1、初中物理专题浮力的计算浮力:一、 浮力的有关计算细绳拴着物体模型1、如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm 3, 木块的密度为0.610 3kg/m3,g=10N/kg , 试求: (1)水对容器底面的压强是多少?(2)木块受到的浮力是多大?(3)此时细绳对木块的拉力是多大?(4)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?4.如图所示,体积为 500 cm 的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中,细线对 木块的拉力为 2 N,此时水的深度为 20 cm.( g 取 10 N/kg) ,求:(1)水对容器底的压强;(2)木
2、块受到水的浮力;(3)木块的密度;(4)若剪断细线待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,要使剩余木块刚好浸没在水中,在木块上 应加多大的力?6 (压强与浮力)如图 18 甲所示,水平放置的平底柱形容器 A 的底面积为 200 cm2。不吸水的正方体木块 B 重为 5 N,边长为 10 cm,静止在容器底部。质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度 L=5 cm。已知水的密度是10103kg/m3,求:(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?(2)向容器 A 中缓慢加水,当细线受到的拉力为 1 N 时,停止加水,如图 18 乙所示,此时木块 B 受到的浮力是
3、多大?(3)将图 18 乙中与 B 相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?1、如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是 2N剪断细 线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N 向下的压力时,木块有 20cm3的体积露出水面求木块的密 度 (g 取 10N/kg)2如图是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒 A 与阀门 C 通过杆 B 连接,浮筒 A 的质量为1 kg,高为 0.22m,B 杆长为 0.2m,阀门 C 的上表面积为 25cm2,B 和 C 的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当 A 露出 0.02m 时,C 恰好被 A 拉开,实现了自动冲
4、水(g 取10N/kg)。求: (1)刚拉开阀门 C 时,C 受到水的压强和压力。(2)此时浮筒 A 受到的浮力。 (3)浮筒 A 的密度。3如图所示为自动冲水装置。装置中的柱形供水箱的截面积为 2000cm2,箱内有一个底面积为 200cm2的圆柱形浮筒 P,出水管口有一厚度不计、质量为 0.5kg、面积为 50cm2的该片 Q 盖住出水口,P(质量不计)和 Q 用细线相连。在图中所示位置时,连线恰好被拉直,箱中水面到供水箱底部的距离是 20cm。若进水管每分钟进入 9dm3的水,问:经过多长时间出水管被打开放水?先把所有的参数都用符号表示以方便运算。出水口盖片 Q 面积 S1=50 平方厘
5、米=5*10-3 平方米;圆柱形浮筒 P 底面积 S2=200 平方厘米=2*10-2 平方米;供水箱的截面积 S3=2000 平方厘米=2*10-1 平方米;当 P 稍露出水面时,连线恰好被拉直,箱中水面到供水箱底部的距离为 L=20 厘米=0.2 米。水的密度为 ,出水口盖片 Q 质量为 m; 假设当水位在加高 h 时,出水管刚好开始放水,此时的总水位高度为:H=L+h=0.2+h。然后开始正式分析如下,当出水管刚好开始放水时,盖片 Q 所受的拉力 T 应该等于盖片本身的重量加上水对盖片的压力,所以:T=mg+g(L+h)*S1;这个拉力完全是因为浮筒的浮力产生的,而浮力的大小等于没过浮筒
6、的高度的水的重量,所以:T=F=gh*S2;所以:mg+g(L+h)*S1 = gh*S2,可以解出来:h=(m/+LS1)/(S2-S1),把那些数据代进去就能算出来 h=0.1 米。接下来就很容易了,再加高 0.1 米的水需要的时间:t=h*S3/v=0.1*2*10-1/(9*10-3)=2.2 分钟。二、浮力的有关计算弹簧拴着物体模型4. 如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块 A,容器侧面的底部有一个由阀门 B 控制的出水口,当容器中水深为 15cm 时,木块 A 有 3 /4 的体积浸没在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变 (已知水的密度为1.0103
