Question

初二物理浮力的计算题

Answer 1

1.(2010．江西) “五•一”期间，宪宪从上海世博会丹麦馆带回一个“小美人鱼”工艺品，他想知道这个工艺品的密度，于是进行了实验.请你根据图16所示的实验数据推算：【温馨提示：水的密度用 表示，推算结果均用字母表示】
(1)工艺品此时所受的浮力差含烂
(2)工艺品的密度
解：(1)m排=m1－m3 …… (1分)
F浮=G排=m排g=(m1－m3)g …(2分)
(2)m工艺品=m2－m3 ……(1分)
V工艺品=V排=m排ρ水 =m1－m3ρ水 (1分)
ρ工艺品=m工艺品V工艺品 = m2-m3m1-m3 ρ水…… (2分)
2．（2010．河池）今年初，河池大部分地区出现了严重的旱灾，人畜饮水困难，许多群众需要到很远的地方挑水饮用．小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外，在水面上放上一薄木板，如图18乙所示，木板有3/4的体积没入水中．若该木板的体积为200cm3，桶内虚漏水深为35cm．求：
（1）薄木板受到的浮力．
（2）桶底受到水的压强．
（3）若这担水总重360N，扁担与肩膀的接触面积为20cm2，则小宇肩膀受到的压强为多大？
解:(1) 由题知v排= ×200cm3=150cm3=1.5×10-4m3
那么木板受到的浮力为F浮=ρ水gv排 ..... (1分)
=1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3
=1.5N ……. (1分)
(2) 桶底受到水的压强P=ρ水gh ....... (1分)
=1000kg/m3×10N/kg×0.35m
=3.5×103N ………(1分)
(3) 小宇肩膀受到的压强P/=
= ......... (1分)
=
=1.8×105Pa ………(1分)
22．（2010．盐城市）（9分）一根木头重为1600N，体积为0.2m3，漂浮在水面上，g取10N/kg．求：
（1）木头的质量；
（2）木头的密度；
（3）木头受到的浮力．
分析：本题要求学生会结合二力平衡知识，用简单公式计算质量、密度、浮力，认真学习的同学都能够做好．难度系数0.8．正确答案：（1）160 kg （2）800 kg/ m3（3）1600N

17．（2010．广安市）（8分）上周学校购买了一批水龙头，据商家说其材料铜质的，实验室的老师组老慧织九年级的一些同学通过实验来验证商家的说法。他们把一个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上，在空气中测得它的重力为1.6N，再把这个水龙头浸没在水中，如图14所示，这时弹簧测力计的读数为1.4N（ρ铜=8.9×103kg/m3, g=10N/kg）。
求：（1）每个水龙头的质量是多少？
（2）这个水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大？
（3）这批水龙头的密度是多少？商家的说法是否正确？
解：（1）m= =0.16kg=160g
（2）F浮=G-F=1.6N-1.4N=0.2N
（3）∵F浮=ρ水gV排
∴V排= =2×10-5m3=20cm3
∴V=V排=20cm3
∴ρ= =8g/cm3=8×103kg/m3
∵8×103kg/m3<8.9×103kg/m3
故：这批水龙头不是纯铜的。
答：略
（2010．宜宾）（12分）2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水．如图所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg，水桶容积为20L．当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N．不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 kg/m3，g取10N/kg．试求：
（1）动滑轮有多重？
（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？
（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？
答案：（1）水桶的重力是：G=mg=4kg×10N/kg =40N
水桶的体积是：V桶=m/ρ=4kg /（8×103kg/m3）=5×10-4m3
水桶受到的浮力是F浮=ρ水gV排=ρ水gV桶=1.0×103 kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N
绳子受到水桶的拉力：F拉=G-F浮=40N-5N=35N
因为不计绳子重量和摩擦，有两股绳子承重，故有：
F=(F拉+G动)/2，即：25N=(35N+ G动)/2，解得：G动=15N
（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率
=70%
（3）水桶装满时水的质量是：m =ρV =1.0×103 kg/m3×20×10-3m3=20kg
水和水桶的总质量是：20kg+4kg=24kg
水和水桶的总重是：G总=m总g=24kg×10N/kg =240N
人的拉力是：F′=（G总+ G动）/2=（240N+15N）/2=127.5N
拉力移动的速度是：v=2v物=2×0.2m/s =0.4m/s
拉力的功率是：P= F′v=127.5N×0.4m/s =51W

( 2010乌鲁木齐)有一个实心圆柱形物体，用弹簧测力计在空气中称重时，测力计的读数为10N；，当把物体一半体积浸入水中时，测力计的读数为4N。求：
⑴物体的体积；
⑵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。
答案：解：⑴F浮=G—F示=10N—4N=6N
F浮=ρ×g×12 ×V
解得V=1.2×10-3m3
⑵物体的密度ρ物=GgV =0.83×l 03 kg /m3
因为物体的密度小于水的密度，所以物体漂浮
F浮=G=10N

1．(2010．柳州)今年春，我国西南部分地区发生了特大旱灾，解放军某部在一个很深的山洞中找到了水源，水深4 m。官兵们用图20所示的装置提取一桶水进行抽样检测，已知金属桶的容积为2×l0一3m3，在匀速提起桶韵过程中，桶露出水面前的拉力为l0 N，完全露出水面后，拉力变为35 N(绳子与滑轮间的摩擦及绳重不汁，g=10 N／㎏)。求：
（1）水底受到水的压强；
（2）金属桶的质量；
（3）金属桶的金属密度。
解：（1）水底受到水的压强：P=ρgh…………………………………………………1分
=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa……………1分
（2）桶中水的质量：m=ρ水V水…………………………………………………………1分
=1.0×103kg/m3×2×10-3kg=2kg………………………………1分
桶中水的重力：G水=mg=2kg×10N/kg=20N………………………………………1分
桶的质量：m桶= =1.5kg……………………1分
（3）装满水的桶受到的浮力：F=F2-F1=35N-10N=25N
桶中的水和桶的体积：V= =2.5×10-3m3…….1分
金属的体积：V金属=V-V水=2.5×10-3m3-2×10-3m3=0.5×10-3m3……………………………1分
金属的密度： =3×103kg/m3…………………………1分

Answer 2

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