浮力實(shí)驗(yàn)和計(jì)算壓軸題

1、1. 徐亮同學(xué)在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一圓柱體，當(dāng)圓柱體下表面與水面相平時(shí)開始緩慢下降，直到與燒杯底接觸為止，如圖甲所示.（1）圓柱體的重力G= N ；（2）圓柱體浸沒在水中后所受浮力 F浮= N ；（3） 比較（b）、（c）兩圖可得：浸在同一種液體中的物體受到浮力的大小跟 有關(guān)；（4） 比較圖可得：當(dāng)圓柱體浸沒在水中繼續(xù)下沉的過程中，受到的浮力不變；（5）徐亮完成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)后，把水換成另一種液體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F與物體下降高度h的F- h圖象.那么物體浸沒在這 種液體中受到的浮力F浮二_L 實(shí)驗(yàn)表明，浸

2、在液體里的物體受到的浮力大小還跟 有關(guān)另一種液體的密度 p液= kg/m 3.【答案】（1） 6; （2） 5; （3）物體浸入液體的體積（物體排開液體的體積）;（4） c、d; （5） 4;液體的密度；0.8 x 103.【解析】試題分析：（1）根據(jù)圖a得出物體的重力大小;（2）由圖c及a根據(jù)F浮=G- F得出所受浮力的大小；（3）比較b、c兩圖的不同點(diǎn)，得出浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系;（4）根據(jù)浮力大小與排開液體體積的關(guān)系得出結(jié)論;(5) 根據(jù)物體完全浸沒時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)及其重力求出浮力;根據(jù)物體在兩種液體中排開液體的體積不變得出液體的密度.解：(1)由 a 知，G=6N(2) 由c知

3、，圓柱體浸沒在水中后所受浮力 F浮=G- F=6N- 1N=5N(3) (b)、(c)兩圖，液體的密度相同，排開液體的體積不同，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同，可知 浸在同一種液體中的物體受到浮力的大小跟物體浸入液體的體積(物體排開液體的體積) 有關(guān)；(4) c、d兩圖，圓柱體完全浸沒，下沉過程中，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，即所受浮力不變；(5) 由圖乙知，物體完全浸沒時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 2N,則F浮=G- F' =6N- 2N=4N由實(shí)驗(yàn)知，浸在液體里的物體受到的浮力大小還根據(jù)液體的密度有關(guān)；由F浮=p液gV排得，V排5N.L0X1 03kg/ro3X10N/kgp sXiON/kg則解得：P 液=0.8

4、x 103kg/m3.故答案為：(1)6;(2)5;(3)物體浸入液體的體積(物體排開液體的體積)；(4)c、d;(5) 4;液體的密度;0.8 x 103.【點(diǎn)評(píng)】此題是探究影響浮力大小的因素實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生分析圖象和數(shù)據(jù)的能力，注意 分析問題過程中控制變量法的應(yīng)用，同時(shí)要熟練掌握密度公式及阿基米德原理公式，做到 靈活應(yīng)用.2. 為了探究容器中漂浮在液面上的冰塊熔化前后液面變化情況，同學(xué)們組成興趣小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他們選用了不同質(zhì)量（mvm）的冰塊，分別放入盛有相同體積水的燒杯中，冰塊熔 化前后液面變化情況如圖13 （a）、（b）所示。然后他們又將相同質(zhì)量的冰塊放入盛有相同 體積的不同液體中重復(fù)

5、實(shí)驗(yàn)（？乙？甲？水），冰塊熔化前后液面變化情況如圖（c）、（d）所 示，圖中hiV h2。請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的現(xiàn)象和相關(guān)條件，歸納得出初步結(jié)論。（1） 分析比較圖（a）或（b）中的現(xiàn)象及相關(guān)條件可知： 。（2） 分析比較圖（c）和2）中的現(xiàn)象及相關(guān)條件可知： 。【答案】漂浮在水面上的冰塊熔化后，水面高度不發(fā)生改變；相同質(zhì)量的冰塊漂浮在密度大于水的液體中，熔化后液面高度變大，且液體密度越大，冰塊熔化后液面上升的高 度越大?！窘馕觥吭囶}分析：（1）冰的密度小于水的密度，處于漂浮狀態(tài)，冰塊熔化后的體積正好等于它所 排開的水的體積，所以冰熔化后水面不發(fā)生變化；（2）如果冰漂浮的液體的密度大于水的密度，則當(dāng)

