1、1浮力大小的计算一、计算题1.在物理实验操作考核中，水平桌面上放置底面积为 100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度），内有 12cm 的水（如图甲），某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体，从液面开始缓慢浸入水中，拉力 F 与圆柱体下表面到水面距离 h 的变化关系如图乙所示，当圆柱体下表面距液面为 10cm 时，系圆柱体的细线恰好松开，圆柱体沉入容器底部（水未溢出）如图内所示（g 取1ON/kg）求： （1）圆柱体浸没在水中时所受到的浮力； （2）圆柱体的体积； （3）圆柱体沉入底部时，水对容器底部的压强。 2.如图所示，实心物体 A 漂浮在水面上，现利用电动机通过滑轮组拉动 A，使 A 向下运
2、动。已知 A 的体积为 1m3,密度为 0.5103kg/m3.动滑轮重为1103N,电动机工作时拉绳子的功率为 1.2 103w 且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力，求:（1）A 的重力； （2）A 浸没在水中受到的浮力； （3）A 向下运动的最小速度； （4）A 向下运动过程中，滑轮组机械效率的最大值。 3.将 U 型管压强计的金属盒放在盛有某种液体的玻璃杯中.相关信息如图所示。2(g 取 10N/kg) 求: （1）液体的密度。 （2）体枳为 60cm3的小球浸没在液体中受到的浮力。 4.某次物理活动举行了“造船”比赛，他们用的材料是密度为 1.5103kg/ m3的橡皮泥，其中王强同
3、学选了一块竖立在水平桌面上的圆柱体橡皮泥，它的底面积为 1.010-3 m2、高为 0.2m，最后造出了最大排水体积为 6.010-4m3的小船。（ 水 =1.0103kg/ m3 ， g 取 10N/kg）求： （1）王强同学所选橡皮泥的质量。 （2）橡皮泥对桌面产生的压强。 （3）王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力。 5.如图所示是正在建造中的我国自主设计的首艘科考破冰船“雪龙 2 号”，它将助力我国极地科考工作。该船设计空载排水量为 8000t，满载排水量为14000t，能在厚冰层上连续破冰。（排水量为轮船在水中排开水的质量，g取 10N/kg）。（1）空载时该船受到的重力为多少
4、N？ （2）假设破冰船在 1.5m 厚的冰层海域以 7.2km/h 的速度匀速直线破冰时所受的阻力为 2107N，则此时破冰船推进功率为多大？ 36.用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数 F 与物块下表面浸入水的深度 h 的关系如图乙。g 取 10N/kg，水的密度是 1.0103kg/m3 求：（1）物块受到的重力； （2）物块完全浸没在水中受到的浮力； （3）物块的密度。 7.如图所示，置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状，边长l1=4cm，下面部分也为正
5、方体形状，边长 l2=6cm，容器总质量 m1=50g，容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体，底面积 S 物 =9cm2 ， 下表面与容器底面距离 l3=2cm，上表面与容器口距离 l4=1cm，物体质量 m2=56.7g。现往容器内加水，设水的质量为 M，已知 水 =1.0103kg/m3 ， g=10N/kg。（1）当 M=58g 时，水面还没有到达物体的下表面，求此时容器对水平地面的压强； （2）实心长方体的密度； （3）往容器内加入多少体积水时，细线的拉力刚好为零，此时实心长方体刚要开始上浮； （4）当 0M180g 时，在如图中作出 FM 图象（不要求写出 F 和 M 的关系式
6、 48.在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是 2.7N当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是 1.7N现把该零件浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数是 1.9N，求： （1）该零件浸没在水中时受到的浮力 F 浮（2）该金属零件的密度 金 ； （3）另一种液体的密度 液9.如图所示，用细线将正方体 A 和物体 B 相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时 A 上表面到水面的高度差为 0.12m。已知 A 的体积为 1.0103 m3 ， 所受重力为 8N；B 的体积为 0.5103 m3 ， 水的密度 =1.010 3kg/m3 ， g 取 10N/kg，求：（1）A 上表面所受水的压强
7、 （2）B 所受重力大小； （3）细线对 B 的拉力大小。 10.图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为0.3m，容器的底面积为 0.04m2 ， 图乙是一质量均匀的塑料球，密度为0.2103kg/m3 ， （g 取 10N/kg）。求：（1）容器中水的质量； （2）距容器底部 0.1m 处 A 点液体的压强； （3）把塑料球放入该容器中，用了 16N 的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？ 11.密度为 0.5103kg/m3 ， 质量为 1kg 的正方体木块，静止漂浮在密度为1.0103kg/m3的水面上，求： （1）木块浸在水中的体积； （2）把密度为 9.
