2023年浮力分析计算题精品讲义.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 五、计算题：56（04 湖北黄冈）（综合题）如图所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱。当水箱中水深达到 1.2m 时，浮子 A恰好堵住进水管向箱内放水，此时浮子 A有体积露出水面（浮子 A只能沿图示位置的竖直方向移动）。若进水管口水的压强为 1.2 105Pa，管口横截面积为 2.5 2,贮水箱底面积为 0.8m2,浮子 A重 10N。求：（1）贮水箱能装多少水？（2）浮子 A的体积应多大？解：V=Sh=0.8m21.2m=0.96m3 M=V=1.0103/m30.96m3=960 当浮子恰好堵住出水管时，F浮=GA+F压 F压=pS=1.2105Pa2.5 10-4

2、m2=30N 水Vg=GA+F压=10N+30N V=6 10-6m2 57(04 福建漳州)有一艘质量为 2.0 106kg 的运输船，在一次海难中沉入海底，打捞船利用超声波测出沉船到海面的距离约 100m；潜水员潜入海底，找到沉船的一个舱盖，面积约 0.5m2，打开它进入船舱，察看情况，以便制定打捞方案，打捞沉船的方案之一是用许多浮力代绑在船身上，每个浮力袋的体积约 10m3，利用这些浮力袋受到的浮力使船上浮（海水的密度是 1.03*103kg/m3）求：（1）海水对舱盖的压强（2）根据题目提供的信息，请你再求出两个物理量。解：舱盖受到的压强：运输船的重 海水对舱盖的压力：每个浮袋受到海水

3、的浮力 使船上浮，大约需要浮力袋的个数：58（04 江西南昌）如图 20 所示，将一块重为 3N，体积为 100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由 10cm上升到 12cm.（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g10N/kg）.求：学习必备 欢迎下载 （1）石块所受浮力；（2）容器中水的重力；（3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平地面的压强.解：（1）F浮=液gV排=1103kg/m310N/kg100106m3=1N 2 分 （2）1 分 V水=Sh=50cm210cm=5102cm3 1 分 G水=m水g=水gV水=1 103kg/m3 10N/

4、kg 5 102 106m3=5N 1 分 （3）1 分 59（04 济南）（7 分）去年济南市对大明湖进行了首次换水清淤，换水后的大明湖水清见底，鱼儿欢畅。爱湖小分队的同学准备利用自己掌握的科学知识对湖水水质进行监测，他们通过调查，了解到大明湖周边主要污染源很容易导致湖水密度增大，而密度达到1.05*103kg/m3 的水域就不适宜湖里鱼类的生存，他们就想到做一个简易的密度计来监控湖水密度。为此找来了一根长 1.2m 粗细均匀的木条，在底端嵌入适量重物，使其能直立漂浮在水中，做好相应的标记后，就可以监测湖水密度了，测量得该简易密度计的总质量为 0.5kg(g=10N/kg)(1)先将该木条放

5、入足够深的清水中，测得木条露出水面 0.2m，在水面处画上白线，请计算出木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力。（2）请通过计算说明应在木条的什么位置画上表示污水密度达到 1.05*103kg/m3 时的红线，以监测湖水的密度是否超标。解：（1）木条受到水的压强：木条受到的浮力：（2）该密度计漂浮 即：60（04 吉林）边长均为 2cm实心正方体的木块和铁块，木块密度为 0.6 103kg/m3.将它们放入水中，待其静止时，分别求出木块和铁块受到的浮力（g=10N/kg）.解：，木块漂浮（不计分值）（1）F浮木=G=mg=木gV=0.6103kg/m310N/kg8106m3=0.048N3

6、分 ，铁块下沉（不计分值）（2）F浮铁=木gV排=1.0 103kg/m310N/kg8106m3=0.08N 3 分 为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖学习必备 欢迎下载 61（04 沈阳）（6 分）考古工作者要打捞沉在河底的一块古代石碑，他们先潜入水下清理石碑周围的淤泥，然后在石碑上绑一条绳子，拉动绳子提丐石碑。如果石碑的质量为 80kg，在水中匀速提起时所需拉力为 480N，求石碑在水中受到的浮力和石碑的密度。（设河水的密度为 1.0*1

7、03kg/m3,g=10N/kg）解：62（04 梅州）如图所示，边长为 0.05m、重 9.8N 的正方体实心物块挂在弹簧测力计下，物块浸没在水中，上表面与水面相平，根据上述条件，请你求出相关的五个物理量（含过程和结果）63（04 江苏宿迁）一边长为 10cm 的正方体石蜡块，质量是 900g。求：，石蜡块的密度；将石蜡块放在水平桌面中央，桌面受到的压强（g 取 10N/kg）；将石蜡块浸没在酒精中，石蜡块受到的浮力（酒精=0.8 103kg/m3）。解：石蜡块的质量m=900g=0.9kg 体积V=(0.1)3m3=103m3 为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体