6、冰化成水時(shí)的體積將大于它所排開的液體的體積，液面會(huì)上升，且液體密度越 大，冰塊熔化后液面上升的高度越大?？键c(diǎn)：阿基米德原理3. （5分）（2008?連云港）為了探究物體的浮沉條件，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測(cè)力 計(jì)、量筒、燒杯、金屬塊、木塊、細(xì)線、水及其他簡單輔助器材.第一小組：探究金屬塊的下沉條件實(shí)驗(yàn)中，他們用兩種方法測(cè)量了物體受到的浮力：方法1:稱重法測(cè)量過程及示數(shù)如圖（甲）所示，則金屬塊所受的浮力為L 方法2:阿基米德原理法測(cè)量過程與示數(shù)如圖（乙）所示，則排開水的體積為mL ,根據(jù)F浮=0排=p水V排g可計(jì)算出浮力.第二小組：探究木塊上浮的條件要測(cè)量木塊浸沒時(shí)的浮力，你準(zhǔn)備選用上述兩方法

7、中的方法 （選填“ 1”或“ 2”），并簡要說明操作中還應(yīng)采取的措施： .【答案】0.2，20，2,用細(xì)針使木塊完全浸沒.【解析】試題分析：第一小組：對(duì)于下沉的物體，在水中受浮力的測(cè)量方法：稱重法Fff=G- F',測(cè)出V排利用阿基米德原理計(jì)算F浮；第二小組：對(duì)于上浮的物體，還可以測(cè)出V排利用阿基米德原理計(jì)算 F浮，注意在測(cè)量V排時(shí)，要采取“助沉法”.解：第一小組：方法一（稱重法），物體受浮力：F浮=G- F' =2.2N- 2N=0.2N;方法二（阿基米德原理法），VV 排=40mL- 20mL=20mL=20（3=20X 10-6mi，=2X 10-5mi，'F 浮

8、二 p 水V排g=1x 103kg/m3x 2X 10-5niX 10N/kg=0.2N.第二小組：要測(cè)量木塊浸沒時(shí)受的浮力，先測(cè)出V排，要用助沉法（用細(xì)針使木塊完全浸沒）， 再利用阿基米德原理計(jì)算 F浮；故答案為：0.2，20，2,用細(xì)針使木塊完全浸沒.點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)題考查了量筒的使用、彈簧測(cè)力計(jì)的使用、稱重法測(cè)浮力、阿基米德原理、 排水法測(cè)固體體積（上浮的借用助沉法），知識(shí)點(diǎn)多，但都屬于基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γy度不大.4. 小聰同學(xué)在學(xué)習(xí)了阿基米德原理時(shí)想到“物體受到浮力大小可能還跟物體的密度有關(guān) ？”“沒有天平和量筒，只用彈簧測(cè)力計(jì)和水也能測(cè)鐵塊等的密度”，他選取了兩塊體積和形狀 都相同的實(shí)心銅塊

9、和鐵塊（已知銅的密度大于鐵的密度），進(jìn)行了如圖的實(shí)驗(yàn)。（1） 步驟C中的鐵塊在水中所受到的浮力為N .（2）驗(yàn)證物體所受的浮力大小是否與物體的密度有關(guān)？小聰應(yīng)該選取圖中的步驟（填字母符號(hào)）進(jìn)行對(duì)比.根據(jù)他所選擇的幾個(gè)圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)可以知道銅塊受到 的浮力 （選填“大于”、“等于”或“小于”）鐵塊受到的浮力.由此得出物體所受的浮力火小與物體的密度 （選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）（3） 該實(shí)驗(yàn)還可以研究其他的浮力問題，按照?qǐng)D中的A、C、D步驟實(shí)驗(yàn)?？梢缘贸龅慕Y(jié)論是：液體密度一定時(shí)， 。（4） 利用本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，測(cè)得鐵塊的密度大小是kg/m 3。【答案】（1） 0.3 （2） ABCD等于 無關(guān)（

10、3）物體排開液體的體積越大，所受的浮力越大(4) 800【解析】試題分析：（1）鐵塊在水中受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和豎直向上的拉力作用， 三力平衡，根據(jù)題圖可知，步驟 C中的鐵塊在水中所受到的浮力為F浮=G-F拉=0.3N;（2）驗(yàn)證物體所受的浮力大小與物體的密度關(guān)系時(shí)應(yīng)該選取圖中的步驟ABCD進(jìn)行對(duì)比；由圖示可以知道銅塊受到的浮力為 F »=G銅-F銅拉=4.4N-3.9N=0.5N，鐵塊受到的浮力F =G鐵-F鐵拉 =4.0N-3.5N=0.5N，兩物體所受的浮力大小相等，所以可知物體所受的浮力大小與物體的密 度無關(guān)；（3）隨著鐵塊浸入水中的體積增大，鐵塊受到浮力由0.

