2016聚焦中考物理(甘肃省)专题复习训练：微专题三浮力的有关计算.docVIP

微专题三　浮力的有关计算 　　　　　　　　　　 　　　　　 　　 一、浮力与重力压强的有关计算 【例1】(2015，衡阳)如图所示，将质量为2kg的正方形物块，放入盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm，求： (1)物块受到水的浮力大小． (2)水对物体下表面的压强大小． 【解析】已知物块漂浮，则可根据物体的沉浮条件知道木块受到的浮力；已知，金属块下表面距离水面的距离h，用公式p＝ρgh可以求出此处受到的压强． 【答案】(1)因为物块漂浮，所以物块受到的浮力等于物块的重力：G物＝m物g＝2kg×9.8N/kg＝19.6N，由物体的浮沉条件可知：F浮＝G物＝19.6N；　(2)物体下表面受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.06m＝588Pa. 【对应练习】 1．(2015，乌鲁木齐)如图，将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中，冰块内空心铝球的体积V铝＝10cm3，当冰块(含空心铝球)悬浮时，排开水的体积V排＝45cm3.冰全部熔化后，浸没在水中的空心铝球沉入水底，已知冰的密度ρ冰＝0.9×103kg/m3，求： (1)冰块(含空心铝球)在水中悬浮时的重力； (2)空心铝球最终对水槽底部的压力大小． 解：(1)冰块(含空心铝球)完全浸没时受到的浮力 F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×45×10－6m3＝0.45N；由于冰块(含空心铝球)处于悬浮，则冰块(含空心铝球)重力G＝F浮＝0.45N；(2)冰的体积V＝V排－V铝＝45cm3－10cm3＝35cm3＝35×10－6m3，由ρ＝和G＝mg得冰的重力G＝mg＝ρ冰Vg＝0.9×103kg/m3×10N/kg×35×10－6m3＝0.315N；空心铝球的重力G球＝G－G冰＝0.45N－0.315N＝0.135N；由于空心铝球沉在底部，则受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV铝＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10－6m3＝0.1N；对水槽底部的压力F＝G球－F浮＝0.135N－0.1N＝0.035N. 2．(2015，沈阳)小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8N，空小桶重力为0.2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示．再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示．将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数敷如图丙所示．取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3.求： (1)若溢水杯与桌面的接触面积为50cm2，放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强． (2)小球浸没在水中时所受的浮力． (3)小球的密度． 解：(1)溢水杯对桌面的压强：p＝＝＝960Pa；(2)由图丙可知：G总＝0.7N，小球浸没在水中时所受的浮力：F浮＝G排＝G总－G桶＝0.7N－0.2N＝0.5N；(3)由F浮＝G排＝ρ水gV排得V排＝＝＝5×10－5m3，因为小球在水中浸没，所以V球＝V排＝5×10－5m3，小球的密度：ρ球＝＝＝8×103kg/m3 3．(2015，杭州)有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木．圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3.(g＝10N/kg) (1)未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？ (2)向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？ (3)当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？ 解：(1)圆木的体积V＝0.8m2×5m＝4m3，由ρ＝mV得圆木的质量m＝ρ木V＝0.7×103kg/m3×4m3＝2.8×103kg，圆木重力G＝mg＝2.8×103kg×10N/kg＝2.8×104N，未向水池内注水时，圆木对池底的压力F＝G＝2.8×104N，圆木对池底的压强：p＝＝＝3.5×104Pa；(2)水位达到1m时，V排1＝0.8m2×1m＝0.8m3，圆木受到的浮力：F浮1＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg＝8×103N，圆木对池底的压力：F压＝G－F浮＝2.8×104N－8×103N＝2×104N；(3)当圆木对池底的压力为0时，F浮2＝G＝2.8×104N，即ρ水V排2g＝1×103kg/m3×10N/kg×V排2＝2.8×104N，解得V排2＝2.8m3，则h2＝＝＝3.5m，当水位达到4m时，圆木静止时漂浮在水面上，圆木受到的浮力：F浮3＝G＝2.8×104N. 二、浮力与密度的有关计算 【例2】(2015，钦州)如图甲所示，用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中．在整个过程中，钢缆拉力大小与