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1、
人教版八下物理 小專題(七) 浮力的綜合計(jì)算
1. 一木塊浮在水面時(shí),有 14 的體積露出水面,若截去這露出水面的部分,則剩下的木塊將會(huì)
A.全部浸沒在水中 B.有 14 的體積露出水面
C.有一半露出水面 D.有 34 的體積露出水面
2. 水平桌面上的燒杯內(nèi)裝滿水,輕輕放入一小球后,從燒杯中溢出 100?g 水,g 取 10?N/kg,下列判斷正確的是
A.小球的體積一定等于 100?cm3 B.水對燒杯底的壓強(qiáng)增大
C.小球的質(zhì)量可能小于 100?g D.小球所受的浮力等于 1?N
3. 如圖甲,在水平面上的盛水容器中,一個(gè)
2、質(zhì)量分布均勻的物體被固定在容器底部的一根細(xì)線拉住后完全浸沒在水中靜止。如圖乙,當(dāng)將細(xì)線剪斷后,物體漂浮在水面上,且有四分之一的體積露出水面。下列說法正確的是
A.甲、乙兩圖中,物體受到的浮力之比為 4:3
B.物體的密度與水的密度之比為 1:4
C.圖甲中水對容器底的壓強(qiáng)大于圖乙中水對容器底的壓強(qiáng)
D.圖甲中水對容器底的壓力大于圖乙中水對容器底的壓力
4. 我國自主研制的“海斗一號”全海深自主遙控潛水器,填補(bǔ)了我國萬米級作業(yè)型無人潛水器的空白。當(dāng)潛水器下潛到 1.0×104?m 深度靜止時(shí),受到海水的壓強(qiáng)約為 Pa(ρ海水 取 1.03×103?k
3、g/m3,g 取 10?N/kg);在預(yù)定深度完成任務(wù)后,潛水器拋掉配重物,潛水器受到的浮力 (填“大于”“等于”或“小于”)自重,從而上浮。
5. 如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個(gè)重為 8?N 、棱長為 10?cm 的正方體物塊 M,M 與容器底部不密合,以 5?mL/s 的恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水的深度 h 隨時(shí)間 t 的變化關(guān)系如圖乙所示(g 取 10?N/kg),則:當(dāng) t=140?s 時(shí),物塊 M 在水中處于 (填“沉底”“懸浮”或“漂浮”)狀態(tài);當(dāng) t=140?s 時(shí),水對容器底部的壓力大小是 N;圖乙中 a 的值是 cm。
4、6. 如圖所示,水平地面上有底面積為 300?cm2 、不計(jì)質(zhì)量的薄壁盛水柱形容器 A,內(nèi)有質(zhì)量為 400?g 、邊長為 10?cm 、質(zhì)量分布均勻的正方體物塊 B,通過一根長 10?cm 的細(xì)線與容器底部相連,此時(shí)水面距容器底 30?cm,則物塊 B 此時(shí)受到的浮力為 N,若剪斷繩子,待物塊 B 靜止后水對容器底的壓強(qiáng)變化了 Pa。ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?N/kg)
7. 水平桌面上有一容器,底面積為 100?cm2,容器底有一個(gè)質(zhì)量為 132?g 、體積為 120?cm3 的小球,如圖甲所示,ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?
5、N,則:
(1) 向容器中注入質(zhì)量為 1.6?kg 的水時(shí),水深 13?cm,如圖乙所示,求水對容器底的壓強(qiáng);
(2) 再向容器中慢慢加入適量鹽并攪拌,直到小球懸浮為止,如圖丙所示,求此時(shí)鹽水的密度 ρ1;
(3) 繼續(xù)向容器中加鹽并攪拌,某時(shí)刻小球靜止,將密度計(jì)放入鹽水中,測得鹽水的密度 ρ2=1.2×103?kg/m3,求小球浸入鹽水的體積。
8. 如圖甲所示,水平地面上有一底面積為 50?cm2 的圓柱形容器,容器中水深 10?cm。現(xiàn)將一物塊懸掛在彈簧測力計(jì)下端,當(dāng)物塊浸沒在水中時(shí)(物塊不接觸容器底面和側(cè)面),容器內(nèi)水深由 10?cm 上升到 12?cm,
6、此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示,(已知 ρ水=1.0×103?kg/m3)求:
(1) 物塊未放入水中時(shí),水對容器底的壓強(qiáng)。
(2) 物塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力。
(3) 物塊的密度。
9. 物塊 P 與金屬球 Q 用細(xì)線連接,一起放入裝有一定質(zhì)量水的柱狀容器內(nèi),二者恰好懸浮,如圖甲所示,此時(shí)柱狀容器中水的深度為 23?cm;物塊 P 重 1?N 、體積為 1.25×10?4?m3。(ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?N/kg)求:
(1) 圖甲中水對容器底部的壓強(qiáng)。
(2) 圖甲中物塊 P 所受浮力的大小。