11、3N增大到0.5N，所以當(dāng)液體密度一定時(shí)，物體排開液體的體積越大，所受的浮力越大；（4）鐵塊的質(zhì)量為m=G/g=4.0N/10/N/kg=0.4kg，當(dāng)鐵塊浸沒到水中時(shí)，所受的浮力為 0.5N,所以可求出鐵塊 的體積等于排開水的體積為：V=V排=F浮/ p水g=5X 10-5m，鐵塊的密度大小是p鐵3=m/V=800kg/m。考點(diǎn)：浮力；密度的測(cè)定5 為了測(cè)出普通玻璃的密度，小明同學(xué)利用一個(gè)普通玻璃制成的小瓶、一個(gè)量筒和適量的水，做了如下的實(shí)驗(yàn)：（1）在量筒內(nèi)倒入40cm的水（如圖甲所示）；（2） 讓小瓶口朝上漂浮在量筒內(nèi)的水面上（如圖乙所示），此時(shí)水面與80cm刻度線相平;（3）讓小瓶口朝上

12、沉沒在水中（如圖丙所示），這時(shí)水面與60cm刻度線相平.根據(jù)以上測(cè)出的數(shù)據(jù)可知：小瓶漂浮在水面時(shí)，它排開水的體積是cm 3；小瓶的質(zhì)量是 g ;制造小瓶的玻璃的體積是 cm 3;制造小瓶的玻璃的密度是 kg/3cm 。【答案】40 40 20 2 X103【解析】試題分析：由乙甲知，瓶子漂浮時(shí)水面到達(dá)的刻度為80cm，則排開水的體積為 V排=80cmi-40cm3=40cn1； 又因?yàn)槠。?G=F浮=p水gV 排=1.0 X 103kg/m X 10N/kgX 40X 10-6m=0.4N，所以，小瓶的質(zhì)量 m=G/g=4g 由丙圖知道小瓶口朝上沉沒在水中時(shí)水面與60cm刻度線相平，貝u

13、排開水的體積即是制作小瓶的玻璃的體333, ,333積 V=80cmr60cm =20cm,則制造小瓶的玻璃的密度是 p =m/V=4g/20cm=2X 10 kg/ cm考點(diǎn)：量筒的使用密度公式漂浮的條件6. （8分）小青和小紅都想測(cè)量某種液體的密度。（1）小青的方法是：首先將天平放在水平桌面上，并將游碼移至標(biāo)尺的零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央刻度線左側(cè)，她應(yīng)向 （選填“左”或“右”）側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母，直至指針指在分度盤中央刻度線。收集數(shù)據(jù)： 向瓶中倒入適量液體，用天平測(cè)出瓶和液體的總質(zhì)量m=g,如圖甲所示； 將瓶中的部分液體倒入量筒中，用天平測(cè)出瓶和剩余液體的質(zhì)量m,如圖乙所示； 用量筒

14、測(cè)出倒入液體的體積 V=mL圖丙所示。由以上數(shù)據(jù)可以得到液體的密度p液=g/cm。（寫出具體數(shù)值）（2）小紅用水、石塊（密度大于被測(cè)液體密度）、燒杯、彈簧測(cè)力計(jì)也測(cè)到了該液體的密度，如圖所示（p水為已知）： 用細(xì)線系住石塊，并掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，測(cè)得其重力為G,如圖甲所示； 用彈簧測(cè)力計(jì)拉住石塊使其浸沒在水中，測(cè)得拉力為Fi,如圖乙所示； 用彈簧測(cè)力計(jì)拉住石塊使其 待測(cè)液體中，測(cè)得拉力為F2。由以上數(shù)據(jù)可以得出液體密度的表達(dá)式p液=，石塊密度的表達(dá)式p石=（用本次實(shí)驗(yàn)收集到的物理量表達(dá)，水的密度用p 水表達(dá)）。（3）從實(shí)驗(yàn)操作的簡單、方便這個(gè)角度來看 （選填：“小青”或“小紅”）的方法更好?！敬?/p>

15、案】（1）右33.4 20 0.8（2）浸沒GF2GF,GGF,水（3）小紅【解析】試題分析：（1）將天平放在水平桌面上，并將游碼移至標(biāo)尺的零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針偏向 分度盤中央刻度線左側(cè)，說明左側(cè)重于右側(cè)，她應(yīng)向右側(cè)調(diào)節(jié)平衡螺母，直至指針指在分度盤中央刻度線。瓶和液體的總質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼質(zhì)量33.4g，量筒測(cè)出倒入液體的體積 20mL 液體的密度 p 液=m/v=（33.4g-17.4g）/20cm 3=0.8g/cm3（2）用彈簧測(cè)力計(jì)拉住石塊使其浸沒在待測(cè)液體中；石塊使其浸沒在水中，測(cè)得拉力為 Fi,則石塊在水中的浮力為 G- Fi,可以求石塊的體積 V 空水 口1，石塊浸沒在待測(cè)

