2021年中考物理沖刺計算大題復習四-浮力計算

2021寒中考沖刺計算大題專題復習（4）

浮力計算

1.（2021九上?廣州開學考）容積為IX1073的密封簿（鐵皮體積忽略不算）鐵桶重10N,

用它裝滿密度為QSXlo+g/n/的植物油。求：（g=10N/kg,1X103kg/m3）

（1）桶內(nèi)植物油的重力；

（2）用手把這個裝滿植物油的鐵桶完全漫沒在水中，鐵桶受到的浮力；

（3）根據(jù)物體的浮沉條件，判斷放手后它在水中的浮沉情況；

2.（2020九上?重慶開學考）如圖所示，薄壁柱型容器，底面積為200cm°,高40cm,質(zhì)

量為2kg,放置在水平桌面上，里面裝有20cm深的水.木塊A的重力為24N,底面積為100cm2

高40cm,一輕質(zhì)細桿與木塊A中央固定在一起，將木塊A從底面剛好與水面接觸開始向下

移動，直至木塊A浸入水中深度為自身高度的,求：

4

（1）木塊的密度；

（2）細桿對木塊力的大??；

（3）將物體A沿豎直方向繼續(xù)向下移4cm,求此時容器對水平地面的壓強為多少.

二,A

A

3.（2020九上?大洼開學考）將體積V=0.2X10的物塊A豎直掛在彈簧測力計下，在

空氣中靜止時彈簧測力計的示數(shù)R=2.6N,將物塊A浸沒在水中，靜止時彈簧測力計的示數(shù)

為F2,如圖所示。求：

（1）物塊A浸沒在水中受到的浮力F?。?/p>

（2）彈簧測力計的示數(shù)為Fz；

（3）求物塊A的密度。

4.(2020九上?長春開學考)如圖所示，質(zhì)量為55g的新鮮雞蛋在水中下沉。向水中加鹽

并輕輕攪拌，最后雞蛋懸浮在鹽水中。問：(g取10N/kg)

(1)懸浮時雞蛋受到的浮力是多少？

(2)若雞蛋的體積是50cm3,則鹽水的密度是多少？

5.(2020九上?孝南開學考)用彈簧測力計懸掛一實心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，

如圖甲所示。從此處勻速下放物塊，直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊未與水底接觸)。

物塊下放過程中，彈簧測力計示數(shù)F與物塊下表面浸入水的深度h的關系如圖乙。g取10N/kg,

水的密度是1.OXlOlg/n?。求：

(1)物塊完全浸沒在水中受到的浮力；

(2)物塊的密度；

(3)從物塊剛好浸沒水中到h=8cm過程中，水對物塊下表面的壓強變化了多少？

6.如圖所示，木塊的體積為500cm3,質(zhì)量為300g,用細線拉著浸沒于盛水的圓柱形容器

中，容器內(nèi)水面高度為40cm。已知水的密度為1.0xl()3kg/m3,g=10N/kg。求：

(1)水對容器底的壓強；

(2)木塊受到的浮力：

(3)繩子的拉力;

(4)若剪斷繩子，待木塊靜止后，木塊受到的浮力。

7.(2020八下?蜀山期末)在探究浮力規(guī)律時，實驗小組設計了如圖所示的實驗，用細繩

通過固定在容器底部的定滑輪將木塊拉至液面下。已知木塊的質(zhì)量為120g,體積為200cm3,

且不吸收液體。圖中在木塊靜止時彈簧測力計的示數(shù)2N,不計繩重和摩擦，求：

(1)木塊受到的浮力；

(2)液體的密度；

(3)剪斷細繩，木塊再次靜止時，受到的浮力;

