(完整版)初中物理浮力经典例题大全及详细解析(强烈推荐)

如图1—5—9(a)(b)(c).

(a) (b) (c)

图1—5—9

图(a)中,木块受拉力F1,重力和浮力.

图(b)中,细线剪断,木块处于漂浮状态,设排开水的体积为V排. 图(c)中,将露出水面的部分切去后,木块仍漂浮,这时再 施加F2=1 N的压力,仍有部分体积露出水面. 已知:F1=2N,F2=1N,V′=20cm—2×105m

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求:?水

解 根据三个图,木块均静止,分别列出受力平衡过程

?F浮1?G?F1? ?F浮2?G??F浮3?G2?F2①② ③将公式中各量展开,其中V排指图(b)中排开水的体积.

??水gV??木gV?F1? ??水gV排??木gV

???木g(V排?V?)??木gV排?F2(V?指图(c)中露出的体积) 代入数值事理,过程中用国际单位(略)

?水V—?木V=?水V排—?木V

2 10 (?水V排—?木V排)=

—51+?水×2×10 10 约去V排和V,求得:?水=0.6×10kg/m 答案 木块密度为0.6×10kg/m.

3

3

33

例17 如图1—5—10(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).

3

2

(a) (b)

图1—5—10

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=2.7×10kg/m,

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g取10N/kg)

精析 铝球放入后,容器中水面增加,从而造成容器底=500cm=5×10m,?铝=2.7×104m.

3—43

3

求:(1)图(b)中水对容器底p,增加的压力△F, (2)图(b)中水对容器底p′,增加的压力△F′, 解 放入铝球后,液体增加的深度为△h.

500cm3V △h===2.5cm=0.025m 2200cmS (1)水对容器底的压强 p=p水g(h+△h)

=1.0×10kg/m×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 =1.0×10kg/m×10N/kg×5×10m =5N △F≠G铝球

3

3

—4

3

3

3

(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

=(1.0×10kg/m×0.02m×0.2m+2.7×10kg/m×5×10m)×10N/kg =53.5N p′=

3

3

2

3

3

—4

3

F?53.5N==2675Pa 2S0.02m 答案 图(b)中,水对容器底的压强为2250Pa,水对容器底增加的压力为5N;容器对水平桌面压力为53.5N,压强为2675Pa.

例18 (河北省中考试题)底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体

B,物体B恰好没入水中,如图1—5—11(a)所示.已知物体B的密度为6×10kg/m.质

量为0.6kg.(取g=10N/kg)

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(a) (b)

图1—5—11

求:(1)木块A的密度.

(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化.

已知:S=400cm=0.04m,A边长a=10cm=0.1m,?B=6×10kg/m,mB=0.6kg 求:(1)pA;(2)△p. 解 (1)VB=

-3mB0.6kg3

==0.1×10m ?B6?103kg/m32232

图(a)A、B共同悬浮:F浮A+F浮B=GA+GB 公式展开:?水g(VA+VB)=?水gVA+mBg 其中VA=(0.1m)=1×10m

3

-3

3

?A=

?水VA??水VB?mBVA

代入数据:

1?103kg/m3?10?3m3?103kg/m3?0.1?10?3m3?0.6kg ?A= ?3310m

?A=0.5×10kg/m

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(2)B放入水中后,A漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降. A漂浮:F浮A=GA

?水gVA排=?AgVA

?AVA0.5?105kg/m3?10?3m3 VA排== 33?水1?10kg/m =0.5×10m 液面下降△h=

-3

3

△VVA?VA排=

SS1?10?3m3?0.5?10?3m3 ==0.0125m

0.04m2 液面下降△p=?水g△h=1.0×10kg/m×10N/kg×0.0125m=125Pa. 答案 A物体密度为0.5×10kg/m.液体对容器底压强减少了125Pa.

例19 (北京市中考试题)在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密度为?1的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中(液体未溢出).物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.

求(1)金属球的密度;(2)圆柱形容器内液体的质量.

精析 当题目给出的各量用字母表示时,如果各量没用单位,则结果也不必加单位.过程分析方法仍从受力分析入手.

解 (1)金属球浸没在液体中静止时 F浮+F=G

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