8、0103kg/m3 ， 质量未知的正方体铜块轻轻放在正方体木块的中央，过一会儿，其整体静止悬浮在水中时，铜块对木块的压强。 512.一个圆柱形杯身的杯子，装 12cm 高的水密封后（杯子厚度忽略不计）放在水平桌面上，如图甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示。（ 水 =1.0103kg/m3 ， g 取 10N/kg）求：（1）图甲中杯底受到水的压强 （2）图丙中某种液体的密度 （3）如果杯子自身质量为 80g，则杯内水的质量。 13.小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置，初步设计如图所示，将两个完全相同的实心圆柱体 A、B 通过细线
9、与一压力传感开关相连，吊在水平放置的圆柱形水箱中，已知每个圆柱体重为 6N，底面积为 50cm2 当水箱储水深度降到 10cm，圆柱体 B 一半浸在水中时，压力传感开关所受拉力达到10N，其闭合开始加水。（细线质量与体积均忽略不计，g 取 10N/kg）请求：（1）刚开始加水时，水箱底部所受水的压强。 （2）圆柱体的密度。 （3）当水箱储水深度达到 1.5m 时，压力传感开关所受拉力为 5N，其断开停止加水，求应设计 A、B 间细线的长度。 614.质量为 60kg 的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为 15m2 ， 物体重 2000N、体积为 0.1
10、m3 ， 物体未露出水面前，此装置机械效率为 80%（不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦）g 取 10N/kg 求：（1）物体浸没在水中受到的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）若工人双脚与地面的接触面积为 500cm2 ， 当他对地面的压强为2103Pa 时，池底受到水的压强的变化量。 15.2017 年 12 月 24 日，我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机 AG600 首飞成功，可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为 560km/h，最大航程为 4500km，巡航速度（经济、节油的飞行速度）为 500km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑
11、道上，总质量为51t，轮胎与跑道的总接触面积为 0.6m2（ 水 =1.0103kg/m3 ， g=10N/kg）。求：（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？ （2）起飞后，飞机在空中直线飞行 1400km，所需要的最短时间是多少？ （3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为 46t，此时飞机受到的重力是多少？舱底某处距水面 1.5m，水对该处产生的压强是多少？ 716.考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为 2m3 如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力 F=1.6104N在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和
12、滑轮重力，（ 水 =1.0103kg/m，g=10N/kg）求：（1）石像受到的浮力。 （2）石像的重力。 （3）石像的密度。 （4）若将石像提升了 3m，石像受到水的压强减少了多少？ 17.如图所示重力不计的轻杆 AOB 可绕支点 O 无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点 A、B 上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长 2.2m，支点 O 距端点 B 的距离为 12m，物体甲的质量为 8.28kg，物体乙的体积为 0.001m3.（g=l0N/kg.忽略绳重）求：（1）甲物体的重力： （2）乙物体受到水的浮力
