资源简介 人教版物理八年级下册第十章浮力计算题专练2一、计算题放在水平桌面上的量筒中盛有120cm3的水,当把挂在弹簧测力计下的小金属块完全浸入量筒里的水中后,量筒的水面上升到170cm3处,弹簧测力计的示数为3.4N.求:(g取10N/kg)(1)金属块受到的浮力是多少?(2)金属块受到的重力是多少?(3)金属块的密度为多少?如图甲所示,重力为10N的圆柱形平底容器置于水平桌面上,其底面积为250cm2。容器内有一个底面积为100cm2、高为20cm的圆柱形物块,圆柱形物块与轻杆相连悬挂在天花板上。向容器内缓慢注入A液体,如图乙,在注入A液体的过程中,轻杆对物块的作用力F随液体深度h的变化关系图如图丙所示。求:(1)圆柱体物块的质量为多少kg?(2)当液体深度h=20cm时,注入液体体积为多少cm3?(3)当液体深度h=20cm时,容器对桌面的压强是多少Pa?如图甲所示,底面积为0.75m2的柱形容器中盛有深度为1.1m的水,将一形状规则的金属块在钢绳拉力的作用下在水面上方以恒定的速度下降,直至全部浸没水中。若容器深度足够且不计水的阻力,水未溢出,忽略钢绳的形变,整个过程中钢绳的拉力F随金属块下表面没入水的深度h变化关系的图像如图乙所示。求:(1)金属块全部浸没水中时受到的浮力是多少?(2)金属块的体积是多少立方厘米?(3)金属块刚好全部浸没时,容器底受到水的压强是多少?如图甲所示,将底面积为100 、高为10cm的柱形容器M置于电子秤上,逐渐倒入某液体至3cm深;再将系有细绳的圆柱体A缓慢向下浸入液体中,液体未溢出,圆柱体不吸收液体,整个过程电子秤示数m随液体的深度h变化关系图像如图乙所示。若圆柱体A的质量为216g,密度为0.9g/ ,底面积为40 ,求:(1)容器的重力?(2)液体的密度?(3)在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少?水平桌面上放了一个高为15cm、底面积为400cm2的柱形容器,液体深12cm。将一重为20N、体积为1600cm3的长方体物体B挂在弹簧测力计下方,其下表面刚好与液面相平,如图所示。现使长方体物体B缓慢下降,直到刚好一半浸在液体中,此时弹簧测力计的示数为10.4N,这个过程中物体下降了6cm。求: (1)液体的密度为多少kg/m3;(2)刚好一半浸在液体中时,物体底部受到液体的压强为多少Pa;(3)将悬挂物体的细线剪断,物体B沉底后对容器底部的压强为多少Pa。柱形容器底面积为300cm2,装有一定质量的水,一个边长为10cm的均匀正方体木块通过细线悬挂在容器正上方,此时木块浸入水中深度为9cm,细线刚好拉直(但细线无拉力),如图所示。已知细线能承受的最大拉力为8N,容器底部有一阀门K,打开后可将水放出。请你完成下列问题:(1)求水对木块下表面的压强;(2)求木块的密度;(3)打开阀门使水放出,直到细线刚好断开时立即关闭阀门K,待木块保持静止后,求水对容器底部的压力减少了多少?如图所示,重力为2N,底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧,弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变。(不计弹簧所受浮力)求: (1)此时木块所受浮力;(2)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大?(3)若弹簧所受拉力每增加1N,弹簧长度则伸长0.5cm,当物体A刚好完全浸没水中时,求容器对桌面的压强?如图a所示,重18N的实心柱体甲,密度为3×103kg/m3,底面积为50cm2,静止在柱形容器底部,容器的底面积为250cm2,此时水深30cm。求:(1)甲的体积为多少?(2)现将甲从水中匀速提起,需要施加的拉力F拉?(水对甲的阻力不计)(3)将甲从图b的位置,相对于容器底向上提升28cm,水对容器底的压强p水?如图甲所示,柱形容器A的底面积为400cm2。容器内放有一密度为0.75×103kg/m3,边长为10cm的正方体木块B,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心。往容器A中缓慢注水,当水深20.5cm时,如图乙所示,此时木块处于漂浮,细绳刚好拉直,但对木块没有拉力。细绳能承受的最大拉力为2N。求:(1)木块的重力;(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水(水未溢出),细绳对木块的拉力刚好达到最大值时,木块排开水的体积;(3)当细绳上的拉力刚好达到最大值时,剪断细线,当木块最后静止时,容器底部受到水的压强为多少。