1、浮力计算题精选1打捞沉船常用的方法之一是浮筒法。这种方法就是把几个装满水的浮筒沉入水底,绑在沉船两侧,再用高压气体将浮筒中的水排出,在浮力作用下,沉船浮出水面。在某次海洋打捞中,打捞人员先用声呐(一种发射声波的仪器)探测沉船的深度,在沉船正上方的海面上向沉船发射声波,测得声波从发出到接受到反射波的时间是 0.1s,海水中的声速为 1500m/s,海水的密度取 1103kg/m3,g 取 10N/kg,请计算:沉船在海水中的深度是多少。假设不计海面大气压的的作用,高压气体的压强至少为多少帕,才能将浮筒中的水排出。若沉船的质量约 1.4107kg,打捞起这个沉船,用了体积为 200m3浮筒 60
2、个,求沉船自身受到的浮力(若浮筒的重力和水的阻力忽略不计) 。2在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是:接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为 1500m3,求船自身的重力。(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为 5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?(海水的密度取 1.0103kgm 3)3 曹冲称象是一个脍炙人口的经典故事。某科技活动小组受此启发,准备制作一个可以测量物体重力的“浮力秤” ,装置如图所示。他们将作秤盘的空心国柱体竖
3、直漂浮在水面上,此时秤盘与水面相交处标为“O 牛” ,然后在秤盘上放 10 牛的物体,在秤盘与水面相交处标上“10 牛” 小组同学对如何标记浮力秤上 O -10 牛的其他刻度有一番争论(如图) 。为此他们继续实验研究,在秤盘中分别加上不同重力的物体,测出水面离“0 牛”刻度线的距离,如下表所示:分析表中数据,得出的结论是_.当水面离“0N”刻度线 3.5 cm 时,秤盘上所放的物体重为_N。以下两个小题中请你选做一题:( g 取 10 Nkg)( 1 )当水面处于秤盘 “0 N”刻度线位置时(如图甲) ,测得水面离秤盘底 0.05 m,已知秤盘的底面积为 200 cm2求秤盘受到的浮力是多少?
4、( 2 )当水面处于秤盘“10 N”刻度线位置时(如图乙) ,测得此时水面离秤盘底 0.10 m,求秤盘底受到的水的压强是多少?4. 某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,可方便地称量物体的质量,其构造如图甲所示。已知小筒底面积为 0.001 米 2,小筒和秤盘总重为 0.6 牛。(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力是 牛;(2)如图甲,当秤盘上不放物体时,应在小筒 A 处标出该浮力秤的 刻度;如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度 h 为 0.1 米,则该物体的质量为多少?(g10 牛/千克)物重 G (N 0 2 4 6 8 10 水面离“0N”刻度线的距离
5、H (cm) 0 l 2 3 4 5 5、在青少年科技创新大赛中,某同学的发明作品浮力秤参加了展评,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图 12 所示已知小筒底面积为10cm2,总长为 20cm,盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为8cm,问: (1)小筒和秤盘的总重力是多少 N?(2)该秤能称出物体的最大质量是多少 kg? (3)该同学把秤的读数均匀地刻在小筒上,为什么刻度是均匀的?(取 g=10Nkg)6、如图 23 所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重 4N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为 10N 的物块,现将物块浸没水中,容器内水面由 16cm 上升到 20 cm(
6、g=10N/kg) 求:物块未放入水中时,容器底受到的水的压强;物块的密度;物块受到的浮力;(4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强7、把一个边长为 0.1m 的正方体木块放入水中,然后其上表面放一块底面积为 2.510-3m2的小柱体,静止时,方木块刚好能全部浸入水中,如图甲;现把小柱体拿走,方木块上浮,静止时有1/5 的体积露出水面,如图乙,(=110 3/,g=10N/)求:木块的密度; 小柱体放在木块上面时对木块的压强.乙甲 图 148、伍实同学利用密度为 1.5103kgm 3的橡皮泥进行造“船”比赛,他所用橡皮泥的体积为 20cm3,造成的小船最大排水体积为 100cm3求:(1)他
7、所用的橡皮泥的重力;(2)他所做的小船能装载的货物最重为多大?9、如图在一个底面积为 200cm2的容器中装有适量的水,当放人一个体积为10cm3的金属块后,弹簧秤的示数为 5N ,试根据这些数据,计算出与金属块有关的物理量。10、某校初三(2)班教室里有一部 GB05 型台式饮水机,其结构剖面示意图如下。控水槽中浮体 A 与阀门 C 固定相连,起初浮体 A 恰好浸没时阀门 C 关闭;A 未浸没时 C 略有下降,使桶内水流入控水槽。已知阀门 C 的横截面积为1.0cm2,不计大气压强,g 取 10N/kg。则:(1)不计浮体 A 及阀门 C 的重力,阀门 C 刚关闭时,浮体 A 及阀门 C 这
8、一整体在哪两个力的作用下平衡?如果浮体 A 的体积为 45cm3,为使控水槽内保持一定水位,水桶内的水至多有多高?(2)若浮体 A 及阀门 C 的重力不能忽略且为 0.1N,水桶内装有深为 40cm 的水,为使控水槽内保持一定的水位,浮体 A 的体积至少为多大?11.家住山区小河边的晓军同学,学了浮力知识后自制了一个救生木筏,其质量为 50kg,体积为 0.60m3。 (g=10N/kg)求:(1)救生木筏漂浮在水面上时,它所受到的浮力多大?(2)当 10 名同学站在救生木筏上面时,救生木筏刚好完全浸没在水中,则这 10 名同学的平均质量是多少?12、一密度为 木 0.610 3/m 3的长方
9、形木块,长 a0.4m,宽 b0.2m,高c0.1m。当木块漂浮在水面上时,它露出水面部分的体积是多少?若用挖空的办法,把这个木块做成一只小“船” ,使它能装载 5.9的沙子而不至于沉没,木块上被挖去的那部分体积至少应该有多大?(水的密度 水 110 3/m 3,g 取10N/)13育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物。图 21 是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱 A 是一个边长为 50cm 的正方体;浮筒 B 是一个质量为 0.2kg 的空心圆柱体,其底面积 SA 为
10、80cm2,高为 35cm;放水阀门 C 是一个质量可忽略的圆柱体,其底面积 Sc 为 55cm2,厚度 d 为 1.5cm;放水阀门 C 能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度 l 为 10cm。请你计算出水箱中的水深H 至少为多少时,浮筒 B 刚好能将放水阀门 C 打开?14、 “曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤” 。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图 11 所示。已知玻璃杯的质量为 200g,底面积为 30cm2,高度为 15cm。 (水的密度 水110 3kg/m3)求:将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内) ,杯子受到的浮力。此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置) 。此浮力秤的最大称量(即量程) 。图 11