16、液體中，測(cè)得拉力為則在待測(cè)液體中受到的浮力為G-F2，根據(jù)阿基米德原理公式，待測(cè)液體的密度為F浮液G F2VgG R 水（3）小紅操作簡單考點(diǎn)：固體密度的測(cè)量7 同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)“阿基米德原理”這節(jié)課上仔細(xì)觀察了老師所做的演示實(shí)驗(yàn)（如圖甲所示）課后復(fù)習(xí)時(shí)物理興趣小組的同學(xué)們，經(jīng)過反復(fù)的思考、討論，提出了對(duì)該實(shí)驗(yàn)的改 進(jìn)意見，并動(dòng)手制作出了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中A、B為兩個(gè)規(guī)格相同的彈簧秤，C為重物，D為薄塑料袋（質(zhì)量不計(jì)），E是用廢棄的大號(hào)飲料瓶、帶孔橡皮塞以及彎曲玻管自 制的溢水杯，杯中加人紅色的水，F(xiàn)是升降平臺(tái)（搖動(dòng)手柄，可使平臺(tái)高度緩慢上升、下降）， G為鐵架臺(tái).（1）實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們逐漸調(diào)

17、高平臺(tái) F，使重物浸入水中的體積越來越大，觀察到彈簧秤 A的示數(shù) 彈簧秤B的示數(shù)（選填“增大”、“減小”或“不變”）。比較彈簧秤A的示數(shù)變化量和彈簧秤B的示數(shù)變化量，它們的大小關(guān)系是 （迭填“”、“ <”或“=”）。（2）通過分析，你認(rèn)為應(yīng)提醒興趣小組的同學(xué)在操作時(shí)要注意什么問題？（請(qǐng)寫出兩條） ；_ 。_對(duì)比圖甲、圖乙的兩組實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)與原實(shí)驗(yàn)比較有哪些優(yōu)點(diǎn)？（請(qǐng)寫出三條） ；_ ;_ 。【答案】（1）減小、增大、二（2） ?合理均可（3）方便操作、誤差小、更直觀等【解析】試題分析：（1）重物浸入水中的體積越大，它受到的浮力也就越大，彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)就越小。重物排開的水越多，彈

18、簧測(cè)力計(jì) B的示數(shù)越大。根據(jù)阿基米德原理，浸在液體中 的物體所受到的浮力，等于它排開液體所受到的重力，重物受到的浮力增大多少，彈簧測(cè) 力計(jì)A的示數(shù)就變化多少，彈簧測(cè)力計(jì) B的示數(shù)也就變化多少。所以兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) 的變化是相同的。（2） 玻璃彎管與塑料瓶連接的地方不能漏水重物未浸入水中時(shí)，水面與溢水口相平（3）改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)操作更方便，不需要多次用彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行測(cè)量 改進(jìn)前，由于水桶內(nèi)的水不能全部倒盡，存在一定的誤差 改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀，不需要進(jìn)行計(jì)算推理考點(diǎn)：阿基米德原理8小紅在洗蘋果時(shí)逐漸向盆中加水，看到如圖所示的情景：（1） 比較甲乙兩圖可知： 圖中蘋果受到的浮力較大，從乙圖可以判

19、斷蘋果的密度 （選填“大于”、“等于”或“小于）水的密度。（2） 分析乙丙兩圖可知：浮力大小與容器中水的多少（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）(3) 小紅又拿來一個(gè)裝水的大量筒，水的體積為 V,借助這個(gè)量筒測(cè)出了蘋果的密度: 在丙圖中，她輕輕取出蘋果，將量筒中的水倒入盆中，當(dāng)盆中的水被填滿時(shí)，量筒中剩 余水的體積為V 小紅用針把蘋果完全壓入盛滿水的盆中，水從盆中溢出后，再取出蘋果，并繼續(xù)將量筒中的水倒入盆中，當(dāng)盆中的水再次被填滿時(shí)，量筒中剩余水的體積為V3o 蘋果密度的表達(dá)式：P二 o(4) 如果把丙圖中的水換成鹽水，蘋果靜止時(shí)，露出液面的體積將 (選填“變大”、“不變”或“變小”)?！敬鸢浮緽小于、

20、無關(guān)、(V-V2)p 水/ (V2-V3)、變大【解析】試題分析：(1)比較前兩圖，液體的密度不變，蘋果排開水的體積增大，蘋果受到的浮力 增大；蘋果漂浮在水面上，蘋果的密度小于水的密度.(2) 后面兩圖可知，液體的密度不變，排開水的體積不變，蘋果受到的浮力不變，所以浮 力大小跟容器內(nèi)水的多少無關(guān).(3) 蘋果放在水中，蘋果漂浮在水面上，所以，蘋果的質(zhì)量:蘋果的體積為：V蘋果的密度為:M V2）水V2 V3(4) 蘋果漂浮的液面上，物體的重一定，受到的浮力相等，鹽水的密度大，蘋果排開鹽水 的體積小，露出液面的體積將變大?？键c(diǎn)：固體的密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)；阿基米德原理；物體的浮沉條件及其應(yīng)用.點(diǎn)評(píng)：測(cè)量固