8.(2020八下?吉林期末)某物理興趣小組模擬航母下水，他們將一個質(zhì)量為2kg的航母

模型置于水平地面上的一個薄壁柱形容器底部，如圖所示，當加水深度為0.1m時，模型剛

好離開容器底部.求：

(1)水對容器底的壓強。

(2)航母模型浸入水中的體積。

9.(2020八下?景縣期末)如圖，將底面積為100cm2、高為10cm的薄壁柱形容器M置于電

子秤上，逐漸倒入某液體至3cm深；再將系有細繩的圓柱體A緩慢向下浸入液體中，液

體未溢出，圓柱體不吸收液體，整個過程電子秤示數(shù)m隨液體的深度h變化關系圖像如圖

乙，若圓柱體A的質(zhì)量為216g,密度為0.9g/cn?,底面積為40cm'求：

(1)容器的重力；

(2)液體的密度；

(3)圓柱體浸入液體的過程中電子秤示數(shù)不再變化時，與圓柱體浸入液體前相比液體對容

器底的壓強增加量。

10.(2020八下?和平期末)圖甲是一盛有水的圓柱形容器，現(xiàn)置于水平桌面上，容器內(nèi)水

深為0.5m，容器的底面積為0.(Mm?,圖乙是一質(zhì)量均勻的料球，密度為O/XlOMg/n?(g

取10N/kg)計算:

(1)容器中水的質(zhì)量是多少？

(2)距容器底部0.2m處A點水的壓強是多少？

(3)把塑料球放入該容器中，用了16N的力恰好使其完全浸沒在水中，塑料球的重力是多

大？

用乙內(nèi)

11.(2020八下?遷西期末)如圖所示，薄壁圓柱形容器中裝有水，水中有一個木塊被細線

系著，已知水重20N,水深0.6m,木塊的重力為32N,體積為4x10-3m3,(=

33

1.0x10kg/m,g取10N/kg)o

(1)求水對容器底面的壓強；

(2)求木塊浸沒在水中時,木塊受到細線的拉力；

(3)若容器重2N,容器與桌面的接觸面積為100cm2,當繩子斷后，木塊最終漂浮在水面上

時，求容器對桌面的壓強。

12.(2020八下?石家莊期末)如圖是一種簡易溫度計，外界溫度改變會使小球受到的浮力

發(fā)生變化而運動，進而引起懸掛于下端的金屬鏈條長度發(fā)生改變，最終小球重新懸浮于液體

的某一深度，同時指針指示溫度值。(小球體積變化可忽略，寫出計算過程)