13、 （3）弹簧测力计的示数： （4）乙物体的密度。 18.有甲、乙两个溢水杯，甲溢水杯盛满酒精，乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中，小球下沉到杯底，溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干，轻轻放入乙溢水杯中，小球漂浮且有1/11 的体积露出液面，溢出液体的质量是 50g，已知 酒精 =0.8103kg/m3 ， 试问： （1）小球的体积是多少？ （2）液体的密度是多少？ 819.现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上端开口，底面积=200cm 2 ， 高度 h=20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度=0.810 3kg/m3 ， 底面
14、积 S1=120cm2 ， 高度与容器高相同，如图乙所示。（ 水 =1.0103kg/m3 ， g=10N/kg）。（1）将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？ （2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少？ 20.某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度，工件从刚接触水面到完全脱离水面用时 5s，绳子作用在工件上端的拉力 F 随工件上升高度 h 变化的图象如图所示，不计水的阻力（ 水 =1.0103kg/m3 ， g 取 10N/kg），求：（1）如图所示，刚开始拉
15、动时，工件上表面所受到水的压强大小？ （2）工件完全浸入在水中时所受浮力大小？ （3）工件完全浸入在水中时，拉力做功的功率是多少？ （4）工件的横截面积 S 是多大？ 921.如图甲所示，A、B 为不同材料制成的体积相同的实心正方体，浸没在圆柱形容器的水中，容器内部底面枳是正方体下表面积的 4 倍。沿固定方向缓慢匀速拉动绳子，开始时刻，A 的上表面刚好与水而相平，滑轮组绳子自由端的拉力大小为 F0 ， F 随绳端移动距离 S 绳 变化的图象如图乙所示，已知动滑轮的重力 G 动 =5N，g 取 10N/kg。除了连接 A、B 间的绳子承受拉力有一定限度外，其它绳子都不会被拉断。滑轮与轴的摩擦、绳
16、的质量等次要因素都忽略不计，忽略水面升降变化。（1）正方体 A、B 之间的绳子长度 L 绳 是多少？ （2）正方体 A 和 B 的密度 A、 B分别是多少？ （3）整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量P 是多少？ 22.如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为 4t，体积为 1m3 （1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小； （2）物体下表面与水面距离为 3m 时，求物体下表面所受水的压强； （3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力； （4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电
17、动机功率为 9kW、对绳子的拉力为 1.5104N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到 0.1%）。 1023.如图甲所示，是小科家的“懒人花盆”。它的外面是一个储水盆，里面是一个栽培盆，栽培盆中有一圆柱体浮子能在光滑的管中自由上下运动，浮子的顶端可显示水位高低，栽培盆底的陶粒渗透与蒸发的原理起到吸水和透气的作用，从而为土壤提供水分。“懒人花盆”的原理图可简化成图乙。已知：浮子重为 0.02N请回答下列问题：（1）浮子在水中漂浮时，浮力多大？ （2）已经整个装置的质量 10kg，装置与水平地面接触面积 0.02m2 ， 求此装置对地面的压强多大？ 24.游泳运动员的质量为 75
