八年级物理全册专题三浮力的综合应用习题课件新版沪科版 (1)
展开类型一 浮力与压力、压强的相关计算1.如图所示,弹簧测力计下面悬挂一个重16 N的物体,当把物体浸没在水中时,弹簧测力计示数为10 N,此时容器内水的深度为0.3 m(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg),求:
(1)水对容器底部的压强。(2)物体受到的水的浮力。(3)物体排开水的体积。
1.(1)水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3000 Pa
(2)物体受到水的浮力:F浮=G-F=16 N-10 N=6 N
(3)由F浮=ρgV排可得,物体排开水的体积:V排= = =6×10-4 m3
2.(2017·威海)某实验小组在研究某种物质的属性时,日常需将物体浸没在煤油中保存。将体积为1×10-3 m3、重6 N的该物体用细线系在底面积为250 cm2的圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示。(g=10 N/kg,ρ煤油=0.8×103 kg/m3)(1)细线受到的拉力是多大?(2)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少?
2.(1)由题知,物体浸没煤油中,V=V排=1.0×10-3m3,受到的浮力:F浮=ρ煤油gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=8 N;因为G+F拉=F浮,物体受到的拉力:F拉=F浮-G=8 N-6 N=2 N
(2)漂浮时,F′浮=G=6 N,由F′浮=ρ煤油gV排得:V′排= = =7.5×10-4 m3,△V排=1×10-3 m3-7.5×10-4 m3=2.5×10-4 m3,水深变化:△h= = =0.01 m,△p=ρ水g△h=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m=80 Pa
3.(2017·遵义)我国自主设计研发的“蛟龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录,为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料。“蛟龙”号的一些主要参数如表所示,“蛟龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜。在一次下潜中,搭载3名乘员下潜到7200 m深处作业,3名乘员总质量为180 kg,自带装备总质量为220 kg,海水密度取1.0×103 kg/m3,压载铁的密度为7.9×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)“蛟龙”号搭载3名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量。(2)“蛟龙”号下潜到顶部距海面7200 m深处时顶部受到海水的压强。(3)“蛟龙”号潜水器无动力下潜时,需在外部搭载4块压载铁块,每块压载铁块的质量为3.16×104 kg,无动力下潜时整个潜水器受到的浮力多大。
3.(1)“蛟龙”号搭载3名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量为:m总=m空重+m人+m装备=22×103 kg+180 kg+220 kg=2.24×104 kg
(2)“蛟龙”号下潜到顶部距海面7200 m深处时顶部受到海水的压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7200 m=7.2×107 Pa
(3)一块压载铁的体积:V0= = =4 m3;4块压载铁的体积:V铁=4V0=4×4 m3=16 m3;“蛟龙”号潜水器的体积:V=abc=8.2 m×3.0 m×3.4 m=83.64m3;无动力下潜时整个潜水器的体积,即排开液体的体积:V排=V+V铁=83.64 m3+16 m3=99.64m3,由阿基米德原理可得整个潜水器受到的浮力:F浮=ρ液gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×99.64 m3=9.964×105 N
类型二 根据浮力进行密度的测量和计算4.如图是小明用量筒、小玻璃杯和水测量某工艺品密度的示意图。小明读出空玻璃杯漂浮在水面上时水面的示数是________mL,工艺品的质量是________g,体积为________cm3,密度为________kg/m3。(g取10 N/kg)
5.小云同学在学习了“阿基米德原理”后,发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。下面是他设计测量盐水密度的实验步骤:
(1)如图甲,把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上,测出合金块的重力G=4.0 N。(2)如图乙,将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中,记下弹簧测力计的示数F=________N。
(3)计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮=________N。(4)根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ=________kg/m3。(ρ合金=8.0×103 kg/m3、g取10 N/kg)(5)实验完成后,小云同学继续思考:如果在步骤(2)中合金块只有部分浸入盐水中(如图丙),则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要________(选填“偏大”或“偏小”)。
6.小明用阿基米德原理测某物体密度的操作过程如图所示,他用细绳将物体悬挂在弹簧测力计的挂钩上,然后把物体浸没在盛满水的溢水杯中,此时弹簧测力计示数为F=0.3 N,接着再分别用弹簧测力计测出小桶与排开水的总重为G1=0.5 N和空小桶的重为G2=0.2 N。
(1)物体浸没水中所受的浮力为________N。(2)物体的重力为________N。(3)物体的密度为________kg/m3。
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