浮力电学综合提升复习资料解析Word下载.docx

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（1）电源电压．

（2）滑动变阻器R2的最大阻值．

（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数．

4．如图所示，电源电压不变，L是标有“12V，6W”的小灯泡，且其电阻不随温度变化，R1=16Ω，滑动变阻器R2的最大电阻值为24Ω，只闭合S，S2时灯L恰能正常发光．

求：

（2）同时闭合开关S、S1、S2且滑片P位于最下端B时，电流表的示数．

（3）当闭合开关S时，电路的最小总功率和此时电压表的示数．

5．如图所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化．电流表量程为“O～O．6A”和“O～3A“，滑动变阻器的规格分别为“25Ω2A’和“1OΩ3A”．

（1）将电源电压调到18V，闭合开关，移动P，使灯泡正常发光．求灯泡的电阻和灯泡消耗的最小功率．

（2）将电源电压调到l5V，用定值电阻R0替换灯泡，P置于中点A，闭合开关，电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）．然后将P从A移到最左端B，两表示数的I﹣U关系如图所示．通过计算判断所用变阻器的规格．

6．如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×

10﹣3m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0.5kg的水．现将一个质量分布均匀、体积为5.0×

10﹣5m3的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×

10﹣5m3．（g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×

103kg/m3）

（1）求物块受到的浮力大小；

（2）求物块的密度；

（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出）如图乙，求此时水对容器底的压强．

7．如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h．现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示．（g=10N/kg，ρ水=1.0×

103kg/m3）求：

（1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少N？

（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N？

（3）物体的密度是多少kg/m3？

（4）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa？

8．一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水，正方体M边长为10cm，重20N，用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，如图所示，试求：

（1）正方体M的密度；

（2）正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；

（3）若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细绳刚好被拉断，则细绳能承受的最大拉力是多少？

（g取10N/Kg，水的密度为1.0×

103Kg/m3）．

9．某同学想测量某种液体的密度，设计了如图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：

（1）木块受到的浮力是多少？

（2）液体的密度是多少？

（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？

10．图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×

103N，滑轮组的机械效率为80%，已知A的重力为2×

104N，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响），求：

（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；

（2）长方体A的密度；

（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率；

（4）把长方体A按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强．

参考答案与试题解析

一．计算题（共5小题）

1．（2016•和平区一模）如图甲所示，用弹簧秤悬挂一物体，保持静止；

【解答】解：

（1）由甲图可知，物体的质量G=6N，

由G=mg可得，物体的质量：

m==0.6kg；

（2）物体受到的浮力：

F浮=G﹣F′=6N﹣4N=2N；

（3）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，

所以，由F浮=ρ水gV排可得，物体的体积：

V=V排===2×

10﹣4m3，

则物体的密度：

ρ===3×

103kg/m3；

（4）把木球和物体看做整体，受到竖直向上的两者的浮力和竖直向下两者的重力，

由力的平衡条件可得：

F浮+F浮′=G+G木，

把F浮=ρgV排和G=mg=ρVg代入可得：

F浮+ρ水gV=G+ρ木Vg，

则木球的体积：

V===8×

10﹣4m3．

答：

（1）物体的质量为0.6kg；

（2）物体浸没在水中受到的浮力为2N；

（3）物体浸没时排开水的体积为2×

10﹣4m3，物体的密度为3×

（4）若用细线悬挂一个体积不变的木球使二者悬浮，则木球的体积为8×

2．（2016•重庆校级一模）在课外探究活动中，物理兴趣小组的同学做了如下实验（图1），将一质量为1.6kg、底面积为80cm2的圆筒形容器内装入20cm深的水，放在水平桌面上，再把一底面积为60cm2的实心圆柱体用细线栓好并悬挂在弹簧测力计下，将圆柱体从容器上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，并绘出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象（如图2），求：

（1）读图象可知，物体未浸入水中时，其重力为13.6N，当达到7cm时，弹簧测力计示数保持4N不变，说明此时已完全浸没，

则所受的浮力F浮=G﹣F拉=13.6N﹣4N=9.6N，

（2）由图象可知，物体实际浸没深度为7cm以下时物体已经浸没，弹簧测力计示数为4N不变，说明物体并未对容器底产生直接压力，所以，容器对水平桌面产生的压力是容器、水的重力与物体对水产生的压力之和，由于物体对水产生的压力与浮力是一对相互作用力，

则：

F容器=G容器+G水+F浮=mg+ρ水gSh+F浮=1.6kg×

10N/kg+1.0×

103kg/m3×

10N/kg×

80×

10﹣4m2×

0.2m+9.6N=41.6N，

则容器对水平桌面的压强：

p===5200Pa；

（3）读图象可知，物体完全浸没，所受的浮力F浮=9.6N，根据浮力产生的原因可知：

下表面受到水的向上的压力F=F浮=9.6N，

下表面受到水的压强：

p===1600Pa；

（1）物体浸没在水中所受的浮力为8N；

（2）物体刚好浸没时，容器对桌面的压强为5200Pa；

（3）物体刚浸没时，水对物体下表面的压强为1600Pa．

3．（2016•贵州）如图所示，甲为电路的连接情况，R1=20Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I﹣U图象，电源电压保持不变．当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；

（1）当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，

由I=可得，电源电压：

U=IaR1=0.6A×

20Ω=12V；

（2）当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R2接入电路的电阻最大，电压表测R2两端的电压，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，R1两端的电压：

U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

Ib==，即=，

解得：

R2=40Ω；

（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，

由图乙可知，当R3两端的电压U3=6V时，通过的电流I3=0.3A，

则R3的阻值：

R3===20Ω，

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，

所以，电路中的总电阻：

R===10Ω，

干路电流表的示数：

I===1.2A．

（1）电源电压为12V；

（2）滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；

（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数为1.2A．

4．（2016•达州）如图所示，电源电压不变，L是标有“12V，6W”的小灯泡，且其电阻不随温度变化，R1=16Ω，滑动变阻器R2的最大电阻值为24Ω，只闭合S，S2时灯L恰能正常发光．

（1）只闭合S，S2时，电路为灯泡的基本电路；

由于灯泡正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即12V；

（2）同时闭合开关S、S1、S2且滑片P位于最下端B时，灯L、R1、滑动变阻器并联，并且滑动变阻器的全部阻值接入电路，电流表测得是R1与滑动变阻器两条支路的电流之和；

电路的总电阻：

R总===9.6Ω；

电流表的示数：

I===1.25A；

（3）当闭合开关S时，R1、滑动变阻器以及灯泡串联；

由P=可知，灯丝的阻值：

RL===24Ω；

电路中最小电流：

I最小===0.1875A；

电路的最小总功率：

P=UI最小=12V×

0.1875A=2.25W；

由欧姆定律可知，电压表的示数：

U′=I最小RL=0.1875A×

24Ω=4.5V．

（1）电源电压为12V．

（2）同时闭合开关S，S1，S2且滑片P位于最下端B时，电流表的示数为1.25A．

（3）当闭合开关S时，电路的最小总功率和此时电压表的示数分别为2.25W和4.5V．

5．（2016•河北）如图所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V45W”，且灯丝电阻不随温度变化．电流表量程为“O～O．6A”