7、kg/m3,不计弹簧受到的浮力)(1 )求此时容器底部受到的水的压强(2 )求木块 A 的密度(3 )线向容器内缓慢加水,直至木块 A 刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为 F1,再打开阀门 B 缓慢防水,直至木块 A 完全离开水面时再关闭阀门B,此时弹簧对木块 A 的作用力为 F2,求 F1 与 F2 之比1.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为 0.1m 的正方体物块A,当容器中水的深度为 20cm 时,物块 A 有 2/5 的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态( 水=1.010 3kg/m3,g 取 10N/kg) 求:(1)物块 A 受到的浮力;
8、(2)物块 A 的密度; (3 )往容器缓慢加水(水未溢出)至物块 A 恰好浸没时,求水对容器底部压强的增加量p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示) 2.如图所示,两根完全相同的轻细弹簧,原长均为 L020cm,甲图中长方体木块被弹簧拉着浸没在水中,乙图中长方体石块被弹簧拉着浸没在水中。木块和石块体积相同,木块和石块静止时两弹簧长度均为 L30cm。已知,木块重力 G 木 10N,水和木块密度关系 水2 木 , 水 110 3kg/m3(忽略弹簧所受浮力)。(1)求甲图中木块所受浮力。(2)若弹簧的弹力满足规律:Fk(LL 0),求 k 值(包括数值和单位)。 (3)求石块
9、的密度。二、 浮力的有关计算漂浮物体上放重物悬浮模型作业2底面积为 100cm2 的柱形容器中装有适量的水。当物体 A 如图 7 甲所示,浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为 F10.8N,水对杯底的压强为 p1;向上提物体 A,当 A 如图 5 乙所示,总体积的 1/4 露出水面静止时,容器中的水面降低了1.甲 乙图 7图 68mm,弹簧测力计的示数为 F2,水对杯底的压强为 p2。下列计算结果正确的是( )A压强 p1 与 p2 的差为 800Pa B物体 A 的密度 A 为 1.25103kg/m3C金属块 A 受到的重力为 4ND弹簧测力计的示数 F2 为 3.2N3如图 10 所示,
10、甲图中圆柱形容器中装有适量的水。将密度均匀的木块 A 放入水中静止时,有 2/5 的体积露出水面,如图 10 乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了 300 Pa。若在木块 A 上表面轻放一个质量为 m1 的物块,平衡时木块 A 仍有部分体积露出水面,如图 10 丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了 400Pa。若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为 m2 的物块,使平衡时木块 A 露出液面部分与丙图相同,如图 10 丁所示。若 m1m 251,则下列说法中错误的是 ( )A木块A的质量m A与m 1之比为1:3B在丁图中,液
11、体的密度为 kg/m308.C木块 A 的密度为 kg/m36.0D在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:54如图 6 所示,一个水槽中盛有足够深的水。将一个 体积为 V 的木块甲放入水中时,木块甲恰好有一半体积露出水面;当在木块甲上面放一个金属块乙时,木块上表面恰好与水面相平;当把金属块乙用细线系在木块下再放入水中时,木块有 的体积露出水面。则下15列说法不正确的是( )A 木 块 甲 的 密 度 是 0.5103kg/m3B 金 属 块 乙 的 重 力 是 ( 1/2) 水 gV 木C 金属块乙的体积是( 1/15) V 木D 金属块乙的密度是 1.5103kg/m3图 1
12、01.如图甲所示,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;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 10 乙所示,则木块的密度为 /m 3,小柱体放在木块上面时对木块的压强为 Pa。( 水 =1103/m 3, g=10N/)2如图 8 所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时,木块有 2/5 的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比,增大了 120Pa;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,则铁块的重力与木块重力之比是 1:3