21、體密度時(shí)一定要想法測(cè)量物體的質(zhì)量和體積.測(cè)量固體質(zhì)量的方法：用天平測(cè)量質(zhì)量；用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量重力求質(zhì)量；利用漂浮條件和 阿基米德原理求重力，再求出質(zhì)量.測(cè)量固體體積的方法：量筒測(cè)量體積，阿基米德原理測(cè)量體積；同體積的水等效替代的方法.9. 一圓筒形容器內(nèi)裝有水，豎直放置在水平桌面上，筒內(nèi)底面積為100cm 彈簧測(cè)力計(jì)上掛一金屬塊，手提彈簧測(cè)力計(jì)讓金屬塊有 丄的體積浸入水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是|56N,此時(shí)水深為11.5cm,如圖甲所示；當(dāng)把金屬塊沒入水中靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是 5.5N，如圖乙所示.求：(1) 金屬塊的密度.(2) 金屬塊的體積.(3) 容器內(nèi)水的質(zhì)量.(g=10N/

22、kg)【答案】(1 )金屬塊的密度為3.2 x 103kg/m3.(2) 金屬塊的體積為2.5 X 10 4m.(3) 容器內(nèi)水的質(zhì)量為0.95kg .【解析】試題分析：(1) (2)根據(jù)圖象分析出物體的重力和完全浸沒時(shí)的拉力，根據(jù)公式F浮=G F列出等式；兩式聯(lián)立分別求得金屬塊的體積和密度；(3) 當(dāng)金屬塊有體積沒入水中時(shí)，水深為11.5cm,將此時(shí)水的體積減去金屬塊排開的水的體積，即為容器內(nèi)水的體積，然后利用密度公式求得水的質(zhì)量.解：(1)當(dāng)金屬塊有半體積沒入水中時(shí)，金屬塊受3個(gè)力而處于平衡狀態(tài)：5F拉+F浮=0物,已知F拉=6N, F浮=p水gV物， G物=厲1物g= p物gV物，當(dāng)金屬

23、塊全部沒入水中時(shí)，金屬塊也受 3個(gè)力而處于平衡狀態(tài)：F和+F孑G物，已知F拉=5.5N，F(xiàn)導(dǎo)=p水gV物， 由可得,6N 5.5N=p水gV物p水g-；-V物，代入數(shù)值可得V物=2.5 X 10 4m,(2) 把V物=2.5 X 10 4m，代入可得卩和+F孑G物，解得p物=3.2 X 103kg/m3,(3) 當(dāng)金屬塊有體積沒入水中時(shí)，水深為11.5cm,由p=可得，Vm水=p 水V水=1.0 X 103kg/m3x( 100X 10 4mx 0.115m 盤X 2.5 X 10 4m)=0.95kg .E>答：(1)金屬塊的密度為3.2 X 103kg/m3.(2) 金屬塊的體積為2

24、.5 x 10 4m.(3) 容器內(nèi)水的質(zhì)量為0.95kg .【點(diǎn)評(píng)】此題是一道有關(guān)浮力知識(shí)的計(jì)算題，同時(shí)涉及到了有關(guān)固體壓強(qiáng)和密度的計(jì)算，此題有一定的拔高難度，屬于難題.10. 學(xué)完“浮力”知識(shí)后，小芳同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng).(p水=1.0 X 103kg/m3)(1) 她選取一質(zhì)量為750g、體積為1250cm長方體木塊，讓它漂浮在水面上，如圖甲所示.求 木塊受到的浮力.(2) 取來規(guī)格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母質(zhì)量為50g，將螺母逐個(gè)放置在 漂浮的木塊上.問：放多少只螺母時(shí)，木塊剛好浸沒在水中？(3) 她又用彈簧測(cè)力計(jì)、一只螺母做了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)，彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)的示數(shù)為

25、0.4N 求合金材料的密度.【答案】(1)木塊受到的浮力7.5N;(2) 放10只螺母時(shí)，木塊剛好浸沒在水中；(3) 合金材料的密度 5X 103kg/m3.【解析】試題分析：(1)木塊漂浮，此時(shí)木塊受到的浮力等于木塊本身的重力，已知木塊質(zhì)量，利用F浮=G=m計(jì)算；(2) 已知水的密度和木塊的體積，根據(jù)阿基米德原理F浮=G排可以計(jì)算出木塊完全浸沒在 水中時(shí)受到的浮力，再根據(jù)平衡條件計(jì)算出需要的螺母的重力，最后計(jì)算個(gè)數(shù)；(3) 已知螺母質(zhì)量和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，利用 F浮=G- F'計(jì)算出浮力，再根據(jù)阿基米德原 理F浮=p水gV排計(jì)算出體積，最后根據(jù)p=計(jì)算密度.解：(1)木塊漂浮，由F

