初中物理 浮力 实验计算题Word下载.docx
《初中物理 浮力 实验计算题Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《初中物理 浮力 实验计算题Word下载.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
．如图甲所示，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水5ρ，变化的图象，若不计水的阻力（g=10N/kg中，如图乙所示是钢绳拉力随时间t水3310）kg/m，求：
=1.0×
1）石料全部没入水中时受到的浮力是多少？
（2）石料的体积是多少？
（）石料的密度是多少？
（3
，A0.1m的正方体物块6．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
的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状有当容器中水的深度为20cm时，物块A33．求：
取g10N/kg）10=1.0ρ态（×
kg/m，水342第页（共页）
人所缺乏的不是才干而是志向，不是成功的能力而是勤劳的意志。
（1）物块A受到的浮力；
（2）物块A的密度；
（整（pA恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△3）往容器缓慢加水（水未溢出）至物块．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）
浮力的大小等于它排开的阿基米德原理告诉我们：
“浸入液体里的物体受到向上的浮力，．7．小刚在学习了该原理后思考：
物体受到浮力的大小难道只跟物体排开液液体受到的重力”物体受到的浮力大小可能还跟物体的密度和浸入液体中体的重力大小有关吗？
于是他猜想：
他选取了两块体积和形状都相同的实心铜块和铁块进行了如图的深度有关．为了验证猜想，所示的实验．
）如果要验证物体所受的浮力大小是否与物体的密度有关，小刚应该选取图中的（1那么根据他所选择的几个图中弹簧等步骤进行对比．小刚已经知道铜的密度大于铁的密度，）铁小于””或““（选填大于”、“等于测力计的示数可以知道铜块所受到的浮力
”有关（选填“块所受到的浮力．由此得出物体所受的浮力大小与物体的密度
．无关”）或“三步进行对比分析，发现随着物体浸入液体中深度的增加，DC、）小刚根据图中（2B、于是他就得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度有关的物体所受到的浮力在变大，．错误“”），原因是：
正确结论．你认为小刚的结论是的（选填“”、
放A10cm的正方体木块漂浮在水面；
如图乙，将物体．如图甲，质量为80.55kg，边长为10N/kg）求：
（置在正方体木块上方，使正方体恰好浸没在水中．g取时，正方体木块静止时受到的浮力是多少？
）未放物体（1A时，正方体木块排开水的体积是多少？
）未放物体A（2质量为多少时，正方体木块恰好浸没在水中？
）物体（3A
343第页（共页）
由提桶的力就越大．9．小明帮爷爷浇菜园．他从井中提水时发现盛满水的桶露出水面越多，弹簧测于是他找来一个金属圆柱体、此他猜想：
浮力大小可能与物体排开液体的体积有关．力计和烧杯等器材进行了如图所示的探究．
）分析图中弹簧测力计示数的变化可知，物体排开液体的体积越大，所受的浮（1．力
（2）实验结束后，小明绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸33，取g=10N/kg）kg/m×
入液体深度变化的曲线，如图所示．（ρ=1.010水分析图象可知：
①曲线（选填“a”或“b”）描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况．
3．kg/m②该金属圆柱体所受的重力为N，金属圆柱体的密度为
10．如图所示，有一实心长方体，悬浮在水和水银的界面上，浸在水中和水银中的体积之比3333．求：
1010kg/mkg/m，水银的密度为13.6×
1.03为：
1，已知水的密度为×
（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．
11．小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：
分度值为0.1N的弹2、高度为6cm的实心圆柱体铜块，相同的大烧杯若干，水，密度簧测力计，底面积为5cm未知的某种液体，细线等
第4页（共34页）
；
用弹N
（1）小冉进行了如图所示的实验：
A步骤所示弹簧测力计的示数为所示（液体均未、F、D、E簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C溢出），并将其示数记录在表中：
FDEBC实验步骤2.3
2.42.4/N2.62.5弹簧测力计示数N．中铜块所受浮力F=）在实验步骤（2B浮有关；
分析实验步骤C、D，可以说明浮力大小跟3（）分析实验步骤A、B、有关．F，可以说明浮力大小跟A、E、3（结果保留一位小kg/m4（）小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是D、、CPa，并发现步骤B数），还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是
