核心素养提升专题(六) 第九章 浮力的计算方法 (学生版+答案版)

核心素养提升专题(六) 浮力的计算方法
1.称重法计算浮力:
把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G;再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数为F,则F浮=G-F.
2.压力差法计算浮力:
浸在液体中的物体受到液体向上的压力为F向上,向下的压力为F向下,则F浮=F向上-F向下,该方法适用于浸入深度已知的形状规则的几何体,如正方体、长方体和圆柱体.
3.阿基米德原理及其公式计算浮力:
根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液V排g进行计算,此方法普遍适用.
4.平衡法计算浮力:
物体悬浮或漂浮时,物体处于平衡状态,根据二力平衡条件F浮=G物进行计算.
类型1称重法计算浮力
1.如图所示,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,如图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的关系图像.当金属块完全浸没在水中时受到的浮力为()
A.5 N B.3 N C.2 N D.1 N
2.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12 N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5 N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是()
A.5 N
B.7 N
C.12 N
D.14 N
3.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9 N,现将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9 N,则物体所受到的浮力是 N,该物体的体积是10-4m3.(g取10 N/kg)
类型2 压力差法计算浮力
4.如图所示,一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5 N,
下表面受到液体的压力F2为13 N(g取10 N/kg).下列说法错误的是()
A.正方体受到的浮力为8 N
B.液体的密度为0.8×103 kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离h=5 cm
D.液体对物体下表面的压强为 1.3×103 Pa
5.浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2 N、10 N,则该金属块受到的浮力为 N,金属块的体积为 m3.若上表面距离水面的深度为 0.4 m,现用3 N的力把金属块提升0.1 m,此时金属块受到的浮力将 (填“变大”“变小”或“不变”).(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
类型3阿基米德原理及其公式计算浮力
6.某货轮满载时排水量(排开水的质量)为6.75万吨,则满载时其受到的浮力为(g取10 N/kg)( )
A.6.75×108 N
B.6.75×107 N
C.6.75×104 N
D.6.75×103 N
7.体积均为200 cm3的木块和合金块放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8 N,合金块重为6 N,则木块受到的浮力为 N,合金块受到的浮力为 N.(g取10 N/kg)
8.如图所示,将一块边长为10 cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出0.7 kg的水.已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.
(1)求木块所受的浮力;
(2)求木块的密度;
(3)现对木块施加一个竖直向下的压力F,使其恰好完全浸入水中,则所施加的压力F为多大?
类型4 平衡法计算浮力
9.质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA∶ρB=3∶2,分别放入足够多的水中,两物块静止时均漂浮且所受浮力分别为FA和FB,则浮力FA与FB之比是( )
A.1∶1 B.2∶3
C.3∶2 D.无法确定
10.某型号潜艇重为3×107 N,当它在海面上漂浮时,受到的浮力是 N.当它完全浸没在海水中开始潜航时,受到的浮力 (填“大于”“小于”或“等于”)3×107 N.潜艇继续匀速下潜至300 m深,此过程中,它受到的浮力将 (填“增大”“减小”或“不变”).
11.在抗洪救灾中,某部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.2 m3,冲锋舟自重为6 000 N,假设每人的平均质量为60 kg.问:(g取10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)
(1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人?核心素养提升专题(六) 浮力的计算方法
1.称重法计算浮力:
把物体挂在弹簧测力计上,记下弹簧测力计的示数为G;再把物体浸入液体中,记下弹簧测力计的示数为F,则F浮=G-F.
2.压力差法计算浮力:
浸在液体中的物体受到液体向上的压力为F向上,向下的压力为F向下,则F浮=F向上-F向下,该方法适用于浸入深度已知的形状规则的几何体,如正方体、长方体和圆柱体.
3.阿基米德原理及其公式计算浮力:
根据阿基米德原理F浮=G排=m排g=ρ液V排g进行计算,此方法普遍适用.
4.平衡法计算浮力:
物体悬浮或漂浮时,物体处于平衡状态,根据二力平衡条件F浮=G物进行计算.
