2022学年中考物理二轮专题复习——浮力+计算
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这是一份2022学年中考物理二轮专题复习——浮力+计算,共25页。试卷主要包含了小刚用同一物体进行了以下实验等内容,欢迎下载使用。
2022学年中考物理二轮复习——浮力综合计算 专题必刷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.如图所示,在杯子内盛有适量某种液体,放入一个质量是6.0g,体积为10cm3的正方体物块,有的体积浸在液体中,此时液体深度为0.1m。若g取10N/kg,求:
(1)液体的密度;
(2)液体对杯底的压强。
2.如图甲所示,一个底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有深的水。现将物体放入其中,物体漂浮于水面上,如图乙所示,此时容器底部受到水的压强比图甲增大了。当再给物体施加一个竖直向下大小为的力以后,物体恰好浸没水中静止(水未溢出),如图丙所示(题中g=10N /kg)。求:
(1)容器中水的质量;
(2)放入物体后(乙图),水面上升的高度;
(3)物体的密度。
3.如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,底面积是,装满水后水深,总质量是。把一个木块(不吸水)轻轻放入水中,待木块静止时,从杯中溢出水的体积是。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)放入木块后,溢水杯对桌面的压强。
4.如图所示,将物体轻轻放入装满盐水的倾斜烧杯中处于漂浮状态,溢出的盐水质量为60g,已知ρ=1.2×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)在虚线框内画出物体的受力示意图(用黑点表示物体);
(2)求物体受到的浮力大小?
(3)求物体排开盐水的体积?
5.如图所示,质量为0.5kg,底面积为2×10-2m2的圆柱形薄壁容器置于水平地面中央,容器内放有一个边长为0.1m,质量为2.5kg的正方体物块A,已知水的密度为1.0×103kg/m3
(1)求物块A的密度ρ物。
(2)求容器对水平地面的压强p地。
(3)在容器中倒入3×10-3m3的水,物块仍沉底,物块底部与容器底不完全接触且水未溢出,求物块对容器底部的压强p底。
6.如图所示,水平桌面上放置底面积为的圆筒,筒和液体总质量为5kg,弹簧测力计下悬挂着体积为圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没在液体中,在圆柱体未进入液体中时,弹簧测力计示数为18N,圆柱体浸没在液体中时,弹簧测力计示数为12N(圆筒的厚度忽略不计,该过程中筒内液体没有从筒中溢出,g取10),求:
(1)圆柱体完全浸没在液体中时受到液体的浮力;
(2)筒内液体的密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。
7.小刚用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图所示。请根据图中信息,求:
(1)物体在水中受到的浮力。
(2)物体的密度。
(3)某液体的密度。
8.如图甲所示,重为3 N、底面积为2×10-2m2的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上,重力为5 N、边长为L1=0.1 m的正方体木块(不吸水)静止在容器的底部,用一根长为L2=0.05 m的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连.现向容器缓慢注水,直到木块受到的浮力等于6 N时停止注水(如图乙所示)。已知水的密度为1.0×103 kg/m3、 g取10 N/kg,容器的厚度不计。求:
(1) 木块的密度;
(2)注水过程浮力对木块所做的功;
(3)木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压强。
【变式拓展】
(4)(剪绳子问题)①剪断绳子,待木块静止后,木块排开液体的体积;
②剪断绳子,待木块静止后,容器底部受到液体压强的变化量;
③剪断绳子,待木块静止后,将露出水面的部分切去,要使剩余部分木块全部浸入水中,应该在木块上加多大的力。
(5)(继续加水问题)继续加水,当木块刚好完全浸没时:
①此时木块的浮力;
②此时绳子的拉力;
③(蓄水池问题)B是质量为m,面积为10 cm2的金属硬片,当木块刚好全部浸没时,B片被拉开,此时水对B片的压力。
9.如图所示,水平桌面上放置一个高为,底面积为的圆柱形容器,现将一个重为G、底面积为、高为的圆柱体放置在容器底部(物体不吸水)。
