初中物理浮力大小的计算试题

用弹簧测力计、一金属块、水来测量某液体密度，步骤如下：

（1）如图甲所示，用弹簧测力计测得该金属块在空气中的重力 $G=$ 　 　 $N$ ；

（2）如图乙所示，弹簧测力计的示数为 $1.6N$ ，则金属块受到的浮力为 　　 $N$ ，金属块的体积为 　　 $m^3$ ； $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

（3）若要继续测出被测液体的密度，你的操作是： 　　。

如图甲是一个底面为正方形、底面边长l＝20cm的容器。把盛有h＝10cm深的某种液体的容器放在水平桌面上，然后将边长a=b=10cm、c=12cm的均匀长方体木块放入这种液体中（液体未溢出），木块漂浮在液面上，此时木块底面受到液体向上的压力为7.2 N，容器底受到的液体压强为980Pa（g取10N/kg），由以上条件可以得出

A．液体的密度为0.98×10^3kg/m^3

B．木块漂浮在液面上时，容器中液体的深度为12.2cm

C．以图乙所示方式将木块放入液体中静止时，木块浸入液体中的深度为7.5cm

D．以图丙所示方式将木块放入液体中静止时，木块下表面离容器底的距离是4.75cm

利用图所示装置，把质量为4kg、密度为4×10³kg/m³的薄石块从水面下5m处拉出水面后，再提升了8m，共用时间10s。动滑轮重为20N（不计绳重及滑轮与轴间的摩擦及水对石块的阻力，设石块的两个上升过程都为匀速）。

（1）当薄石块浸没在水中5m深处时，它受到的水的压强是多少？
（2）当薄石块浸没在水中时，它受到的浮力是多少？
（3）在整个过程中拉力F做功的功率是多少？（可近似认为石块离开水面前浮力大小不变）

如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为 $90\mathit{kg}$且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力 $F_1$为 $400N$，此时滑轮组的机械效率 ${\eta }_1$为 $75\%$（绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计， $g=10N/\mathit{kg})$。

（1）请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的　 $A$　图。

（2）工人的质量为 $60\mathit{kg}$，双脚与地面接触面积为 $2.5\times {10}^{-3}{m}^2$，物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 $4\times {10}^4\mathit{Pa}$，求物体浸没在水中时受到的浮力。

（3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为 $180W$，求物体上升的速度。

如图甲所示，正方体A边长0.2m，作为配重使用，杠杆OE：OF=2：3，某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B， 圆柱体B的体积是密闭容器D的；旁边浮体C的体积是0.1m³，该同学站在浮体C上，总体积的浸入水中；该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端，手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图24乙所示；密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变，密闭容器D被提出水后，圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面，同时手松开绳子时，浮体C露出水面的体积减少总体积的；在提升全过程中，配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.（绳的重力，滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g＝10N/kg），求：

（1）圆柱体B的重力；
（2）密闭容器D离开水面时，滑轮组提升重物B的机械效率；（百分号前面保留整数）；
（3）圆柱体B的密度；
（4）在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。

把一重为为5N的实心金属球放入如图所示的液体中时，金属球漂浮在液面上，容器横截面积为100cm²，则小球所受的浮力为　 　 N，小球放入后，容器底部所受到的压强增大了　  　Pa（假设小球放入容器后水不溢出）．

如图所示，两个相同容器盛满水，甲中有一个体积为20cm³，密度为0.5×10³kg/m³的木块漂浮在水面．下列说法正确的是（　　）

A．木块漂浮时，浮力等于自身重力，并有体积露出水面

B．甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力

C．将木块缓慢下压至浸没的过程中，木块受到的浮力不变

D．将木块全部压入水中后，两容器底部受到水的压力相等

某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图是吊车钢丝绳拉力 $F$随石柱下表面距水底深度 $h$变化的图象，（水的阻力忽略不计， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$求：

（1）石柱浸没在水中受到的浮力；

（2）石柱未露出水面前，在水中上升 $2m$钢丝绳拉力所做的功；

（3）在水底时石柱上表面受到的水的压强。

下图是常见的厕所自动冲水装置原理图，水箱内有质量m₁=0.4kg，体积V₁=3×10^-3m³的浮筒P，另有一厚度不计，质量m₂=0.2kg，面积S₂=8×10^-3m²的盖板Q盖在水箱底部的排水管上，用细线将P、Q连接，当供水管上流进水箱的水使浮筒刚好浸没时，盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所，当盖板Q恰好被拉开的瞬间，求：