26、s=G得，木塊受到的浮力：F s=G木=m g=750X 10 kgX 10N/kg=7.5N;(2)木塊完全浸沒.由阿基米德原理得，此時(shí)木塊受到的浮力：F浮'=G排=p水gV排=p水gV木=1.0 X 103kg/m3x 10N/kgX 1250X 106m=12.5N,螺母的重力為：G螺母總=卩浮'-G木=12.5N- 7.5N=5N,G鰹密總-5N50X1 C_3kgXlQNAg螺母的個(gè)數(shù)為:=10 只;(3)螺母完全浸沒在水中，由F浮=G- F'得,螺母受到的浮力： F浮螺母=G螺母 F' =0.5N- 0.4N=0.1N,螺母的體積：V螺母=丄.=10

27、-5吊,心水呂 1.0X10Jkg/m3X10NAg由p二空得，合金材料的密度：P合金合金耳"0魅=5X io3kg/m3.何*10-啼答：(1)木塊受到的浮力7.5N ;(2) 放10只螺母時(shí)，木塊剛好浸沒在水中；(3) 合金材料的密度 5X 103kg/m3.【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查了重力的計(jì)算、浮力的計(jì)算(阿基米德原理、漂浮條件)密度的計(jì)算，知識(shí)點(diǎn)多，尤其是(2)中的判斷木塊的平衡狀態(tài)，木塊是由于螺母才完全浸沒在水中, 但木塊本身也有一定重力，此時(shí)，F(xiàn)浮=G*+G螺母，在計(jì)算過程中單位要統(tǒng)一.11. 物體A的體積是2XlO3m，將它放入水中，露出水面的體積是整個(gè)體積的四分之一， 物

28、體下表面距液面0.15m,如圖所示.(g取10 N/kg )求：(1) 物體A所受的浮力是多少？(2) 物體A的密度是多大？(3)物體下表面受到的液體壓強(qiáng)有多大?(4) 在A上放一個(gè)多重的物體可以使 A剛好全部浸入水中?【答案】(1)物體A所受的浮力是15N;(2) 物體 A的密度是0.75 x 103kg/m3;(3) 物體下表面受到的液體壓強(qiáng)有 1.5 xi03Pa；(4) 在A上放一個(gè)5N重的物體可以使A剛好全部浸入水中.【解析】解：(1)物體排開水的體積：v排=v日球-v露刊球丄x 2x 10 F=1.5 x 10卞，物體受到的浮力:=1 x 103kg/m3x 1.5 x 103mx

29、 10N/kg =15N;(2)v物體漂浮在水面上,.°.F 浮=0,即:-p 物=3=4水丄 x 1x 103kg/m3=0.75 x 103kg/m3；(3) 物體下表面受到的壓強(qiáng):P=p gh =1.0 x 103kg/m3 x 10N/kg x 0.15m=1.5 x 103Pa；(4) 物體剛?cè)胨砰_水的體積：v 排'=v=2x 10 m,此時(shí)物體受到的浮力：F浮 =p水v排 g=1 x 103kg/m3x 2x 103mx 10N/kg=20N;TF 浮=G+G物體A的重：G=F 浮G=20N- 15N=5N答：(1)物體A所受的浮力是15N;(2) 物體 A

30、的密度是0.75 x 103kg/m3;(3) 物體下表面受到的液體壓強(qiáng)有 1.5 x 103Pa；(4) 在A上放一個(gè)5N重的物體可以使A剛好全部浸入水中.【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、阿基米德原理、漂浮條件、液體壓強(qiáng)公 式、同一直線上力的合成的掌握和運(yùn)用，知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，是一道力學(xué)綜合題，要求 靈活運(yùn)用各個(gè)公式.12 如圖所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上方連有正方體木塊A,容器側(cè)面的底部有一個(gè)由閥門B控制的出水口，當(dāng)容器中水深為20cm時(shí)，木塊A有3/5的體積浸在水中， 此時(shí)彈簧恰好處于自然狀態(tài)，即沒有發(fā)生形變(已知水的密度為1.0 xi03kg/m3,不計(jì)彈簧所受

31、的浮力，g取10N/kg)(1) 求此時(shí)容器底部受到水的壓強(qiáng)；(2) 求木塊A的密度；(3) 先向容器內(nèi)緩慢加水，直至木塊 A剛好完全浸沒在水中，此時(shí)彈簧對(duì)木塊的作用力為Fi,再打開閥門B緩慢放水，直至木塊A完全離開水面時(shí)，再關(guān)閉閥門B,此時(shí)彈簧對(duì)木塊 A的作用力為F2,求Fi與F2之比?！敬鸢浮?1) 2X 103Pa；(2) 0.6 x 103 kg/m3 ; (3) 2/3【解析】試題分析：(1)彈簧恰好處于自然狀態(tài)時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)：P=p gh=103kg m-3 X 10N/kgX 0.2=2 X 103Pa；(2)當(dāng)彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)， G木=卩浮，即p木Vg=p水3/5V

