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文檔簡介

1、人教版八年級物理期末復習第10章浮力計算題專練1 .偉大的中華民族正在走向復興,人民海軍走向深藍。2019年4月23日,為慶祝中國人民海軍成立七十周年,中國完全自主研制的055大型驅逐艦首次在山東青島公開亮相。該艦是中國第一款排水量超過萬噸的主力驅逐艦,艦長183m寬23m,滿載時吃水深度為8m,排水量可達 12500t。(g取10N/kg ,海水密度取p海水=1.0 x 103kg/m3)(1)求055驅逐艦滿載時所受的浮力;(2)若一架總質量為13t的直升機為了執行偵察任務飛離驅逐艦,求055驅逐艦浸在水里的體積減少了多少。9【考點】8O:阿基米德原理的應用;8S:物體的浮沉條件及其應用.

2、【分析】(1)知道055驅逐艦滿載時的排水量,根據F浮=6排=m排g求出所受的浮力;(2)直升機飛離驅逐艦前后驅逐艦始終漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,據此求出直升機飛離驅逐艦后所受浮力的減少量,根據F浮=p gV排求出055驅逐艦浸在水里的體積減少的量。【解答】解:(1)由阿基米德原理可得,055驅逐艦滿載時所受的浮力:F 浮=仃排 = m排g= 12500 X 103kgX 10N/kg = 1.25 X 108N;(2)因直升機飛離驅逐艦前后驅逐艦始終漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,所以,直升機飛離驅逐艦后所受浮力的減少量: F 浮=G= mgr 13X 103kg x 10N/kg

3、 = 1.3 x 105N,由F浮=p gV排可得,055驅逐艦浸在水里的體積減少了: V排=1. ox 103kg/m3X 10N/kg3=13m。答:(1) 055驅逐艦滿載時所受的浮力為1.25 X 108N;3(2) 055驅逐艦浸在水里的體積減少了13m。本題考查了阿基米德原理和物體浮沉條件的應用,要注意直升機飛離驅逐艦前后驅逐艦所受浮力的變化等于直升機的重力。2.如圖所示,水平桌面上有一個薄壁溢水杯,底面積是8X10 3n2,裝滿水后水深 0.1m,總質量是0.95kg。把一個木塊(不吸水)輕輕放入水中,待木塊靜止時,從杯中溢出水的質量是 0.1kg。求:(水的密度 p= 1.0

4、x 103kg/m3, g 取 10N/kg)(1)水對溢水杯底的壓力。(2)木塊受到的浮力。(3)溢水杯對桌面的壓力。【分析】(1)知道水深,利用求 p= p gh水對溢水杯底的壓強,再利用F=pS求水對溢水杯底的壓力;(2)根據阿基米德原理求木塊所受的浮力;(3)因為木塊漂浮在水面上,所以 F浮=6排=6木,溢水杯對桌面的壓力等于原來溢水 杯和水的總重力加上木塊的重力再減去排開水的重力。【解答】解:(1)水對溢水杯底的壓強:p= p gh= 1.0 x I03kg/m3x l0N/kg x 0.1m= 1000Pa,由p=1-可得水對溢水杯底的壓力: sF= pS= 1000PaX 8X

5、10 3m2=8N;(2)由阿基米德原理可得木塊所受的浮力:F 浮=G排=m排 g= m溢 g = 0.1kg x 10N/kg = 1N;(3)因為木塊漂浮在水面上,所以 F浮=6排=6木,所以此時溢水杯對桌面的壓力:F= G+甬-G排=G= mg= 0.95kg X 10N/kg = 9.5N。答:(1)水對溢水杯底的壓力為8N;(2)木塊受到的浮力為 1N;(3)溢水杯對桌面的壓力為 9.5N。本題考查了重力公式、壓強定義式、液體壓強公式、阿基米德原理、物體漂浮條件的應 用,要明確裝滿水的溢水杯在放入木塊前后對桌面的壓力相同。3.某型號一次性聲吶,其內部有兩個相同的空腔,每個空腔的容積為

