1、某物体在空气中称重是10N,浸没在水中称重是6.8N,求这个物体的密度?
∵G=10N,F示=6.8N,
∴F浮=G﹣F示=10N﹣6.8N=3.2N,∴V物=V排=而G=10N,故物体的质量为: m = = ρ=m/V=
= 1kg,从而可知,物体的密度为: =3125kg/m3=3.125×103kg/m3.
=
=3.2×10﹣4m3,
2、排水量为2×103t的轮船,装满货物后,在海水中受到的浮力是多大?在长江里航行时排开水的体积是多少m3?
轮船的排水量:m排=2×103t=2×106kg 根据F浮=ρ
液gv排=m排g
得F浮=2×106kg×10N/kg=2×107N 轮船的排水体积: v排=
=
=2×103m3
3、一木块体积为100cm3,密度为ρ木=0.6×103kg/m3, 求:(1)用手把木块全部按入水中时,木块受到的浮力多大?
(2)放手后木块静止时,木块受到的浮力多大?木块露出液面的体积有多大?
解:(1)木块全浸入水中时,v排=v=100cm3=1×10-4m3,
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N;
木vg=0.6×10
3kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=0.6N;
(2)木块受到的重力: G=mg=ρ
∵木块漂浮在水面上,∴木块受到的浮力: F浮′=G=0.6N,即:ρ水gV排′=1×103kg/m3×10N/kg×v排′=0.6N; ∴v排′=0.6×10-4m3,
此时木块露出水面的体积:v露=v-v排′=1×10-4m3-0.6×10-4m3=0.4×10-4m3.
4、将重为4.5N,体积为0.5dm3的铜块浸没在水中,铜块静止时受到的浮力多大?
∵铜球浸没在水中,∴V排=V球=0.5dm3=0.5×10﹣3m3 F浮=ρ
液gV排=1.0×10
3kg/m3×9.8N×0.5×10﹣3m3=4.9N>4.5N=G
所以铜球浸没在水中放手后,它将上浮,最终漂浮在水面上.根据物体的浮沉条件所以铜球静止后所受到的浮力是:F浮=G物=4.5N
5、一个质量为7.9g的实心铁球,先后放入盛有水银和水的容器中,当小球静止时,小球所受的浮力分别是多大?(ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ
由题知:ρ
水银
=13.6×103kg/m3,)
水银>ρ铁>ρ水,把实心铁球放入水银中,铁球将漂浮,此时受到水银的浮力:
F水银=G=mg=7.9×10﹣3kg×10N/kg=0.079N; 把实心铁球放入水中,铁球将下沉, V球=
=
=1cm3=1×10﹣6m3
水V排g=ρ水V球g=1×10
3kg/m3×1×10﹣6m3×10N/kg=0.01N
此时受到水的浮力:F水=ρ
6、一石块挂在弹簧测力计下,读数是1.2N,把石块浸没在水中时读数是0.7N,求: (1)石块受到的浮力多大?(2)石块的体积有多大?(3)石块的密度多大? (1)石块受到的浮力:F浮=G-F′=1.2N-0.7N=0.5N;
(2)∵F浮=ρ水gV排,
∴石块的体积:V=v排=; (3)石块的质量:
;
7、一质量为2千克的木块漂浮在水面上,测得露出水面的体积为3 ×10-3m3, 求(1)木块受到的浮力?(2)木块的体积?(3)木块的密度(g=10N/kg)?
(1)∵木块漂浮 ∴木块受到的浮力:F浮=G木=m木g=2kg×10N/kg=20N (2)∵F浮=ρ
油gV排
木块的体积:V=3×10﹣3m3+2×10﹣3m3=5×10﹣3m3 (3)木块的密度:
8、用细线吊着质量为0.79千克的铁块慢慢浸没于盛满水的烧杯中, 求(1)铁块受到的浮力?
