人教版八年级物理下册 第十章 浮力综合计算(含答案)
1.“李白乘舟将欲行,忽闻岸上踏歌声。”如图所示,是李白诗歌《赠汪伦》中的情景。此时船停在水面,李白站立在船上。假设李白重600N,双脚与船接触面积为0.04m2,船和船上的人总重5200N,试求:
(1)李白双脚对船的压强为多少Pa?
(2)船浸没在水中的体积为多少m3
2.如图所示,容器底面积为,体积为的长方体木块浸没在装有,水的柱形容器中,细线对木块的拉力为3N,此时水的深度为20cm。求:
(1)木块受到水的浮力;
(2)木块的重力;
(3)木块的密度。
3.为应对周边国家对我国南海固有领土的不断挑衅,“中国海监83号船”启程奔赴南海维权,如图所示。该船总长98米,型宽15.2米,满载时吃水深度7.8米、排水量4000吨,续航能力为10000海里。若海水的密度取ρ= 1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg,通过计算求出:
(1)该船满载时受到的浮力有多大?
(2)该船满载时船底受到海水的压强是多少?
4.如图所示,这是我国海军装备的一艘战略核潜艇。已知该核潜艇的水上排水量为16600t,水下排水量为18700t,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)当该潜艇下潜到200m深处时,海水对它的压强为多少?
(2)该潜艇在水下航行时,所受的浮力为多少?
(3)该潜艇在水面航行时,露出水面的体积是多少?
5.工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物件,绳子通过定滑轮,一端系着物件,另一端系在汽车上,如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升,已知汽车对绳子的拉力 F 与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,g=10N/kg。求:
(1)物件的质量;
(2)物件浸没在水中时,受到的浮力;
(3)物件的密度。
6.有些垂钓爱好者钓鱼时会使用一种自动钓鱼器,这个设备主要是由体积为100cm3的实心泡沫浮标和弹簧钩组成,鱼咬钩后弹簧钩能自动将鱼钩住。某次钓鱼中,先将该钓鱼器放入水中后等待,浮标与弹簧钩静止不动,其连接线处于松弛状态,且浮标有五分之四露出水面。待鱼上钩并稳定不动后(未触底),连接线被竖直拉直且浮标恰好完全浸没。忽略弹簧钩、鱼线、饵料的质量和体积。则:(g取10N/kg)
(1)求该浮标的密度大小;
(2)查得鱼的密度约为1.1×103kg/m3,则这条鱼的质量约为多少?
7.如图所示,把重为34N的合金块放入水平放置的装水的容器中。合金块沉到容器底,静止时对容器底的压力为24N。求:(ρ水银=13.6×103kg/m3 )
(1)合金块受到的浮力;
(2)合金块的体积;
(3)将杯中的水换成同体积水银后,为了使合金块静止在水银的中间,需要在竖直方向上加多大的力?
8.底面积为100cm2,重为3N的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为600cm3,重为2N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,g取10N/kg,求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的体积;
(3)图乙比图甲中,水对容器底部增大了多少压强?
9.如图所示,用弹簧测力计测出小石块的重力为4N,小石块的密度为2×103kg/m3,将小石块浸没在某种液体中,弹簧测力计的示数变为2N(g取10N/kg),求:
(1)小石块的质量;
(2)小石块在液体中受到的浮力;
(3)液体的密度。
10.如图所示,将一块边长为10cm的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出0.7kg的水。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
(1)木块所受的浮力是多大?
(2)木块的密度是多少?
(3)现对木块施加一个竖直向下的压力F,使其恰好完全浸入水中,则所施加的压力F为多大?
