1、 1 / 4浮 力 综 合 计 算 题 解 析日 期 :2014-5-4 姓 名 :1、 如 图 所 示 ， 将 一 个 体 积 为 1.010-3m3、 重 6N 的 木 球 用 细 线 系 在 底 面 积 为 400cm2 的 圆 柱 形 容 器 的底 部 当 容 器 中 倒 入 足 够 的 水 使 木 块 被 浸 没 时 ， 求 ： （ 水 =1103 kg/m3， g=10N/kg）（ 1） 木 块 浸 没 在 水 中 受 到 的 浮 力 ；（ 2） 细 线 对 木 球 的 拉 力 ；（ 3） 剪 断 细 线 后 ， 木 块 处 于 静 止 时 ， 木 块 露 出 水 面 的 体 积
2、多 大 ；（ 4） 木 块 露 出 水 面 处 于 静 止 后 ， 容 器 底 部 所 受 水 的 压 强 减 小 了 多 少 【 分 析 】（ 1） 已 知 木 块 的 体 积 就 可 以 知 道 它 浸 没 时 排 开 水 的 体 积 ， 那 么 知 道 了 V 排 和 水 的 密 度 ， 则 可 以 根 据 阿 基 米 德 原 理 公式 就 可 以 算 出 木 块 浸 没 在 水 中 时 受 到 的 浮 力 ；（ 2） 由 题 意 可 知 ， 剪 断 细 线 后 ， 木 块 时 漂 浮 在 水 面 上 的 ， 则 F 浮 =G， 知 道 了 木 块 受 到 的 浮 力 大 小 ， 就 可
3、 以 根 据 阿 基米 德 原 理 公 式 的 变 形 式 算 出 此 时 木 块 在 水 中 的 V 排 ， 最 后 用 木 块 的 体 积 减 去 V 排 就 算 出 了 木 块 露 出 水 面 的 体 积 ；（ 3） 液 体 压 强 公 式 是 p= 液 gh， 要 算 容 器 底 部 所 受 水 的 压 强 减 小 了 多 少 ， 就 需 要 先 算 出 液 面 高 度 下 降 了 多 少 ， 而 液 面下 降 的 高 度 取 决 于 木 块 露 出 水 面 的 体 积 ， 所 以 用 木 块 露 出 水 面 的 体 积 除 以 容 器 的 底 面 积 ， 就 可 以 算 出 水 面
4、减 小 的 高 度 ， 从而 就 可 以 算 出 减 小 的 压 强 【 解 答 】 解 ：（ 1） 木 块 浸 没 在 水 中 时 受 到 的 浮 力 ： F 浮 = 水 gV 排 =1.0103kg/m310N/kg1.010-3m3=10N；（ 2） F 拉 = F 浮 -G=10N-6N=4N（ 3） 因 为 木 块 浸 没 在 水 中 时 的 浮 力 大 于 木 块 的 重 力 ， 所 以 剪 断 细 线 后 ， 木 块 会 上 浮 直 至 漂 浮 在 水 面 上 ，由 于 漂 浮 ， 所 以 F 浮 =G=6N，由 F 浮 = 水 gV 排 得 ： V 排 = = =610-4m3
5、g水 浮kgN/10/k163则 V 露 =V-V 排 =1.010-3m3-610-4m3=410-4m3；（ 4） 木 块 露 出 水 面 处 于 静 止 后 ， 水 面 下 降 的 高 度 ： h = =0.01mS露 243则 容 器 底 部 所 受 水 的 压 强 减 小 了 ： p= 液 g h=1.0103100.01=100Pa答 ： （ 1） 木 块 浸 没 在 水 中 受 到 的 浮 力 10N；（ 2） 细 线 对 木 球 的 拉 力 是 4N；（ 3） 剪 断 细 线 后 ， 木 块 处 于 静 止 时 ， 木 块 露 出 水 面 的 体 积 为 410-4m3（ 4）
6、 木 块 露 出 水 面 处 于 静 止 后 ， 容 器 底 部 所 受 水 的 压 强 减 小 了 100Pa2.有 一 体 积 为 400cm3 木 块 漂 浮 在 水 面 上 ， 已 知 露 出 水 面 的 体 积 为 总 体 积 的 ， 求 ： （ g 取 10N/kg）5（ 1） 此 木 块 所 受 浮 力 大 小 为 多 少 ？（ 2） 此 木 块 的 重 力 是 多 少 ？（ 3） 此 木 块 的 密 度 多 大 ？【 分 析 】（ 1） 求 出 木 块 排 开 水 的 体 积 ， 利 用 阿 基 米 德 原 理 求 木 块 受 到 的 水 的 浮 力 ；（ 2） 求 出 了 木
