资源简介

(共23张PPT)
解压强与浮力的综合计算的模板

第3课时　浮力的综合计算
如图所示，将边长为20 cm的正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为10 cm，已知水的密度为1×103 kg/m3，g＝10 N/kg。求：
(1)水对正方体下表面的压强。
(2)正方体受到的浮力。
(3)正方体的密度。
解：(1)正方体浸入水中的深度h＝10 cm＝0.1 m，
水对正方体下表面的压强：
p＝ρ水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1 000 Pa。
(2)正方体排开水的体积：
V排＝Sh＝(20 cm)2×10 cm＝4 000 cm3＝4×10－3 m3，
正方体受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10－3 m3＝40 N。
1.(2023·重庆B卷)小俊用弹簧测力计吊着质量为 1.35 kg 的
圆柱体，从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中，
圆柱体底面积为100 cm2、高为5 cm。则圆柱体下降过程中
(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)(　 　)
A．浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B．浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C．浸入一半时弹簧测力计的示数为11 N
D．刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为8.5 N
C
2．(2023·四川南充)(多选)甲、乙、丙三个烧杯
中均装有适量的酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)，
现有质地均匀，不吸且不溶于酒精的a、b两实心
柱体，质量之比为3∶1，把它们分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，
如图甲、乙所示；若将b置于a上面一起放入丙烧杯中，静止时a的上表面
刚好与液面相平，如图丙，下列说法正确的是(　 　)
A．a的密度为0.4×103 kg/m3
B．在图甲中a有四分之一的体积露出液面
C．在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5
D．a、b的体积之比为4∶1
BD
3．(2023·广东深圳)如图，亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上，台秤的示数如图甲所示；将一个物块投入水中，漂浮时台秤示数为375 g(如图乙)，物体上表面始终保持水平，用力将物块压入浸没在水中，此时台秤示数为425 g(如图丙)；将物块继续下压，从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8 N，整个过程水始终未溢出，请问说法正确的是(　　)
A．物块的质量为125 g
B．物块的密度为0.5 g/cm3
C．从图丙到图丁，杯底水的压强逐渐增大
D．从图丙到图丁，物块上表面受到水的压力增加了0.8 N
4．(2023·四川宜宾)如图甲，用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧
测力计下，静止时测力计读数为3 N；如图乙，将该木块静置于平放的盛
水容器中，木块有 的体积露出水面；如图丙，用竖直向下的力F压该木
块时，木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为1.0×103 kg/m3，
g取10 N/kg，求：
(1)图乙中木块所受的浮力大小；
(2)木块的体积；
(3)木块的密度；
(4)图丙中F的大小。
(4)木块浸没时受到的浮力：
F浮′＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－4 m3＝5 N，
图丙中，木块静止，处于平衡状态，受到平衡力的作用，对木块进行受力
分析，木块受到竖直向下的重力G、竖直向下的压力F和竖直向上的浮力
F浮′，则F浮′＝G＋F，得F＝F浮′－G＝5 N－3 N＝2 N。
5．(2023·枣庄)用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至浸没(水未溢出)，如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4 kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5∶1，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：
(1)金属块所受的重力；
(2)金属块的下表面浸入水中的深度为2 cm时，弹簧测力计的示数；
(3)金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；
(4)金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。
解：(1)金属块所受的重力：G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N。
(2)由图乙可知，当h＝2 cm时，金属块排开水的体积V排＝20×10－6 m3，
此时金属块受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10－6 m3＝0.2 N，
弹簧测力计的示数：F拉＝G－F浮＝4 N－0.2 N＝3.8 N。
(3)由图乙可知，当h′＝5 cm时，金属块刚好浸没，即金属块的高度为
5 cm，此时金属块底部受到水的压强：
p＝ρ水gh′＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－2 m＝500 Pa。
6．(2023·聊城)如图是某项目研究小组设计的一自动加水装置，将一重为12 N，底面积为1×10－2 m2的圆柱体放在水箱底部。从进水口注入水，随着水面升高，圆柱体竖直上浮。当水面上升到传感器底端P时，由传感器控制进水口开关停止注水，此时传感器底端P对圆柱体有20 N的竖直向下的压力。g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。求：
(1)水箱内无水时，圆柱体对水箱底部的压强；
(2)圆柱体刚好浮起时浸入水中的体积；
(3)停止注水时，圆柱体受到的浮力。
(3)停止注水时，圆柱体处于平衡状态，受到平衡力作用，对圆柱体进行受力分析：圆柱体受到竖直向下的重力G、竖直向下的压力F压和竖直向上的浮力F浮′，则
F浮′＝G＋F压＝12 N＋20 N＝32 N。
7．(2023·泰安)某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥内，轻质小船装有18 N 的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2 N，水面与船的上沿相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为2×10－4 m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计。
(1)甲图中，金属块A上表面距离水面50 cm，求金属块A上表面受到的水的压强；
(2)乙图中，小船有 体积露出水面，求金属块A的密度。

展开更多......

收起↑