浮力大小的计算 知识点题库

水深2米处水的压强为   帕,重为10牛,体积为5×104m3的石块浸没在水中受到的浮力大小为   牛,它受到重力与浮力的合力大小为   牛.

2014年3月8日发生的“马航失联”事件牵动着亿万国人的心。事发后在疑似飞机坠毁海域派出了“蓝鳍金枪鱼-21”自主式水下航行器进行搜索,如图所示,假设该航行器为圆柱体,长5m,直径为0.5m。某次它在水下4000m进行搜索时,该航行器受到海水的浮力为N。(g取10N/kg,海水密度为1.03×103kg/m3,结果用科学记数法表示,保留3个有效数字)

小吴同学为探究力之间的关系做了如右图所示的实验。将弹簧测力计 下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不 接触容器,无水溢出)。在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示 数的说法正确的是(   )

A . 弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变 B . 弹簧测力计的示数不变,台秤示数也不变 C . 弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大 D . 弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
如图所示,一船在某水域作业时,将装满金属工具的大铁箱用绳子悬放入水。第一次放,因水太深,铁箱没触碰到水底,此时船的吃 水线在A处。换个地方第二次再放,铁箱才接触到水底。下列说法正确的是( )

  
A . 铁箱在船上时,船的吃水线在A处下方 B . 铁箱接触到水底时,船的吃水线仍在A处 C . 铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之下 D . 铁箱接触到水底时,船的吃水线在A处之上
小明用弹簧测力计、长方体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。

  1. (1) 为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用图的装置来进行操作;
  2. (2) 用图示实验数据可以测出盐水的密度是kg/m3
用弹簧测力计测出一个物体重为4牛,然后将该物体浸没在水中,这时弹簧测力计的示数变为3牛,则该物体在水中受到的浮力是(   )
A . 7牛 B . 4牛 C . 3牛 D . 1牛
一个装满水的溢水杯放在电子秤上,溢水杯的溢水口下方放一烧杯。将一金属块从下表面接触液面开始,慢慢浸入溢水杯至恰好浸没时,手受到的绳子拉力(填“变大”、“变小”或“不变”),电子秤示数的大小变化是。若金属块重54牛,溢出的水为20牛,则该金属块的密度为g/cm3

在综合实践活动中,小明利用图示装置来测量烧杯中液体的密度,已知物块的体积是50cm3 , 图1、2中物块均处于静止状态,弹簧测力计示数如图所示

  1. (1) 图2中液体的密度为kg/m3
  2. (2) 小明对本实验原理进行了进一步分析,从而得到弹簧测力计的示数与被测液体的密度之间的函数关系,则符合此关系的应是图3中的图线(选填“①”、“②”或“③”)
如图所示,浸没在水中一定深度的物体A,质量为27kg,体积为10dm3;现用动滑轮缓慢匀速提升;若不计摩擦、绳重和动滑轮重,g=10N/kg。计算:

  1. (1) 浸没在水中一定深度的物体A所受浮力是多少?
  2. (2) 若将物体A从图示位置缓慢匀速提升1m,此过程中物体A未露出水面,拉力F做的功是多少?
  3. (3) 若将物体A从图示位置缓慢匀速提升出水面一定高度,在答题纸的坐标图中大致作出,此过程中拉力F与上升高度h的变化关系图像。(不需要标注相关数据)
如图甲所示是建设某大桥时使用的起吊装置(图中未画出)的钢缆绳拉着底面积为2m2实心圆柱体A在距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降的情景。如图乙所示是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像(江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3)。求:


  1. (1) A全部浸没在水中时所受的浮力。
  2. (2) A的密度。
  3. (3) 当A下降到水平的江底,卸下钢缆绳后,A对江底的压强。
 2018年10月24日,世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥正式通车,它由桥梁和海底隧道组成。隧道由钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,再用船将密封沉管拖运到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底,并在水中进行对接。某一节密封长方体沉管的长、宽、高分别是180米、40米、10米,总质量为7×107千克。(海水密度取1.0×103千克/米3)

  1. (1) 在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将   ,
  2. (2) 漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮= N. 当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管受到的浮力为  N。
  3. (3) 当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为多少千克?
欣儿手头上有完全相同的 l 元硬币 10 枚,为了测出其中一枚硬币的密度,她设计了一个小实验。实验器材有空金属筒、量杯和水。主要的实验步骤如下:

A.将 10 枚硬币全部放入水中,此时量杯中水面处刻度如图所示;

B.将 10 枚硬币放入金属筒中,让金属筒漂浮在量杯中,记下此时水面处的刻度值为53mL;

C.将空金属筒放入盛有适量水的量杯中,让其漂浮,记下此时 水面处的刻度值为 22mL。

  1. (1) 合理的实验顺序是(只填字母序号);
  2. (2) 请根据实验所得的数据列式计算硬币的密度;
  3. (3) 实验中,欣儿运用了下列哪些实验方法?(填字母序号)。
    A . 控制变量法 B . 转换法 C . 类比法 D . 累积法
在图甲中,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降, 直至全部没入水中;图乙是钢绳拉力随时间t变化的图象。若不计水的摩擦力,则可算出该石料的密度为(      )(g取10牛/千克)

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A . 1.6×103千克/米3 B . 2.8×103千克/米3 C . 2.3×103千克/米3 D . 3.2×103千克/米3
有一体积为1×10-3m3的空心铁球重8.8N,把该铁球放入水中静止时受到的浮力大小是牛,若把该铁球浸没在密度是0.8×103kg/m³的酒精中时,小球运动情况是(选“上浮”或“下沉”)。
在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:

实验步骤

B

C

D

E

F

弹簧测力计示数/N

2.2

2.0

1.7

1.7

1.9

  1. (1) 分析比较实验步骤A和,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与有关。
  2. (2) 金属块密度为kg/m3 . (水的密度ρ=1.0×103kg/m3 , g取10N/kg)
图中,体积相等的金属块甲、乙、丙,浸在同一种液体里,丙底部紧贴容器底,则(    )

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A . 甲、乙、丙受到的浮力一样大 B . 乙受到的浮力最大 C . 丙受到的浮力最大 D . 甲、乙受到的浮力一样大,丙不受浮力
如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N和2.5N.若盐水的密度为1.2×103kg/m3 , 则下列结论正确的是(   )

A . 物体A的密度为3.2×103kg/m3 B . 实验乙中,物体A受到的拉力为1.0N C . 实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.2N D . 实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N
小明设计了一测液体密度的装置,如图甲。高薄壁柱形平底容器的底面积为200厘米2、M为重1牛,边长10厘米的正方体,内有600厘米3空心体积的密闭塑料盒子,将拉力传感器装在一细杆中,其体积忽略不计。将装满被测液体的M,挂在天花板上,向容器中缓慢匀速注水,根据压力传感器显示受力的大小与注水时间测出液体的密度。某次实验时注水速度为100厘米3/分,压力传感器显示受力的大小如图乙所示。
  1. (1) 加水前物体M的下表面到容器底的距离为厘米;
  2. (2) 根据测得的数据,计算这种液体的密度。
金属与盐溶液发生反应时一般会引起溶液密度变化,科学兴趣小组决定设计实验来验证铜块与硝酸银溶液反应时密度变化情况。如图1甲所示,弹簧测力计下方挂一银块A,烧杯中盛有硝酸银溶液B,杯底放入一铜块C(实验中溶液体积变化忽略不计)。

请回答:

  1. (1) 写出铜和硝酸银溶液反应的化学方程式
  2. (2) 该实验设计原理是:当溶液密度发生变化时,发生变化,从而引起弹簧测力计示数的变化。
  3. (3) 小组同学将反应过程中弹簧测力计的示数变化描绘成图2所示,其中正确的是(填字母编号)。
  4. (4) 小科同学认为该实验方案可以简化,在弹簧测力计下方直接挂一铜块C,放入盛有硝酸银溶液B的烧杯中(如图1乙所示),观察弹簧测力计的示数变化就可知道溶液的密度变化。你认为小科的设计是否合理,并说明理由:
创新小组自制简易“浸没式液体密度计”,过程为:

①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;

②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;

③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示;

已知ρ=1×103kg/m3 , 问:

  1. (1) 该小球浸没在水中时所受浮力有多大?
  2. (2) 丙中未知液体的密度有多大?
  3. (3) 该密度计的最大测量值是kg/m3
  4. (4) 在测量范围内,该“浸没式液体密度计”的刻度值分布(均匀/不均匀)。
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