7、 块 受 到 的 水 的 浮 力 ， 利 用 漂 浮 条 件 求 木 块 受 到 的 重 力 ；2 / 4（ 3） 求 出 了 木 块 重 ， 利 用 重 力 公 式 求 木 块 的 质 量 ， 利 用 密 度 公 式 求 木 块 的 密 度 【 解 答 】 解 ：（ 1） 由 题 知 ， 木 块 排 开 水 的 体 积 ： V 排 = V 木 = 40010-6m3=810-5m3，51木 块 受 到 的 水 的 浮 力 ： F 浮 = 水 gv 排 =1103kg/m310N/kg810-5m3=0.8N；（ 2） 木 块 漂 浮 在 水 面 上 木 块 受 到 的 重 力 ： G=F 浮
8、 =0.8N；（ 3） 木 块 的 密 度 ： 木 = =0.2103kg/m3gVkg/14.36答 ： （ 1） 木 块 所 受 浮 力 大 小 为 0.8N；（ 2） 木 块 受 到 的 重 力 是 0.8N；（ 3） 木 块 的 密 度 0.2103kg/m33.将 一 边 长 是 10cm 的 实 心 立 方 体 木 块 轻 轻 地 放 入 盛 满 水 的 大 烧 杯 内 待 木 块 静 止 时 ， 从 杯 中 溢 出600g，如 图 所 示 ： 求 ：（ 1） 木 块 受 到 的 浮 力 ；（ 2） 木 块 的 密 度 ；（ 3） 木 块 下 表 面 受 到 的 水 的 压 强 （
9、 g 取 10N/kg）【 分 析 】（ 1） 知 道 溢 出 水 （ 木 块 排 开 水 ） 的 质 量 ， 利 用 重 力 公 式 求 木 块 排 开 水 的 重 力 ， 再 根 据 阿 基 米 德 原 理 求 木 块 受到 的 浮 力 ；（ 2） 知 道 正 方 体 的 边 长 求 出 木 块 的 体 积 ； 根 据 漂 浮 条 件 求 出 木 块 重 ， 再 利 用 密 度 公 式 和 重 力 公 式 求 出 木 块 的质 量 ； 最 后 利 用 密 度 公 式 求 木 块 的 密 度 ；（ 3） 根 据 浮 力 产 生 的 原 因 （ 物 体 上 下 表 面 产 生 的 压 力 差
10、） ， 求 出 下 表 面 受 到 的 压 力 ， 再 根 据 压 强 公 式 求 木块 下 表 面 受 到 的 水 的 压 强 【 解 答 】 解 ：（ 1） 木 块 受 到 的 浮 力 ： F 浮 =G 排 =m 排 g=0.6kg10N/kg=6N；（ 2） 木 块 的 体 积 ： V 木 =（ 0.1m） 3=110-3m3， 木 块 漂 浮 ， G 木 =F 浮 =6N， G 木 =m 木 g= 木 V 木 g， 木 块 的 密 度 ： 木 = =0.6103kg/m3kgN/1063（ 3） 木 块 下 表 面 受 到 的 水 的 压 力 ： F=F 浮 =6N， S=0.01m2
11、， 木 块 下 表 面 受 到 的 水 的 压 强 ： p= = =600PaS1答 ： （ 1） 木 块 受 到 的 浮 力 为 6N；3 / 4（ 2） 木 块 的 密 度 为 0.6103kg/m3；（ 3） 木 块 下 表 面 受 到 的 水 的 压 强 为 600Pa4.一个边长为 0.1m 的正立方体 M 静止浮在水面，物体 M 的底面与水面平行，浸入水中部分为总体积的 53求：(1)M 物体的密度 (2)水对 M 物体底面产生的向上压强的大小(1) F 浮 =Mg V， GM=MgV 53 F 浮 = GM 水 g V=MgVM= 水 = 1.0103kg/m3=0.6103kg
