1、專題四 浮力的綜合計算1（2012宿遷）把一質(zhì)量為56g的石塊，放在盛有40ml水的量筒中，水面上升到如圖的位置，（g取"10N/kg")求： (1)石塊的重力(2)石塊的體積(3)石塊的密度.(4)石塊所受到的浮力. 解(1)石塊的重力Gmg5.6×10-2 kg×10N/kg0.56N(2)石塊的體積由題得V 60ml40ml2×10-5 m3(3)石塊的密度=m/V=5.6×10-2 kg/2×10-5 m32.8×103 kg/ m3(4)石塊所受到的浮力F=液gV1×103 kg/ m3

2、5;10N/kg×2×10-5 m30.2N 2（2012日照）我國首臺自主設(shè)計、自主集成的“蛟龍”號載人潛水器，設(shè)計最大下潛深度為7000米。已順利完成5000米級海試主要任務(wù)。（海水密度取1×103kg/m3，g取10N/kg）（1）若“蛟龍”號以0.6m/s的平均速度下潛100min時，下潛深度是多少？（2）當(dāng)“蛟龍”號排開海水的體積為30m3時，受到的浮力多大？（3）當(dāng)“蛟龍”號下潛至5000m深度時，其殼體受到海水的壓強(qiáng)多大？解：（1）h=vt=0.6m/s×100×60s=3600m（2）F=G排=海水gV排=1×

3、;103kg/m3×10N/kg×30m3=3.0×105N （3）P=海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa 3(2011邵陽)如圖所示，彈簧測力計下面懸掛一個重8N的物體。當(dāng)把物體浸沒在水中時，彈簧測力計示數(shù)變?yōu)?N，此時圓柱形容器內(nèi)水的高度為0.2m（g=10Nkg）。求：（1）物體受到水的浮力多大？ （2）物體的體積為多大？ （3）當(dāng)物體浸沒在水中時，水對容器底部的壓強(qiáng)為多大？解：(1)F浮=G-F=8N-6N=2N（2）F浮=gV排 2N=1.0×103kgm3×

4、;10Nkg V V=2×10-4 m3（3）P=gh=1.0×103kgm3×10Nkg×0.2m=2.0×103Pa4 (2012岳陽) 邊長為5cm，質(zhì)量為0.25kg的立方體橡皮泥塊放在水平桌面上，如圖所示。求：橡皮泥塊所受重力大小；橡皮泥塊對水平桌面的壓強(qiáng)大小；把這塊橡皮泥捏成一只小船，漂浮于水面時，小船受到的浮力大小。答案：（1）2.5N （2）103pa （3）2.5N  5. （2011江津）江津區(qū)中山鎮(zhèn)有一個孩子們熱衷的“水上行走球”游樂項目。游戲者被關(guān)進(jìn)了一個直徑2.5 m的大塑料球中，充氣后封

5、閉起來，然后連人帶球被推進(jìn)水中，游戲者在球中玩耍時，球始終浮在水面，如圖所示。已知水的密度為1.0×103 kg/m3,塑料球和球內(nèi)氣體的質(zhì)量共計為15 kg，若某次游戲中游戲者的質(zhì)量為55 kg，求： （1）塑料球在水中所受的浮力是多少？ （2）塑料球排開水的體積為多少立方米？ （3）水面下10 cm深處水對塑料球的壓強(qiáng)為多少帕？ （1）F浮=G 總=（m球+m人）g=（15kg+55kg）×10N/kg=700 N （2）V排=F浮/水g=700N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=7×102 m3 （3）P=gh=1.0

6、5;103kgm3×10Nkg×0.1m=1×103 Pa 6.（2011達(dá)州）如圖所示，將一個體積為1.0×10-3m3、重6N的木塊用細(xì)線系在底面積為400cm2的圓柱形容器的底部。當(dāng)容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒時，求：（g=10N/kg）（1）木塊浸沒在水中受到的浮力。（2）剪斷細(xì)線后，木塊處于靜止時，木塊露出水面的體積多大。（3）木塊露出水面處于靜止后，容器底部所受水的壓強(qiáng)減小了多少。（1）由F浮=液V排g得：F浮=1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=10N(2)木塊靜止在水面時

7、，由于漂浮，所以F浮=G=6NV排=F浮/水g=6N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=6.0×10-4m3V露=V- V排=1.0×10-3m3-6.0×10-4m3=4.0×10-4m3（3）h減= V露/S=4.0×10-4m3/400×10-4m2=0.01 m由p=液hg得：p=1.0×103kg/m3×0.01m×10N/kg=100Pa7 (2010崇左) 2010年5月31日，一場特大暴雨突襲廣西某市，致使該市某中學(xué)一千多名師生被洪水圍困！武警某部官兵利用沖鋒

8、舟為學(xué)校師生開辟了水上生命線，該沖鋒舟自重為0.6×104N，滿載時排開水的體積為1.5m3，吃水深度為0.5m。（已知水=1.0×103kg/m3，取g10N/kg），求：（1）沖鋒舟滿載時底部所受水的壓強(qiáng)多大？ （2）沖鋒舟滿載時所受的浮力是多少？ （3）假設(shè)每人的平均質(zhì)量為60kg，為保證安全，沖鋒舟最多能承載多少人？ 8（2010濰坊）2010年4月，墨西哥灣的海底石油開采平臺發(fā)生火災(zāi)，泄漏的石油造石油公司和科學(xué)家對泄露量上發(fā)生爭論小明認(rèn)為應(yīng)先測量石油密度才能估算他設(shè)計了如圖所示的裝置在杯子內(nèi)盛有適量石油，放入一個質(zhì)量是5.6×103kg，邊長是2cm的正