6、2X103n3,每個空腔的側上方都用輕薄易腐蝕材料制成的密封蓋密封,密封蓋在海水中浸泡 24小時后,將被海水完全腐蝕。某次公海軍事演習,反潛飛機向海中投入該聲吶,聲吶在海中靜止后露出整個體積的,4聲吶處于探測狀態,如圖甲所示, 24小時后,聲吶沒入海中處于懸浮狀態,聲吶停止工 作,如圖乙所示,再經過 24小時后,聲吶沉入海底,如圖丙所示。已知p 海水= 1.1 X 103kg/m3, g 取 10N/kg ,問:(1)每個空腔能容納海水的重量有多大?(2)聲吶整個體積有多大?(3)圖甲中,聲吶有多重?(4)圖丙中,海底對聲吶的支持力有多大?【考點】8Q阿基米德原理的應用; 8S:物體的浮沉條件

7、及其應用.【分析】(1)知道空腔的容積,由G= mg= p Vg求所容納的海水的重力;(2)在把聲吶當作一個整體,這個整體包括兩個空腔和其余部分,沒有海水進入時,這 個整體包含兩個空腔;海水進入后,這個整體包括進入空腔的海水,圖甲中,聲吶漂浮, 所受的浮力與重力相等,根據圖乙所示,聲吶在海水中懸浮,此時下方的密封蓋被海水 腐蝕,所受的浮力等于聲吶自身重力和第一個空腔內的海水重力之和,據此解題;(3)圖甲中,聲吶漂浮且有 工體積露出水面,由 F浮=6求解;(4)圖丙中,計算此時聲吶的總重力,由5支=6- F浮求解。【解答】解:(1)由題知,每個空腔的容積為V= 2X 10 3ni,每個空腔能容納

8、海水的重量:G海水=m海水 g = p 海水 V腔 g = 1.1 X 103kg/m3x 2X10 3m3X 10N/kg = 22N;(2)設聲吶的整個體積為 V,聲吶的重力為 G聲,圖甲中,聲吶漂浮(下方的密封蓋浸在海水中),且聲吶在海中靜止后露出整個體積的 工,4貝U: G聲=F 浮=p 海水g (1 - -) V= p 海水gV ,圖乙中,24小時后,下方的密封口被腐蝕,下方空腔充滿海水,聲吶懸浮,把聲吶和進入的海水作為一個整體(即此時下方空腔內的海水作為聲吶的一部分);-,一一 _ _2 -則由懸浮條件可得:F浮1= G總1 = G聲+G海水=p海k gV+22N,4而此時聲吶浸沒

9、在海水中,所以F浮1= p海水gV,可得:p 海7k gV=p 海7k gV+22N,4解得:V= 8X 10 3n3;(3)圖甲中,聲吶漂浮且有 工體積露出水面,4G聲=F浮=p海水gx 1.1 X103kg/m3x 10N/kgX8X103 n3= 66N;(4)圖丙中,聲吶上方的密封蓋也浸沒在海水中,再經過 24小時,密封蓋也被腐蝕, 把聲吶和進入的海水作為一個整體(即此時兩個空腔內的海水作為聲吶的一部分) ; 則可知聲吶的總重力:G總2=6聲+2X G海水=66N+2X 22N= 110N,聲吶受到白勺浮力:F 浮 1= p 海水 gV= 1.1 x 103kg/m3x 10N/kg

10、x 8X 103n3=88N,海底對聲吶的支持力:F支=6總2- F浮1=110N- 88N= 22N。答:(1)每個空腔能容納海水的重量有22N;(2)聲吶整個體積為 8X 10 3n3;(3)圖甲中,聲吶的重力為 66N;(4)圖丙中,海底對聲吶的支持力為22N。本題考查阿基米德原理和物體的漂浮特點的應用,綜合性強,難度較大。4.學習了密度和浮力的相關知識后,某學校綜合實踐活動小組利用彈簧測力計、合金塊、 細線、已知密度的多種液體、筆、紙等,設計改裝成一支密度計。他們的做法是:在彈 簧測力計下面掛一個大小適度的合金塊,分別將合金塊完全浸沒在水和煤油中,靜止時 彈簧測力計示數如圖所示,在彈簧