(1)计算圆柱体对容器底部的压强;
(2)若向容器中加水,当圆柱体对容器底部的压强最小时,加入水的质量最少是多少?(圆柱体始终处于竖直状态,水的密度用表示)
10.在探究浮力规律时,实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至液面下。已知木块的重力为1.8N,体积为3×10-4m3,且不吸收液体。图中在木块静止时弹簧测力计的示数1.5N,不计绳重和摩擦,求:
(1)木块受到的浮力;(2)液体的密度;
(3)剪断细绳,木块再次静止时,受到的浮力。
11.如图所示,一个体积是500cm3的木块放入容器的水中,木块的2/5体积露出水面。已知容器底面积是250cm2,现将一金属块B放在木块上,木块恰好全部没入水中、求:
(1)金属块B的质量;
(2)水面变化的高度;
(3)容器底部所受压强改变了多少。
12.如图,将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上容器的底面积S=3×10-3m2,容器的质量忽略不计,容器中水的重力G水=4.2N,水面距容器底的距离h=10cm。现将一金属球用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出,金属球未碰触容器底和容器壁,如图所示。已知金属球的重力G球=0.7N,体积V=2×10-5m3,g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
求:(1)金属球未浸入时,水对容器底的压强;
(2)金属球未浸入时,容器对桌面的压强;
(3)金属球浸没在水中时,受到的浮力;
(4)金属球浸没在水中静止时受力示意图;
(5)金属球浸没在水中静止时,受到细线的拉力。
13.如图示,水平桌面上有装有一定量水的圆柱形容器,现将一体积为的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为,求:
(1)物块受到的浮力?
(2)物块的质量?
(3)如图乙所示,用力缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时物块受到浮力多大?压力为多大?
14.如图甲所示,底面积为10-2m2薄壁柱形容器放在水平桌面上,A为不吸水实心均匀圆柱体物块(A的底面积为5×10-3m2,高为0.1m,A=2.0×103kg/m3)置于柱形容器底部。
(1)计算物块A对容器底部的压强;
(2)如图乙所示,用细线把物块A悬挂固定在柱形容器正上方,往柱形容器加水,物块A静止时有的体积浸入水中,求物块A受到的浮力大小;
(3)如图乙所示,此时容器内水深0.16m,解开细线,使物块A下落至容器底(物块A始终处于竖直状态,且水始终未溢出容器),在图丙中画出A物体下表面受到水的压力F随容器中水的深度h变化的图像。
15.如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块,现将物块浸没水中,容器内水面由16cm上升到20cm(g=10N/kg),求:
(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强;
(2)物块的密度;
(3)物块受到的浮力。
16.如图甲,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,然后在其上表面中央平放一块长15cm、宽5cm的砖块,如图乙所示,静止时方木块刚好全部浸入水中、(g=10N/kg)求:
(1)甲图中方木块受到的浮力。(2)木块的密度。(3)砖块对木块的压强。
17.把装满水的溢水杯放在水平桌面上,杯中水的深度为18cm。在弹簧测力计下挂着一个重为5N的物体,把物体缓慢地浸没在水中,如图所示,静止后从杯中溢出的水的重力为2N。(水=1.0×103kg/m3, g取10N/kg),求
(1)水对溢水杯底部的压强;(2)物体受到的浮力;(3)物体的密度。
18.现有两个正方体重物A、B,将B放置在水平桌面上时,B对桌面的压强为p0,后将A下表面的中心与B上表面的中心用细线相连,A在上B在下,放入足够高的长方体容器中,如图甲所示(细线未画出),此时B对容器底部的压强为3p0。现向容器中缓慢加水,直至A,B恰好均浸没,测得B对容器内底面的压力F随加水质量m之间的变化图象如图乙所示。不计细线的重力及摩擦,细线可承受足够大的拉力且其质量和形变可忽略不计,重物A、B物体均不吸水。已知长方体容器内底面积S=125cm2,水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)正方体A和B的重力之比GA∶GB是多少?
(2)细线的长度以及正方体B的密度分别是多少?
(3)加水1.375kg时,水对容器底部压强p是多少?