(1)若該溫度計中小球重為0.15N,體積為30cn?,20°C時容器內(nèi)液體密度為0.9X

103kg/ni3,則小球受到的浮力大小為多少？

(2)被小球拉起的金屬鏈條的質(zhì)量是多少？

(3)若小球與金屬鏈條完全分離，則小球靜止時受到的浮力大小為多少？

13.(2020九上?長沙開學考)如圖是某科技小組從水池中勻速提起物體的裝置示意圖，每

個滑輪重力為100N,繩子所能承受的最大拉力為140N。均勻?qū)嵭恼襟w物塊的密度為2.5

X103kg/m3，邊長為20cm。已知水池底面積為600cm當該物體完全浸沒時，水池的高

度為30cm。(p*=1X103kg/m\g=10N/kg。繩重和摩擦、水對物塊的阻力均忽略不計)問：

(1)物體完全浸沒時所受浮力的大小。

(2)物體未露出水面時，人的拉力F。

(3)繩剛好被拉斷時;水池底部受到的液體壓強。

14.(2020八下?防城港期末)如圖所示，容器的底面積為5X10,用細線將正方體A

和物體B相連放入水中，兩物體靜止后恰好懸浮，此時A上表面到水面的距離為0.2m。已

知A的體積為lOXloM,所受重力為8N；B的體積為0.5X10W，水的密度p=l.0

XlO'kg/m',g取10N/kg,求：

(1)A上表面所受水的壓強

(2)A所受的浮力大小；

(3)B所受重力大??；

(4)若用剪刀把細線剪斷，正方體A和物體B靜止時，水對容器底的壓強變化了多少？

15.（2020八下?玉州期末）如圖所示，用滑輪組從H=10m深的水中勻速提起底面積為

0.04m2、高2m的實心圓柱體，該物體的密度是2.5g/cm3,在水中勻速提起該物體時，

滑輪組的機械效率為80%,繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為1100N,不計摩擦和繩

重。求：

（1）圓柱體的重力；

（2）圓柱體浸沒在水中時受到的浮力；

（3）將圓柱體勻速提升，當它上表面與水面剛好接觸時，裝置所做的額外功；

（4）判斷在提升的過程中繩子會不會被拉斷，若被拉斷，繩子被拉斷時，圓柱體留在水中

的體積。

16.（2020八下?臨渭期末）大橋施工時，要向水中沉放大量的施工構件，假設一正方體構

件被緩緩吊入水中（如圖甲）。在沉入過程中，其下表面到水面的距離h逐漸增大，隨著h

的增大，正方體構件所受浮力R,鋼繩拉力F2的變化如圖乙所示。（g=10N/kg,P,"1.0

X103kg/m3）

（1）浮力R隨h變化的圖線是圖乙中的（選填“①”或“②"）圖線，由此圖可

知正方體構件的邊長為IDo

（2）當h=3m時，構件下表面受到水的壓強是多少？

（3）構件所受的最大浮力為多少？

(4)構件的密度是多少？

17.(2019九上?深圳開學考)2015年10月5日考古學家在黃海海域發(fā)現(xiàn)甲午海戰(zhàn)沉船

“致遠艦”的消息轟動了整個考古界，隨著水下考古工作的進行，一些重要文物近日陸續(xù)出

水重見天日，關于這艘在海水中沉睡了120余年的戰(zhàn)艦是如何被打撈起的謎題也逐步解

開.現(xiàn)某課外活動小組，照此設計了如圖所示的簡單機械，模擬打撈沉船，實驗中用實心立

方體A代替沉船，已知A的體積為0.Im3,質(zhì)量為280kg(設整個過程A均為勻速直線運動

狀態(tài)，忽略鋼纜繩重及滑輪摩擦，不考慮風浪，水流等因素的影響)

(1)A完全浸沒在水中時受到的浮力是多大？(P水=1.OXlO'kg/mD

(2)若A完全浸沒在水中時，滑輪組的機械效率為60%,那么A完全打撈出水面后，岸上

鋼繩的拉力F為多大？

(3)若A完全打撈出水面后，以0.lm/s的速度被勻速提升，求岸上鋼繩拉力F的功率.

18.(2019八下?馬山期末)如圖所示重力不計的輕桿AOB可繞支點0無摩擦轉(zhuǎn)動，當把甲

乙兩物體如圖分別掛在兩個端點A、B上時，輕桿恰好在水平位置平衡，此時乙物體剛好完

全浸沒在裝有水的容器里且水未溢出，物體乙未與容器底接觸，已知輕桿長22m,支點0距

端點B的距離為1.2m,物體甲的質(zhì)量為8.28kg,物體乙的體積為0.001m)(取g=10N/kg,

忽略繩重)求：

(1)甲物體的重力；

(2)乙物體受到水的浮力；

(3)彈簧測力計的示數(shù)；

(4)乙物體的密度。

19.(2019八下?龍州期末)如圖所示的裝置是利用電子秤監(jiān)控水庫水位的模擬裝置，由長

方體A和B、滑輪組、輕質(zhì)杠杠CD,電子秤等組成。杠杠始終在水平位置平衡，已知0C:0D=l:2,

A的體積為0.015m，,A重為600N,B重為150N,動滑輪重90N,不計繩重與摩擦(P水=1.0

X10:lkg/mJ)。求：

(1)A的密度；

(2)物體A空氣中時，杠桿C端受到的拉力；

(3)水位上漲到A的上表面時，A受到的浮力；

(4)水位上漲過程中，B對電子秤的最大壓力。

20.木塊浮在水面上，若把質(zhì)量為叫的銅塊放在木塊上面，剛好能使木塊淹沒在水中，如圖

(a)所示，若把質(zhì)量為叱的銅塊懸掛在木塊下面，也能使木塊恰好淹沒在水中，如圖(b)

所示，求必與叱的比值，(已知銅的密度為8.9X10；'kg/m")