11、測力計刻度盤上標上密度值。再將合金塊分別完全浸 沒在不同的校驗液體中,重復上述操作,反復校對檢驗。這樣就制成一支測定液體密度 的“密度計” 。(g=10N/kg, p 煤油= 0.8 x 103kg/m3)(1)求合金塊的密度。(2)利用學過的公式原理,從理論上分析推導說明,待測液體的密度和彈簧測力計的示 數的關系式,指出改裝的密度計刻度是否均勻?改裝后密度計的分度值是多少?決定密 度計量程大小的關鍵因素是什么?(3)計算說明密度為 2.0 x 103kg/m3的刻度應該標在彈簧測力計的哪個位置?3. ONN 二 工【考點】8O:阿基米德原理的應用.【分析】(1)根據稱重法測浮力 F=G- F

12、浮和阿基米德原理求出物體的體積和 G,根據p= 工求出合金塊的密度;gV(2)由上得出:F示= 4N- p液X 10N/kg X 10 4 m3;據此得出待測液體的密度和彈簧測力 計的示數的關系:分析這個關系式確定密度計刻度是均勻的;從而得出改裝后密度計的分度值;2.0 x 103kg/m3的刻度應該標在彈簧由這個關系式,當最示數最大和最小時得出液體密度, 由關系式,決定密度計量程大小的關鍵因素;(3)把p液=2.0 x 103kg/m3代入關系式得了密度為測力計的位置。【解答】解:(1)根據稱重法測浮力 F=G- F浮和阿基米德原理有:3.0N = G- p 水 gV= G- 1.0 X 1

13、03kg/m 3X 10N/kg XV3.2N = G p 煤油 gV=G- 0.8 x 103kg/m3x 10N/kg XV;由得:V= 10 4 m3; G= 4N,合金塊的密度:G =gV= 4X10 kg/m ;10N/kgX 107m$(2)由得:F 示=4N p 液X 10N/kg X 104 m3;故待測液體的密度和彈簧測力計的示數的關系:P 液=4X 103kg/m3 F 示X 103 kg/ ( N? m3)由知,P液與F示為一次函數關系,改裝的密度計刻度是均勻的;由知,當F示=4N時,p液=0;當F示=0時,p液=4X 103kg/m3; 0 4N之間有20個格, 改裝后

14、密度計的分度值為:3 34X 1 0 kg/m =0.2 x I03kg/m3;20由知,決定密度計量程大小的關鍵因素是合金塊的密度;(3)把p液=2.0 X 103kg/m3代入得:F示=2.0N ,即密度為2.0 X 103kg/m3的刻度應該 標在彈簧測力計的 2.0N位置處。答:(1)合金塊的密度為 4X103kg/m3;(2)待測液體的密度和彈簧測力計的示數的關系式為p液=4X 103kg/m3- F示X103 kg/(N? m3),改裝的密度計刻度是均勻的;改裝后密度計的分度值是=0.2 X103kg/m3;決定密度計量程大小的關鍵因素是合金塊的密度;(3)計算說明密度為 2.0

15、X 103kg/m3的刻度應該標在彈簧測力計2N的位置。本題制作一支測定液體密度的“密度計”,考查稱重法測浮力、阿基米德原理、密度公式的運用和數據分析,關鍵是得出測液體的密度和彈簧測力計的示數的關系,有一定難度。5 .某容器放在水平桌面上,盛有足量的水。現將體積為1.25 *104、質量為0.4kg的實心正方體放入水中,正方體不斷下沉, 直到沉底,如圖所示。(已知p水=1.0 x 103kg/m3,g= 10N/kg )求:(1)正方體受到的重力的大小;(2)正方體浸沒在水中受到的浮力的大小F浮;(3)容器底部對正方體的支持力的大小和正方體對容器底部的壓強。【考點】78:重力的計算;86:壓強