参考答案:
1.(1)1×103kg/m3;(2)1×103Pa
【解析】
解:(1)物块的重力
G物=mg=6.0×10-3kg×10N/kg=0.06N
因正方体物块漂浮,物块所受浮力
F浮=G物=0.06N
物块排开液体的体积
由知道
(2)由知道,液体对杯底的压强
p=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
答:(1)液体的密度是1×103kg/m3;
(2)液体对杯底的压强是1×103Pa。
2.(1)12kg;(2)0.04m;(3)
【解析】
(1)根据密度公式可知容器中水的质量为
(2)由液体压强公式可知,放入物体后水面上升的高度为
(3)根据力的相互作用性,物体漂浮于水面上时受到的浮力为
由于是漂浮状态,物体所受浮力等于自重,则
物体恰好浸没水中静止时所受浮力为
此时由阿基米德浮力公式可知物体的体积为
则物体的密度为
答:(1)容器中水的质量为12kg;
(2)放入物体后,水面上升的高度为0.04m;
(3)物体的密度为。
3.(1)1N;(2)1500Pa
【解析】
解:(1)溢出水的体积是 100mL ,即
V排=100mL=100cm3=1×10-4m3
木块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
(2)由图可知,木块处于漂浮,则F浮=G木,根据阿基米德原理,有F浮=G排,则G排=G木。即放入的木块的重力等于排出的水的重力,说明在放入木块前后,溢水杯对桌面的压力不变。则溢水杯对桌面的压力为
F=G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
溢水杯对桌面的压强为
p=1500Pa
答:(1)木块受到的浮力为1N;
(2)放入木块后,溢水杯对桌面的压强为1500Pa。
4.(1) ;(2)0.6N;(3)50cm3
【解析】
解:(1)物体漂浮在盐水中,受到重力和浮力,由物体的重心沿竖直向下和竖直向上画出重力和浮力的示意图,如图所示:
(2)物体受到的浮力
F浮=G排=m排g=0.06kg×10N/kg=0.6N
(3)排开盐水的体积
=50cm3
答:(1)见上图;
(2)物体受到的浮力大小是0.6N;
(3)物体排开盐水的体积是50cm3。
5.(1)2.5103kg/m3;(2)1500Pa;(3)1500Pa
【解析】
解:(1)正方体物块的体积
V物=L3=(0.1m)3=10-3m3
物块的密度:
(2)容器对水平地面的压力:
容器对水平地面的压强
(3)容器内水的深度
正方体物块的浮力
正方体物块对容器底的压力
物块对容器底部的压强
答:(1)物块的密度为2.5103kg/m3;
(2)容器对水平地面的压强为1500Pa;
(3)物块对容器底部的压强为1500Pa。
6.(1)6N;(2);(3)5600Pa
【解析】
解:(1)圆柱体完全浸没在液体中时受到液体的浮力为
(2)浸没时,浸入液体体积等于圆柱体的体积,液体的密度为
(3)圆筒和液体的总重力为
桌面受到的压力为
桌面受到的压强为
答:(1)圆柱体完全浸没在液体中时受到液体的浮力为6N;
(2)筒内液体的密度为;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强为5600Pa。
7.(1)2N;(2);(3)
【解析】
(1)由中间图可知,物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F2=3.4N,则物体在水中受到的浮力
F浮水=G-F2=5.4N-3.4N=2N
(2)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液gV排可得,物体的体积
由左边图可知,物体在空气中时弹簧测力计的示数F1=5.4N,由二力平衡条件可知,物体的重力
G=F1=5.4N
由G=mg可得,物体的质量
则物体的密度
(3)由右边图可知,物体浸没在某液体中时弹簧测力计的示数F3=3.8N,则物体浸没在某液体中受到的浮力
F浮液=G-F3=5.4N-3.8N=1.6N
由F浮=ρ液gV排可得,某液体的密度
答:(1)物体在水中受到的浮力为2N;
(2)物体的密度为2.7×103kg/m3;
(3)某液体的密度为0.8×103kg/m3。
8.(1)0.5×103 kg/m3;(2)0.25 J;(3)1.2×103 Pa;(4)①5×10-4 m3;②50 Pa;③1.25 N;(5)①10 N;②5 N;③1.5 N
【解析】
(1)木块的体积
V木=L13=(0.1 m)3=1×10-3 m3
木块的质量
木块的密度