18、kg，仰泳时受到的水平平均动力为 30N，在 60s 内前进了 100m（1）求在 60s 内水平动力对运动员做功的功率 （2）如图所示，该运动员能以仰泳姿势静躺在水中，露出水面的头部体积可以忽略不计，请估算运动员的体积（ 水 =1.0103kg/m3 ， g=10N/kg） 25.一艘在海上“丝绸之路”航行的集装箱货船，满载时的总质量m6.710 7kg，它在 2h 内匀速航行 36km，推进力的功率 P6.010 7W，海水密度取 1.0103kg/m3 ， g 取 10N/kg求： （1）满载时货船的总重力； （2）满载时货船排开海水的体积； （3）货船匀速航行时受到的阻力 1126.为
19、了节约水资源，公厕用的定时定量冲水装置主要部件如图所示。浮筒底面积为 S1=100cm2且足够高，略大于出水口的圆形阀门（厚度不计）的表面积为 S2=20cm2 ， 浮筒与阀门用细杆相连，不计浮筒、阀门、轻杆的重量。通常情况下，水龙头以滴漏形式向储水桶供水，当储水罐水位上升到 20cm 时，浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水，问即将开始冲水时（g=10N/Kg， 水=1.0103kg/m3）.（1）阀门所受水的压强 p 为多少？ （2）浮筒对阀门的拉力为多大？ （3）浮筒浸入水中部分的深度 H 为多少？ 27.如图所示，一正方体物块边长为 10cm,漂浮于足够高的底面积为 S0的盛有足量水的圆柱形
20、容器中，有 1/5 体积露出水面。水的密度为 1.0103kg/m3 ， g 取 10N/kg。求：（1）该物块受到的浮力； （2）该物块的密度； （3）若未投入物块时，水对容器底部的压力为 F0。试求出物块漂浮时，水对容器底部的压力 F1和物块浸没时水对容器底部的压强 P2； （4）若物块漂浮时与未投入物块时比较，水对容器底部的压强变化了200Pa，物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为 30:29，则未投入物块时容器中水的深度是多少？ 1228.如图所示，长 L1=1m 的薄壁正方体容器 A 放置在水平地面上，顶部有小孔C 与空气相通，长 L2=0.2m 的正方体木块 B 静止在容
21、器 A 底面。通过细管 D 缓慢向容器 A 内注水，直到注满容器 A，木块 B 上浮过程中上下表面始终水平，木块 B 与容器 A 底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度 水=1.0103kg/m3 ， 木块的密度 木 =0.5103kg/m3 ， g 取 10N/kg。求：（1）注水前，木块 B 对容器 A 底面的压强 （2）木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时，容器 A 内水的深度 （3）水注满容器后，容器 A 顶部对木块 B 的压力大小 （4）整个过程，浮力对木块所做的功 29.如图所示，用细绳将质量为 200g 的木块系住，使木块浸没在水中，当木块静止时细绳对木块的拉力为 1N，
22、容器底部水的深度为 20cm，已知容器底面积为 40cm2 ， 求：（1）木块受到的浮力； （2）水对容器底部的压力和压强。 1330.关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图甲是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：体积 2m3、质量 1500kg，最大下潜深度 5000m，最大下潜速度 10km/h（不考虑海水密度变化，密度 取1.0103kg/m3 ， g 取 10N/kg）。求：（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。 （2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间。
23、3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面体积。（4）当潜航器漂浮在海面时，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中 P3=3P1 求 t1时刻起重装置对潜航器的拉力。（不考虑水的阻力） 31.边长为 10cm 的正方体木块，漂浮在水面上，露出水面体积与浸在水中的体积比为 2：3，如图甲所示；将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块上表面放一重为 2N 的小铁块，静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。求：（1）图甲中木块所受浮力大小； （2）图乙中液体的密度； （3）图乙中木块下表面所受压强的大小。 1432.2018