13、 ,这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了 160 Pa。3.在一个圆柱形容器内盛有深为 20cm 的水。现将一质量为 200g 的密闭空心铁盒 A 放入水中时,空心铁盒有一半浮出水面;当铁盒上放一个小磁铁 B 时,铁盒恰好浸没水中,如图 11 甲所示;当把它们倒置在水中时,A 有 1/15 的体积露出水面,如图 11 乙所示。小磁铁 B 的密度为 kg/m3。4如图 10 所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水。将密度均匀的木块 A 放入水中静止时,有 2/5 的体积露出水面,如图 10 乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了 300 Pa。若在木块 A
14、上表面轻放一个质量为 m1 的物块,平衡时木块 A 仍有部分体积露出水面,如图 10 丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了 400Pa。若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为 m2 的物块,使平衡时木块 A 露出液面部分与丙图相同,如图 10 丁所示。若 m1m 251,则下列说法中错误的是 ( )A木块A的质量m A与m 1之比为1:3B在丁图中,液体的密度为 kg/m308.C木块 A 的密度为 kg/m36.0D在图丙中,木块A露出水面的体积与木块A的体积之比是1:55数字式液体压强计由薄片式压强传感器和数据采集显示器两部分组成。如图甲所示,
15、将传感器放在大气中调零后,放入浮乙甲图 10有圆柱体 A 的圆柱形水槽底部,用它来测量水槽底受到水的压强。然后在圆柱体 A 上逐个放上圆板,水槽底受到水的压强与所加圆板个数的关系如图乙所示。已知圆柱体的底面积 S=0.02m2,圆柱体的密度 A=0.75103kg/m3。所有的圆板完全相同,圆板与圆柱体 A 的底面积相等,厚度 d =5mm,g 取 10N/kg。根据以上数据计算,一个圆板的质量 m1 与圆柱体 A 的质量 mA 的比值 m1:mA=_。6.甲、乙物体的密度相同,甲的体积是乙的 2 倍,将它们叠放在水槽里的水中,水面恰好与甲的上表面相平,如图所示,现将乙物体取下,当甲物体静止时
16、,甲物体将( D ) A沉在水槽的底部 B悬浮在原位置 C漂浮,水下部分高度与甲的高度之比为 12 D漂浮,露出水面部分的体积与甲的体积之比为 13 7.如图所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为 7.9103kg/m3甲、乙铁块的质量比 8.底面积为 400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为 10cm 的正方体木块 A 放入水后,再在木块 A 的上方放一物体 B,物体 B 恰好没入水中,如图(a)所示已知物体 B 的密度为6103kg/m3质量为 0.6kg (取 g10N/kg) 求:(1)木
17、块 A 的密度 (2)若将 B 放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化9.学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动 (p 水 =1.0103kg/m3,g 取10N/kg) (1)她选取一质量为 750g、体积为 1250cm3长方体木块,让它漂浮在水面上,如图甲所示,求木块受到的浮力 (2)取来规格相同由合金材料制成的螺母若干,每只螺母质量为 50g,将螺母逐个放置在漂浮的木块上问:放多少只螺母时,木块刚好浸没在水中? (3)她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验,弹簧测力计静止时的示数为0.4N,求合金材料的密度三、 浮力有关计算浮力与压强综合题2如图所示,有一
18、实心长方体,悬浮在水和水银的界面上,浸在水中和水银中的体积之比为 3:1,已知水的密度为 1.0103 kg/m3,水银的密度为 13.6103 kg/m3。求:(1)该物体在水中和水银中所受到浮力之比。(2)该物体在水中所受到浮力与物体重力之比。(3)该物体的密度。1.如图所示,底面积为 S 的圆筒形容器,高 h,装有体积是 V 的水,水底有一静止的边长为 L 的正方体实心铝块,密度为 1,水的密度 水 。已知 g。求: (1)水对筒底的压强; (2)铝块受到的支持力; (3) 近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝,密度为 2,且 2 小于 水 ,欲使铝块离开水底,可以给铝块粘贴一块实心泡沫铝,
