1、第5讲 浮力,第三节 浮力的相关计算,玩转重庆10年中考真题,1(2015重庆B卷7题3分)弹簧测力计下挂一长方体物体，将 物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降， 然后将其逐渐浸入水中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与 物体下降高度 h变化关系的图像，则下列说法中正确的是( ) A. 物体的体积是500 cm3 B. 物体受到的最大浮力是5 N C. 物体的密度是2.25103 kg/m3 D. 物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N,第1题图,【解析】当物体下降高度为48 cm时，此时为物体从开始 接触水面到完全浸没的过程；当物体下降高度大于8 cm时， 物体已完全浸没在水中，此
2、时弹簧测力计示数最小，物体所 受浮力最大，即为：F浮GF9 N5 N4 N，B错误； 此时排开液体的体积即为物体的体积，则V物V排 4104 m3400 cm3，A 错误；当物体下降高度为04 cm时，物体没有与水面接触，,则此时弹簧测力计的示数即为物体的重力，故G9 N， 物体的质量m物 0.9 kg ，则物体的密 度物 2.25103 kg/m3，C正确； 由于物体所受浮力是由液体对物体上下表面的压力差产 生的，故物体刚浸没时下表面受到水的压力F压F浮 4 N，D错误故选C.,【答案】C,2(2016重庆A卷8题3分)水平地面上有底面积为300 cm2、不计 质量的薄壁盛水柱形容器A，内有
3、质量为400 g、边长为10 cm、 质量分布均匀的正方体物块B，通过一根长10 cm的细线与容器 底部相连，此时水面距容器底30 cm(如图所示)计算可得出( ) A. 绳子受到的拉力为14 N B. 容器对水平地面的压力是90 N C. 剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化了200 Pa D. 剪断绳子，待物块静止后水平地面受到的压强变化了200 Pa,第2题图,【解析】物块B的重力GBmBg0.4 kg10 N/kg4 N，物块B浸没在水中所受的浮力F浮B水gV排B1103 kg/m3 10 N/kg(0.1 m)310 N；此时物块B受到绳子的拉力F拉BF浮BGB10 N4 N6
4、 N；绳子受到的拉力与物块B受到的拉力大小相等，F拉绳6 N，A错误；容器中水的重力G水m水g水(SAhVB)g1103 kg/m3300104 m2 0.3 m(0.1 m)310 N/kg80 N，容器对水平地面的压力FG水GB80 N4 N84 N，B错误；,由于F浮BGB，则剪断绳子后，物块B将漂浮；此时物块B所受的浮力F浮BGB4 N，则排开水的体积V排B 4104 m3；排开水的体积变化量V排BV排BV排B(0.1 m)34104 m36104 m3，液面降低的高度h ; 0.02 m，水对容器底的压强变化量为p水水gh1103 kg/m310 N/kg0.02 m200 Pa，C
5、正确；,剪断绳子，容器对水平地面的压力FG水GB，容器A 的底面积不变，根据p 可知：容器对水平地面的压强 不变，D错误故选C.,【答案】C,3(2008重庆11题1分)一个重6 N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10 N，则该物体受到的浮力大小为_N.,【解析】由阿基米德原理可知F浮G排10 N.,10,5(2017重庆B卷12题2分) 一个底面积为100 cm2足够高的柱形容器M装有20 cm深的水，置于水平地面上；一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上，内有适量的水，如图甲所示塑料瓶ABCD部分为柱形，柱形部分高度hAB为16 cm.用手拿住轻杆，将该瓶从图甲
6、中刚接触水面位置，缓慢竖直下降6 cm，杆对瓶的拉 力F随下降高度h之间的关系 图像如图乙所示,第5题图,然后从该位置继续向下，直到水面与AD相平为止则 瓶内所装水的重力为_N；当水面与AD相平时， 瓶外的水对容器M底部的压强为_Pa.,【解析】由题乙图可知，杆对瓶的最大拉力F为2 N，而瓶子的质量不计，所以瓶内水的重力为2 N；由题乙图可知，当物体下降6 cm时杆的拉力为0，此时瓶子漂浮，F浮G2 N，瓶子排开水的体积为V排 2104 m3200 cm3，水面上升的高度为h水 2 cm，瓶子浸在水中的深度为h浸6 cm2 cm8 cm，瓶子的底面积为S瓶 25 cm2；,当瓶子浸入水中的深度
7、为16 cm时，排开水的体积为 V排hS瓶16 cm25 cm2400 cm3，水面上升的高度为h水 =4 cm，此时容器中水的深度为h20 cm4 cm24 cm，容器M底部受到水的压强为p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.24 m 2 400 Pa.,【答案】 2 2400,7(2013重庆A卷18题6分)2013年5月12号是母亲节，小明陪父母一起去商场，想送给母亲节日礼物在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸，如图甲所示现将该鱼缸放在水平地面上，已知鱼缸内的底面积是0.8 m2，所装水的深度为0.5 m一条质量为100 g的金鱼悬浮在鱼缸水中，如图乙所示(g取10 N/
8、kg),第7题图,(1)金鱼受到的浮力是多大？,解：(1)金鱼受到的浮力F浮Gmg100103 kg10 N/kg1 N,(2)水对鱼缸底部的压力是多大？,解：(2)水对鱼缸底部的压强p水gh1.0103 kg/m3 10 N/kg0.5 m5103 Pa水对鱼缸底部的压力FpS5103 Pa0.8 m24 103 N,8(2009重庆21题9分)为了响应“健康重庆”的号召，小林和爸爸周末到郊外去钓鱼，他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小，尽量使“浮标”更灵敏如图甲所示，图乙是浮标和铅坠的位置示意图若球形浮标的体积为15 cm3，铅坠的密度为11