24、 年 5 月 13 日，中国首艘国产航母 01A 型航空母舰离开大连港码头，开始海试。 取 请问： （1）航母 001A 设计排水量约 万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？ （2）一位体重为 600N 的歼 15 舰载机飞行员，双脚与水平甲板的接触面积是 ，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？ （3）若舰载机飞行员驾驶歼 15 战机以 的巡航速度飞越渤海海峡时，发动机的推力为 ，则飞机发动机的功率为多少？ 33.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，另一端拴在汽车上，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
25、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 取 10N/kg。求：（1）该物件的质量是多少？ （2）物件浸没在水中时，受到的浮力为多大？ （3）物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强为多少？ 34.将边长都为 10cm 的正方体 A、B 置于盛有大量水的圆柱状容器中，待稳定后如图甲所示，A 浮出水面部分占其总体积的 40%，B 沉于水底。已知 B 的密度 B=1.2103kg/m3 ， 水的密度 =1.010 3kg/m3 ， g=10N/kg，容器底面积为 400cm2 求：（1）正方体 A 的密度 A和沉在水底的 B 对容器底部的压强 PB。 （2）对 A 施加
26、一压力，将 A 刚好压入水中，并用轻质细绳将 A、B 上下连接，如图乙所示。现缓慢减小压力，直至压力为零。请判断：在压力减小的过程中，浮力是否对 B 做功？若不做功，请说明理由；若做功，求浮力对 B 做的功 W 以及水对容器底部压强的减少量P。 1535.水平桌面上放一盛满水的烧杯，水深 12cm。将一个质量为 55g 的鸡蛋，轻轻放入烧杯后沉入底部，排出 50g 的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直至鸡蛋悬浮为止，已知 g=10N/kg， 水 =1.0103kg/m3。求：（1）水对烧杯底的压强； （2）鸡蛋在水中受到的浮力； （3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度。 36.图甲是海上打捞平台装置示意图
27、使用电动机和滑轮组将实心物体 A 从海底竖直向上始终以 0.05m/s 的速度匀速吊起，图乙是物体 A 所受拉力 F 随时间 t 变化的图象（不计摩擦、水的阻力及绳重， 水 =1.0103kg/m3 g=10N/kg）。请解答下列问题：（1）物体 A 的体积是多少？ （2）物体 A 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为 80%，当物体 A 完全离开水面后，滑轮组的机械效率是多少？ （3）当物体 A 完全离开水面后，电动机两端电压为 380V，通过的电流为5A，电动机线圈的电阻为多少？（不计电动机内部摩擦） 1637.“曹冲称象”是家喻户晓的典故某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”将直
28、筒形的玻璃杯浸入水中，如图所示已知玻璃杯的质量为 100g，底面积为 20cm2 ， 高度为 50cm求：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），求杯子受到的浮力 （2）求此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置） （3）求此浮力秤的最大称量（即玻璃杯中所放物体的最大质量） 38.在一底面积为 4m2的圆柱形深井底部，有一体积为 2m3 ， 密度为10103kg/m3的贵重物体，现用如图所示的装置将去打捞上来，若牵引车以0.6m/s 的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30s 后井底受到的水的压强恰好变化了 2.5103Pa，（忽略动滑轮和绳子的重力及