19、求泡沫铝的最小质量。2. 如图所示的圆柱形容器,底面积为 200cm2,里面装有高 20cm 的水,将一个体积为500cm3 的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出) 求:(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力 (2)图(b )中容器对水平桌面的压强和压力 (不计容器重, 铝2.710 3kg/m3g 取10N/kg)3. 自制潜水艇模型如图所示,A 为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是 V0,B 为软木塞,C 为排水管,D 为进气细管,正为圆柱形盛水容器当 瓶中空气的体积为 V1 时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管 D 向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为
20、 2 Vl 时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰 水 ,软木塞 B,细管C、 D 的体积和重以及瓶中的空气重都不计 求:(1)潜水艇模型的体积; (2)广口瓶玻璃的密度4. 如图 9 所示,一圆柱形平底容器底面积为 510-2m2,把它放在水平桌面上,在容器内放入一个底面积为 210-2m2,高为 0.15m 的圆柱形物体,且与容器底不完全密合,物块的平均密度为 0.8103kg/m3, (g=10N/kg ) ,求(1 )物体对容器底的压强;(2)向容器内缓慢注入质量为多少千克的水时,物块对容器底的压强恰好为零四、 浮力的有关计算液面升降问题5、一带阀门的圆柱形容器,底面积是
21、 300cm2,装有 13cm 深的水。正方体 A 边长为 12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有 1/6 的体积露出水面,如图 11 所示。试求: (1)A 受到的浮力,此时水对容器底部的压强。 (2)若细绳所能承受的最大拉力是 14.92N,通过阀门 K 缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。(取 g =10N/kg) 34 ( 2014 年陕西) (8 分)在缺水地区,需要时刻储备生活用水。图示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池,A 是一个底面积为 100cm2 的方形塑料盒,与塑料盒连接的直杆可绕固定点 O 转动,当蓄水量达到 2.4m3 时,活塞 B 堵住进水管
22、,注水结束,水位为H。 (水的密度是 1.0103kg/cm3,g 取 10N/kg) (1 )注水的过程中,随着水位上升,水对水池底部的压强逐渐_。 (2)注水结束时,水池中水的质量是多少?此时塑料盒浸入水中的深度是 10cm,塑料盒所受的浮力是多大? (3 )若在塑料盒内放入质量为 0.3kg 的物体,注水结束时的水位 H 高了多少?8 ( 2012随州)如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块 A,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块 B,金属块 B 浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了 h1;然后取出金属块 B,
23、液面又下降了 h2;最后取出木块A,液面又下降了 h3由此可判断 A 与 B 的密度比为( )A h3:( h1+h2) B h1:( h2+h3) C (h2h1 ):h3 D (h2 h3):h1例 24 一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了 4.6cm当冰熔化后,水面又下降了 0.44cm设量筒内横截面积为 50cm2,求石块的密度是多少?( 水0.9103kg/m3 )五、 浮力有关计算压强、浮力与杠杆综合问题6 (杠杆与浮力)甲、乙是两个完全相同的均匀实心圆柱体,重力都为 5.4N。甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一
24、端竖直拉着轻质杠杆的 A 端 。当把圆柱体乙悬挂在杠杆的 B 端时,杠杆在水平位置平衡,且 AO:OB=2:1,如图 19 所示,此时甲对地面的压强为 1350 Pa;当 把圆柱体乙放入底面积为 30 cm2的薄壁圆柱形容器 M 中,将质量为 450g 的水注入容器,圆柱体乙刚好有 3/4 体积浸在水中,水在容器中的深度为20cm,如图 20 所示。 (已知 水 =1.0103kg/m3)求:圆柱体甲的底面积是多少 cm2?当圆柱体乙刚好有 3/4 体积浸在水中时,所受到的浮力是多少 N?圆柱体甲的密度是多少 kg/m3?50、 (达州市 2014 年)如图,轻质杠杆 AB 可绕 O 点转动,
