初中物理浮力大小的计算试题

理论上分析：浸在液体中的物体受到的浮力就是液体对物体表面压力的合力。如图所示，一个底面积为 $S$ ，高为 $h$ 的长方形浸没在密度为 $\rho$ 的液体中。

（1）分析该物体侧面所受液体压力的合力 $F_{合1}$ ；

（2）求出该物体底面所受液体压力的合力 $F_{合2}$ ；

（3）结合以上结果，说明该理论分析与阿基米德原理的表述是一致的。

阅读《福船》回答问题。

福船

跨越遥远时空的海上丝绸之路上，一个名叫"福船"的文化符号历久弥新。福船作为木质时代风帆动力远洋船只中的佼佼者，成就了明代郑和、戚继光、郑成功等人的伟大壮举，为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。

福船，福建沿海一带尖底古海船的统称，上阔下窄，首尖尾宽两头翘，复原模型图如图所示。其甲板平坦，龙骨厚实，结构坚固；吃水深，容量多，善于装载，稳定性好，抗风力强，适于远洋。

与指南针对航海贡献相媲美的"水密隔舱福船制造技艺"，是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大发明。 2010年11月15日，《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织"急需保护的非物质文化遗产名录"。所谓"水密隔舱"，就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断，分隔成互不透水的一个一个舱区。在航行过程中，如果有一个或两个舱意外破损，海水进不到其他舱中，从船整体看，仍然保持有足够的浮力，不至沉没。"水密隔舱"技术大大提高了船舶的整体抗沉性。另外隔舱板与船壳板紧密连接，使船体结构也更加坚固。分成隔舱，还便利货物存放管理。水密隔舱福船制造技术，对于远洋航海史研究有着不可替代的重要学术价值。

南京静海寺《郑和残碑》记载："永乐三年 $(1405$ 年），将领官军乘驾二千料海船并八橹船 $\dots$ "。经学术界考证，与北京天坛齐名的二千料海船就是福船。"料"是当时流行的用来表示舟船大小的一种计量单位。二千料海船总长61.2米，最大宽13.8米，型深4.89米；满载时，水线长53米，水线宽13米，吃水3.9米。帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨。郑和下西洋是人类海洋文明史的重要组成部分，是世界航海史上时间最早、规模最大的洲际航海活动。比哥伦布到达美洲大陆航海早了87年，比达 $·$ 伽马过好望角到达印度的航海早了92年，比麦哲伦的环球航海早了114年。郑和下西洋时的中国船舶制造、天文航海、地文航海、季风运用和航海气象预测等方面的技术和航海知识，在当时均处于世界领先地位。

重启海上丝绸之路的今天，"福船"这个珍贵的文化符号成为新兴文创产业里重要的创作灵感，依然在启迪人们不断去开拓创新。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）福船采用了 　 　技术大大提高了船舶的整体抗沉性。请你展开想象，就福船的这一技术设计理念，举例说明还可应用在哪些方面： 　 　。

（2）排水量是衡量造船能力的重要指标。小辉查资料得知：哥伦布远航美洲时，最大的那艘船的满载排水量为 $233t$ 后，他想知道郑和远洋时的二千料海船的排水量 $m$ 。他根据上文中二千料海船的信息计算出排水体积 $V=53m\times 13m\times 3.9m=2687.1m^3$ ，估算出排水量约为 $2687t$ 。请写出这种估算方法不合理的理由，并写出合理的估算方法。

一边长为 $10\mathit{cm}$的实心立方体金属块的质量为 $2.7\mathit{kg}$，它的密度是　 $2.7\times {10}^3$　 $\mathit{kg}/m^3$；当把它放在水平地面上时，对地面的压强是　　 $\mathit{Pa}$，用弹簧测力计挂着金属块，让它全部浸没在水中时，弹簧测力计的示数是 $17N$，则金属块受到的浮力大小为　　 $N$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

将底面积 $S=3\times {10}^{-3}{m}^2$ ，高 $h=0.1m$ 的铝制圆柱体，轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底部，如图所示（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深 $h_1=0.05m$ （已知 ${\rho }_{铝}=2.7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ． $g$ 取 $l0N/\mathit{kg})$ 。求：