21.張老師在研究浮力產(chǎn)生原因時，做了如下實驗，下圖是由容器A和B構成的連通器，B

容器底的中間部分有一個面積為80cm?方形孔，將密度為0.6g/cm3、邊長為10cm的正方體

木塊放在B容器中，且把容器底的正方形孔密合覆蓋,然后向B容器緩慢注入15cm深的水，

發(fā)現(xiàn)木塊沒有上浮，靜止在B容器底部。

(1)求B容器中水對木塊壓力的大小和方向(g=10N/kg)；

(2)為使B容器中的木塊上浮，至少需要在A容器中注入距離B容器底多深的水？

22.（2018八下?荔灣期末）如圖，是一個太陽能淋浴器儲水箱的示意圖。主要由一個圓柱

形金屬水桶、一個壓力傳感開關和一個長方體K組成，其中長方體通過細繩與壓力傳感開關

相連。

壓力傳感開關的作用是：當它受到繩子豎直向下的拉力達到10N時閉合，控制水泵從進水口

開始向桶內(nèi)注水，此時，水面剛好與長方體K的下表面相平，水桶內(nèi)儲水高度為儲=8cm；當

它受到繩子的拉力等于6N時斷開，水泵停止向桶內(nèi)注水，此時，水剛好浸沒長方體K的上

表面，水桶內(nèi)儲水高度為h2=40cm。已知圓柱形水桶的底面積為0.5H?.求：（P水=1X

103kg/m3,g=10N/kg）

（1）水泵開始注水時，水桶內(nèi)儲水的質(zhì)量是多少？

（2）水泵開始注水時，水對水桶底部的壓強是多少？

（3）水泵停止向桶內(nèi)注水時，長方體K受到的浮力是多少？

（4）長方體K的密度是多少？

答案部分

1.【答案】（1）桶內(nèi)植物油的重力：G=mg=PVg=O.8X103kg/m3X1X10-2m3X10N/kg=80N；

（2）鐵桶受到的浮力F浮MPisgVwJXlO'kg/i^XlON/kgXlXlOTm3=100N.

（3）鐵桶和植物油的總重力為:G&=Gtl6+G=lON+8ON=9ON；

因為F浮力與總，所以放手后油桶先上浮后漂浮。

G

2.【答案】（1）解：木塊的密度為：P=三=春=…3=0.6X103kg/m3

VV10N/kgx40xi00xl06m3

（2）解：木塊A浸入水中深度為自身高度的;，此時受到的浮力為：F^PgV推=1.0X

4

103kg/m3X10N/kgX0.003m=30N；

此時的木塊受到三個力的作用：豎直向上的浮力、豎直向下的重力和細桿產(chǎn)生的力,故細桿

產(chǎn)生的力為：F=F浮-G=30N-24N=6N；

（3）解：將物體A沿豎直方向繼續(xù)向下移4cm,此時受到的浮力為：F's?=PgV加=1.0X

103kg/m3X10N/kgX0.0034m=34N,

整個裝置產(chǎn)生向上34N的浮力，則物體會對整個裝置產(chǎn)生34N向下的壓力；

水的重力為：G*=PgV水=1.OXlO'kg/m'X10N/kgX0.004m=40N；

容器的重力為：G^mg=2kgX10N/kg=20N；

則對地面的總壓力為：F'=34N+20N+40N=94N；

容器對水平地面的壓強為：P=g=4700Pa.

S0.02m4

33

3.【答案】（1）解：物塊A浸沒在水中受到的浮力=P^gVflf=lx10kg/mxlON/kgx

0.2x10-3m3=2N

答：物塊A浸沒在水中受到的浮力F浮為2No

⑵解:彈簧測力計的示數(shù)F*F浮=2.6N-2N=0.6N

答：彈簧測力計的示數(shù)為艮為0.6N。

（3）解：計算A的質(zhì)量m=-==0.26kg

910N/kg°

則A的密度為p=?=°,26?=1.3X103kg/m3=1.3g/cm3

VO.2xlO3m3o,O'

答:塊A的密度1.3g/cn?。

4.【答案】（1）解：雞蛋懸浮在鹽水中，所受浮力等于重力F浮=G=mg=55X10TkgX

10N/kg=0.55N

答：懸浮時雞蛋受到的浮力是0.55N

（2）解：雞蛋的密度0，她=港=怒鬻=l.lX103kg/m3

因為雞蛋懸浮在鹽水中，所以P曲水=P"第=1.IX10'kg/m3

答：若雞蛋的體積是50cm3,則鹽水的密度是l.lXl（）3kg/m3

5.【答案】（1）解：由圖乙可知，物塊未浸入水中即深度為。時，測力計的拉力即為物體

的重力，則G=F最大=18N

物體浸入水中后受到浮力，則拉力減小，當拉力不變時說明物體已全部浸沒在水中，物塊完

全浸沒在水中受到的浮力為F浮=G-T=18N-ION=8N

答：物塊完全浸沒在水中受到的浮力為8N

（2）解：根據(jù)阿基米德原理可得物體的體積為V="