25、在 A、B 两端分别挂有边长为10cm,重力为 20N 的完全相同的两正方体 C、D, OAOB=43 ;当物体 C 浸入水中且露出水面的高度为 2cm 时,杠杆恰好水平静止,A、B 两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。(g=10N/kg) 求: (1 )物体 C 的密度; (2 )杠杆 A 端受到绳子的拉力; (3)物体 D 对地面的压强OA甲B乙OA甲B乙20cmmM图 19 图 202图 18 是重庆一中初二科技小组设计的在岸边打捞水中文物的装置示意图,电动机固定在地面。O 为杠杆 BC 的支点,CO:OB=1:2。配重 E 通过绳子竖直拉着杠杆 C 端,质量为 280kg,每个滑轮重
26、为 100N;均匀实心文物的密度为8103Kg/m3,质量为 80kg。绳和杠杆的质量、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对文物 A 的阻力均忽略不计,文物 A 一直匀速上升。求:(1)在文物还未露出水面时,求此时电动机拉力 F 的大小;(假定 B 端静止)(2)在文物还未露出水面时,滑轮组的机械效率;(3)通过计算说明能否顺利将文物 A 打捞上岸?3如图 8 所示,在底面积为 200 cm2 的大烧杯中装有适量的水,杠杆 DC 可绕支点 O 在竖直平面内转动,CO3DO,钩码 A 的质量为 100 g杠杆 DC 在水平位置平衡时,物体 B有 的体积露出水面;当在 A 的下方再加挂 1 个相同的钩
27、码时,物体 B 有 的体积露出水51 53面,保持 O 点位置不动,调节杠杆 DC 仍在水平位置平衡g 取 10 N/kg,杠杆、细绳的质量可忽略不计,求:(1)物体 B 的密度 (2)物体 B 浸没在水中受到浮力的大小为 7.5 N多少?(3)烧杯底部受到水的压强减小了多少?图 8A4.某校科技小组在学习了杠杆的知识后仿照古代应用杠杆的实例, 设计了一种从水中打捞物体的简易装置,如图 7 所示,杠杆 BC 可绕支点 O 在竖直平面内转动, 2OC=3OB。实验中将一底面积为 100dm2 的圆柱形玻璃筒装入一定量的水,放在水平台面上,将底面积为20dm2 的圆柱形物体 A 用细绳挂在杠杆的
28、B 端浸没在水中,人通过细绳对杠杆的 C 端施加拉力从而提升物体 A。当物体 A 受到 360N 竖直向上的拉力,物体 A 有 的体积露出41水面时,杠杆 BC 恰好在水平位置平衡。此时,筒中水的深度变化了 0.3dm,物体 A 所受的浮力为 F 浮 ,人对 C 端的拉力为 T,人对地面的压力为 480N。g 取 10N/kg,杠杆、细绳的质量均忽略不计,求:(1)物体 A 所受的浮力为 F 浮(2 )人的重力 G 人 和人对 C 端的拉力 T(3 ) A 的密度 A六、 浮力有关计算浮力与滑轮(沉船打捞问题)图 7AOB C1小明的体重为 600N,要从水中提升一个体积为 0.02m3、密度
29、为 4103kg/m3 的金属块。不计绳重和摩擦求: (1)金属块的重力为多少? (2 )如果直接用手向上提,在金属块未离开水面时,所用的提力多大? (3 )在如图所示用滑轮组来提升重物时,重物未完全出水时滑轮组的机械效率为 75%,人的两脚与地的接触面积为 0.04m2求:金属块从全部浸在水中直到全部露出水面后,人对地面压强的变化范围是多大?2渔夫站在船上用 750N 的力拉绳子,里哟好难过如图装置把变长 0.5m、密度2103kg/m3 的正方体物体从水中匀速向上提。水的阻力、摩擦和绳重均不计。求: (1 )若人双脚面积为 0.04m2,人对船的压强为 6.25103Pa,则人的重力是多少
30、?(2) 滑轮组的机械效率是多少? (3) 如果船和杆总重为 500N,则此时船身的排水量是多少?1小刚用 25N 的拉力将物块 A 从水中沿斜面拉出,斜面倾角为 30,水深 1m,物块 A的体积为 1dm3,密度为 5103kg/m3.求: (1)物块在斜面底端所受水的压强; (2 )将 A 从斜面底端拉出水面的过程中,此斜面的机械效率以及 A 所受的摩擦力 f。 (3 )若物块 A 出水后仍沿斜面继续向上运动,所受的摩擦力大小为 6.25N,求此时斜面的机械效率。2用如下图所示滑轮组提升水中的物体 A,若物体的质量为 140kg,体积为 0.06m3,滑轮组的机械效率为 80%。求: (1
31、 )物体 A 在水中被匀速提升时,拉力 F 是多大? (2 )如果动滑轮挂钩用钢丝绳与物体相连,而滑轮组所拉绳索能承受的最大拉力为350N,当物体露出水面体积多大时,拉绳会断?(g 取 10N/kg)2小雨的体重为 660N,他使用如下图所示的滑轮组提升重物,已知动滑轮重 100N。当匀速提升一个体积为 0.02m3 的重物(重物始终未出水面)时,他施加 360N 的力去提升重物,已知每只鞋底与地面的接触面积为 0.02m2。不计绳重和摩擦,求: (1 )重物在水中受到的浮力; (2)此时小雨对地面的压强; (3 )该物体的密度(请你写出本问题求解的解题思路并求解)1 某打捞队工人用滑轮组将一