如图所示,均匀实心圆柱体A和盛有适量水的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,其中容器的高为0.12m,质量为3kg,底面积300cm2。(1)若水对容器底的压强为1000Pa,求容器内水的深度。(2)求容器对水平地面的压强。(3)若沿水平方向从圆柱体A上方截取一部分 A放入水中,截取部分 A的质量为4.8kg,测量发现 A放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了1200Pa、求 A放入容器后受到的浮力大小。底面积为100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;(2)物体B的密度;(3)图乙中水对容器底部的压强。如图所示,一个底面积为1×10-2m2的柱形容器内的水面上漂浮着一个圆柱形木块,木块的质量为m=600g,密度为0.6×103kg/m3,底面积为5×10-3m2.求:(g取10N/kg)(1)木块受到的浮力;(2)木块浸入水中的深度h;(3)若用外力将木块向下压2cm,则木块的下底面受到水的压强增加了多少?如图甲所示,水平地面上有一底面积为400cm2、重力为2N的圆柱形薄壁容器,容器内盛有20cm深的水,一个量程选择合适的弹簧测力计下端用细线挂着一个边长为10cm的不吸水的正方体物块缓慢放入水中,物块的上表面与水面刚好相平,弹簧测力计示数为10N,如图乙所示。已知在一定的弹性范围内,弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的长度就伸长0.5cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)正方体物块受到水的浮力是多少?(2)正方体物块的密度是多少?(3)图乙中从容器内向外缓慢抽水,直至物块有一半浸在水中,此时容器对桌面的压强是多少?小侨学习了浮力、压强知识后,回家做了如下小实验,如图甲所示将足够高且装有20cm深水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积是500cm2,用一根轻杆(不计体积和质量)吊着,由A、B两部分组成的工件AB(硬质工件A、B材料相同,中间紧密连接,均不吸水)。A、B部分为均匀的实心圆柱体,B的高为10cm,用手拿住轻杆,将AB工件从图甲中刚接触水面位置缓慢竖直下降直到刚好接触容器底部,杆对AB工件的作用力F随AB工件下降高度h的关系如图乙所示,求:(1)工件AB的总质量;(2)B浸没时水对容器底部的压强;(3)工件A的底面积SA。如图所示内底面积为500cm2的柱形容器装有适量的水放在水平桌面上,上端手持一弹簧测力计挂着一边长10cm,密度为800kg/m3的实心均匀正方体塑料块,塑料块的下表面刚好与水面相平如图甲所示,向容器内缓慢加水,当弹簧测力计的示数为0N时停止加水,情况如图乙所示。弹簧测力计量程为10N,弹簧受到拉力每增加1N,弹簧的长度就增加1cm,塑料块不吸水。(g=10N/kg)求:(1)如图乙所示,塑料块排开水的体积是多少立方厘米?(2)从图甲到图乙,加入水的质量为多少千克?(3)将如图乙所示塑料块浸在水中部分的下面一部分切去(切去部分为浸在水中体积的一半),塑料块最终静止后,其上表面相对于图乙所在位置移动的距离为多少厘米?如图甲所示,为了打捞陷于淤泥中的宝箱,海盗们用两艘大船装满泥沙,用铁索将宝箱拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,宝箱在河底淤泥中被拉了出来。其模型如图乙所示,已知物体A是边长为0.1m的正方体,物体B的底面积为0.06m2,高为0.8m,质量为15kg,现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,此时水深80cm,容器的底面积为0.12m2,然后沿水平方向切物体B,切去的高度△h与细线的拉力F的关系如图丙所示。(已知细线不伸长,容器足够高)求:(1)物体A受到的浮力;(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力;(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时,则B剩余的质量是多少。