29、滑轮与绳子之间的摩擦，g 取 10N/kg）求：（1）物体的重力； （2）物体浸没在水中时受到的浮力； （3）牵引车行驶了 30s 后，物体被提升的高度； （4）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率； （5）牵引车行驶了 30s 时，牵引车对绳子的拉力。 1739.铜的密度为 8.9103kg/m3 ， 一个实心铜块的质量为 3.56kg。（ 水=1.0103kg/m3）求： （1）铜块的体积。 （2）如果把这块铜块浸没在水中，静止后，铜块受到的浮力。 40.用弹簧测力计测石块重，其重为 8N，若把石块浸没于底面积为 300cm2装有水的烧杯中（水未溢出），弹簧测力计的读数为 5N则：（小数
30、点后保留1 位） （1）此石块所受到的浮力是多大？ （2）这种石块的密度是多少？ （3）水对烧杯底部的压强增加了多少？ 18答案解析部分一、计算题1.【答案】（1）解：由图乙得，圆柱体未进入水面以下时弹簧测力计读数F1=3N，圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数 F22N，故 F 浮 =F-F2=3N-2N=1N；答：圆柱体浸没在水中时所受到的浮力为 1N；（2）当圆柱体浸没在水中后，圆柱体体积 V=V 排 ， 由 F 浮 =G 排 = 水 gV 排 得V 排 = = =10-4m3=100cm3所以圆柱体体积 V=V 排 =100cm3；答：圆柱体的体积为 100cm3；（3）解：圆柱体未进入水
31、面以下时水的体积V 水 =S 圆 h=100cm212cm=1200cm3圆柱体沉入在水底后，圆柱体与水的总体积V 总 =V 水 +V 柱 =1200cm3+100cm3=1300cm3则圆柱体沉浸后水面到水底的深度为h= = =13cm=0.13m则圆柱体沉底时，水对容器底部的压强p= 水 gh=1103kg/m310N/kg0.13m=1.3103Pa。答：水对容器底部的压强为 1.3103Pa。 【解析】【分析】（1）根据图乙提供的信息和称重法求出浮力；（2）根据F 浮 = 水 gV 排 的变形式 V 排 = 求解；（3）先求出水和圆柱体的总体积，再求出水的高度，最后根据 p=gh 求解
32、2.【答案】（1）A 的重力：G A=mAg=V g=0.5103kg/m31m310N/kg=5000N；（2）A 浸没在水中受到的浮力：F 浮 = 水 gV 排=1.0103kg/m310N/kg1m3=1104N；（3）由 P=F 拉 v 知道当绳子对物体 A 拉力 F 拉 最大时 A 向下运动的速度最小；对 A 进行受力分析可得：G A+F 拉 =F 浮 ， 当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大：F 拉 =F 浮 -GA=1104N-5000N=5000N，发动机对绳子的拉力：F= （F 拉 +G 动 ）= 6000N=2000N，则发动机拉绳子的速度由 P=Fv 得：v=P/
33、F=1.210 3W/2000N=0.6m/s；A 向下运动的最小速度：v min=v/3=0.6m/s/3=0.2m/s；（4）当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大，A 向下运动过程中的有用功：W 有用 =（F 浮 -G）h，总功 W 总 =Fs= （F 浮 -G+G 动 ）3h=（F 浮 -G+G 动 ）h,滑轮组机械效率的最大值： =W 有用 /W 总 =（F 浮 -G）h/（F 浮 -G+G 动 ）h=（F 浮 -G）/（F 浮 -G+G 动 ）=【解析】【分析】（1）利用 G=mg=V g 可求得 A 的重力；（2）已知 A 的体积，利用 F 浮 = 水 gV 排 可求得 A
34、浸没在水中受到的浮力；（3）由图知当绳子对物体 A 拉力最大时 A 向下运动的速度最小；对 A 进行受力分析可得 GA+F 拉=F 浮 ， 当 A 完全浸没时绳子对物体 A 拉力最大：F 拉 =F 浮 -GA；发动机对绳子的拉力 F=1/3（F 浮 -G），由 P=Fv 可求得绳子向下运动的最小速度，然后可知 A 向下运动的最小速度：v min=v/3；（4）由题意知 A 向下运动过程中，利用 =W 有 /W 总 可求得滑轮组机械效率的最大值。3.【答案】（1）解：如图在该液体中的 12.5cm 深处，产生的压强与 U 形管中 10cm 高度差的水柱产生的压强相等，根据 可得： 所以液体的密度