(2)从烧杯中溢出的水的质量?(3)细线对铁块的拉力? (g=10N/kg,ρ铁=7.9×103kg/m3)
(1) F浮=ρ
33
水gV=1000Kg/m×10N/Kg×1×10m=1N
(2)从烧杯中溢出的水的质量:
(3)细线对铁块的拉力:F=G铁﹣F浮=mg﹣F浮=0.79Kg×10N/Kg﹣1N=6.9N
9、弹簧测力计下挂一体积为100cm3的物体,当物体全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为
1.7N,则这个物体受的重力为多少牛?(g=10N/kg)
当物体全部浸入水中时,受到的浮力F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=1N;
根据称重法测浮力的关系式F浮=G﹣F拉,则G=F浮+F拉=1N+1.7N=2.7N
10、把一个为89N的金属块挂在弹簧测力计下,若把金属块全部浸入水中,弹簧测力计的示数
为79N,求金属块的密度?(g=10N/kg)
金属块的质量m= G /g = 89N/10N/kg =8.9kg; 金属块受到的浮力F浮=G-F=89N-79N=10N;
由阿基米德原理得v= F浮/ρ水g = 10N /1.0×103kg/m3×10N/kg =10-3m3; 所以,金属块的密度,ρ金= m/ v = 8.9kg/10-3m3 =8.9×103kg/m3.
11、小明将一块冰放到一杯冷水中,他测出冰块露出水面体积是1.0×10-6m3,占整个冰块体积的
十分之一,同时测出了杯中水的深度为0.15m。 求:(1)水对杯子底部的压强; (2)此时冰块所受的浮力?
(3)冰块的密度?(g=10 N/kg,不考虑大气压)
解:(1)水对杯子底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa; (2)由题知:v排=9×1.0×10-6m3=9×10-6m3,
冰块受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×9×10-6m3×10N/kg=9×10-2N; (3)∵冰块漂浮,∴F浮=G=mg,
∴冰块的质量:m=G/g=F浮/g=9×10-2N/10N/kg=9×10-3kg, 冰块的体积:v=10×1.0×10-6m3=1×10-5m3, ρ冰=m/v=9×10-3kg/1×10-5m3=0.9×103kg/m3.
12.小刚自制了一个泡沫救生圈,其质量为8kg,体积为0.06 m3 。 求:(1)救生圈漂浮在水面上时,它所受到的浮力多大?
(2)当小刚躺到救生圈上面时,救生圈刚好完全浸没在水中,则小刚的重力是多少?(g=10 N/kg ) ①因为救生圈漂浮在水面上,所以F浮1=G圈=mg=8kg×10N/kg=80N.
②救生圈刚好完全浸没在水中F浮=ρgV=1000kg/m3×10N/kg×0.06m3=600N, G=F浮-G圈=600N-80N=520N.
13.一边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止后有五分之二的体积露出水面(g=10 N/kg )。
试求:(1)木块受到的浮力;(2)木块的质量;(3)木块的密度。
(1)V=(0.1m)3=0.001m3
V
排=
v=×0.001m3=6×10﹣4m3
水gV排=1×10
3kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N;
木块受到的浮力:F浮=ρ
(2)∵木块漂浮在水面上 ∴木块受到的重力:G=F浮=6N 木块的质量:(3)
;
14.有一物体质量为2kg,体积是2.3dm3, 把它浸没水中,是上浮还是下沉?(g=10 N/kg )。
物体的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N;
物体全部浸没时,物体所受到的浮力F浮=ρgv=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.3×10-3m3=23N; 因浮力大于重力,故物体在水中将上浮.
15.一轮船吃水深度为4.4m,排水量达7×103t,计算:(1)在海面下3m深处,海水对该船体产生的压强?(2)满载时船所受的浮力?(ρ
海水
=1.03×103kg/m3 ,g=10 N/kg )
(1)P=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3m=3.09×104Pa; (2)F浮=G排=m排'g=7 ×106kg×10N/kg=7×107N
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