16、的大小及其計算;8O:阿基米德原理的應用.【分析】(1)知道正方體的質量,利用G= mg即可求出正方體的重力;(2)正方體浸沒在水中,排開水的體積與正方體的體積相等,根據 F浮=p水gV排求出 受到的浮力;(3)正方體沉在底部,根據重力和浮力利用力的平衡即可求出支持力;根據力的相互作用可知正方體對容器底部的壓力,利用p=S計算正方體對容器底部的壓強。【解答】解:(1)正方體的重力 G= mg= 0.4kg X10N/kg=4N;(2)正方體浸沒在水中,V排=V= 1.25 X104m則 f 浮=p 水 gv 排=1.0 x 103kg/m3x 10N/kg x 1.25 X 10 4n3= 1

17、.25N;(3)正方體沉在底部,由于處于靜止狀態,則受力平衡,即G= N+F浮,所以,N= G- F 浮=4N 1.25N = 2.75N ;由于支持力與壓力是一對相互作用力,則可知正方體對容器底部的壓力F= N= 2.75N ,正方體的邊長L =祈=粉 /5X 11一%=0.05m,則正方體對容器底部的壓強p=L= 2=1.1 xi03Pa。S (0.05hl)2答:(1)正方體受到的重力的大小為4N;(2)正方體浸沒在水中受到的浮力的大小F浮=1.25N;(3)容器底部對正方體的支持力的大小為2.75N,正方體對容器底部的壓強為1.1 X103Pa。此題考查浮力和液體壓強的計算,關鍵是浮力

18、公式、液體壓強公式和壓強定義式的應用,此題難度適中,適合學生訓練,是一道好題。6 . 2018年5月13日,中國首艘國產航母 001A型航空母艦離開大連港碼頭,開始海試。(p水=1.0 x 103kg/m3, g 取 10N/kg )請問:(1)航母001A設計排水量6.7 X104t,那么它滿載時受到的浮力是多少?(2)海面下8m處的壓強是多少?(3) 一位體重為600N的殲15艦載機飛行員,每只腳與水平甲板的接觸面積是200cm2,則他雙腳站立時對甲板的壓強是多少?【考點】86:壓強的大小及其計算;89:液體的壓強的計算;8P:浮力大小的計算.1分析】(1)物體所受浮力大小等于它排開液體所

19、受重力;(2)根據液體壓強公式 p= p gh計算;(3)根據p = g計算;【解答】解:(1)根據阿基米德原理可得,該航母滿載時受到的浮力:F 浮=6排= m排g= 6.7 X 104X 103kgX 10N/kg =6.7 X108N;(2)海面下8m處的壓強:p= p gh= 1.0 x 103kg/m3x 10N/kg x 8m= 8X 104Pa;(3)飛行員每只腳與水平甲板的接觸面積是200cR,所以飛行員雙腳站立的受力面積:S=2X 200X 10 4n2= 4X 10 2m2,飛行員站立在水平甲板上,對甲板的壓力F=G站立時對甲板的壓強:p=E=£=逆M=1.5 X1

20、04Pa;司國 I4X10-V答:(1)滿載時受到的浮力是 6.7X108N;(2)海面下8m處的壓強是8X 104Pa;(3)雙腳站立時對甲板的壓強是1.5 x 104Pa。本題考查浮力和壓強的知識,關鍵是將課本知識內容記憶清楚,仔細分析即可。7 .用彈簧測力計懸掛一實心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖甲所示。由此處勻速下放物塊,直至浸沒于水中并繼續勻速下放(物塊始終未與容器接觸)。物塊下放過程中, 彈簧測力計示數 F與物塊下表面浸入水中的深度h的關系如圖乙所示。求:(1)物塊完全浸沒在水中受到的浮力;(2)物塊的密度;(3)從物塊剛好浸沒水中到 h= 10cm過程中,水對物塊下表面的壓