35、为；。（2）解：根据 计算体枳为 60cm3的小球浸没在液体中受到的浮力为：。 【解析】【分析】利用液体压强公式计算液体的密度，利用物体排开的液体的体积计算受到的浮力的大小.4.【答案】（1）解:橡皮泥的体积 ，橡皮泥的质量为 （2）解:橡皮泥的重力 ,橡皮泥对桌面产19生的压强 （3）解:王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力 【解析】【分析】利用物体的密度和体积计算质量的大小，结合质量计算物体的重力，利用压力和受力面积的比值计算压强大小，利用物体排开的液体的体积计算浮力的大小.5.【答案】（1）解:船空载时排水量：m8000t810 6kg；排开水的重力：Gmg810 6kg10N/kg
36、810 7N；根据阿基米德原理 F 浮 G 排810 7N，因为漂浮，所以空载时该船受到的重力：GF 浮 810 7N答：空载时该船受到的重力为 8107N（2）解:v7.2km/h2m/s；匀速行驶时，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即 Ff210 7N，推进功率：P Fv210 7N2m/s410 7W答：假设破冰船在 1.5m 厚的冰层海域以 7.2km/h 的速度匀速直线破冰时所受的阻力为 2107N，则此时破冰船推进功率为 4107W 【解析】【分析】（1）根据 G=mg 算出空载时排开水的重力；根据阿基米德原理 F 浮 G 排 求出空载时该船受到的重力；（2）利用 P=Fv 计
37、算功率.6.【答案】（1）解:由图知，物块未浸入水中时，即深度为 0 时，测力计的拉力即为物体的重力，则重力为： （2）解:如图，物体浸入水中后，受到浮力，所以拉力减小，当拉力不变时，说明物体已全部浸没在水中，所以物块完全浸没在水中受到的浮力为：（3）解:根据 求得物体的体积为：，根据 得物体的密度为：【解析】【分析】根据称重法可知 F=G-F 示 得出所受浮力的大小；根据阿基米德原理 F 浮 = 液 gV 排 求出物体的体积；根据密度公式 = 求出密度.7.【答案】（1）解:当 M58 g 时，水面还没有到达物体的下表面，此时水可看做是柱体，此时容器对水平地面的压力 F G( M m1)g(
38、0.058 kg 0.05kg)10N/kg1.08 N ， 容器的底面积S16 cm6cm36 cm23.610 3m2 ， 此时容器对水平地面的压强 p 300 Pa（2）解:物体高度 h(4cm 6cm) 1cm 2cm7cm,物体体积VSh9cm 2 7cm63cm 3,物体密度 0.9g/cm 30.9 103kg/m3（3）解:物体的密度小于水的密度，物体在水里应处于漂浮状态，如果绳子的拉力为 0，F 浮 G 物 ， 即 水 V 排 g 物 V 物 g，V 排 V 物 63cm356.7cm 3 ， 物体进入水中的深度 6.3cm;注入水的体积，容器下方正方体能够注水的体积，V 下
39、 6cm 6cm 6cm 9cm2 (6cm 2cm)180cm 3,所以容器中上方正方体中水的体积 V 上 （4cm 4cm 9cm2） (6.3cm 2cm 6cm)16.1cm 3,容器中注水体积 VV 上 V 下 180cm 3 16.1cm3196.1cm 3（4）解:当水面恰好达到物体下表面时,水的体积 V6 cm6cm2cm72 cm3 ， 水的质量 m V110 3kg/m37.2105m37.210 2kg ， 当水的质量 0gM72g 时,液体对容器底的压力等于水的重力F G mg7.210 2kg10N/kg7210 2N ， 是一个正比例函数，做出图象；当注入 180c
40、m3的水时，根据上面第二问中的计算可知，此时恰好把下面的正方体注满水，此时水的深度为 6cm ， 此时水对容器底的压力F pS ghS110 3kg/m310N/kg0.06m3.6103m221610 2N ， 当水的质量 72gM180g 时,关系式 F pS ghS gh(S 水 S 物 )20 m 水 ghS 物 ， 它是一个一次函数，图象是一条直线。故图如下所示：【解析】【分析】（1）根据压强计算公式 p= 可求此时容器对水平地面的压强。（2）根据题意求出物体的高度，求出其体积，根据 = 求出长方体的密度；（3）细线的拉力刚好为零，即浮力等于重力，根据 F 浮 = 水 gV 排 求出