有一个底面积为40cm2、重为12N的圆柱体物体,用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的底面积为200 cm2的烧杯(烧杯足够高)上方某一高度处缓慢下降(如图),烧杯中原来水的深度为22cm,圆柱体浸没时弹簧测力计的拉力为8N(未触底),此时液面上升了2cm。求:(1)圆柱体未放入水中时,容器底部受到水的压强;(2)圆柱体的体积;(3)圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触,此时圆柱体上表面受到水的压强。底面积为100cm2、重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为600cm3,重为2N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,g取10N/kg,求:(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;(2)物体B的体积;(3)图乙中水对容器底部的压强的改变量与容器对桌面压强之比。参考答案1.解:(1)物块的体积等于它排开水的体积:V=V排=V2-V1=170cm3-120cm3=50cm3=5×10-5m3,物体浸没在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3=0.5N;(2)小金属受到的重力G=F浮+F′=0.5N+3.4N=3.9N;(3)因为G=mg,所以金属块的质量m===0.39kg;金属块的密度:ρ===7.8×103kg/m3;答:(1)金属块受到的浮力是0.5N;(2)金属块受到的重力是3.9N(3)金属块的密度7.8×103kg/m3.2.解:(1)当容器内未注入液体时,轻杆对物体的作用力等于物体的重力,由图丙可知,圆柱体物块的重力:G=F=22N,由G=mg可知,圆柱体物体的质量:m===2.2kg;(2)由图丙可知,圆柱体物块底部距离容器底的高度:h1=5cm,当液体深度h=20cm时,液体的体积:V=V1+V2=Sh1+(S-S′)(h-h1)=250cm2×5cm+(250cm2-100cm2)×(20cm-5cm)=3500cm3;(3)当液体深度h=20cm时,由丙图可知,轻杆对圆柱体物块竖直向下的作用力为2N,则圆柱体物块受到的浮力:F浮=G+F′=22+2N=24N,由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度:ρ液===1.6×103kg/m3,由ρ=可得,液体的质量:m液=ρ液V=1.6×103kg/m3×3500×10-6m3=5.6kg,液体的重力:G液=m液g=5.6kg×10N/kg=56N,由于容器对桌面的压力的等于液体、圆柱体和容器的总重力加上轻杆对液体的压力,则容器对桌面的压力:F压=G总+F′=10N+22N+56N+2N=90N,则容器对桌面的压强:p===3600Pa。答:(1)圆柱体物块的质量为2.2kg;(2)当液体深度h=20cm时,注入液体体积为3500cm3;(3)当液体深度h=20cm时,容器对桌面的压强是3600Pa。3.解:(1)由图乙所示可知,当金属块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:F1=G=8100N,当金属块完全浸入后,拉力F2=5100N,金属块全部没入水中时受到的浮力:F浮=G-F2=8100N-5100N=3000N;(2)由F浮=ρ水gV排可得:V排===0.3m3=3×105cm3,因为金属块完全浸没,则金属块的体积:V金=V排=0.3m3;(3)金属块刚好全部浸没时,水面升高的高度△h===0.4m,则此时水的深度为:h=h0+△h=1.1m+0.4m=1.5m,容器底受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg∕m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa。答:(1)金属块全部浸没水中时受到的浮力是3000N;(2)金属块的体积是3×105cm3;(3)金属块刚好全部浸没时,容器底受到水的压强是1.5×104Pa。4.