9、 g/cm3.(取水的密度水 1.0103 kg/m3，g10 N/kg),第8题图,(1)若铅坠在水面下1.2 m处，它受到水的压强是多大？,解：(1)根据液体压强公式 p水gh1.0103 kg/m310 N/kg1.2 m1.2 104 Pa,(2)有经验的钓鱼者会使浮标体积的 浸入水中，此时浮标受到的浮力是多大？,解：(2)浮标体积为15 cm31.5105 m3 浮标排开水的体积V排 1.5105 m31105 m3 F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg1.0105 m3 0.1 N,(3)小林看见爸爸用一种体积为0.5 cm3的铅坠，如果使用这种铅坠，浮标静止时浸入水
10、中的体积有多大？(铅坠未接触池底，不计浮标的质量，不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质量),解：(3)铅坠的质量m水V11 g/cm30.5 cm35.5 g 55103 kg Gmg0.0055 kg10 N/kg0.055 N 受力分析得：浮标与铅坠受到的总浮力F浮G0.055 N F浮水gV排0.055 N V排 5.5106 m35.5 cm3 V浮V排V5.5 cm30.5 cm35.0 cm3,10(2017重庆B卷20题8分)如图甲所示为中国首艘国产航母 001A 下水时的情景某中学物理兴趣小组的同学在实验室 模拟航母下水前的一个过程，他们将一个质量为2 kg的航母 模型置于水平地面上
11、的一个薄壁柱形容器底部，该柱形容器 质量为6 kg，底面积为0.03 m2，高为0.4 m，如图乙所示现在向容器中加水，当加水深度为0.1 m时，模型刚好离开容器底部，如图丙所示继续加水直到深度为0.38 m，然后将一 质量为0.9 kg的舰载机模型轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面求：,第10题图,(1)图丙中水对容器底的压强为多少帕？,解：(1)图丙中水对容器底的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m1 000 Pa,(2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米？,解：(2)因为航母模型漂浮，所以浮力与重力相等 F浮Gmg2 kg10 N/kg20 N V排
12、 2103 m3,(3)放上舰载机后整个装置静止时，相对于水深为0.38 m时，容器对水平地面的压强增加了多少帕？,解：(3)航母模型一直处于漂浮状态，所以放上舰载机后， 航母模型所受浮力的增加量应等于舰载机的重力，V排 9104 m3900 cm3 放上舰载机之前容器剩余空间的体积为V0.03 m2(0.4m0.38 m)6104 m3600 cm3V排,所以放入舰载机后水会溢出 溢出水的体积为V水溢V排V900 cm3600 cm3 300 cm3 溢出水的质量为m水溢水V水溢1 g/cm3300 cm3300 g 溢出水的重力为G水溢m水溢g0.3 kg10 N/kg3 N,所以放上舰载
13、机后相对水深为0.38 m时，容器对水平面增 加的压力为舰载机的重力与溢出水的重力之差，即F G机G水溢9 N3 N6 N 容器对水平地面的压强增加了p 200 Pa,重难点突破,例 1 平衡法 用手将一重为5 N的物体全部压入水中，物体排开的水重为8 N，此时物体受到的浮力为_N，放手后物体将_(选填“上浮”或“下沉”)，待物体静止时所受的浮力为_N.,8,上浮,5,例 2 阿基米德原理法 如图所示，小球a排开水的体积为 300 cm3，小球c的体积为150 cm3，已知水的密度为1103 kg/m3，则a排开水的重力为_N，受到的浮力为_N，c受到的浮力为_N(g取10 N/kg),例2题
14、图,3,3,1.5,例 3 如图甲所示，用弹簧测力计测圆柱体的重力为_ N，将圆柱体浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示为_N，则圆柱体受到的浮力为_N.,例3题图,2.2,1.0,1.2,例 4 压力差法 边长为5 cm的正方体金属块，完全浸入水中，其上表面距离水面5 cm，则金属块上表面受到水的压力为_N；金属块下表面受到水的压力为_ N；金属块受到的浮力为_ N.,【解析】p上水gh上1.0103 kg/m310 N/kg5102 m 500 Pa，F上p上S500 Pa(5102)2 m21.25 N；p下 水gh下1.0103 kg/m310 N/kg(0.05 m0.05 m)1
15、000 Pa，F下p下S1 000 Pa(5102)2 m22.5 N；F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg(5102)3 m31.25 N(或：液体对物体的浮力就是液体对物体上下表面的压力差，即F浮F下F上1.25 N),【答案】1.25 2.5 1.25,例 5 如图甲所示，用细线系住一圆柱形物体使其浸入水槽内的水中，当圆柱体有 的体积露出水面时，细线施加的拉力恰好为3 N如图乙所示，用细线将该圆柱体拉入水槽内的水中，当细线施加的拉力为圆柱体所受重力的 时，圆柱体有 的体积浸在水中则下列说法中正确的是 ( ),例5题图,【解析】当圆柱体处于甲状态时，对其进行受力分析，则F甲F浮甲G，即3 N水g(1 )V物gV ，当圆柱体处于乙状态时，对其进行受力分析，则F浮乙GF乙，即水g V物gVF乙 ，且F乙 G 物gV,联立得：V8104 m3, 物0.5103 kg/m3；物体的重力Gmg物Vg0.5103 kg/m38104 m310 N/kg4 N，A、B、C错误；乙状态中当圆柱体全部浸没水中，圆柱体静止时绳子向下的拉力应为：FF浮G 水gVG1103 kg/m310 N/kg8104 m34 N4 N，D正确故选D.,【答案】D,