(3) 若剪斷細(xì)線,物塊 P 上
7、浮,金屬球 Q 下沉,待穩(wěn)定后,物塊 P 漂浮于水面,如圖乙所示,則此時(shí)物塊 P 露出水面的體積。
10. 某同學(xué)想測量一種液體的密度,他將適量的待測液體加入圓柱形平底玻璃容器里,然后一起緩慢放入盛有水的水槽中。當(dāng)容器下表面所處的深度 h1=10?cm 時(shí),容器處于直立漂浮狀態(tài),如圖 a 所示。已知容器的底面積 S=25?cm2,ρ水=1.0×103?kg/m3,g 取 10?N/kg。求:
(1) 水對容器下表面的壓強(qiáng)。
(2) 容器受到的浮力。
(3) 從容器中取出 100?cm3 的液體后,當(dāng)容器下表面所處的深度 h2=6.8?cm 時(shí),容器又處于直立漂浮狀態(tài),如圖
8、 b 所示,求液體的密度。
答案
1. 【答案】B
2. 【答案】D
3. 【答案】A;C;D
4. 【答案】1.03×108;
5. 【答案】漂浮;;
6. 【答案】10;200
7. 【答案】
(1) 1300?Pa
(2) 1.1×103?kg/m3
(3) 110?cm3
【解析】
(1) 水對容器底的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1×103?kg/m3×10?N×0.13?m=1300?Pa。
(2) 如圖丙所示,小球懸浮,則此時(shí)鹽水的密度:
ρ1=ρ球=mV=132?g120?cm3=1.1?g/cm
9、3=1.1×103?kg/m3。
(3) 由于 ρ2>ρ球,則小球在密度為 ρ2 的鹽水中處于漂浮狀態(tài),則 F浮=G=mg=0.132?kg×10?N=1.32?N
由 F浮=ρ液V排g 得,此時(shí)小球浸入鹽水的體積:
V排=F浮ρ2g=1.32?N1.2×103?kg/m3×10?N=1.1×10?4?m3=110?cm3。
8. 【答案】
(1) 1000?Pa
(2) 1?N
(3) 3.4×103?kg/m3
【解析】
(1) 物塊未放入水中時(shí),水對容器底的壓強(qiáng):
p=ρ水gh1=1.0×103?kg/m3×10?N/kg×0.1?m
10、=1000?Pa。
(2) 物塊浸沒在水中時(shí)排開水的體積:
V排=S(h2?h1)=50×10?4?m2×(0.12?m?0.1?m)=1×10?4?m2
物塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103?kg/m3×10?N/kg×1×10?4?m3=1?N。
(3) 由圖乙可知,彈簧測力計(jì)的分度值為 0.2?N,其示數(shù) F?=2.4?N
由 F浮=G?F? 可得,物塊的重力:
G=F浮+F?=1?N+2.4?N=3.4?N
由 G=mg 可得,物塊的質(zhì)型:
m=Gg=3.4?N10?N/kg=0.34?kg
物塊的體積:V=V排=1×1
11、0?4?m3
物塊的密度:ρ=mV=0.34?kg1×10?4?m3=3.4×103?kg/m3。
9. 【答案】
(1) 2.3×103?Pa
(2) 1.25?N
(3) 2.5×10?5?m3
【解析】
(1) 圖甲中容器水深:h=23?cm=0.23?m
水對容器底部的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1.0×103?kg/m3×10?N/kg×0.23?m=2.3×103?Pa。
(2) 物塊 P 浸沒在水中:V排=VP=1.25×10?4?m3
由阿基米德原理知:圖甲中物塊 P 所受浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103?kg/m3×1
12、0?N/kg×1.25×10?4?m3=1.25?N。
(3) 因?yàn)槲飰K P 漂浮于水面,由二力平衡知:
F浮?=G=1?N
由 F浮=ρgV 知,此時(shí)物塊 P 排開水的體積:
V排?=F浮?ρ水g=1?N1.0×103?kg/m3×10?N/kg=1.0×10?4?m3
則物塊 P 露出水面的體積:
V露=VP?V排?=1.25×10?4?m3?1.0×10?4?m3=2.5×10?5?m3。
10. 【答案】
(1) 1000?Pa
(2) 2.5?N
(3) 0.8×103?kg/m3
【解析】
(1) 水對容器下表面的壓強(qiáng):
13、
p1=ρ水gh1=1.0×10?kg/m3×10?N/kg×0.1?m=1000?Pa。
(2) 容器受到的浮力:
F浮=p1S=1000?Pa×25×10?4?m2=2.5?N。
(3) 圖 a 中容器和容器中液體總重力為 G液+G容=F浮??①
圖 b 中容器和容器中液體總重力為 G液?+G容=F浮???②
由① ? ②得;取出液體的重力
ΔG液=F浮?F浮?=2.5?N?ρ水gh2S=2.5?N?1.0×103?kg/m3×10?N/kg×6.8
×10?2?m×25×10?4?m2=0.8?N
取出液體的質(zhì)量:Δm液=ΔG液g=0.8?N10?N/kg=0.08?kg
液體的密度:ρ液=Δm液ΔV液=0.08?kg100×10?6?m3=0.8×103?kg/m3。