解:(1)由图乙可知,液体的深度h为0cm时电子秤示数为100g,即:M容器的质量:m=100g=0.1kg,容器的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;(2)由图乙,当液体深度h=3cm时,电子秤示数为400g,即容器和液体的总质量为400g,所以液体质量:m液=m总-m容=400g-100g=300g,液体体积:V液=Sh=100cm2×3cm=300cm3;液体密度:ρ===1g/cm3=1×103kg/m3;(3)根据ρ=可得,圆柱体A的体积VA===240cm3;A的高度:hA===6cm;若A下降到容器底时未完全浸没,则液面高:h′===5cm<6cm,假设成立;相比A浸入前,液面上升的高度:△h=h′-h=5cm-3cm=2cm;此时:V排=SAh′=40cm2×5cm=200cm3=2×10-4m3;A受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N,GA=mAg=0.216kg×10N/kg=2.16N,因为,F浮<GA,所以A最终会沉入容器底部。故液体对容器底相比A浸入液体前增加的压强:△p=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。答:(1)容器的重力是1N;(2)液体的密度是1×103kg/m3;(3)在圆柱体浸入液体的过程中,当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了200Pa。5.解:(1)现使长方体物体B缓慢下降,直到刚好一半浸在液体中,此时弹簧测力计的示数为10.4N,物体的重力是20N,则物体受到的浮力:F浮=G﹣F=20N+10.4N=9.6N,物体排开液体的体积:V排=V=×1600cm3=800cm3=8×10-4m3,根据阿基米德原理得,液体的密度:ρ液===1.2×103kg/m3。(2)物体下降6cm后,物体有一半浸没在液体中,则液面升高的高度:△h===2cm,物体下降6cm,同时液体上升2cm,则物体底部在液体中的深度:h'=h+△h=6cm+2cm=8cm=0.08m,刚好一半浸在液体中时,物体底部受到液体的压强为:p=ρ液gh'=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.08m=960Pa。(3)由(2)知,物体底部在液体中的深度是8cm时,物体有一半浸入液体中,可以判断物体的高度是h物=2h =2×8cm=16cm,则物体的底面积是:S物===100cm2=0.01m2,当将悬挂物体的细线剪断,物体沉底,由于物体的高度是16cm,容器的高度是15cm,物体不会完全浸没在液体中,假设当物体沉底时,容器中的液体已经充满,物体排开液体的体积:V'排=100cm2×15cm=1500cm3>400cm2×(15cm﹣12cm),故假设正确,物体在液体中沉底,但是物体没有浸没,容器是充满液体的,物体沉底,物体受到竖直向上的浮力和竖直向上的支持力,竖直向下重力,这三个力是平衡力,物体受到的浮力:F 浮=ρ液gV 排=ρ液gV=1.2×103kg/m3×10N/kg×1500×10﹣6m3=18N,物体的重力是20N,则物体受到液体的支持力:F支=G﹣F 浮=20N﹣18N=2N,物体间力的作用是相互的,则物体对容器底的压力:F压=F支=2N,则物体对容器底的压强:p ===200Pa。答:(1)液体的密度为1.2×103kg/m3;(2)刚好一半浸在液体中时,物体底部受到液体的压强为960Pa;(3)将悬挂物体的细线剪断,物体B沉底后对容器底部的压强为200Pa。6.解:(1)木块浸入水中深度为h=9cm=0.09m,对木块下表面的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa。(2)正方体的边长L=10cm=0.1m,则正方体的底面积:S=L2=(0.1m)2=0.01m2,正方体排开水的体积:V排=Sh=0.01m2×0.09m=9×10-4m3,正方体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10-4m3=9N。木块浸入水中深度为9cm,细线刚好拉直(但细线无拉力),说明此时木块恰好漂浮,根据漂浮条件得,正方体的重力:G=F浮=9N,正方体的质量:m===0.9kg,则正方体的体积:V=L3=(0.1m)3=0.001m3,正方体的密度:ρ===0.9×103kg/m3。