11.取两个相同的溢水杯,都装满水,将一块橡皮泥捏成碗状放在其中一个溢水杯中,静止后用量筒测出溢出的水的体积为55mL;拿出橡皮泥团成实心球状,放入另一个溢水杯中,静止后用量筒测出溢出的水的体积为50mL,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)图甲中橡皮泥受到的浮力;
(2)橡皮泥的密度;
(3)图乙中橡皮泥对溢水杯底部的压力大小。
12.中国自行研制的国之重器“新光华”号半潜船有两个足球场那么大,是海上的“大力神叉车”,也是我国最大、世界第二大的10万吨级半潜船,它通过本身压水舱中压载水的调整,把装货甲板潜入水中,以便将所要承运的不可分割的特大件货物(如驳船、游艇、舰船、钻井平台等)从指定位置浮入半潜船的装货甲板上,定位后排放压水舱中压载水,直至半潜船上浮至预定的水线,如图甲所示,“新光华”号半潜船,在运载货物时通常采用两种方式:一是如图乙所示的“非浮载”方式;二是为了运载更重货物时,采用的如图丙所示的“浮载”方式,其主要参数如表:(海水密度取1×103kg/m3,1节=1.8km/h)
总长/m 22.5 船宽 68
设计吃水/m 18.6 最大下潜吃水/m 30
最大载货(非浮载)/万吨 7 最大载货(浮载)/万吨 10
发动机输出功率/kW 1.6×106 最大航速/节 14.5
(1)“新光华”号半潜船处在最大下潜状态时,船底所受海水的压强为多少Pa?
(2)半潜船处在最大下潜状态时,船底面积为1dm2船板所受海水的压力约为多少?
(3)若半潜船以最大非浮载装货时,船和货物排开海水的体积为V1。该半潜船在某次工作中为了运载更重的货物,采取了浮载方式装货,当达到最大浮载时,船和货物所排开海水的体积为V2,则此时船和货物所排开海水的体积增大多少?
13.小明的质量为75kg,以仰泳姿势静躺在水中,求:
(1)此时人所受的浮力大小;
(2)小明露出水面的体积忽略不计,请估算小明的体积;
(3)全球每小时有40多人溺水死亡,而我国每年约有5.7万人死于溺水,其中少年儿童溺水死亡人数占总溺水死亡人数的56.04%。使用救生圈是注意安全的一种好方法。一救生圈的体积是0.003m3,将此救生圈浸没在水中时,求救生圈排开水的质量是多少kg?(g取10N/kg)
14.如图所示为我国自主建造的第一首国产航母山东舰。它是我国目前最先进的航空母舰,其部分技术参数如下表(计算时取g=10N/kg,海水密度ρ海水=1.0×103kg/m3)。
舰名 山东舰
型号 船长315m×宽75m
满载排水量 50000t
搭载舰载机数量 36架
舰载机质量 25t/架
求:
(1)在某海域巡航时,航母船底在海水中的深度达到5m,求舰底受到的海水压强是多少?
(2)山东舰满载时受到的浮力是多大?
(3)航母在某海域训练,当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减少了多少立方米?
15.《三国志》记载了曹冲称象的故事:冲少聪察,生五六岁,智意所及,有若成人之智。时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理。冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”。若曹冲称象时,船底离水面的深度为0.5m,船的质量为1吨,船上所装石块的质量为2.5吨,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg求:
(1)船底所受到的液体压强;
(2)大象的质量;
(3)水痕所至,小船排开水的体积。
参考答案
1.(1)1.5×104Pa;(2)0.52m3
2.(1)5N;(2)2N;(3)0.4×103kg/m3
3.(1)4×107N;(2)7.8×104Pa
4.(1)2×106Pa;(2)1.87×108N;(3)2.1×103m3
5.(1)220kg;(2)1100N;(3)2×103kg/m3
6.(1)0.2×103kg/m3;(2)0.88kg
7.(1)10N;(2)1×10-3m3;(3)102N
8.(1)2×10﹣4m3;(2)2×10-4m3;(3)600Pa
9.(1)0.4kg;(2)2N;(3)1×103kg/m3
10.(1)7N;(2)0.7×103kg/m3;(3)3N
11.(1)0.55N;(2)1.1g/cm3;(3)0.05N
12.(1)3×105Pa;(2)3000N;(3)3×104m3
13.(1)750N;(2)0.075m3;(3)3kg
14.(1)5×104Pa;(2)5×108N;(3)900m3
15.(1)5×103Pa;(2)2.5×103kg;(3)3.5m3