32、重物从水中匀速提到地面上,如图所示。该物体浸没在水中时受到的浮力是 500N,所用的动滑轮重 250N,在物体离开水面后匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率是 80%。 (绳重、轮重及摩擦不计)求:此物体的密度。2011天津) 28、 (6 分)如图 18 所示,某桥梁工程部门在一次工程作业中,利用汽车将重为 G,高为 h0 的柱形实心铁块,从水深为 h1 的河底竖直打捞上来。汽车速度为,且保持恒定。水的密度为 0,铁的密度为 1 。不计滑轮的摩擦和绳重,不考虑水的阻力和物体排开水的体积对水面高度的影响。请完成下列有关分析和计算。 (1 )铁块上升过程中所受浮力的最大值; (2 )推导出自铁块上
33、表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中,绳子的拉力随时间变化的关系式(从铁块上表面与水面相平时开始计时) (3 )在图 19 中,定性画出 铁块自河底升至滑轮处的 过程中,绳子拉力的功率 P 随铁块上升高度 h 变化 com关系的图象。七、 浮力有关计算浮力与压强综合题5. 如图甲所示,底面积为 50cm2、高为 10cm 的平底圆柱形容器和一个质量为 100g、体积为 40cm3 的小球置于水平桌面上(容器厚度不计) 。容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示。求:(1 )液体的密度是多少 g/cm3?(2 )容器内盛满这种液体后,容器底部受到液体的压强是多少 Pa
34、?(3 )容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中,小球静止后,容器对桌面的压强是多少 Pa?5.2014 年 4 月 14 日,为寻找失联的 MH370 航班,启用了“蓝鳍金枪鱼-21”(简称“金枪鱼” )自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似(如图甲所示) ,相关标准参数为:体积 1 m3、质量 750 kg,最大潜水深度 4 500 m,最大航速 7.4 km/h (不考虑海水密度变化,密度 取 1.0103 kg/m3, g 取 10 N/kg).(1)假设“金枪鱼”上有面积为 20 cm2的探测窗口,当它由海水中 2 000 m 处下潜至最大潜水深度处,问该探测窗口承受海
35、水的压力增加了多少?(2) “金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大?(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼” ,由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示,图中 P3=3P1.求 t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力).5.6 (2013,呼和浩特 )如图所示,底面积为 S 的圆筒形容器,高 h,装有体积是 V 的水,水底有一静止的边长为 L 的正方体实心铝块,密度为 1 ,水的密度 水。已知 g。求: (1)水对筒底的压强; (2)铝块受到的支持力; (3) 近来科学家研制出一种更轻的泡沫铝,密度为 2 ,且
36、 2 小于 水,欲使铝块离开水底,可以给铝块粘贴一块实心泡沫铝,求泡沫铝的最小质量。例 17 如图 1510(a)所示的圆柱形容器,底面积为 200cm2,里面装有高 20cm 的水,将一个体积为 500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出) 求:( 1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力 (2)图(b )中容器对水平桌面的压强和压力 (不计容器重, 铝2.7103kg/m3,g 取 10N/kg)5.例 23 (北京市东城区中考试题)自制潜水艇模型如图 1516 所示,A 为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是 V0,B 为软木塞, C 为排水管,D 为进气细管,正为圆柱形盛水容
37、器当 瓶中空气的体积为 V1 时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管 D 向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为 2 Vl 时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰 水 ,软木塞 B,细管 C、D 的体积和重以及瓶中的空气重都不计 求:(1)潜水艇模型的体积; (2)广口瓶玻璃的密度19 ( 2001 北京海淀区)如图 9 所示,一圆柱形平底容器底面积为 510-2m2,把它放在水平桌面上,在容器内放入一个底面积为 210-2m2,高为 0.15m 的圆柱形物体,且与容器底不完全密合,物块的平均密度为 0.8103kg/m3, (g=10N/kg ) ,求(1)物体对容器底的压强;(2)向容器内缓慢注入质量为多少千克的水时,物块对容器底的压强恰好为零