（1）浮筒受到的浮力大小。
（2）细线对浮筒P的拉力大小。
（3）水箱中水的深度。

一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为p 的液体。将挂在弹簧测力计下的金属块A 浸没在该液体中（A与容器底未接触），金属块A 静止时，弹簧测力计的示数为F，将木块B 放人该液体中，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7 : 12 ；把金属块A 放在木块B 上面，木块B 刚好没入液体中（如图所示）。若已知金属块A 的体积与木块B 的体积之比为13 : 24 ，则金属块A 的体积为            。

如图所示，将重为G 的金属小球用细线系好，浸入盛水的烧杯中（烧杯中的水没有溢出），金属小球受到的浮力为F_浮，杯底增加的压力为△F₁；如将此金属小球直接投入水中，杯底增加的压力为△F₂，则下列关系式中正确的是

A．△F2－△F1= F浮

B．△F2+△F1=" G"

C．△F2∶△F1=" G" ∶F浮

D．△F2∶△F1=F浮∶G

某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型，如图所示。其中D、E、G、H都是定滑轮，M是动滑轮，杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动，OC∶OB＝3∶4。杠杆BC和细绳的质量均忽略不计。人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A，容器的底面积为300 cm²。人的质量是70 kg，通过细绳施加竖直向下的拉力F₁时，地面对他的支持力是N₁，A以0.6m/s的速度匀速上升。当杠杆到达水平位置时物体A总体积的五分之二露出液面，液面下降了50cm，此时拉力F₁的功率为P₁；人通过细绳施加竖直向下的拉力F₂时，物体A以0.6m/s的速度匀速上升。当物体A完全离开液面时，地面对人的支持力是N₂，拉力F₂的功率为P₂。已知A的质量为75kg， N₁∶N₂＝2∶1，忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力，g取10N/kg。求：

⑴当物体露出液面为总体积的五分之二时，物体所受的浮力；
⑵动滑轮M受到的重力G；
⑶P₁∶P₂的值。

如图所示，柱形容器中装有密度为ρ₁=1.2g/cm³的某种液体，将一金属块放入底面积为S=100cm²的长方体塑料盒中，塑料盒竖直漂浮在液面上，且液体不会溢出容器，其浸入液体的深度为h₁=20cm。若把金属块从塑料盒中取出，用细线系在塑料盒的下方，放入该液体中，塑料盒竖直漂浮在液面上，且金属块不接触容器底，塑料盒浸入液体的深度为h₂=15cm。剪断细线，金属块沉到容器底部，塑料盒仍竖直漂浮在液面上，其浸入液体的深度为h₃=10cm。则金属块的密度ρ₂=       g/cm³。

在弹簧测力计下挂一个金属块A，让A从盛有水的容器上方离水面某一高度处匀速下降，进入水中，直到全部浸没。图是这个过程中弹簧测力计的示数F与A下降的高度h变化的实验图象，g＝10N/kg。则A的重力为        N，金属块A的密度与下表中        的密度相同。

物质名称	密度ρ/（kg·m^-3）
银	10.5×10^3
铜	8.9×10^3
铁	7.9×10^3
铝	2.7×10^3

 

用如图（1）所示的装置提升重物，水平横梁AB 固定在支架C顶端，OA： OB=4：1。横梁A端挂一底面积为S=0.1m²的配重M，横梁B端下挂着由质量相等的四个滑轮组成的滑轮组，用此滑轮组多次提升不同的物体，计算出滑轮组的机械效率，并记入下面的表格。

物重G/N	60	80	100	180
机械效率η	0.75	0.80	0.833	0. 90

 

现用滑轮组分别提升甲、乙两个物体：在水面以上提升密度为ρ_甲=0.75kg/dm³的甲物体时，绳自由端的拉力为F₁，F₁做的功为W₁，配重M对地面的压强变化量为ΔP₁；在水面以下提升密度为ρ_乙=5.6kg/dm³的乙物体时，绳自由端的拉力为F₂，F₂做的功为W₂，配重M对地面的压强变化量ΔP₂。
F₁、F₂所做的功随时间变化的关系如图（2）所示。已知：甲、乙两物体的体积关系为V_甲=4V_乙，提升甲、乙两物体时速度相同。（不计绳的质量、杠杆的质量、轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg）求：
（1）配重M对地面的压强变化量的差ΔP₂－ΔP₁
（2）滑轮组提升浸没在水中的乙物体时的机械效率。（保留百分号前面一位小数）