类型1称重法计算浮力
1.如图所示,金属块挂在弹簧测力计下,将金属块慢慢放入水中,弹簧测力计的示数逐渐减小,如图是弹簧测力计示数与金属块下降距离的关系图像.当金属块完全浸没在水中时受到的浮力为(C)
A.5 N B.3 N C.2 N D.1 N
2.有一个实心球形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的示数为12 N;当把物体一半体积浸入水中时,测力计的示数为5 N.把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力是(C)
A.5 N
B.7 N
C.12 N
D.14 N
3.用弹簧测力计在空气中测得某物体重8.9 N,现将该物体浸没在水中,弹簧测力计的示数变为7.9 N,则物体所受到的浮力是1N,该物体的体积是10-4m3.(g取10 N/kg)
类型2 压力差法计算浮力
4.如图所示,一个边长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力F1为5 N,
下表面受到液体的压力F2为13 N(g取10 N/kg).下列说法错误的是(C)
A.正方体受到的浮力为8 N
B.液体的密度为0.8×103 kg/m3
C.正方体上表面到液面的距离h=5 cm
D.液体对物体下表面的压强为 1.3×103 Pa
5.浸没在水中的长方体金属块,上、下表面受到水的压力分别为2 N、10 N,则该金属块受到的浮力为8N,金属块的体积为8×10-4m3.若上表面距离水面的深度为 0.4 m,现用3 N的力把金属块提升0.1 m,此时金属块受到的浮力将不变(填“变大”“变小”或“不变”).(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
类型3阿基米德原理及其公式计算浮力
6.某货轮满载时排水量(排开水的质量)为6.75万吨,则满载时其受到的浮力为(g取10 N/kg)(A)
A.6.75×108 N
B.6.75×107 N
C.6.75×104 N
D.6.75×103 N
7.体积均为200 cm3的木块和合金块放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为1.8 N,合金块重为6 N,则木块受到的浮力为1.8N,合金块受到的浮力为2N.(g取10 N/kg)
8.如图所示,将一块边长为10 cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出0.7 kg的水.已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.
(1)求木块所受的浮力;
(2)求木块的密度;
(3)现对木块施加一个竖直向下的压力F,使其恰好完全浸入水中,则所施加的压力F为多大?
解:(1)根据阿基米德原理可得木块所受的浮力:
F浮=G排=m排g=0.7 kg×10 N/kg=7 N;
(2)因为木块在水中漂浮,所以木块的重力:G木=F浮=7 N,
(3)木块浸没在水中时,排开水的体积:V排′=V木=10-3 m3,
此时木块受到的浮力:
F浮′=ρ水V排′g=1.0×103 kg/m3×10-3 m3×10 N/kg=10 N,
木块恰好浸没时受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力,由力的平衡条件可知,所施加的压力:F=F浮′-G=10 N-7 N=3 N.
类型4 平衡法计算浮力
9.质量相等的A、B两实心物块,密度之比ρA∶ρB=3∶2,分别放入足够多的水中,两物块静止时均漂浮且所受浮力分别为FA和FB,则浮力FA与FB之比是(A)
A.1∶1 B.2∶3
C.3∶2 D.无法确定
10.某型号潜艇重为3×107 N,当它在海面上漂浮时,受到的浮力是3×107N.当它完全浸没在海水中开始潜航时,受到的浮力大于(填“大于”“小于”或“等于”)3×107 N.潜艇继续匀速下潜至300 m深,此过程中,它受到的浮力将不变(填“增大”“减小”或“不变”).
11.在抗洪救灾中,某部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.2 m3,冲锋舟自重为6 000 N,假设每人的平均质量为60 kg.问:(g取10 N/kg,ρ 水=1.0×103 kg/m3)
(1)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?
(2)为保证安全,这条冲锋舟最多能承载多少人?
解:(1)冲锋舟满载时所受的浮力:
F浮=G排=m排g=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1.2 m3×10 N/kg=1.2×104 N;

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