21、強變化了多少Pa?【考點】2A:密度的計算;89:液體的壓強的計算;8O:阿基米德原理的應用;8P:浮力大小的計算.【分析】(1)由圖象可知,彈簧測力計的最大示數,此時物塊未浸入水中,物塊重力等于最大示數;由圖得出物塊全浸入時彈簧測力計的示數,利用稱重法求受到 的浮力;(2)利用F浮=p液V排g求物體的體積,利用 G= mg求物體的質量,利用密度公式求物 體的密度;(3)由圖乙可知,hi= 4cm時物塊剛好浸沒水中,可求從物塊剛好浸沒水中到h2= 10cm過程中物塊下表面變化的深度,利用p= p gh求水對物塊下表面的壓強變化。【解答】解:(1)由圖象可知,彈簧測力計的最大示數F最大=8N,此

22、時物塊未浸入水中,則物塊重力G= F最大=8N;物塊全浸入時彈簧測力計的示數F示=4N,受到的浮力:F 浮=6 F 示=8N 4N= 4N;(2)由F浮=水gV排得物塊的體積:V= V 排=IX 103Kg/m3X 101J/Kg10 4n3,物塊的質量:0.8kg ,"汽-T=2x 103kg/m3 4X10-4m3(3)由圖乙可知,h1 = 4cm時物塊剛好浸沒水中,從物塊剛好浸沒水中到h2=10cm過程1物塊下表面變化的深度 h= h2- h1= 10cm- 4cm= 6cm= 0.06m,水對物塊下表面的壓強變化: p=P水 gA h= 1 x 103kg/m3x 10N/k

23、g x 0.06m = 600Pa。故答案為:(1)物塊完全浸沒在水中受到的浮力為4N;(2)物塊的密度 2X103kg/m3;(3)從物塊剛好浸沒水中到h= 10cm過程中,水對物塊下表面的壓強變化了600Pa。本題考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、液體壓強公式的應用,分析圖象得出 相關信息是關鍵。8 .將物塊豎直掛在彈簧測力計下,在空氣中靜止時彈簧測力計的示數Fi = 2.6N.將物塊的一部分浸在水中,靜止時彈簧測力計的示數F2=1.8N,如圖所示,已知水的密度p= 1.0x 103kg/m3, g 取 10N/kg。求:(1)物塊受到的浮力;(2)物塊浸在水中的體積。【考點】8Q阿

24、基米德原理的應用;8P:浮力大小的計算.【分析】(1)在空氣中靜止時彈簧測力計的示數即為物塊的重力,又知道物塊的一部分浸在水中時彈簧測力計的示數,根據F浮=6- F'求出物塊受到的浮力;(2)根據阿基米德原理求出物塊排開水的體積即為浸在水中的體積。【解答】解:(1)由稱重法可得物塊受到的浮力:F 浮=F1- F2= 2.6N - 1.8N = 0.8N ;(2)由F浮=水gV排可得,物塊浸在水中的體積:V排=Q-SN1. ox 103kg/naX lON/ks=8X 105m3o答:(1)物塊受到的浮力為 0.8N;(2)物塊浸在水中的體積為 8X 10 5m3o本題考查了稱重法求浮力

25、公式和阿基米德原理的應用,是一道較為簡單的計算題。9 .如圖甲所示,拉力 F通過滑輪組,將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方一定高度 處。圖乙是拉力 F隨時間t變化的關系圖象。不計動滑輪的重力、摩擦及水和空氣對金 屬塊的阻力,g=10N/kg,求:(1)金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力大小;(2)金屬塊的密度;(3)如果直接將金屬塊平放在水平地面上,它對地面的壓強大小。甲【考點】86:壓強的大小及其計算;8P:浮力大小的計算.【分析】(1)當金屬塊完全露 出液面,沒有浸入水中時,金屬塊不受浮力,此時拉力等于重力,即為圖中的CD段,據此求出金屬塊重。分析繩子拉力隨時間t變化的圖象,當金屬塊從水