(3)细线能承受的最大拉力为8N,正方体的重力是9N,说明此时正方体受到的浮力是1N,说明浮力减小量:△F浮=9N-1N=8N,由阿基米德原理可知,△V排===8×10-4m3,水面降低的高度等于物体浸在水中深度的变化量:△h===0.08m,容器的底面积:S容=300cm2=0.03m2,放出的水的体积:△V水=(S容-S)△h=(0.03m2-0.01m2)×0.08m=1.6×10-3m3,放出的水的重力:△G=△mg=ρ水△V水g=1×103kg/m3×1.6×10-3m3×10N/kg=16N,由于最初物体漂浮在液面,最终仍然漂浮在水面,且容器是柱状的,所以水对容器底减小的压力:△F=△G=16N。答:(1)水对木块下表面的压强900Pa;(2)木块的密度0.9×103kg/m3;(3)水对容器底部的压力减少了16N。7.解:(1)物体体积VA=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,V排1=×1×10-3m3=400cm3物体所受浮力:F浮1=gV排1=1kg/10N/kg×1×10-3m3=4N(2) 木块A刚好浸没水中时,所受浮力:F浮2=gVA=1.0kg/m310N/kg(=10N弹簧恰好自然状态时,正方体的重力等于F浮1,所以:GA=4N受力分析弹簧对木块A的作用力:(3)因为拉力增大6N,则弹簧伸长L=3cm,原来水的体积:V水=Sh1-V排1=200cm2×20cm-400cm3=3600cm3加入水的体积V加=(S-SA)h2+SL=(200cm2-100cm2)×10cm×+200cm2×3cm=1200cm3,所以水的总体积V总=3600cm3+1200cm3=4800cm3=4.8×10-3m3G水=m水g=gV总=1×103kg/m3×10N/kg×4.8×10-3m3=148N物体A的重力为GA=4N,容器重力G容=2N,则压力F压=48N+4N+2N=54N桌面受到容器的压强答:(1)此时木块受到浮力4N;(2)弹簧对木块A的作用力F1是6N;(3)求容器对桌面的压强是2700pa。8.解:(1)根据G=mg=ρgV可得:甲的体积:V甲===6×10-4m3=600cm3;(2)由图甲可知:当甲浸没水中排开水的体积:V排=V甲=6×10-4m3,则甲受到浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N;将甲从水中匀速提起,根据受力平衡可得:施加的拉力F拉=G甲-F浮=18N-6N=12N;(3)实心柱体甲静止在柱形容器底部时:V总=S容h=250cm2×30cm=7500cm3;则容器中水的体积为:V水=V总-V甲=7500cm3-600cm3=6900cm3;当将甲从图b的位置时,甲物体的下表面以下的水的体积为:V水′=S容h′=250cm2×28cm=7000cm3>6900cm3,即:实心柱体甲已经离开水面,则水的深度为:h水===27.6cm=0.276m,所以水对容器底的压强:p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.276m=2760Pa。答:(1)甲的体积为600cm3;(2)现将甲从水中匀速提起,需要施加的拉力F拉为12N;(3)将甲从图b的位置,相对于容器底向上提升28cm,水对容器底的压强p水为2760Pa。9.解:(1)木块的体积V木=(10cm)3=1000cm3=10-3m3,木块的质量m木=ρ木V木=0.75×103kg/m3×10-3m3=0.75kg,木块的重力G木=m木g=0.75kg×10N/kg=7.5N;(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水(水未溢出),细绳对木块的拉力刚好达到最大值时,木块受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力和拉力作用,木块的浮力为F浮=G木+F拉=7.5N+2N=9.5N,木块排开水的体积V排===9.5×10-4m3=950cm3;(3)当水深20.5cm时,如图乙所示,此时木块处于漂浮,木块受到浮力F浮′=G木=7.5N,此时排开水的体积V排′===7.5×10-4m3=750cm3,此时木块下表面的深度h′===7.5cm,细绳刚好拉直的长度为h绳=20.5cm-7.5cm=13cm,当细绳上的拉力刚好达到最大值时,木块下表面的深度h===9.5cm,剪断细线,当木块最后静止时,木块排开水的体积的减少量为△V排=950cm3-750cm3=200cm3,此时木块下表面的深度为7.5cm,木块下表面到容器底的距离为h″=13cm+==13cm+0.5cm=13.5cm,水的深度h容器底=7.5cm+13.5cm=21cm=0.21m,容器底部受到水的压强为p=ρ水gh容器底=103kg/m3×10N/kg×0.21m=2100Pa。