p水g

根據(jù)密度公式及重力與質(zhì)量間的關系，可知物塊的密度為p物=￡=關p次=^x

103kg/m3=2.25x103kg/m3

答：物塊的密度為2.25x103kg/m3

（3）解：從物塊剛好浸沒水中時h°=4cm,到h=8cm過程中物塊下表面向下運動距離變化為

4%=%—%=0.08m—0.04m—0.04m

則水對物塊下表面的壓強變化量為4p==1x103kg/m3xlON/kgx0.04m=

400Pa

答：從物塊剛好浸沒水中到h=8cm過程中，水對物塊下表面的壓強變化了400Pa。

6.【答案】（1）解：水對容器底的壓強p=p次g4=l.Oxl（）3kg/m3xlON/kgxO.4m=

4x103Pa

答：水對容器底的壓強為4X103Pa

（2）解：木塊在水中完全浸沒，其排開水的體積等于自身體積"推="次=500cm3=500x

10-6m3=5x10-4m3

木塊受到的浮力F浮=p水gV推=1,0x103kg/m3xlON/kgx5x10-4m3=5N

答：木塊受到的浮力為5N

（3）解：木塊的重力=m^g=0.3kgxlON/kg=3N

木塊受到豎直向下的重力、繩對其向下的拉力、豎直向上的浮力，三力作用下木塊處于靜止

狀態(tài)，故繩子的拉力F拉=F浮一G次=5N-3N=2N

答：繩子的拉力為2N

（4）解：若剪斷繩子，木塊靜止后會在水面上漂浮，此時它所受的浮力和自身重力為一對

平衡力，大小相等，此時所受浮力F浮'==3N

答：若剪斷繩子，待木塊靜止后，木塊受到的浮力為3N。

7.【答案】⑴解:木塊的重力G=mg=0.12kgX10N/kg=1.2N

對木塊進行受力分析知，木塊受到的?。篎浮=G+F拉=1.2N+2N=3.2N

答：木塊受到的浮力3.2N；

（2）解：木塊浸沒時，排開液體的體積\，排=V=200cm，=2X10'n?

由戒/幽知道，液體的密度33

F―pp==z”3"—4—3=1.6x10kg/m

6廠**廠gV排gVK10N/kgx2xl0-m0

答:液體的密度L6Xl（）3kg/m3

（3）解：由題意知，木塊完全浸沒時所受的浮力大于自身的重力，所以剪斷細繩后木塊將

上浮，最終漂浮在液面上。即再次靜止時，受到的浮力等于木塊自身的重力，即F浮'=G=1.2N

答：剪斷細繩，木塊再次靜止時，受到的浮力L2N。

8.【答案】⑴解：p=P水gh=L0X10%g/m3xl0N/kgX0.1m=103pa

（2）解：F浮=P水gVtt=G=mg

1.0X103kg/m3X10N/kgXV?=2kgXlON/kg

Vfli=2X103in3

9.【答案】（1）解：由圖乙知道，m容器的質(zhì)量是：m=100g=0.1kg

由6=1^知道,容器的重力是：G=mg=0.lkgX10N/kg=lN；

答：容器的重力是IN

(2)解：由圖乙知道，當液體深度h=3cm時，電子秤示數(shù)為400g,即容器和液體的總質(zhì)量

為400g,所以，液體質(zhì)量是：m；g=in&-miK=400g-100g=300g,

23

液體體積是：VjS=Sh=100cmX3cm=300cm；

由p=?知道，液體密度是：P=/=Q：：°g3=lg/cm3:

rVrV300cm3

答：液體的密度是lg/cn?