（1）水对圆柱体底部的压强 $p_1$ ；

（2）圆柱体受到的浮力 $F_{浮}$ ；

（3）圆柱体对水槽底部的压强 $p_2$ 。

【2015年山东日照市中考物理】我市海洋打捞队的一打捞装置可简化为如图所示的系统．在某次打捞过程中，该装置置从100m深的海底将一物体竖直向上提起至离海面10m高处．该过程可视为水中和空中两个速度大小不同的匀速过程．忽略物体刚要离开水面到刚好完全离开水面过程及速度大小的变化过程．经过A处时物体受到的拉力为4×10⁴N，经过B处时物体受到的拉力6×10⁴N．已知g=10N/kg，海水的密度1.0×10³kg/m³，不计水和空气的阻力，请计算：

（1）物体在A处受到的浮力和物体的体积；
（2）若用于提升工作的柴油机的输出功率恒为69kW，整个提升过程用时80s，求该打捞装置的机械效率．

如图 $a$ 所示，一长方体木块质量为 $0.12\mathit{kg}$ ，高为 $4.0\mathit{cm}$ ；将木块平稳地放在水面上，静止时木块露出水面的高度为 $2.0\mathit{cm}$ ，如图 $b$ 所示，利用金属块和细线，使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度 ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ， $g$ 取 $10N/\mathit{kg}$ ，求：

（1）木块的密度 ${\rho }_{木}$

（2）细线对木块的拉力 $F$ 。

某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为 $3N$，体积为 $500c{m}^3$，当木块静止时弹簧测力计的示数为 $2.5N$， $g=10N/\mathit{kg}$，盐水密度是　　 $\mathit{kg}/m^3$；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是　　 $N$．（一切摩擦与阻力均忽略不计）

一重物挂在弹簧测力计下，弹簧测力计示数为 $2N$，将重物浸没在水中，弹簧测力计示数为 $1.2N$，此时重物所受浮力为　　 $N$；若改变重物浸没在水中的深度，重物所受浮力大小　　。

把一重 $4.74N$ 的金属块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，把它浸没在水中时弹簧测力计的示数是 $4.14N$ ，把它浸没在某液体中时弹簧测力计的示数是 $4.11N$ ．则下列计算结果错误的是 $($ 　　 $)$

A．	金属块在水中受到的浮力是 $0.6N$	B．	金属块的体积是 $6\times {10}^{-5}{m}^3$
C．	液体的密度是 $1.05\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$	D．	金属的密度是 $6.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$

工人用如图所示装置从水井中匀速吊起一个重为 $800N$ 的物体，所用拉力 $F$ 为 $250N$ ， $20s$ 内物体上升了 $6m$ （物体的上表面始终未露出水面），已知动滑轮重 $20N$ ，绳重及摩擦均忽略不计。求：

（1） $20s$ 内绳子自由端 $A$ 移动的距离；

（2）拉力 $F$ 做功的功率；

（3）物体在水中所受浮力的大小。

将一个黄色金属的实心龙雕像悬挂在弹簧秤上。在空气中时，弹簧秤的示数为1.8牛，当雕像完全浸没在水中时，弹簧秤的示数为1.6牛。

请回答：

（1）雕像完全浸没在水中时受到的浮力是　　牛。

（2）通过计算判断这个雕像是否纯金制成的？ $({\rho }_{金}=19.3\times {10}^3$千克 $/$米 ${}^3)$

辽宁舰于2012年9月25日正式交付海军使用，它满载时排水量为，舰长，舰宽，面积相当于两个足球场的大小。辽宁舰满载时受到的浮力是　　，当舰上飞机起飞训练时，舰体受到的浮力将　　（填“增大”“减小”或“不变” ，水下处舰体受到的压强为　　（海水密度为。甲板上停放的飞机相对于舰体是　　（填“运动”或“静止” 的。

将两物体分别挂在弹簧测力计下，让它们同时浸没在水中时，两弹簧测力计示数的减小值相同，则这两物体必定有相同的 $($　　 $)$

A．密度B．体积C．质量D．重量

在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中（水未溢出），如图甲所

示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且五分之二的体积露出水面，如图乙所示。

下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是 $5:2$
B．	甲、乙两图中，水对容器底部的压强之比是 $1:1$
C．	甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 $2:5$
D．	甲、乙两图中，容器对水平桌面的压强之比是 $5:3$

根据下面4个图所给信息填空。

（1）采用绕线法测得铜丝的直径 $d=$　　 $\mathit{cm}$。

（2）小球浸没在液体中受到的浮力 $F=$　　 $N$。

（3）冬天室外气温 $t=$　　 ${}^{°}\text{C}$。

（4）甲、乙两车同时同地同方向做匀速直线运动，它们的 $s-t$图象如图所示， $t=6s$时两车间距离 $x=$　　 $m$。