浮力计算题
1、质量为79g的铁块,密度是7.9g/cm3,这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中,排开水的质量是多少?所受浮力是多少?(g取10N/kg)
G铁=m铁g=0.079kg×10N/kg=0.79N V排=V铁===10 cm3
m排=液gV排=1g/cm3×10 cm3=10g=0.01kg F浮=m浮g—0.01kg×10N/kg=0.1N
2、用弹簧测力计拉住一个重为43N的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N,此铜球的空心部分的体积是多少m3.(已知铜的密度为8.9×103kg/m3)
F浮=G—F=43N—33.2N=9.8N
V排===1×10—3m3
浸没:V=V排=1×10—3m3 球中所含铜的体积V铜===≈0.49×10—3m3
V空=V—V铜=1×10—3m3—0.49×10—3m3=0.51×10—3m3
3、把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后,溢出酒精8g(酒精=0.8×103kg/m3),若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是多少?
解 ∵ 金属>酒精, 金属>水 ∴ 金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没.
V金属=V排水=V排酒精 由m排酒精=8g 得V排酒精===10cm3
金属块在水中:V排水=V金属块=10cm3 m排水=水V排水=1g/cm3×10cm3 =10g
4、体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是多少g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是多少g.(酒=0.8×103kg/m3)
∵ 物<水,物体在水中漂浮. F水浮=G m排水g=m物g ∴ m排水=m物=45g
又∵ 物<酒精,物体在酒精中沉底. F酒精浮=酒精V排g,浸没:V排=V=50cm3
m排精浮=酒精V排=0.8g/cm3×50cm3=40g
5、如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×103kg/m3.求:甲、乙铁块的质量比.
解 甲在木块上静止:F浮木=G木+G甲 ① 乙在木块下静止:F浮木+F浮乙=G水+G乙 ②
②-① F浮乙=G乙-G甲 水g V乙=铁g V乙-铁g V甲
先求出甲和乙体积比 铁V甲=(甲—乙)V乙
=== 质量比:===
6、如图(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).
(a) (b)
求:(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力.
(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重,铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)
解 放入铝球后,液体增加的深度为△h. △h===2.5cm=0.025m
(1)水对容器底的压强 p=p水g(h+△h) =1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2+0.025)m =2250Pa
水对容器底增加的压力△F=△pS=水g△h·S=水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10—4m3=5N
(2)图(b)中,容器对水平桌面的压力
F′=G水+G球 =(水V水+蚀V)g =(水Sh+铝V)g
=(1.0×103kg/m3×0.02m2×0.2m+2.7×103kg/m3×5×10—4m3)×10N/kg=53.5N p′===2675Pa
7、一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了4.6cm.当冰熔化后,水面又下降了0.44cm.设量筒内横截面积为50cm2,求石块的密度是多少?(水=0.9×103kg/m3)
解 V冰+V石=Sh1=50cm2×4.6cm=230 cm3冰熔化后,水面下降h2.V′=h2S=0.44cm×50cm2=22 cm3
∵ m冰=m水 冰V冰=水V水 ==,V水=V冰
V′=V冰-V水=V冰-V冰=V冰 0.1V冰=22 cm3 V石=230 cm3—220 cm3=10 cm3
冰、石悬浮于水中:F浮=G冰+G石 水g(V冰+V石)=水g V冰+水g V石
石===3.2g/
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