8、海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖学习必备 欢迎下载 石 蜡 块 的 密 度石 蜡 =0.9 103kg/m3 桌面的受力面积S=(0.1)2m2=102m2 桌面受到的压力F=G=mg=0.9kg 10N/kg=9N 桌面受到的压强p=900Pa F浮=G排=酒精Vg =0.8 103kg/m310-3m310N/kg=8N 评分标准：式各 1 分，共 6 分。64（04 长春）弹簧测力计下吊着一重为 1.47N 的石块，当石块全部浸入水中时，弹簧测力计的示数为 0.98N。求：（1）石块受到的浮力；（

9、2）石块的体积；（3）石块的密度。解：65（04 海淀区）图 29 是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕所装置。带有浮球的横杆 AB（B为浮球的中心）能绕 O点转动，倒“T”型阀门 C底部为不计厚度的橡胶片，上部为不计粗细的直杆。进水口的横载面积为 4 厘米 2，浮球的体积是 100 厘米 3，OB是 OA长度的 6 倍，AB杆左端压在阀门 C上，阀门 C堵住进水口时，AB杆水平，浮球顶部与溢水口相平，不考虑阀门 C横杆 AB及浮球受到的重力(g 取 10 牛/千克)求（1）浮球浸没时，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？（2）为了防止水从溢水口溢出，水槽中的水面与溢 水口听高度差不能超过

10、多少？解：为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖学习必备 欢迎下载 66（04 辽宁大连）(5 分)小明同学在做研究浮力的实验时，把一物体用手压入水中，放开手后，发现物体上浮，最后漂浮在水面上他已测出物体重力为 6N，体积为 10-3m3(g=10Nkg)试求：(1)物体完全漫没在水中时受到的浮力是多大?(水=1.0 103kgm3)(2)物体在露出水面前向上运动的原因是什么?67（04 河南）小亮在学习了“浮力”之后，做了一个观察鸡蛋悬浮的实验，

11、共主要操作步骤如下：如图 14 所示，先在水平桌面上放置一个底面积为 100cm2的圆筒形容器（厚度可忽略），向容器中注入 10cm深的水，再取一个鸡蛋，称得其质量为 55g,将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了 5mm，然后，向容器中加食盐并不停发搅动，直到鸡蛋恰好悬浮起来为止，请计算：（1）容器中示放入鸡蛋时，水对容器底部的压强是多大(g=10N/kg)（2）当鸡蛋悬浮起来时，盐水的密度是多少？解：（1）p=水gh=1.0 103/m310N/0.15m=1.5 104Pa（2）V蛋=Sh=10025=510-4m3 鸡蛋恰好悬浮 V排=V蛋=510-4m3 由 F=

12、盐水g V排得 盐水=F/g V排=G/g V排=m/V排=0.055/5 10-4m3=1.1 103/m3 为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖学习必备 欢迎下载 68（04 西宁）如图所示，在弹簧秤下挂一个均匀材料制成的实心物体 A，当物体在空气中静止时，弹簧秤的示数为 F1，当物体 A浸没在盛有某种液体的圆柱形容器中并静止时，弹簧秤的示数为 F2，已知圆柱形容器的底面积为 s(壁厚不计)，物体浸没在液体中后与未浸入液体前相比，容器内液面变

13、化的高度为 h则 (1)物体 A的体积 V物=(2)物体 A的密度物=(3)液体的密度液=69（04 浙江丽水自然）小莉家中有一金属块，不知是什么金属。恰逢学校举办科技周，于是她进行了如下实验：先用细线吊着金属块挂在弹簧秤上，弹簧秤的示数如图甲；然后把金属块浸没在水中，弹簧秤的示数如图乙。问：（1）这块金属块所受的重力是 4.7 牛。（2）小莉同学根据测得的数据，通过计算，初步判定这是金属铁。她是根据 该金属块的密度 来判定的。（3）利用弹簧秤上的示数，除了能求（1）中金属块重力外，你还能求出有关金属块的哪些量（至少算出两个，并写出计算过程；g 取 10 牛/千克）？解：能求出金属块的质量 m

14、 mG 1 分=0.47 千克 1 分 能求出金属块在水中的浮力F浮 F浮4.7 牛4.1 牛0.6 牛 2 分 能求出金属块的体积V F浮水gV V 0.6 10-4米3 2 分 能求出金属块的密度 为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖学习必备 欢迎下载=7.8 103千克/米32 分(只要求出上述任意两个量均给分。其它符合题意的答案同样给分)70（04 重庆）（6 分）把一个外观体积为 17.8cm3的空心铜球放入水中，它恰好处于悬浮状态，已