32、g，所以p木=0.6 x 103 kg/m3 ；(3) A完全浸沒時(shí)，G木+ F1=F1浮，R=2/5 p水Vg=2/3G木，當(dāng)A完全露出時(shí)，F(xiàn)2=S 故R/F2=2/3考點(diǎn)：壓力和壓強(qiáng)；浮力13. (6分)如圖所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重 6N,底面積100cm2，彈簧測(cè) 力計(jì)的掛鉤上掛有重為27N的金屬塊，現(xiàn)將金屬塊浸沒在水中，容器內(nèi)水面由20cm上升到 30cm (g 取 10N/kg ， p 水=1.0 x 10kg/m)。求：(1) 金屬塊未放入水中時(shí)(如圖甲)，容器底部受到的水的壓強(qiáng)；(2) 金屬塊浸沒在水中靜止后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；(3) 金屬塊浸沒在水中(未與底部接觸，

33、如圖乙)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。【答案】(1) 2x 103pa(2) 17N(3) 3.6 x 103pa【解析】試題分析：(1)最初水的深度h=20cm=0.2m容器底部受到的水的壓強(qiáng)：p=p水 333gh=1.0 x 10 kg/m x 10N/kg x 0.2m=2x 10 Pa ; ( 2 ) 由圖 可知，水面升高 的高度 h=0.3m-0.2m=0.1m， 金屬塊受到的浮力：F浮=p水gV排=p 水gS容oOA Q h=1.0 x 10 kg/m x 10N/kgx 100x 10-m x 0.1m=10N;所以測(cè)力計(jì)的示數(shù) F 示=G-F 浮=27N-10N-17N ;( 3 ) 容

34、器中水的重：G水=p 水gV水=p 水gh£容=1.0 x 103kg/m3x 10N/kgx 0.2mx 100x 10-4ni=20N,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng) p=F/S= (G容+G水+F浮) /S= (6N+20N+10N /100 x 10竊=3.6 x 103Pa；【考點(diǎn)定位】壓力和壓強(qiáng)；浮力14. (5分)如圖所示，水平桌面的正中央放著三個(gè)底面積均為 500cm的薄壁容器，容器內(nèi) 裝有適當(dāng)?shù)乃趫A柱形的乙容器中放入一個(gè)密度為 0.6 x 103kg/m3，體積為1dmi的木塊漂浮在水面，現(xiàn)用力F將木塊剛好壓沒于水中靜止，水未溢出。求:(1) 靜止時(shí)所施加的壓力F的大??；(2

35、) 乙容器中木塊被壓沒后和沒有放入木塊時(shí)相比水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加了多少？(3) 若也將木塊壓沒于甲、丙兩容器中(木塊未觸底、水未溢出)，靜止時(shí)判斷三容器中 水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量的大小關(guān)系?！敬鸢浮?1)4N; (2) 200Pa；( 3)甲最小，丙最大【解析】試題分析：(1)木塊所受到的浮力為 F浮=卩水gV排=1.0 x 103kg/m3x 10N/kg x 1 x 10-3m=10N, 物體的重為 G物=卩物gV物=0.6 x 103kg/m3 x 10N/kg x 1 x 10-3m=6N,所以施加的壓力 F的大小 為F=F浮-G物=10N-6N=4N ( 2)壓力的變化量為R=1

36、0N,所以壓強(qiáng)的變化量為R=10N/5x10-2m=200Pa (3)甲水面上升的高度最小，壓強(qiáng)變化最小，丙水面上升的高度 最大，所以壓強(qiáng)變化最大?！究键c(diǎn)定位】壓強(qiáng)與浮力的計(jì)算15如圖所示，用細(xì)繩系住體積為 3x10-4m的物體A,使它豎直下垂且全部浸入水中靜止， 此時(shí)繩子的拉力是1.5N，容器和水的總質(zhì)量是0.7kg，容器與水平桌面的接觸面積是100cm2。(p 水=1.0 x 103kg/ m3，g=10N/kg)求：(1) 物體A受到的浮力；(2) 物體A的密度;(3) 容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)【答案】(1) 3N; (2) 1.5 x 103kg/m3; (3) lOOOPa【解析】試題分析：

37、(1)物體 A受到的浮力：F浮=卩水gV排=1.0 x 103kg/m3x 10N/kgX 3x 104m=3N(2)由于物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，則 G=F浮+F拉=3N+1.5N=4.5N,質(zhì)量為4333m=G/g=4.5N/10N/kg=0.45kg ;則物體的密度 p A=m/V=0.45kg/ 3X 10- m=1.5 x 10 kg/m ; (3) 容器內(nèi)水和容器的重力：G二m' g=0.7kg x 10N/kg=7N,以容器、水以及物體作為整體研究， 受力平衡，桌面受到的壓力大小為：F=G +F浮=7N+3N=10N所以容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)：p=F/S=10N/100x 1