答:(1)木块的重力为7.5N;(2)在乙图的基础上继续向容器内缓慢注水(水未溢出),细绳对木块的拉力刚好达到最大值时,木块排开水的体积为950cm3;(3)当细绳上的拉力刚好达到最大值时,剪断细线,当木块最后静止时,容器底部受到水的压强为2100Pa。10.(1)容器内水的深度由,得; (2)水的质量,容器对水平地面的压强;(3)由p=得,容器对水平地面压力的增加量:F=(p容后-p容前)S==1200Pa=36N,圆柱体A上方截取一部分A的重力: ,因为F因为p容>,所以A在水中下沉,沉到水底.溢出水的重力:=G-=48N-36N =12N;溢出水的体积,容器内原来空的部分容积,排开水的体积,根据阿基米德定律,物体受到水的浮力;11.解:(1)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=3N,根据F浮=ρ水gV排得V排===3×10-4m3(2)图A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB公式展开:ρ水g(VA+VB)=GA+GBVA+VB===9×10-4m3其中VA=500cm3=5×10-4m3,故VB=4×10-4m3B的质量为:mB===0.6kg;B的密度为:ρB===1.5×103kg/m3;(3)当AB浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:V=VA+VB-V排=9×10-4m3-3×10-4m3=6×10-4m3液面升高h===0.06m,图乙中水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.06m+0.08m)=1400Pa。答:(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积为3×10-4m3;(2)物体B的密度1.5×103kg/m3;(3)图乙中水对容器底部的压强为1400Pa。12.解:(1)因木块漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以,木块受到的浮力:F浮=G=mg=600×10-3kg×10N/kg=6N;(2)由F浮=ρgV排可得,木块浸入水中体积:V排===6×10-4m3,则木块浸入水中的深度:h===0.12m;(3)用外力将木块向下压2cm时,木块多排开水的体积:V压排=S物h压=5×10-3m2×0.02m=1×10-4m3,水上升的高度:h升===0.02m,木块的下底面所处深度的增加量:△h=h压+h升=0.02m+0.02m=0.04m,木块的下底面受到水压强的增加量:△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10/kg×0.04m=400Pa。答:(1)木块受到的浮力为6N;(2)木块浸入水中的深度为0.12m;(3)若用外力将木块向下压2cm,则木块的下底面受到水的压强增加了400Pa。13.解:(1)因为浸没,所以V排=V=L3=(10cm)3=1000cm3=0.001m3 ,正方体物块受到水的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;(2)因为F浮=G-F拉,所以物块重力G=F浮+F拉=10N+10N=20N,物块的密度ρ====2×103kg/m3;(3)图乙容器内水的深度h乙===22.5cm,物块有一半浸在水中时,由F浮=ρgV排可得:F浮′=F浮=×10N=5N,F拉′=G-F浮′=20N-5N=15N,即弹簧的拉力增加了5N,弹簧伸长了0.5cm/N×5N=2.5cm,即物体下降了2.5cm,液面下降了2.5cm+5cm=7.5cm,剩余部分水的深度h剩=22.5cm-7.5cm=15cm,剩余部分水的体积V水剩=S容h剩-V=400cm2×15cm-×1000cm3=5500cm3,剩下水的质量:m水剩=ρ水V水剩=1.0g/cm3×5500cm3=5500g=5.5kg,剩下水的重力:G水剩=m水剩g=5.5kg×10N/kg=55N,此时容器对桌面的压力:F压=G容+G剩水+F浮=2N+55N+5N=62N,此时容器对桌面的压强:p===1550Pa。