15、知铜的密度是 8.9 103kg/m3，g取 10N/kg。求：（1）空心铜球的重力；（2）铜球空心部分的体积。解：（1）由空心铜球悬浮在水中可知 V排=V球=17.8cm3 根据阿基米德原理得 F浮=液g V排=1.0 1031017.8 106=0.178N 由悬浮条件可知空心铜球的重力 GF浮=0.178N （2）由=和Gmg 可知 空心铜球的实心部分体积 V实=2106m3=2cm3 空心铜球中空心部分的体积 V空=VV实=15.8cm3 评分参考意见：每小问 3 分，共 6 分。71（04 福建宁德）如图 16 所示，边长为 01m的立方体 A重 30N，放在水平地面上，用水平拉力

16、F拉着立方体 A在水平地面上作匀速直线运动已知运动过程中物体所受阻力为物重的 0.01 倍(g 取 10Nkg)求:(1)拉力 F为多大?(2)立方体 A对水平地面的压强多大?(3)若把立方体 A放入如图 17 所示盛水的容器中，求该立方体 A所受浮力?(4)除以上 3 个问题外，请你再提出一个问题，并解答 答：(1)拉力 F 为 ；(2)A 对地面压强为 ；(3)A 所受浮力为 (4)为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖学习必备 欢迎下载 72

17、（04 新疆建设兵团）边长为 1dm的立方体物块，质量为 2.7kg，将该物体投入底面积为的圆柱形容器的水中（如图所示），水足够多，容器足够深，当物体在水中静止后，容器底面所受水的压强将增大多少?解：物体下沉（2 分）容器中液面升高的高度为：（2 分）容器底增加压强为：（2 分）六、简答与综合题：73（04 北京）（简答题）为什么利用高压气体将潜水艇水舱(箱)中的水排出，可以使深水中的潜水艇向上运动?答：用高压气体将潜水艇水箱中的水排出，可以使潜水艇所受重力减小，根据物体的浮沉条件，当 F浮G时，物体上浮。所以潜水艇可以向上运动。74(04 大连 B)（综合题）在探究“浮力的大小与哪些因素有关

18、”的实验中，某同学猜想：浮力大小可能与液体密度的大小、物体浸入液体中体积的大小、物体重力的大小有关。请你设计一个方案，探究“浮力的大小与物体的重力大小是否有关”。为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖学习必备 欢迎下载 实验提供如下器材：实验桌、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块。（1）从给定的器材中选出你需要的器材：（2）实验步骤：（3）根据可能出现的实验现象，得出相应

19、的探究结论。（1）实验桌、弹簧测力计、水、细线、体积相同的铜块和铁块 实验桌、弹簧测力计、量筒、水、细线、橡皮泥（2）a、用线拴好铜块挂在弹簧测力计下，测出铜块的重 G1，将铜块浸没水中，读出弹簧测力计的示数 F1，求出铜块受到的浮力 F浮 1G1F1 b、同理：用弹簧测力计测出铁块浸没在水中受到的浮力 F浮 2G2F2 将橡皮涨分成大小不同的两块。在量筒中倒入适量的水，将小块橡皮泥用细线拴好，挂在弹簧测力计下，测出 G1，将小块橡皮泥浸入水中，记下水面升高到的刻度 V，读出弹簧测力计的示数地 F1，求出 F小浮G1F1，同理，可得到 F大浮G2F2。（3）比较 F浮 1与 F浮 2的大小，如

20、果相等，则浮力与重力无关；若不等，则浮力与重力有关。75（04 山东潍坊）（12 分）下表是几种物质的密度值把表 1 中的固体放入表 2 中的液体中 （1）能不下沉的有哪些物质？（2）如果这些不下沉的物质的体积相同，哪种物质露出液面的体积最大？试求它露出液面的体积与总体积的比值 表 1 几种固体的密度 物质 密度/(/m3)铁 769103 铝 2.7 103 蜡 0.9 103 干松林 0.5 103 表 2 几种液体的密度 物质 密度/(/m3)海水 1.03 103 纯水 1.00 103 植物油 0.90 103 参考答案 （1）蜡和植物油的密度相同，在植物油中悬浮；蜡比海水和纯水密度小，漂浮在 水面上；干松木比海水、纯水和植物油的密度小，漂浮在液面 （2）干松木密度最小，海水密度最大，干松木在海水中露出液面的体积最大 设干松木的体积为 V，露出液面的体积 V/干松的密度为木，深水的密度为水，干松木漂浮在液面上，受的浮力等于重力水（VV/）g=木Vg 干松木露出液面的体积与总体积的比值 为管口横截面积为贮水箱底面积为浮子重求贮水箱能装多少水浮子的体海底找到沉船的一个舱盖面积约打开它进入船舱察看情况以便制定打捞的信息请你再求出两个物理量解舱盖受到的压强运输船的重海水对舱盖