26、中一直豎直向上做勻速直線運動,但 未露出液面,此時金屬塊排開水的體積不變,由阿基米德原理可知,此時的浮力不變, 繩子的拉力也不變。當金屬塊未露出液面時,拉力等于重力減去浮力,據此結合滑輪組 繩子拉力的計算求出浮力大小;(2)根據阿基米德原理求金屬塊排開水的體積(金屬塊的體積),知道金屬塊的重,利用重力和密度公式求金屬塊的密度。(3)金屬塊平放在水平地面上,對地面的壓力等于重力, 利用體積公式求出金屬塊的邊長,再利用面積公式求出金屬塊的底面積,即受力面積,最后利用壓強公式計算壓強。【解答】解:(1)由甲圖可知,n=2,不計動滑輪的重力、 摩擦及水和空氣對金屬塊的阻力,F=- Lg2當金屬塊完全露

27、出液面后,金屬塊不受浮力,此時拉力等于重力,即為圖中的t2- t3時刻, 從乙圖可知,該金屬塊重力為:G= 2F=2X108N= 216NI,當金屬塊未露出液面時,即為圖中的0-ti時刻,貝U 2F' +F浮=6所以金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力:F浮=6- 2F' = 216NI- 2 X 68N= 80N;80MlX103k:g/m3X 10M/kg8X 103mt(2 )根據F浮=p gV排可得,金屬塊排開水的體積:金屬塊完全浸沒在水中,則金屬塊的體積V= V排=8X103mt昱K_ _ a j-u爐 WN/kgX8X10-V= 2.7則根據 mg=馬可得,金屬塊的密度

28、為: x 103kg/m3。(3)金屬塊的邊長 a=cr*=0.2m,則受力面積 S= a = ( 0.2m) = 0.04m ,金屬塊平放在水平地面時對地面的壓強:216N0. 04 m2=5.4 x 103Pa。答:(1)金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力80N;(2)金屬塊的密度 2.7 X 103kg/m3;(3)如果直接將金屬塊平放在水平地面上,它對地面的壓強5.4X103Pa。本題考查了重力、浮力、質量、密度、壓強的計算以及阿基米德原理,關鍵是公式和公 式變形的應用,難點是通過圖乙確定金屬塊的重力及繩子受到的拉力、會用稱重法計算 出金屬塊受到的浮力。10.工人師傅利用汽車作為動力,從

29、水中打撈一個正方體物件,繩子通過定滑輪,一端系 著物件,另一端拴在汽車上,如圖甲所示。汽車拉著物件勻速上升,已知汽車對繩子的 拉力F與物件底面距離水底的高度h的變化關系如圖乙所示。繩子的體積、繩重及摩擦均忽略不計,g取l0N/kg 。求:(1)該物件的質量是多少?(2)物件浸沒在水中時,受到的浮力為多大?(3)物件上表面恰好到達水面時,下表面受到水的壓強為多少?甲乙【考點】89:液體的壓強的計算;8P:浮力大小的計算.【分析】(1)由圖甲可知滑輪為定滑輪,則該物件離開水面后的拉力余該物件的重力相等,根據G= mg求質量;(2)圖甲中,滑輪為定滑輪,則在乙圖中,拉力較小時且大小不變,說明物體浸沒

30、在液體中;5m- 5.5m,拉力逐漸變大,說明物件在離開液體的過程中,正方體的棱長為 0.5m;之后物體脫離液體,拉力與物體的重力相等;根據稱重法即可求出物件浸沒在水中時受 到的浮力;(3)物件上表面恰好到達水面時,根據乙圖得出下表面所處的深度,根據壓強公式p =p gh即可求出下表面受到水的壓強。【解答】解:(1)該物件離開水面后的拉力為 G= F2= 2500NI,F2=2500N,由于圖甲中,滑輪為定滑輪,則物體的重力則物體質量:m=2500H10N/kg=250kg;(2)由圖乙知中,物體在水中時拉力F1= 1250N;根據稱重法可知物件浸沒在水中時受到的浮力:F 浮=G- Fi =

31、2500N - 1250N= 1250N;(3)由圖乙知中,物件上表面恰好到達水面時,下表面所處的深度為h = 5.5m-5m=0.5m,則下表面受到水的壓強:p= g gh= 1 x 103kg/m3 x 10N/kg x 0.5m = 5 x 103Pa。答:(1)該物件的質量是 250kg;(2)物件浸沒在水中時,受到的浮力為1250N;(3)物件上表面恰好到達水面時,下表面受到水的壓強為5X103Pa。本題綜合考查重力公式、定滑輪、稱重法和液體壓強公式的應用,關鍵是從圖中獲得有 效的信息,難度較大。11.某次物理活動舉行了 “造船”比賽,他們用的材料是密度為1.5 X103kg/m3的