(2)当浮力等于重力时,水开始把木块浮起,而当细线被拉直后,木块不再上升,虽然浮力变大但不再对木块做功,故浮起木块时,木块受到的浮力
F浮=G木=5 N
注水过程中浮力对木块做功
W=F浮L2=5 N×0.05 m=0.25 J
(3)①当木块受到的浮力是6 N时,木块排开水的体积
②此时水升的高度
水的深度
h=L2+Δh=0.05 m+0.06 m=0.11 m
③容器中水的总体积
V水=Sh-V排=2×10-2 m2×0.11 m-6×10-4 m3=1.6×10-3 m3
容器中水的总质量
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×1.6×10-3 m3=1.6 kg
容器中水的总重力
G水=m水g=1.6 kg×10 N/kg=16 N
④容器对桌面的压力
F=G木+G容+G水=5 N+3 N+16 N=24 N
⑤容器对桌面的压强
(4)①剪断绳子后,
F浮=G木=5 N
②当未剪断绳子前木块排出液体的体积为V′排=6×10-4 m3,剪断后,木块排开液体的体积为V排=5×10-4 m3,所以液体下降的体积
V1=V′排-V排=6×10-4 m3-5×10-4 m3=1×10-4 m3
即液体下降的高度
所以, 容器底部受到液体压强的变化量
Δp=ρgh′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-3 m=50 Pa
③因为ρ木∶ρ水=1∶2,即木块漂浮后有的体积在水面之上,切割露出水面的木块后
G剩=G木=2.5 N
切割后仍有的木块露出水面
F′浮=G剩=1.25 N
若G剩全部浸入则
F压=G剩-F′浮=2.5 N-1.25 N=1.25 N
(5)①当木块刚好完全浸没时,木块的浮力
F浮=ρgV木=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3m3=10 N
②此时绳子的拉力
F拉=F浮-G木=10 N-5 N=5 N
③木块刚好全部浸没时水深
h=l1+l2=0.1 m+0.05 m=0.15 m
此时B处水的压强
pB=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1.5×103 Pa
此时B所受水的压力
FB=pB′S=1.5×103 Pa×0.001 m2=1.5 N
答:(1) 木块的密度是0.5×103 kg/m3;
(2)注水过程浮力对木块所做的功是0.25 J;
(3)木块受到的浮力等于6 N时容器对桌面的压强是1.2×103 Pa;
(4)①剪断绳子,待木块静止后,木块排开液体的体积是5×10-4 m3;
②剪断绳子,待木块静止后,容器底部受到液体压强的变化量是50 Pa;
③剪断绳子,待木块静止后,将露出水面的部分切去,要使剩余部分木块全部浸入水中,应该在木块上加的力是1.25 N;
(5)继续加水,当木块刚好完全浸没时
①此时木块的浮力是10 N;;
②此时绳子的拉力是5N;
③当木块刚好全部浸没时,B片被拉开,此时水对B片的压力是1.5 N。
9.(1);(2)见解析
【解析】
(1)圆柱体对容器底部的压力等于自身重力
根据压强计算公式可知
(2)当物体的密度小于液体的密度时,物体漂浮,水的最小深度为h
此时
水的最小质量为
当物体的密度大于、等于液体的密度时,物体浸没时受到的浮力最大,物体对容器底部的压力最小,水的最小深度为,水的最小质量为
答:(1)圆柱体对容器底部的压强为;
(2)当物体的密度小于液体的密度时,加入水的质量最少是;当物体的密度大于、等于液体的密度时,加入水的质量最少是。
10.(1)3.3N;(2)1.1103kg/m3;(3)1.8N
【解析】
解:(1)由图可知,木块浸没在水中时受到向下的重力、向下的拉力和向上的浮力,根据力的平衡可知,浮力等于重力与拉力之和,则木块受到的浮力
(2)木块浸没时,排开液体的体积
V排=V=310-4m3
液体的密度
(3)由题和(1)知,木块完全浸没时所受的浮力大于自身的重力,所以剪断细绳后木块将上浮,最终漂浮在液面上。即再次静止时,受到的浮力等于木块自身的重力,即
答:(1)木块受到的浮力为3.3N;
(2)液体的密度为1.1103kg/m3;
(3)剪断细绳,木块再次静止时,受到的浮力为1.8N。
11.(1)2∶1;(2)5cm,3×103kg/m3;(3)2000Pa
【解析】
解:(1)将B放置在水平桌面上时,B对桌面的压强为p0,B对桌面的压力
FB= p0SB
此时B的重力
GB= FB= p0SB
A在上B在下,此时B对容器底部的压强为3p0,B对容器底的压力
FBA=3p0SB
此时AB的总重力
G总= FBA=3p0SB
A的重力