12、/m3(2)水 对 M 物 体 底 面 产 生 的 向 上 压 强 为 p= 水 gh=1.0103kg/m310N/kg 0.1m=600Pa535.将一重 2N 的金属筒容器，开口向上放入水中，有 的体积露出水面，如果在筒内装入 100cm3的某液体后，金3属筒有 的体积浸在水中， （筒壁厚度不计）求：154（1）金属筒的容积？（2）筒内液体的密度？【 分 析 】（ 1） 将 金 属 筒 放 在 水 面 上 漂 浮 ， 知 道 金 属 筒 重 ， 利 用 漂 浮 条 件 求 金 属 筒 受 到 的 浮 力 ， 再 根 据 阿 基 米 德 原 理 求 排 水 的 体 积（ 浸 入 的 体 积
13、 ） ， 又 知 道 有 的 体 积 露 出 水 面 ， 据 此 求 金 属 筒 的 体 积 ；31（ 2） 知 道 装 入 液 体 后 有 的 体 积 没 入 水 中 ， 利 用 阿 基 米 德 原 理 求 受 到 水 的 浮 力 ， 又 因 为 漂 浮 、 知 道 液 体 的 体 积 ， 据 漂54浮 条 件 可 得 ： F 浮 =G=G 筒 + 液 gv， 据 此 求 液 体 的 密 度 【 解 答 】解 ： （ 1） 金 属 筒 漂 浮 在 水 面 上 ， 金 属 筒 受 到 水 的 浮 力 ： F 浮 =G=2N， F 浮 = 水 gv 排 ， 排 开 水 的 体 积 ： v 排 =
14、 = =210-4m3，g水 浮kgm/10/k13由 题 知 ， 金 属 筒 有 的 体 积 露 出 水 面 ，34 / 4 v 排 = v=210-4m3，3 金 属 筒 的 容 积 ： v=310-4m3；答 ： 金 属 筒 的 容 积 为 310-4m3（ 2） 在 筒 内 装 入 100cm3 的 某 种 液 体 后 ， 排 开 水 的 体 积 ：v 排 = v= 310-4m3=2.810-4m3；5受 到 水 的 浮 力 ：F 浮 = 水 gv 排 =1.0103kg/m310N/kg2.810-4m3=2.8N，金 属 筒 和 液 体 的 总 重 ：G=2N+ 液 gv 液 ，
15、 金 属 筒 漂 浮 ， F 浮 =G=2N+ 液 gv 液 ，即 ： 2.8N=2N+ 液 10N/kg10010-6m3，解 得 ： 液 =0.8103kg/m3答 ： 筒 内 液 体 的 密 度 为 0.8103kg/m36.体 积 为 100cm3， 重 2.7N 的 物 块 挂 在 弹 簧 测 力 计 上 ， 当 物 块 全 部 浸 没 在 底 面 积 为 0.2dm2， 的 圆 形容器 里 的 水 中 时 g 取 10N/kg 求 ：（ 1） 物 块 的 密 度 是 多 少 ？（ 2） 弹 簧 测 力 计 的 读 数 是 多 少 ？（ 3） 物 块 浸 没 水 中 后 ， 水 对
16、容 器 底 部 增 加 的 压 强 是 多 少 ？【 分 析 】（ 1） 已 知 物 块 的 重 力 ， 根 据 G=mg 可 求 得 其 质 量 ； 再 利 用 = ,求 得 其 密 度 gVG（ 2） 物 块 全 部 浸 没 水 中 ， 根 据 F 浮 =gV 排 求 得 其 浮 力 ， 再 利 用 F=G-F 浮 求 得 弹 簧 测 力 计 的 读 数 （ 3） 根 据 h= 可 求 出 容 器 中 水 面 上 升 的 高 度 ， 再 利 用 P=gh 求 得 水 对 容 器 底 部 增 加 的 压 强 SV排【 解 答 】(1)物 块 的 密 度 = =2.7103kg/m3；gVGk
17、Nm/10107.236（ 2） 物 块 全 部 浸 没 水 中 时 V 排 =V=10010-6 m3；物 块 受 到 的 浮 力 F 浮 =gV 排 =1103kg/m310N/kg10010-6m3=1N；弹 簧 测 力 计 的 读 数 F=G-F 浮 =2.7N-1N=1.7N；（ 3） 容 器 中 水 面 上 升 的 高 度 h= = =0.5m；S排236.水 对 容 器 底 部 增 加 的 压 强 P=gh=1103kg/m310N/kg0.5m=5103Pa答 :（ 1） 物 块 的 密 度 是 2.7103kg/m3；（ 2） 弹 簧 测 力 计 的 读 数 是 1.7N；（ 3） 物 块 浸 没 水 中 后 ， 水 对 容 器 底 部 增 加 的 压 强 是 5103Pa
