当前位置:首页 > 初中物理人教版八年级下册:浮力计算题专题练习(解析版)
(2)当核潜艇在水下航行时,所受的浮力:
F浮=G排水下=m排水下g=11500×10kg×10N/kg=1.15×10N; (3)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等, 所以,由F浮=ρgV排可得该核潜艇的体积: V艇=V排=
=
=1.15×10m;
43
3
8
在水面上航行时,核潜艇所受的浮力:
F浮上=G排上=m排上g=9000×10kg×10N/kg=9×10N; 此时排开水的体积: V排上=
=
=9×10m;
3
3
3
7
则露出水面的体积:
V露=V艇﹣V排上=1.15×10m﹣9×10m=2.5×10m; 答:(1)改变自身重力;
(2)核潜艇在水下航行时,所受浮力是1.15×10N;
(3)当核潜艇以表中的排水量在水面航行时,露出水面的体积是2.5×10m。 【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、浮力公式的应用,熟练掌握基础知识即可正确解题,本题难度适中。
12.用弹簧测力计测石块重,其重为8N,若把石块浸没于底面积为300cm装有水的烧杯中(水未溢出),弹簧测力计的读数为5N.则:(小数点后保留1位) (1)此石块所受到的浮力是多大? (2)这种石块的密度是多少? (3)水对烧杯底部的压强增加了多少? 【分析】(1)根据F浮=G﹣F拉即可求出答案。
(2)根据阿基米德原理求出石块的体积,再根据G=mg=ρgV求得其密度。
(3)根据石块排开水的体积和烧杯底面积,可求得水上升的高度,然后利用p=ρgh可求得水对烧杯底部的压强增加了多少。 【解答】解:
(1)石块受到的浮力:
2
3
3
8
4
3
3
3
3
3
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F浮=G﹣F=8N﹣5N=3N。 (2)根据F浮=ρV排=
=
水
gV排可得排开水的体积:
=3×10m;
﹣4﹣4
3
由于石块浸没在水中,则石块的体积V=V排=3×10m, 石块的密度:ρ石=
=
=
≈2.7×10kg/m;
3
3
3
(3)石块浸在水中,则水上升的高度△h==水对烧杯底部增加的压强: △p=ρ
水
=0.01m,
g△h=1.0×10kg/m×10N/kg×0.01m=100Pa。
33
答:(1)此石块所受到的浮力是3N。 (2)这种石块的密度是2.7×10kg/m。 (3)水对烧杯底部的压强增加了100Pa。
【点评】此题考查了浮力大小的计算、密度的计算、液体压强的计算等,涉及到的知识点较多,有一定难度,属于中档题。
13.一质量为75g的金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时,从杯中溢出了8g酒精(ρ×10kg/m,g=10N/kg)。求: (1)物体所受的浮力? (2)该金属块的体积为多少? (3)该金属块的密度为多少?
(4)如果把该金属块浸没到盛满水的烧杯中,烧杯中溢出水的质量是多少?
【分析】(1)金属块排开酒精的体积等于溢出水的体积,利用F浮=G排=G溢=m溢g求物体受到的浮力;
(2)金属块浸没在盛满酒精的烧杯中时溢出酒精的体积和自身的体积相等,根据密度公式求出其大小;
(3)已知金属的质量和体积,根据密度公式求出其密度;
(4)该金属块浸没到盛满水的烧杯中时,溢出水的体积和本身的体积相等,根据密度公式求出溢出水的体积。 【解答】解:
3
3
酒精
33
=0.8
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(1)由阿基米德原理可得,物体所受的浮力: F浮=G排=G溢=m溢g=0.008kg×10N/kg=0.08N; (2)由ρ=得溢出酒精的体积:
3
V溢酒精===10cm;
因为金属块完全浸没酒精中, 所以金属块的体积: V=V溢酒精=10cm; (3)金属的密度: ρ==
=7.5g/cm;
3
3
(4)把金属块浸没在盛满水的杯中时,溢出水的体积: V溢水=V=10cm,
由ρ=可得溢出水的质量: m=ρ
水
3
V溢水=1.0g/cm×10cm=10g。
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答:(1)物体所受的浮力为0.08N; (2)该金属块的体积10cm; (3)该金属块的密度为7.5g/cm;
(4)如果把该金属块浸没到盛满水的烧杯中,将烧杯中溢出水的质量是10g。 【点评】本题考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理的应用,知道前后金属块的体积不变(排开液体的体积不变)是本题的关键。
14.为了捍卫国家主权,我军派出满载排水量达60000t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10m处潜行,随即投下重量为120kg的感应式浅水水雷攻击,并成功将敌潜艇击沉。(g=10N/kg,海水的密度为1×10kg/m)问: (1)航空母舰满载时受到的浮力为多少? (2)敌潜艇受到水的压强有多大?
(3)如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图,假设欲使水雷悬浮在水中,需在其下方用细绳悬挂一个密度为2×10kg/m、质量为60kg的实心物体A,求水雷的密度?(细
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3
3
3
333
绳的体积和质量忽略不计
【分析】(1)知道航母满载排水量(排开水的质量),利用阿基米德原理求该舰满载时所受浮力;
(2)知道敌潜艇在水中的深度,利用液体压强公式求敌潜艇所受水的压强。 (3)已知物体的质量和密度,根据V=
求出物体的体积;水雷悬浮在水中,水雷和
物体一起浸没在水中处于静止状态,它们受到的总浮力等于总重力;据此列出力的平衡方程,求得水雷的体积;水雷的质量已知,根据ρ=求出水雷的密度。 【解答】解:(1)满载排水量60000t,即m排=60000t; 根据阿基米德原理可得,航空母舰满载时受到的浮力: F浮=G排=m排g=60000×10kg×10N/kg=6×10N。 (2)敌潜艇在水下10m处潜行,它受到水的压强: p=ρgh=1.0×10kg/m×10N/kg×10m=1×10Pa; (3)根据ρ=可得,物体的体积:
﹣2
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V物===3×10m;
3
在水雷下方悬挂一物体,使水雷悬浮在水中,水雷和物体一起浸没在水中处于静止状态,把水雷和物体看作一个整体,故它们受到的总浮力等于总重力; 水雷和物体一起浸没在水中时,排开水的总体积:V排总=V水雷+V物; 根据力的平衡条件有:F浮总=G总, 即:ρ水g(V水雷+V物)=(m水雷+m物)g;
代入数据有:1.0×10kg/m×10N/kg×(V水雷+3×10m)=(120kg+60kg)×10N/kg, 解得:V水雷=0.15m; 则水雷的密度:ρ
=
=
=0.8×10kg/m。
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3
3 3
3
﹣2
3
水雷
答:(1)航空母舰满载时受到的浮力为6×10 N; (2)敌潜艇受到水的压强为1×10Pa; (3)水雷的密度为0.8×10kg/m。
【点评】本题考查了阿基米德原理、液体压强的计算、浮沉条件、密度的计算;难点是第3小题,关键是把水雷和物体当作一个整体,利用“总浮力等于总重力”列出力的平
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