9、方體物塊，有3/4的體積浸沒在石油中，此時石油深度為0.1m.。(g =10Nkg)(1)石油的密度為多少?(保留兩位小數(shù))(2)石油對杯底的壓強(qiáng)是多少？9（2010烏魯木齊）有一個實心圓柱形物體，用彈簧測力計在空氣中稱重時，測力計的讀數(shù)為10N；，當(dāng)把物體一半體積浸入水中時，測力計的讀數(shù)為4N。求：物體的體積；把物體從彈簧測力計上取下投入水中靜止時，物體受到的浮力。 10（2010宜昌）目前在長江上有很多艘游覽長江三峽的豪華游輪（如圖所示），已知某游輪滿載時的排水量是4860t，吃水深度（指水面到船底的深度）是2.7m。（g為10N/kg）（1）計算滿載時游輪的總重是多少牛？游輪浸

10、入水中的體積是多大？（2）當(dāng)該游輪從長江開到海里時，吃水深度是變大還是變小？請說明理由。（1）根據(jù)阿基米德原理，游船受到的浮力F浮=G排=m排g=4.86×106kg×10N/kg=4.86×107N 根據(jù)二力平衡的條件，游船的總重G總=F浮=4.86×107N 由=，得：游船浸入水中的體積V浸=V排= =4860m3 （2）因為游輪從長江開到海里，重力不變，受到的浮力不變 ，根據(jù)阿基米德原理，游船排開的水的重力不變，而海水的密度大于江水的密度 ，所以船排開水的體積變小，吃水深度減小 。11、 為增加學(xué)生的國防知識，陽湖中學(xué)九(2)班同學(xué)到東海艦隊參觀某

11、型號潛水艇潛水艇的艇殼是用高強(qiáng)度的特種鋼板制造，最大下潛深度可達(dá)350m.潛水艇的總體積為1. 5×103m3，艇內(nèi)兩側(cè)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外排水來改變潛水艇的自重，從而使其下沉或上浮（海水密度為1. 03 ×103 kg/m3, g取10N/kg) (1)水艙未充海水時，潛水艇總重量為9.27 ×106 N,此時，漂浮在海面的潛水艇排開海水的體積是多少？ (2)為使?jié)撍耆珴撊撕Ｋ校辽賾?yīng)向水艙充人海水的重量是多少？ (3)潛水艇的艇殼用高強(qiáng)度的特種鋼板制造的原因是什么？答案：12（2011郴州）有一木板漂浮在水面上，已知木

12、板重1800N，體積為0.3m3（g=10N/kg），求：（1）木板的密度；（2）木板所受的浮力；（3）有一個人重700N，通過技術(shù)說明他能否安全地躺在木板上？答案：13、 用一彈簧測力計掛著一實心圓柱體，圓柱體的底面剛好與水面接觸(未浸入水)如圖16甲，然后將其逐漸浸入水中，如圖16乙是彈簧測力計示數(shù)隨圓柱體逐漸浸入水中的深度變化情況，求：(g取10Nkg) (1)圓柱體受的最大浮力 (2)圓柱體剛浸沒時下表面受到的液體壓強(qiáng) (3)圓柱體的密度答案：14（2010廣安）上周學(xué)校購買了一批水龍頭，據(jù)商家說其材料銅質(zhì)的，實驗室的老師組織九年級的一些同學(xué)通過實驗來驗證商家的說法。他們把一個水龍頭用

13、輕質(zhì)細(xì)線捆好后掛在彈簧測力計上，在空氣中測得它的重力為1.6N，再把這個水龍頭浸沒在水中，如圖 所示，這時彈簧測力計的讀數(shù)為1.4N（銅=8.9×103kg/m3, g=10N/kg）。求：（1）每個水龍頭的質(zhì)量是多少？（2）這個水龍頭浸沒在水中時所受到的浮力有多大？（3）這批水龍頭的密度是多少？商家的說法是否正確？解：（1）m=0.16kg=160g （2）F浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N （3）F浮=水gV排V排=2×10-5m3=20cm3 V=V排=20cm3=8g/cm3=8×103kg/m3 8×103kg/m3<8.9×103kg/m3故：這批水龍頭不是純銅的。 15（09浙江雅戈爾）在青少年科技創(chuàng)新大賽中，某同學(xué)的發(fā)明作品浮力秤參加了展評，該作品可方便地稱量物體的質(zhì)量，其構(gòu)造如圖所示已知小筒底面積為10cm2，總長為20cm，盤中不放物體時，小筒浸入水中的長度為8cm，問：(取g=10Nkg) 1）小筒和秤盤的總重力是多少N?2）該秤能稱出物體的最大質(zhì)量是多少kg? 3）該同學(xué)把秤的讀數(shù)均勻地刻在小筒上，為什么刻度是均勻的?解： 16.（2011寧波）為了給立方體工件表面均勻地涂上某種油，需要用豎直向下的力F把漂浮在油面上的工件緩緩地壓入油內(nèi)，如圖甲所示。工件的下底面與油面的距離為h