）．或“减小”（选填“增大”中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐
的基础上继续探究：
保持铜块下表面所处的位置不变，把弹簧测力计的）小冉在步骤B（5（选填拉环固定在铁架台上，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐
减小”）；
当所加水使铜块刚好浸没时（水未溢出），烧杯底部受到水的压强增加了或“增大”“），弹簧的长度就缩短0.1cm0.1NPa．（已知在一定范围内，弹簧受到的拉力每减少
3，V=10cm12．如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积铝3．冰全部熔化后，浸没在水中的空V=45cm当冰块（含空心铝球）悬浮时，排开水的体积排3310，求：
kg/m×
心铝球沉入水底，已知冰的密度ρ=0.9冰）冰块（含空心铝球）在水中悬浮时的重力；
1（）空心铝球最终对水槽底部的压力大小．（2
，当物体浸没在水中弹簧6N13．如图所示，用弹簧秤悬挂一物体，在空气中弹簧秤示数为g=10N/kg．求：
，秤的示数是4NG；
（1）物体的重力；
2）物体浸没在水中受到的浮力F（浮．V）物体浸没时排开水的体积和物体的密度ρ3（345第页（共页）
2深的某液体，弹圆筒，筒内装有80cm16cm，质量为400g14．水平桌面上放置底面积为2的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力、高为簧测力计悬挂底面积为40cm8cm（圆筒的厚度忽略不计，筒内液体没有h的关系如图所示．计示数F与圆柱体浸入液体深度溢出）求：
1）圆柱体浸没在液体中所受浮力是多少？
（2）筒内液体的密度是多少？
（）圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？
，A弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块15．如图所示，在容器底部固定乙轻质弹簧，
的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态时，物块A当容器中水的深度为20cm33）．求：
，g取ρ（=1.0×
1010N/kgkg/m水A受到的浮力；
（1）物块的密度；
A
（2）物块，此时弹3cm）往容器缓慢加水，至物块A刚好浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了（3．的作用力F簧对木块A
4种猜想：
16．在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了下列：
浮力的大小与液体的密度有关．猜想1：
浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关．猜想23：
浮力的大小与物体的形状有关．猜想：
浮力的大小与物体所受的重力有关．猜想4346第页（共页）
所示，小明把一个柱状固体挂在弹簧测力计下，使它浸在液体中的体积逐渐增）如图1（1是正确的．大，观察到弹簧测力计的读数逐渐变小．此实验说明了猜想
所示，小明将同一块石头浸没在水和盐水中，此实验是为了验证猜2
（2）如图则说明．在实验中，观察到石块浸没在盐水中静止时弹簧测力计的示数小，想
．”或“小”石块在盐水中所受浮力（选填“）大，小明将同一个橡皮泥做成不同的形状，先后放入水中，发现有的漂3（3）为了验证猜想浮力的大小与物体的形状有关．请你指出他的实验浮在水面上，有的下沉，由此得出结论：
．方法的错误：
，小明将重力相同而体积不相同的铁块和铝块浸没在水中，观察到所）为了验证猜想4（4请指出他的实验方由此得出结论：
浮力大小与物体所受的重力无关．受的浮力大小不相等，．法的错误：
圆柱体浸没后继续在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，17．F直到圆柱体底面与烧杯底面接触为止，如图乙是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数下降，随圆柱体下降高度h变化的图象．求：
（1）分析图象可知，圆柱体重力是N．
（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是N．
3．kg/m）圆柱体的密度是3（（4）分析图象BC段可得结论：
物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越
（选填“大”或“小”）．
（5）分析图象CD段可得结论．
18．如图所示2012年9月正式交付中国人民解放军海军的“辽宁”号航空母舰，简称“辽宁舰”，是中国人民解放军第一艘可以搭载固定翼飞机的航空母舰．飞行甲板长300米，舰宽70.5米，航母吃水深度10.5米，标准排水量57000吨，满载排水量67500吨．根据以上数据，求：
（1）满载时该舰所受浮力为多少牛？
第7页（共34页）
（2）舰底所受海水的压强多大？
ρ）若飞机领航员2分钟之内飞行甲板从舰头走到舰尾，速度至少为多大？
（取（3海水33，=1.0×
10g=10N/kgkg/m）