(3)解：當A下降到容器底時，液面高是：h=^^=3?！?cm；

S^.-SA100cmz-40cmz

相比A浸入前，液面上升的高度是：△h=h'-h=5cm-3cm=2cm；

此時排開液體的體積是:V?=SAh'=40cm2X5cm=200cmJ=2X101m'；

A受到的浮力是:Fs-PifigVnFlXlO3kg/m3X10N/kgX2X10'm3=2N,

物體A的重力是：GA=niAg=0.216kgX10N/kg=2.16N,

由于F浮VGA,所以A最終會沉入容器底部，故液體對容器底相比A浸入液體前增加的壓

強是：Ap=P?gh=lX103kg/m3XlON/kgXO.02m=200pa?

答:圓柱體浸入液體的過程中電子秤示數(shù)不再變化時，與圓柱體浸入液體前相比液體對容器

底的壓強增加量是200pa。

10.【答案】(1)解：根據(jù)題意知道，容器中水的體積是V=S/i=0.04m2x0.5m=0.02m3

由p=￡知道水的質(zhì)量是m=pV-lx103kg/m3x0.02m3=20kg

答：容器中水的質(zhì)量20kg

(2)解：因為容器內(nèi)水深為0.5m,所以距容器底部0.2m處A點液體的壓強是p=pgd=

1x103kg/m3x10N/kgx(0.5m—0.2m)=2000Pa

答：距容器底部0.Im處A點液體的壓強2000Pa

(3)解：設塑料球的體積為V',則其在該容器中完全浸沒在水中時受到的浮力是「浮=

P淞gV排=P液gv

塑料球的重力是G-mg=pdg

又因為用了16N的力恰好使塑料球完全浸沒在水中，此時對塑料球受力是F浮=F+G

即P液gv=F+p/'g

整理可得F=（p液g—pM）V'

33

代入數(shù)據(jù)得（1X1。3kg/m3x10N/kg-0.2x10kg/mx10N/kg）7'=16N

解得塑料球的體積Vr=2x10-3m3

由p=￡可知塑料球的質(zhì)量是m球-p鰥,*'-0.2x103kg/m3x2x10-3m3-0.4kg

所以塑料球的重力是0球=m球g=0.4kgx10N/kg=4N

答：把塑料球放入該容器中，用了16N的力恰好使其完全浸沒在水中，塑料球的重力4N。

11.【答案】（1）解：水對容器底面的壓強為p=p次g/=l.Ox103kg/m3x10N/kgx

0.6m=6X103Pa

答：水對容器底面的壓強為6xlO3Pa

33

（2）解：木塊浸沒在水中受到的浮力為=p^gVffl=1.0x10kg/mx10N/kgx4x

10-3m3=40N

以木塊為研究對象，木塊受重力、細線的拉力、浮力而處于平衡狀態(tài)，即F浮二F拉、G木

則細線的拉力為F&=F浮-=40N-32N=8N

答：木塊浸沒在水中時，木塊受到細線的拉力為8N

（3）解：容器對桌面的壓力為F壓=G^+G次+G水=2N+20N+32N=54N

3

容器對桌面的壓強為p=,=100^.2=5.4x10Pa

><LUUX<LUiTl

答：容器對桌面的壓強5.4x103Pa

12.【答案】（1）解：小球浸沒時排開液體的體積與小球的體積相等，即V排=丫球=3乂

10-5m3

則小球受到的浮力F浮=p水gV排=0.9X103kg/m3x10N/kgx3x10-5m3=0.27N

答：小球受到的浮力大小為0.27N

（2）解：根據(jù)力的平衡條件可知，被小球拉起的金屬鏈條重為G錘.=F浮-G球=0.27N-

0.15N=0.12N

由G=mg可得被小球拉起的金屬鏈條的質(zhì)量為m=?=虢=。。12kg

答：被小球拉起的金屬鏈條的質(zhì)量是0.012kg

(3)