答:(1)正方体物块受到水的浮力是10N;(2)正方体物块的密度是2×103kg/m3;(3)此时容器对桌面的压强是1550Pa。14.解:(1)由图乙可知工件未进入水中时,物体受到的重力等于拉力,都为36N,所以工件AB的总质量:m====3.6kg;(2)由图乙可知B浸没时对应的拉力为16N,则此时B受到的浮力:FB浮=G-F2=36N-16N=20N,则B浸入水中的体积:VB===2×10-3m3,此时水面上升的高度:△h===0.04m=4cm,则B浸没时水对容器底部的压强:P=ρ水g(h0+△h)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m+0.04m)=2400Pa;(3)B浸没时浸入水中的深度为10cm,水面上升的高度为4cm,则B下降的高度为:hB下=10cm-4cm=6cm,由乙图可知A相对容器下降高度为6.8cm,则A从刚接触水面到拉力变为0的过程中,相对容器下降高度为:hA下=6.8cm-6cm=0.8cm,此时A受到的浮力:FA浮=F2-F3=16N-0N=16N,则A浸入水中的体积:VA排===1.6×10-3m3,此时水面上升的高度:△h′===0.032m=3.2cm,即A浸入水中的深度:hA=hA下+△h′=0.8cm+3.2cm=4cm=0.04m,所以A的底面积:SA===0.04m2。答:(1)工件AB的总质量为3.6kg;(2)B浸没时水对容器底部的压强为2400Pa;(3)工件A的底面积为0.04m2。15.解:(1)正方体的体积VA=a3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,正方体的重力GA=mAg=ρAVAg=800kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=8N; 加水到乙图位置时,弹簧测力计的示数为0,即有GA=F浮; 塑料块排开水的体积V排===8×10-4m3=800cm3; (2)如图甲可知,弹簧测力计此时的示数等于正方体的重力G=8N; 由于弹簧受到拉力为1N,弹簧的长度就增加1cm,要想让弹簧测力计示数为零,则塑料块A必须升高8cm,且升高后的浮力与重力相等。用h1表示甲乙两图中塑料块A底面高差,用h2表示塑料块在水中的浸没深度,用S正表示塑料块的底面积, 则甲、乙图正方体下底面的高度差h1=8cm,F浮=G物=ρ水gV排; 正方体的底面积S正=a2=(10cm)2=100cm2; 正方体浸入水中的深度h2===8cm; 加入水后,甲乙两图中容器内的液面总高差△h=h1+h2=8cm+8cm=16cm 加入水的体积为V加=S容△h-V排=500cm2×16cm-800cm3=7200cm3 加入水的质量m加=ρ水V加=1.0×103kg/m3×7200×10-6m3=7.2kg; (3)A浸没在水中的部分切去一半,即h减=4cm,则切去部分的体积V减=S正h减=100cm2×4cm=400cm3=0.004m3=V剩; 切去部分的质量m减=ρAV减=800kg/m3×400×10-6m3=0.32kg;则剩余部分的质量m剩=0.8kg-0.32kg=0.48kg; 切去部分的重力G减=m减g=0.32kg×10N/kg=3.2N;则剩余部分的重力G剩=8N-3.2N=4.8N; 由于切掉一半后,塑料块剩余部分一定会向下运动,一直运动到剩余部分在弹簧测力的计拉力和切完后塑料块A受到浮力共同作用下与塑料块A剩余部分所受到的重力G剩平衡,因此有: F浮′+F拉=G剩,塑料块A此时为平衡状态;用△h′表示塑料块向下移动的高度,则弹簧秤移动的距离也为△h′,用△F浮表示下降△h受到的浮力,用F剩浮表示切掉后剩余部分受到的浮力,又已知弹簧受到拉力每增加1N,弹簧的长度就增加1cm,则有: F浮′=F剩浮+△F浮;则有: F浮′+F拉=F剩浮+△F浮+F拉=G剩,则有: ρ水gV剩+△h′×100N/m+ρ水gS正△h′=G剩,代入数值则有: 1.0×103kg/m3×10N/kg×0.004m3++△h′×100N/m+1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2△h′=4.8N 解得:△h′=0.004m=0.4厘米答:(1)如图乙所示,塑料块排开水的体积是800cm3; (2)从图甲到图乙,加入水的质量为7.2kg; (3)塑料块最终静止后,其上表面相对于图乙所在位置移动的距离0.4cm。16.