可以竖直漂浮在．某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置．它的底部较重，1923﹣，不放物体时，在与水面所对应位置处标为质m3×
100.21kg水面，总质量为，底面积为）”刻度线，如图．请解答下列问题（g取10N/kg量的“0）不放物体时．该装置所受的浮力是多大？
（135﹣，它的底部在水面下的深m的物块A
（2）如图所示，在该装置中放入一个体积为1.5×
10．此时，该装置受到的浮力是多大？
与水面所对应位置处的刻度线应标为多少度h=0.11m克？
3）物块A的密度是多少？
（
2底面积为80cm的圆筒形容器内装有适量的水，放在水平桌面上；
20．如图甲，底面积为2用细线拴好并悬挂在弹簧测力计下．小王要探究圆A、高为12cm60cm的实心圆柱形物体与水没有溢出容器），弹簧测力计的示数F柱形物体A逐渐浸入圆筒形容器内的水中时（
h，不计细线重）下表面离水面的距离h的关系．（使用刻度尺测量圆柱形物体A
并将测量的结h，接触水面至接触容器底之前，分别记下多组F、1（）小王从圆柱形物体A关系的图象．果填写在实验表格中，依据实验表中数据，在图乙中的方格纸中画出了F与hN由图象乙可知，物体A的重力①增大时，弹簧测力计的示数h观察图象乙，可以得出结论：
在物体A没有浸没之前，当②时，弹簧测h在物体A浸没后，当增大；
”“”“”“（选填增大、减小或不变）第8页（共34页）
（选填“增大”、“减小”或力计的示数“不变”）F，由此可知浸没在液体中的物体所受浮力与浸入深度（选填“有关”或“无关”）．
③由图象乙可知：
当h等于10cm时，物体A受到的浮力为N．
（2）物体A在容器内浸没后与未放入物体A前比较，水对容器底产生的压强增加了
Pa．（g取10N/kg）
21．我们来对物体浮沉现象进行探究把一截圆柱体蜡烛竖直放入水中，发现蜡烛漂浮在水面上（如图所示）．
（1）若要使蜡烛处于悬浮状态，应该加入适量的食盐还是加入适量的酒精？
请说明理由．
（2）蜡烛漂浮在水中时，测得露出水面的体积为总体积的，求蜡烛的密度是多大．
22．有一泡沫塑料救生圈，质量为4kg，漂浮在水面上时，露出水面部分的体积为救生圈体积的3/4．当一小孩躺在上面（未浸入水），恰好使救生圈全部浸入水中．g取10N/kg，试求：
（1）救生圈的密度；
（2）小孩的质量；
（3）若有一质量为50kg的学生用此救生圈，是否安全？
已知人的上身（约占人体积的2/5）33．×
10kg/m露出水面才安全，人的密度约为1.0
23．如图甲所示，把边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时有的体积露出水面，然32﹣的小柱体，如图乙所示，静止时方木块刚好能全m后在其上表面放一块底面积为2.0×
10g=10N/kg）求：
部浸入水中．（）甲图中木块受到的浮力？
（1）木块的密度？
（23）小柱体放在木块上面时对木块的压强？
第9页（共34页）
参考答案与试题解析
2，重为6N的柱形容器，容器内装有．水平桌面上放置一底面积为100cm20cm深的某液13的物体A悬挂在弹簧测力计上，弹簧测力计示数为400cm10N，让物体从体．将一体积为液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中（如图），弹簧测力计示数变为5.2N．（柱形容器的厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，物体未接触容器底．g=10N/kg），求：
【考点】阿基米德原理；
密度的计算；
压强的大小及其计算．
【专题】其他综合题．
【分析】
（1）根据图象分析出物体的重力和完全浸没时的拉力，根据公式F=G﹣F计算出浮浮力的大小；
=计算出液体的密度；
ρ的变形公式）根据F=ρgV（2液液浮排（3）物体浸没时，圆筒对桌面的压力，等于圆筒和液体的总重加物体与拉力的之差（即浮
p=计算出压强；
，根据公式力）也可将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体进行受力分析．
【解答】解：
（1）由图象知，圆柱体完全浸没，此时F=2N；
所以F=G﹣F=10N﹣5.2N=4.8N，拉浮343﹣m=4×
10
（2）因为浸没，所以V=V=400cm物排由F=ρgV得：
排液浮
33；
10=kg/m==1.2×
ρ液2333﹣10×
20cm=2000cmm=2（3）液体的体积V=100cm×
液3333﹣×
10N/kg=24Nm，×
2×
10g=1.2ρ=m液体的重力Gg=V×
10kg/m液液液液容器对桌面的压力F=（G+G+G）﹣F=（24N+6N+10N）﹣5.2N=34.8N；
拉液容器物222﹣，=10mS=100cm受力面积：
第10页（共34页）
．=p==3480Pa4.8N；
答：
（1）物体浸没在液体中时受到的浮力为33×
10；
kg/m
（2）筒内液体密度为1.23480Pa．（3）物体浸没时，容器对桌面的压强为能此题是一道有关浮力知识的计算题，同时涉及到了有关固体压强和密度的计算，【点评】问中关键能分析出压力3）够通过图象确定物体的重力和浸没时的浮力是解决此题的关键，（大小，这是此题的难点．
．现用一根粗上表面离水面深度为h如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，2．在整个拉动过程中将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，细和重力不计的绳子，ρg=10N/kg，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．（水3310）求：