解：由G=mg=PVg小球的密度P琳=既=3x1。-詈mN/kg=0-5義103kg/m3

比液體的密度O.gxiO/g/m，小，可知若小球與金屬鏈條完全分離，小球會漂浮在液面上,

則小球靜止時受到的浮力尸浮/=G^.=0.15N

答：若小球與金屬鏈條完全分離，則小球靜止時受到的浮力大小為0.15N。

13.【答案】(1)解：物體完全浸沒時所受浮力的大小為F浮=p水gV=1.0x103kg/m3x

10N/kgx0.23m3=80N

答：物體完全浸沒時所受浮力的大小為80N

(2)解：物體的重力為G=mg=p^g=2.5x103kg/m3x0.23m3xlON/kg=200N

滑輪組中n=2,物體未露出水面時,對物體受力分析可知T=G-F^=200N-80N=120N

滑輪組中nF=T+G動

則人的拉力F為F=之120N+100N

=110N

2

答：物體未露出水面時，人的拉力F為110N

(3)解:繩剛好被拉斷時，物體上端繩的拉力為T'=nF-G^=2x140N-100N=180N

此時物體受到的浮力為F浮'=G-T'=200N-180N=20N

20N

則物體排開水的體積為K'==，極廣：[“墳”=2x10-3m3

p水g1.0xl03kg/mJxl0N/kg

則水面下降的高度為/△=?-=8"°”[2：1廣3=oim

S容600xl0-4m2

此時水池底部受到的液體壓強為p=p次。(十一/力)=1x103kg/m3x10N/kgx

(0.3m-0.1m)=2x103Pa

答：繩剛好被拉斷時，水池底部受到的液體壓強為2x103Pa

14.【答案】（1）解:A上表面所受水的壓強p=pg/i=1x103kg/m3x10N/kgx0.2m=2x

103Pa

答：A上表面所受水的壓強是2000Pa

(2)解：A所受的浮力大小“浮=29嚷=1x103kg/m3x10N/kgx10x10-3m3=10N

答：A所受的浮力大小是ION

(3)解：B所受浮力大小。浮=P9曝=1x103kg/m3x10N/kgx0.5x103m3=5N

由力的平衡得到『A浮+/B浮=°A+GB

B所受重力GB=〃浮+/浮—GA=10N+5N-8N=7N

答：B所受重力大小是7N

(4)解：若用剪刀把細線剪斷，正方體A漂浮在水面，正方體A此時的浮力FA=GA=8N

正方體A浮力的變化量4尸浮=尸人浮一FA=10N-8N=2N

正方體A漂浮時，容器中水下降的體積4V雄=」…*=2x10-4m3

疥pglxl05kg/m5xl0N/kg

容器中水面下降的高度仁學=鬻/=0.0401

s5xl03mz

正方體A和物體B靜止時，水對容器底的壓強減小了

Ap=pgAA=1x103kg/m3x10N/kgx0.04m=400Pa

答：若用剪刀把細線剪斷，正方體A和物體B靜止時，水對容器底的壓強變化了400Pa。

15.【答案】(1)解：圓柱體的體積=S/i^=0.04m2x2m=0.08m3

由p=￡可得圓柱體質(zhì)量m=pV=2.5x103kg/m3x0.08m3=200kg

圓柱體重力G=mg=200kgX10N/kgg=2000N

答：圓柱體的重力為2000N

3

(2)解：物體浸沒在水中Vff=V^=0.08m

物體受到的浮力F浮=p水gV$*=1xx103kg/m3x10N/kgx0.08m3=800N

答：圓柱體浸沒在水中時受到的浮力800N

(3)解：圓柱體勻速提升時，受力分析知，動滑輪下邊掛鉤對圓柱體的拉力F^=G-F^=

2000N-800N=1200N

當它上表面與水面剛好接觸時，上表面移動距離為4=H-2m=10m-2m=8m

使用滑輪組做的有用功狀有用=F=1200Nx8m=9600J

滑輪組的機械效率??=—x100%=-~7—x100%=80%

W總W奇+W螂

故勿頒=亨.皿翁=,*9600)=2400]

答：將圓柱體勻速提升，當它上表面與水面剛好接觸時，裝置所做的額外功為2400J；

(4)解：由W^=G^A可得動滑輪重力G動=?=鬻=300)

承擔物體和動滑輪的繩子股數(shù)n=2,在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F=1100N時,