GA=G总-GB=3p0SB- p0SB=2p0SB
正方体A和B的重力之比
GA∶GB=2p0SB∶p0SB=2∶1
(2)由V=可知,水的密度是1g/cm3,所以B对容器内底面的压力随加水体积之间的变化图象如图所示:
设A的边长为LA,B的边长为LB,由图可知,处于D点,即加入水的体积为500cm3时,B刚好浸没,此时水的深度为LB,由V=Sh可得
500cm3=(125cm-LB2)×LB
解得LB=5cm;从D到E的过程中,A所受的浮力逐渐变大直至漂浮,在E点时,加入水的体积为687.5cm3,即
(S-LA2)×LA浸=687.5cm3-500cm3=187.5cm3①
EF段,随着加入的水的体积增多,A逐渐上浮,但所受的浮力不变,到F点时,细绳拉直,EF段加入水的体积
VEF=1312.5cm3-687.5cm3=625cm3
绳子的长度
加水后水面升高但A在细绳的作用下无法上浮,直到G点时全部浸没,由图可知,从F点到G点时A露出水面的部分全部浸没,可得
(S-LA2)×LA露=1375cm3-1312.5cm3=62.5cm3②
①+②可得
(S-LA2)×LA浸+ (S-LA2)×LA露=187.5cm3+62.5cm3=250cm3
(125cm2-LA2)×(LA浸+LA露)=250cm3
解得
LA=10cm,LA浸=7.5cm
LA露=2.5cm
V排A=LA×LA×LA浸=10cm×10cm×7.5cm=7.5×10-4m3
物体A的重力
GA=F浮A=ρ水V排Ag=1.0×103kg/m3×7.5×10-4m3×10N/kg=7.5N
物体B的重力
GB=×7.5N=3.75N
物体B的密度
(3)加水1.375kg时,体积为
A、B均浸没在水中,容器中水的深度
水对容器底部压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答:(1)正方体A和B的重力之比是2∶1;
(2)细线的长度是5cm,正方体B的密度为3×103kg/m3;
(3)水对容器底部压强是2000Pa。
12.(1)1000Pa;(2)1400Pa;(3)0.2N;(4) (5)0.5N
【解析】
解:(1)金属球未浸入时,水对容器底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)容器的质量忽略不计,金属球未浸入时,容器对桌面的压力为
F=G水=4.2N
容器对桌面的压强为
=1400Pa
(3)金属球浸没在水中时排开水的体积为
V排=V=2×10-5m3
金属球浸没在水中时受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=0.2N
(4)浸没水中后的金属球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和沿绳子向上的拉力作用,且重力等于浮力与拉力之和,从金属球的重心(球心)开始,分别沿各力的方向画一条有向线段,并分别用G、F浮和F拉表示,如图所示:
(5)金属球浸没在水中静止时受到竖直向上的浮力和绳子拉力、竖直向下自身的重力作用处于平衡状态,由金属球受到的合力为零可得
F拉+F浮=G
则受到细线的拉力为
F拉=G-F浮=0.7N-0.2N=0.5N
答:(1)金属球未浸入时,水对容器底的压强是1000Pa;
(2)金属球未浸入时,容器对桌面的压强是1400Pa;
(3)金属球浸没在水中时,受到的浮力是0.2N;
(4)如上图所示;
(5)金属球浸没在水中静止时,受到细线的拉力是0.5N。
13.(1)0.4N;(2)0.04kg;(3)0.5N,0.1N
【解析】
解:(1)物体漂浮在水面上,排开水的体积
物体受到的浮力
(2)由于物体漂浮在水面上,则物体的重力
物体的质量为
(3)使物体恰好完全浸没在水中时,物体受到的浮力
则物体受到的浮力
则压力
答:(1) 物块受到的浮力0.4N。
(2) 物块的质量0.04kg。
(3) 物块受到浮力0.5N,压力为0.1N。
14.(1);(2)1N;(3)
【解析】
解:(1)A的底面积
S=50cm2=5×10-3m2
A的体积
V=Sh=5×10-3m2×0.1m=5×10-4m3
A的质量
m=ρV=2.0×103kg/m3×5×10-4m3=1kg
A的重力
G=mg=1kg×10N/kg=10N
因为A处于静止,根据二力平衡,则A对容器底部的压力
F=G=10N
A对容器底部的压强
(2)A浸在水中的体积
排开水的质量
m排=ρV排=1.0×103kg/m3×1×10-4m3=0.1kg
排开水的重力
G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N