38、0-4m=1000Pa。【考點(diǎn)定位】壓強(qiáng)；浮力的計(jì)算16. (6分)如圖甲所示，水平桌面上放置底面積為 100亦、質(zhì)量為500g的圓筒，筒內(nèi)裝 有20cm深的某液體彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛底面積 60亦、高為10cm的圓柱體，從液面逐漸浸 入直至完全浸沒，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F隨圓柱體浸入液體的深度h的變化關(guān)系如圖乙所示：(可以忽略圓筒的厚度，過程中液體始終沒有從筒中溢出)，g取10N/kg，求：(1) 圓柱體完全浸沒時(shí)受到液體的浮力是多少？(2) 筒內(nèi)液體密度是多少？(3) 當(dāng)圓柱體完全浸沒時(shí)，圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少？【答案】(1) 4.8N(2) 0.8 x 103kg/m3(3) 2.58 x 10

39、3Pa【解析】試題分析：(1)由圖象知，當(dāng)h=0時(shí)，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于圓柱體的重力， 所以G=F=18N 當(dāng)h> 10cm時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變，說明此時(shí)浮力不變，圓柱體完全浸沒，此時(shí)F示=13.2N;所以 F浮=G F 示=18N 13.2N=4.8N;(2)物體排開液體的體積 V排=V物=60X 10X 106m=6X 104m由F浮=p液gV排得：液F 浮44fN0.8 103kg/m3V排g 6 10 4m3 10N/kg(3)液體的質(zhì)量 m液=p 液V液=0.8 X 103kg/m3x 100X20X 10-6m=1.6kg圓筒對(duì)地面的壓力 F'= (m液+m筒)g+G

40、物F 拉=(1.6kg+0.5kg ) X 10N/kg+18N 13.2N=25.8N【考點(diǎn)定位】浮力壓強(qiáng)計(jì)算17. (6分)底面積為S0的圓柱形薄壁容器內(nèi)裝有密度為 p 0的液體，橫截面積為S的圓柱 形木塊由一段非彈性細(xì)線與容器底部相連，且部分浸入液體中，此時(shí)細(xì)線剛好伸直，如圖19所示，已知細(xì)線所能承受的最大拉力為 T,現(xiàn)往容器中再緩慢注入密度為 p 0的液體，知 道細(xì)線剛好被拉斷為止，請(qǐng)解答下列問題：(1) 畫出細(xì)線剛好伸直時(shí)，木塊在豎直方向上的受力示意圖；(2) 導(dǎo)出細(xì)線未拉斷前，細(xì)線對(duì)木塊拉力 F與注入液體質(zhì)量m之間的關(guān)系式；(3) 求出細(xì)線剛好被拉斷時(shí)于細(xì)線拉斷后容器中液面恢復(fù)穩(wěn)定

41、時(shí)，容器底部所受液體壓強(qiáng) 的變化量【答案】(1)（2） F二上 JSo Si p=S0【解析】試題分析：(1)細(xì)線剛好伸直時(shí)，木塊在豎直方向上受重力和浮力兩個(gè)力(2)注入液體的質(zhì)量為 m時(shí)，細(xì)線對(duì)木塊的拉力為FF=A F 浮=p ogA hSim=p oAh(ScrSi)SigF= - mSo S1當(dāng)細(xì)線剛好被拉斷時(shí)，F(xiàn)浮=G+T 液面恢復(fù)穩(wěn)定后F浮=Gp og （V 排-V 排）=Tp ogAh'S o=T【考點(diǎn)定位】物體受力分析、阿基米德原理、液體壓強(qiáng)壓力的計(jì)算18. (8分)如圖所示，水平面上有一底面積為 5.0 xl0-3m的圓柱形容器，容器中裝有質(zhì)量為0.5kg的水.現(xiàn)將一個(gè)

42、質(zhì)量分布均勻、體積為 5.0 00-5吊的物塊(不吸水)放入容器中， 物塊漂浮在水面上，物塊浸入水中的體積為4.0 X10-5m. (g取10N/kg，水的密度p水33=1.0 x 10 kg/m )(1) 求物塊受到的浮力大?。?2) 求物塊的密度；(3) 用力緩慢向下壓物塊使其恰好完全浸沒在水中(水未溢出)，求此時(shí)水對(duì)容器底的壓 強(qiáng)。【答案】(1) 0.4N; (2) 0.8 x 103kg/m3; (3) 1.1 x 103Pa【解析】試題分析： (1) 木塊受到的浮力大小F 浮水 gV排 1.0 103kg/m3 10N/kg 4.0 10-5m3 0.4N ；(2) 木塊受的重力與浮力是一對(duì)平衡力 F浮G木木gV木，木塊的密度木旦廠 0.8 103kg/m3 ；gV木 10N/kg 5.0 10 m3(3) 設(shè)未放入木塊時(shí)，容器中水的深度為h，木塊完全浸沒在水中時(shí)，水位上升 h. m水水V水水sh；h叫3 0.?g3 2 0.