動滑輪受力分析可知，動滑輪下邊掛鉤對物體施加的力F'筋=2F-G動=2x1100N-

300N=1900N

拉斷的瞬間，對物體受力分析可知，物體受到的浮力F浮'=G-F動'=2000N-

1900N=100N

則V—F”—_____I0°N______—1V10-2m3

1x

刑V排_9P水~10N/kgX1,0xl03kg/m3-m

答：圓柱體留在水中的體積為lxio-2m3。

16.【答案】(1)②；2

(2)解：由「=。94知道，當h=3ni時，構件下表面受到水的壓強是p=pg〃=1x

103kg/m3x10N/kgx3m=3x104Pa

答：當h=3m時，構件下表面受到水的壓強是3X10'Pa

(3)解：根據(jù)題意知道，構件完全淹沒時受到的浮力最大，正方體構件的邊長為2m,構件

3

的體積V=8m3,構件完全淹沒時，Vti(=V=8m,由產(chǎn)浮=P液/胸知道，構件所受的最

大浮力F浮=P*gV?=1X10'kg/m'X10N/kgX8m'=8X10'N

答：構件所受的最大浮力為8X10%

(4)解：由圖乙知道，當構件完全淹沒時，鋼繩的拉力F2=1.2X10R；對構件進行受力分

析知道，物體受到的浮力等于其重力與鋼繩的拉力之差，即F所G-H

由阿基米德原理知道P1KgV?=pgV-F2

即1X103kg/m3X10N/kgX8m3=PX10N/kgX8m3-1.2X10$N

解得構件的密度P=2.5X10：'kg/nf1

答：構件的密度是2.5X103kg/m）

17.【答案】（1）立方體A完全浸沒在水中時受到的浮力：

F浮=P水gVnrpgV=l.OX10Jkg/m3X9.8N/kgX0.lm3=980N；

答：A完全浸沒在水中時受到的浮力是980N；

（2）物體A的重力：

G=mg=280kgX9.8N/kg=2744N,

A完全浸沒在水中時，總功：憶?。℅+G動-F?。﹉,有用功：W?。℅-F淬）h,

滑輪組的機械效率：〃=2=一"=_27竺N理N_二

解得:G動=1176N,

由圖可知，承擔物重繩子段數(shù)：n=5,

A完全打撈出水面后，岸上鋼繩的拉力：

F=；<G+G,〃=|Xr2744N+1176N）=784/V；

答：A完全打撈出水面后，岸上鋼繩的拉力F為為784N；

（3）A完全打撈出水面后，以0.lm/s的速度被勻速提升時，繩端的速度：

vs=nv?=5X0.lm/s=0.5m/s,

岸上鋼繩拉力F的功率：

P=Fv純=784NX0.5m/s=392Wo

答：岸上鋼繩拉力F的功率為392W。

18.【答案】（1）解：甲物體的重力由G=mg

求得為

G甲=mg=8.28kgX10N/kg=82.8N

⑵解:求出乙在水中受到的浮力：由FMGj^PisgV排

浸沒V?=V物

F浮=P液gVfl（=l.OX103kg/m3XlON/kgXO.001m3=10N

（3）解:根據(jù)杠桿平衡條件：F.LFKU

求出彈簧測力計的示數(shù)為

FB=FA?OA(B=G甲?0A/0B=82.8NX(2.2-1.2)m/l.2m=69N

(4)解：乙在水中靜止受力平衡：乙的重力GZ=FH+FH=10N+69N=79N

求出乙的質(zhì)量和密度

m=G/g=79N/10N/kg=7.9kg

P=m/V=7.9kg/0.001m=7.9X103kg/m：!

19.【答案】(1)解：A的密度PA=獸=c八=4XlC^kg/n?

VA90.015m3xl0N/kg

答：A的密度是4x103kg/m3

(2)解：不計繩重與摩擦，G動=90N,n=3尸=竺*=竺竺12竺=230N

Ln3

答：物體A空氣中時，杠桿C端受到的拉力是230N

(3)解：水位上漲到A的上表面時,物體A排開水的體積

3

丫排=VA=0.015m

物體A受到的浮力F次=p水gV排=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.015m3=150N

答：水位上漲到A的上表面時，A受到的浮力是150N

(4)解：當水位上升到A的上表面時,B對電子秤的壓力最大。杠桿C端受到的拉力Fc'=

(GA-F浮)+G動_(600N-150N)+90N_]g0N

n~~3-

1

由杠桿平衡條件Fc'loc=PDlou得FD="產(chǎn)