物体A受到的浮力
F浮=G排=1N
(3)①刚解开细线时,水的深度为h1=16cm,此时物体下表面受到水的压力F1=F浮=1N;
②根据物体下表面受到水的压力F与水的深度h的关系为
F=pS=ρ水ghS物底
可知从物体从解开细线开始下落,到完全浸没,由于水的密度和物体底面积一定,因此水的压力F与水的深度h成正比;
③当完全浸没时,液面上升
此时水的深度
物体下表面受到水的压力
F=pS=ρ水hS物底=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m×5×10-3m2=5N
④当物体完全浸没后,水深不再变化,根据
F=pS=ρ水ghS物底
此时压力增大,为垂直横坐标轴的直线;
⑤当物体沉到底部时,压力为
F=pS=ρ水ghS物底=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×5×10-3m2=10N
由此得到图像如图。
答:(1)物块A对容器底部的压强2×103Pa;
(2)物块A受到的浮力1N;
(3)见详解。
15.(1)1.6×103Pa;(2)2.5×103kg/m3;(3)4N
【解析】
解:(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强根据 可知
(2)容器内水面由16cm上升到20cm时所排开的水的体积就是物块的体积,物块体积为
物块的密度由密度公式得
(3)根据阿基米德原理可知,物块受到的浮力为
答:(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强为1.6×103Pa;
(2)物块的密度为2.5×103kg/m3;
(3)物块受到的浮力为4N。
16.(1)6N;(2)0.6×103kg/m3;(3)800Pa
【解析】
解:(1)由题意可知,甲图中木块排开水的体积
甲图中木块受到的浮力
F浮甲=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N
(2)因木块漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,所以,木块受到的浮力为
F浮甲=G木=m木g
则木块的质量为
木块的密度
(3)木块完全浸没时受到的浮力
F浮=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N
因静止时图乙方木块刚好能全部浸入水中,受到的浮力和它们的重力相等,所以,砖块的重力为
G砖=G总-G木=F浮-F浮甲=10N-6N=4N
受力面积
S=0.1m×0.05m=5×10﹣3m2
砖块放在木块上面时对木块的压强
答:(1)甲图中方木块受到的浮力为6N;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3;
(3)砖块对木块的压强800Pa。
17.(1)1800Pa;(2)2N;(3)2.5×103kg/m3
【解析】
解:(1)溢水杯装满水,放入物体后水的深度不变,则水对溢水杯底部的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa
(2)根据阿基米德原理,物体受到的浮力为
F浮=G排=2N
(3)物体的质量为
m=0.5kg
因物体浸没在水中,则物体的体积为
V=V排=2×10-4m3
物体的密度为
ρ物=2.5×103kg/m3
答:(1)水对溢水杯底部的压强为1800Pa;
(2)物体受到的浮力为2N;
(3)物体的密度为2.5×103kg/m3。
18.(1)0.2kg;(2)0.008m;(3)80Pa
【解析】
解:(1)由题知,木块漂浮时排开水的体积:
木块受到水的浮力:
木块漂浮在水面上,所以木块受到的重力:
G木=F浮=3N
当木块完全进入水中
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=5N
因为F浮′=G木+G金,所以金属块B重:
G金=F浮′-G木=5N-3N=2N
金属块B质量
(2)当木块完全进入水中,排开水的体积变化为
△V=V排′-V排=500×10-6m3-300×10-6m3=2×10-4m3
所以
(3)容器底部所受压强变化为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m=80Pa
答:(1)金属块B的质量0.2kg;
(2)水面变化的高度0.008m;
(3)容器底部所受压强改变了80Pa。
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