到很大的压力。
⑵向外拉活塞使筒内空气体积增大,手的感觉:手指肚被吸引进去一些。
根据这个现象你能得到体积与压强的关系吗?
⑴小强的结论是:在质量一定的情况下,气体的体积越小,压强________;气体的体积越大,压强__________。⑵能否举例解释一下气体压强是否还与温度、质量有关?⑶小强探究的结论在日常生活中有何应用?请举例说明。
六、参考答案
一、填空题:1。1000Pa、1000Pa、500Pa、1000Pa。2。降低(或减小);减小 ;0.8×105 Pa。3。连通器;茶壶倒水时,壶身(或壶盖、口)有水溢出;重力和大气压。4。此题答案不唯一:⑴F浮=6N;⑵G木=6N;⑶m木=0.6kg;⑷ρ木=0.6×103kg/m3;⑸下表面所受的压力为6N;⑹下表面所受的压强为600Pa。二、1。D;2。B;3。C;4。A;三、1。⑴公式是P=ρgh;空格处填2×105;⑵差异约1.0×105 Pa;原因是小明计算时未考虑大气压。2。提示:考虑重叠有多种方案,答案不唯一。四、1。1.47N。2。⑴大;小;⑵提示:物体受热膨胀、自行车打气、人的呼吸等。
五、综合能力演练
一、填空题
1.在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气时,将手移开,发现乒乓球不会下落,反而会贴住漏斗口。其原因是乒乓球上表面空气__________而__________;而乒乓球下表面受到空气的压强_______,由此产生的压力差不会_________重力(选填“小于”或“等于”或“大于”)。
2.如图1所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙杯中,甲杯中溢出液体的质量是40g,乙杯中溢出的液体质量是50g,则:小球的质量是________g,甲、乙两杯中液体的密度之比ρ甲∶ρ乙_____4∶5(选填“>”或“=”或“<”)。
3.一艘轮船由东海驶入长江,所受到浮力________(填“变大”或“变小”或“不变”),该船在南京港卸下货物前后,船的吃水线深度减小0.2m,该船在水面附近的水平横截面积平均为4500m2,则卸下的货物的质量约为________t。
4.如图2所示,弹簧秤下吊着一个质量为0.78kg的金属块,当金属块全部浸没在底面积为10cm2的柱形容器的酒精中时,弹簧秤的示数减小至0.8N。则酒精对容器底增加的压强△P=______Pa,金属块的密度ρ=______kg/m3,
二、选择题
1.如图3,物体漂浮在液面上,是由于( )
A.物体受到的重力小于浮力 B.物体的密度大于液体的密度
C.浮力和重力的合力为零 D.物质的密度小于液体的密度
2.甲、乙两只密度计,放在水中静止时,正好甲密度计与水面相平刻度处以上的其它刻线被磨损,而乙密度计与水面相平刻度处以下的其它刻线被磨损,如图4所示.现在要测定浓盐水的密度,应选用( )
A.甲密度计 B.乙密度计
C.甲、乙均可 D.甲、乙均不可
3.如图5所示,在甲图中,物块有四分之一体积浸没水中,弹簧秤的示数为14.7N,在乙图中,同一物块有四分之三的体积浸没水中,弹簧秤的示数为9.8N。则在丙图中,该物体全部浸没水中,此时弹簧秤的示数应是( )
A. 9.8N B. 2.24N C. 1.27N D. 7.35N
4.烧杯中的一大块冰内含有一定量的砂子,冰块漂浮在水面,杯中水面恰好与杯口相平,且冰块上部高出杯口。在冰块熔化的过程中( )
A. 将有水从烧杯中溢出 B. 水面始终与杯口相平
C. 烧杯中水面会下降 D. 水面先有下降,后有水溢出
三、计算题
1.将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中,小球静止时受到的浮力分别是4.5 N和4.0 N, 小球的密度比水的密度小, 但比酒精的密度大,酒精的密度为0.8×103kg/m3。
(1)试分析说明小球在这两种液体中的浮沉状态。
(2)根据题中所给条件求出与小球有关的物理量。(g=10N/kg)
2.如图6所示,在圆柱形筒内装有适量的水,水对筒底的压强为p,将质量为50g的木块浸没在水中,用细线拴在筒底,此时水对筒底的压强为1.5p,线对木块的拉力是放入木块之前水对筒底压力的 。求:
(1)木块的密度。
(2)剪断细线,待木块静止后,筒底受到的压力。(g=10N/kg)
四、实验探究与说理题
1.在烧开水时,我们都看到过这样的现象:水中产生大量的气泡,这些气泡不断上升,到达水面时破裂并放出水蒸气。你能否用学到的液体压强知识和浮力知识来解释这个现象?
2.观察鸟类翅膀的形状,解释为什么鸟在空中滑翔时不会坠落下来。
3.在探究浮力的大小与什么有关时,同学们结合自己的一些生活经验,猜想影响浮力大小的因素可能有:
A物体的重力; B物体的体积; C物体所处的深度; D液体的密度。
请你选择其中一个因素,设计一个实验进行探究。
要求写出:
⑴实验所需要的器材和实验步骤
⑵分析论证
4.在探究“影响浮力大小因素”的实验中,小宇同学利用体积相同的铁块A和铝块B及图示器材,做了如图7所示的若干实验。
⑴若要探究物体所受浮力的大小是否与物体的密度有关,应选用的操作是_________________(填写序号);这一实验操作中,应控制的变量是_______________。
⑵根据以上实验,如何判断浮力的大小是否与物体的密度有关?
⑶将操作①③⑤组合起来,可探究浮力的大小是否与__________有关。
六、参考答案:
一、1. 流速快、压强小、大、小于;2. 50、<;3. 不变、900;4. 800、7.8×103;二、1. C;2. A;3. D;4. C。
三、1.(1)实心小球在水中漂浮,在酒精中沉没容器底。(2)①小球重力G球=4.5N ②小球质量球=0.45kg ③小球体积V球=5×10-4m3 ④小球密度ρ球=0.9×103kg/m3 ⑤小球在酒精中容器底对它的支持力F=0.5N ⑥小球排开水的体积V排水=4.5×10-4m3。 2.(1)0.5×103kg/m3;(2)3N。
四、1.提示:气泡体积膨胀时浮力增大而上升,气泡上升时受到的液体压强减小而不断变大。2.提示:由于翅膀与鸟体成凸形,在滑翔过程中,前方气流受到阻碍,使气流快速地从鸟体上方通过而压强变小,鸟体下方气流无阻碍而流速慢、压强大,所以鸟体在滑翔过程中始终受到一个向上的升力不至坠落。3.略。4.⑴选①②③④、液体密度和浸没的体积;⑵若①③弹簧秤示数的差与②④弹簧秤示数的差相等,则说明浮力与物体的密度无关;反之,则有关。⑶液体的密度。
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