32、橡皮泥,其中王強同學選了一塊豎立在水平桌面上的圓柱體橡皮泥,它的底面積為1.0X103n2高為0.2m,最后造出了最大排水體積為6.0 X 10 4m3的小船。(p水=1.0 x 103kg/m3, g取 10Nkg)求:(1)王強同學所選橡皮泥的質量(2)橡皮泥對桌面產生的壓強。(3)王強同學造的船在水中最大排水時受到的浮力。【考點】2B:密度公式的應用;86:壓強的大小及其計算;8O:阿基米德原理的應用.【分 析】(1)根據V= Sh計算橡皮泥的體積,知道橡皮泥的體積和密度,利用 m= p V求橡皮 泥的質量;(2)利用G= mg求橡皮泥的重力;橡皮泥對桌面產生的壓力等于其重力,知道受力面

33、積,再利用p=L求橡皮泥對桌面產生的壓強;S(3)利用阿基米德原理求最大排水時受到的浮力。【解答】解:(1)由題知,圓柱體橡皮泥的底面積為1.0X103病,高為0.2m,則橡皮泥的體積:V= Sh= 1.0 x 10 3m2X0.2m= 2X 10 4m3,由p = 一得橡皮泥的質量:Vm= V V= 1.5 x 103kg/m3x 2X 10 4m3= 0.3kg ;(2)橡皮泥的重力:G= mg= 0.3kg x 10N/kg = 3N, 橡皮泥對桌面的壓力:F= G= 3N,受力面積s= 1.0 x 10 3m2, 橡皮泥對桌面產生的壓強:P=一理3000Pa;S ixio m(3)該船

34、在最大排水時受到的浮力:F 浮=p 水gV 排大=1.0 x 103kg/m3x 10N/kg x 6.0 x 10 4 m3=6No答:(1)王強同學所選橡皮泥的質量為0.3kg ;(2)橡皮泥對桌面產生的壓強為3000Pa;(3)王強同學造的船在水中最大排水時受到的浮力為6N=本題為力學綜合題,考查了密度公式、重力公式、壓強公式、阿基米德原理的應用雖然知識點多、綜合性強,但都屬于基礎,難度不大!12 .將U型管壓強計的金屬盒放在盛有某種液體的玻璃杯中。相關信息如圖所示。(g取10N/kg)求:(1)液體的密度。(2)體積為60cm3的小球浸沒在液體中受到的浮力。【考點】8P:浮力大小的計算

35、.【分析】(1)根據金屬盒受到液體壓強與 U形管中兩邊水 的壓強差相等,由此根據 p=p gh計算液體的密度。(2)由阿基米德原理計算小球浸沒在液體中受到的浮力。【解答】解:(1)金屬盒受到液體壓強與 U形管中兩邊水的壓強差相等,即:p金屬盒=p壓強計,由p= p gh可得:P液gh液=p水gh水,所以液體密度:p 液= 二? p 水= 05 x1X103kg/m3= 0.8 x 103kg/m3;h液 12. 5cm3(2)小球浸沒在液體中 V排=V球=60cm , 由阿基米德原理可得小球受到的浮力:F 浮=p 液 gV 排=0.8 x 103kg/m3x 10N/kg X 60X 10 6

36、n3=0.48No答:(1)液體的密度為 0.8 x 103kg/m3。(2)小球浸沒在液體中受到的浮力為0.48N。本題考查了液體壓強和浮力計算公式的應用,關鍵知道壓強計算的原理。13.如圖是湖南師范大學學生發明的水上自行車,車下固定5個充滿氣的氣囊,每個氣囊的體積均為 3.0 X 10 2m5,已知該水上自行車的總質量為25kg,不計車輪浸入水中的體積。(g 取 10N/kg)(1)當自行車停放在水面上沒人騎行時,氣囊排開水的總體積為多少?(2)當質量為75kg的人騎行時,固定在正中間的1個氣囊破裂,該自行車是否還能安全騎行?請通過計算說明。【考點】8Q阿基米德原理的應用;8S:物體的浮沉