解:(1)物体A的体积:VA=LA3=(0.1m)3=0.001m3,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;(2)根据题意可知,A的上表面距水面的距离:h上=80×10-2m-0.1m=0.7m,A的上表面受到水的压强:p上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7×103Pa,由p=可得,A的上表面受到水的压力:F上=p上SA=7×103Pa×(0.1m)2=70N;(3)物体B的重力:GB=mBg=15kg×10N/kg=150N,开始时,细线拉直但无拉力,此时物体B处于漂浮状态,由漂浮条件可知,B受到的浮力:F浮B=GB=150N,由阿基米德原理可得F浮B=ρ水gV排B=ρ水gSBh浸B,则物体B浸入水中的深度:h浸B===0.25m,沿水平方向切物体B,B的重力减小,细线上产生拉力,当拉力增大到一定值时,会拉动A物体向上运动;当物体A下底面到容器底距离为h=0.1m时,而水的体积不变,即水面降低的体积等于物体A下底面水的体积,如图所示:则有:S容h=△h(S容-SB),即:0.12m2×0.1m=△h×(0.12m2-0.06m2)解得:△h=0.2m,此时物体B浸入水中的体积:V排B′=SB(h浸B-△h)=0.06m2×(0.25m-0.2m)=0.003m3,此时物体B受到的浮力:F浮B′=ρ水gV排B′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.003m3=30N;对物体B受力分析,其受到重力、浮力和绳的拉力,由力的平衡条件得,物体B剩余的重力:GB′=F浮B′-F浮=30N-10N=20N,物体B剩余的质量m剩B===2kg。答:(1)物体A受到的浮力为10N;(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力为70N;(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时,则B剩余的质量是2kg。17.解:(1)圆柱体未放入水中时,容器底部受到水的压强为:p=ρ水gh水=1×103kg/cm3×10N/kg×0.22m=2200Pa;(2)圆柱体浸没时受到的浮力为:F浮=G-F拉=12N-8N=4N圆柱体的体积为:V=V排==(3)圆柱体的高度L=圆柱体底面与烧杯底部接触时,物体上表面距离液面高度h′=22cm+2cm-10cm=14cm;圆柱体上表面受到水的压强为:p′=ρ水gh′=1×103kg/cm3×10N/kg×0.14m=1400Pa 。答:(1)圆柱体未放入水中时,容器底部受到水的压强为2200Pa;(2)圆柱体的体积为;(3)圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触,此时圆柱体上表面受到水的压强为1400Pa 。18.解:(1)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=3N,根据F浮=ρ水gV排得:V排===3×10-4m3;(2)图乙中A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB,公式展开:ρ水g(VA+VB)=GA+GB,VA+VB===9×10-4m3,其中VA=500cm3=5×10-4m3,故VB=4×10-4m3;(3)当AB浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:V=VA+VB-V排=9×10-4m3-3×10-4m3=6×10-4m3,液面升高h===0.06m,图乙中水对容器底部的压强增加量:△p=ρ水g△h =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa;图乙中容器水的重力G水= V水ρ水g=(10×10-4m3﹣3×10-4m3)×1.0×103kg/m3×10N/kg=7N,图乙中容器对桌面的压力为F=G总=18N,容器对桌面的压强为:Pa,所求压强之比:△p:p=600Pa:1800Pa=1:3。答:(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积为3×10-4m3;(2)物体B的体积是4×10-4m3;(3)图乙中水对容器底部的压强的改变量与容器对桌面压强之比是1:3。第10页,共24页第11页,共24页 展开更多...... 收起↑ 资源预览