kg/m=1.0×
？
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/m？
（3？
4）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa（浮力大小的计算；
液体的压强的计算；
阿基米德原理．【考点】压强、液体的压强；
浮力．【专题】计算正方体受到的浮力；
ρgV
（1）已知正方体的体积，根据阿基米德原理F=【分析】排浮水；
三个FG、浮力
（2）当重物未露出水面时，重物受到三个力的作用，即拉力F、重力1浮；
﹣F力的关系为F=G1浮
=G=mg计算出物体的质量，再根据密度公式ρ计算出物体的密度；
（3）根据）先根据图象计算物体上升的速度，再根据上升的时间计算据液面的深度，最后根据（4gh计算液体对物体上表面的压强．P=ρ4333=10；
10N/kg×
（1m×
F【解答】解：
（1）=ρgV=1.010）kg/mN×
排水浮4，N2）由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×
10（444N×
10=3×
1010N﹣；
N=2FF当重物未露出水面时，拉力=G﹣1浮
3，kgm==3=×
10（3）物体的质量
3310kg/mρ密度；
===3×
，v===0.1m/s10s4（）从上表面离开水面到下表面离开水面用时，所以运动速度：
第1134页（共页）
上表面从水底上升至表面用时30s，所以物体据液面深度：
h=vt=0.1m/s×
30s=3m，
334Pa．×
3m=3gh=1.0×
10×
kg/m10×
10N/kgp=ρ4N；
（1）物体在露出水面前受到水的浮力是10答：
4N；
2×
10
（2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是33；
10（3）物体的密度是34Pa．3×
10（4）物体在水底时，上表面受到水的压强是【点评】此题是一道力学综合题，熟练运用阿基米德原理、液体压强公式、密度公式；
准确分析图象中的信息，方可解答此题．
2，内装40N，底面积0.01m的水，3．如图所示，放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N水深0.15m．现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中（水未溢出，铜块未接触容器底部）．求：
【考点】浮力的利用；
【专题】压强和浮力．
p=求压力大小；
求出压强，再利用1）利用液体压强公式p=ρgh【分析】
V=求出物体的体积，再利用F=ρgV排求得浮力大小，则F=G
（2）利用﹣F；
浮浮
p=求得压强．（3）分析地面所受压力和受力面积，利用【解答】解：
3×
ρgh=1000kg/m0.15m=1500Pa
（1）∵p=
p=∵20.01m×
∴F=pS=1500Pa=15N；
==1.78kgm=∵
（2）G=mg∴
4310V=×
ρ∵==∴=2﹣m33F∴=2N4m×
10=1000kg/mgV﹣×
2=ρ水排浮∵F=G﹣F
浮∴F=G﹣F=17.8N﹣2N=15.8N浮（3）F=（G+G+G）﹣F
铜容地水第12页（共34页）
=（10N+40N+17.8N）﹣15.8N
=52N
=p=∴=5200Pa
（1）铜块未放入水中时，容器底部受到水的压力是15N；
（2）铜块完全浸没于水中后，弹簧测力计的示数是15.8N；
（3）铜块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是5200Pa．
【点评】本题也可以把水、容器看成一个整体来研究，做这种大题时要心静，想着把大题变成一个一个的小题来突破．
10kg/m．如图所示，一边长为10cm的立方体木块，密度是ρ=0.54木刚好有二分之一露出液面．（g取10N/kg），求：
①木块漂浮时的浮力？
②液体的密度是多大？
③如图，此时容器底受到液体的压强是多大？
④用手将木块缓慢压入液体中，当木块刚好全部没入液体中时，手对木块的压力是多大？
液体的压强的计算．
【分析】①已知正方体的边长，可以得到其体积；
又知木块的密度，利用密度公式变形m=ρV可求得其质量，然后利用重力公式G=mg求得其重力，再利用物体浮沉条件求得其漂浮时的浮力；
②浮力①已经求出，然后由木块的体积和木块在液体中静止时刚好有二分之一露出液面可求得木块排开水的体积，再利用F=ρgV可求得液体的密度；
排浮液③已知深度和液体的密度，利用p=ρgh可求得此时容器底受到液体的压强；
液④木块浸没时，排开液体的体积等于总体积；
已知木块排开水的体积和液体的密度，利用阿基米德原理可以得到此时木块受到的浮力；
已知木块受到的浮力和重力，两者之差就是手的压力．
3333﹣m）=1×
10①正方体体积为V=a，=（0.1m
=得，木块的质量为：
ρ由3333﹣，m=0.5kgkg/m在×
1×
1010m=ρV=0.5×
，G=mg=0.5kg×
10N/kg=5N木块的重力木块漂浮，∵∴F=G=5N；
浮
3333﹣﹣m，10101=正方体排开水的体积为②V×
×
m=0.5×
排第13页（共34页）
升级会员 