37、條件及其應用.【分析】(1)當自行車停放在水面上沒人騎行時處于漂浮狀態,受到的浮力和自身的重力相等,根據F浮=6=mg求出浮力的大小,根據阿基米德原理求出氣囊排開水的總體積;(2)當質量為75kg的人騎行恰好漂浮時受到的浮力等于自行車和人的重力之和,根據 阿基米德原理求出排開水的體積,然后與氣囊的總體積相比較得出答案。【解答】解:(1)當自行車停放在水面上沒人騎行時處于漂浮狀態,則自行車受到的浮力:F 浮=G車=m車g=25kgX 10N/kg =250N,由F浮=p gV排可得,氣囊排開水的總體積:V排=2531. OX 103kg/n3X lON/kg3=0.025m ;(2)當質量為75

38、kg的人騎行恰好漂浮時,則受到的浮力:F 浮'=6總=(m人+m車)g= ( 75kg+25kg ) x 10N/kg = 1000N,排開水的體積:g1000N1. ox 103kg/in3X lON/kg=0.1m3,剩余氣囊的總體積:V= 4X 3.0 X 10 2m3= 0.12m3,因V排V,所以,該自行車能安全騎行。答:(1)當自行車停放在水面上沒人騎行時,氣囊排開水的總體積為30.025m ;(2)當質量為75kg的人騎行時,固定在正中間的1個氣囊破裂,該自行車還能安全騎行。本題考查了物體浮沉條件和阿基米德原理的應用,最后一問也可以求出剩余氣囊所載物體的最大質量和人的質量

39、相比較得出答案。14.如圖甲所示,石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直至全部沒入水中,如圖乙所示是鋼繩拉力隨時間t變化的圖象,若不計水的阻力( g=10N/kg, p水=1.0 x 103kg/m3),求:(1)石料全部沒入水中時受到的浮力是多少?(2)石料的體積是多少?(3)石料的密度是多少?【考點】2A:密度的計算;8Q阿基米德原理的應用;8P:浮力大小的計算.【分析】(1) 分析鋼繩拉力隨時間t變化的圖象,石料以恒定的速度下降,當石塊沒有浸入水中時, 拉力等于重力,據此求出小石料的質量;當石塊完全浸入后,浮力等于重力減去拉力, 據此求出石料受到的浮力;(2)根據阿基米德原

40、理求石料排開水的體積(石料的體積);(3)知道石料重,利用重力公式求石料的質量,最后利用密度公式求石料的密度。【解答】解:(1)由圖乙所示圖形學可知,當石塊沒有浸入水中時,拉力等于重力,即:F= G= 1400N,石料的質量:m石=1=14U0N = 140kg,g ION/kg當石塊完全浸入后,拉力等于重力減去浮力,F 浮=G- F' = 1400N- 900NI= 500N;(2)根據阿基米德原理,F浮=p水gV排,得:V排=50 QNl.X103kg/ni3X LON/kg=5X 102nt15因為石料完全浸沒,石料的體積: 丫石=v排=5x 10 2m3;(3)石料的密度:p 石=>1=1 蛆3=2.8 X 103kg / m3。際 5X1Q-V答:(1)石料浸沒水中時受到的浮力為500N;(2)石料的體積為 5X 10 2n3;(3)石料的密度是 2.8 X 103kg / n3o解決本題的關鍵是通過圖乙確定石料的重力及鋼絲繩受到的拉力,并會利用稱重法計算 出石料受到的浮力。15.為增加學生的國防知識,某中學九(7)班同學到東海艦隊參觀某型號潛水艇。潛水艇的艇殼是用高強度的特種鋼板制造,最大下潛深度可達350nl潛水艇的總體積為 1.5 X103m3,艇內兩側有水艙,潛水艇截面如圖所示。通過向水艙中充水或從水艙中向

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