41、 V 排，再求出物体浸入水中的深度，进而解出水的体积；（4）根据公式 p=gh 求出当水面恰好达到物体下表面时，水对容器底的压力，即水的重力；再求出注入 180g 水时，水面的深度，根据 F=pS=ghS 求出水对容器底的压力。再画出图象8.【答案】（1）解:在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是 2.7N，即物体的重为 2.7N，浸没在水中时，弹簧测力计的示数是 1.7N根据称重法测量浮力的原理得浮力为：（2）解:根据 得零件和体积为： 根据 得零件的密度为：（3）解:把该零件浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数是 1.9N，根据称重法测量浮力的原理得此时的浮力又为：根据 得另一种液体的密
42、度为：【解析】【分析】（1）根据称重法可知两次示数之差等于受到的浮力；（2）利用阿基米德原理 F 浮 = 水 V 排 g 求排开水的体积（零件的体积）；利用 m= 求零件的质量，利用 = 计算其密度；（3）利用称重法求出浸没在另一种液体时受到的浮力，再利用阿基米德原理求另一种液体的密度.9.【答案】（1）解:由 p=gh 知道，A 上表面所受水的压强是： p= 水gh=1103 kg/m3 10N/kg0.12m=1200Pa（2）解:由阿基米德原理知道，A、B 受到的总浮力是：F 浮 = 水 gV 排 = 水 g（ VA +VB）=110 3 kg/m3 10N/kg（1.010 -3m3
43、0.510-3 m3 ）=15N；又因为 A、B 恰好悬浮，所以 F 浮 =GA +GB ，B 的重力是： GB =F 浮 -GA =15N-8N=7N（3）解:由阿基米德原理知道，B 受到的浮力是： F 浮 B = 水 gV 排 B = 水 gVB =1103 kg/m3 10N/kg0.510-3 m3 =5N，所以，细线对 B 的拉力是： F 拉 =GB -F 浮 B =7N-5N=2N 【解析】【分析】（1）利用液体压强公式 p=gh 求 A 上表面所受水的压强；（2）利用阿基米德原理 F 浮 = 水 gV 排 求 A、B 受到的总浮力，由于 A、B 恰好悬浮，利用悬浮条件 F 浮
44、GA+GB求 B 的重力；（3）利用阿基米德原理 F 浮 = 水 gV 排 求 B 受到的浮力，细线对 B 的拉力等于B 的重力减去 B 受到的浮力.10.【答案】（1）解:根据题意知道，容器中水的体积是： V=Sh=0.04m2 0.3m=0.012m3 ，由 =m/V 知道水的质量是： m=V =1103 kg/m3 0.012m3 =12kg（2）解:因为容器内水深为 0.3m，所以距容器底部 0.1m 处 A 点液体的压强是： p=gh =1103 kg/m3 10N/kg（0.3m-0.1m）=2000Pa（3）解:设塑料球的体积为 V，则其在该容器中完全浸没在水中时受到的浮力是：
45、F 浮 = 液 gV 排 = 液 gV，21塑料球的重力是：G=mg= 塑 Vg，又因为用了 16N 的力恰好使塑料球完全浸没在水中，此时对塑料球受力是：F 浮 =F+G，即 液 gV=F+ 塑 Vg，整理可得（ 液 g- 塑 g）V=F代入数据得，（110 3 kg/m3 10N/kg-0.2103 kg/m3 10N/kg）V=16N，解得塑料球的体积是：V=210 -3 m3 ，由 =m/V 可知塑料球的质量是：m 球 = 塑料 V=0.210 3 kg/m3 210-3 m3 =0.4kg，所以塑料球的重力是：G 球 =m 球 g=0.4kg10N/kg=4N 【解析】【分析】（1）根
46、据密度计算公式 = 可求水的质量；（2）利用 p=gh 求距容器底部 0.1m 处 A 点液体的压强；（3）利用 F 浮 = 液 gV 排 和密度公式再根据 F 浮 =F+G 列出方程，求出塑料球体积，由密度公式求出质量，即塑料球重力可求.11.【答案】（1）解：木块的重力：G 木 =m 木 g=1kg10N/kg=10N，木块漂浮，故所受浮力：F 浮木 =G 木 =10N，因为 F 浮 =gV 排 ， 所以，木块浸在水中的体积：V 浸 =V 排 = = =1103 m3答：木块浸在水中的体积 1103 m3（2）解：根据 = 可得，木块的体积：V 木 = = =2103 m3；设正方体铜块的
47、边长为 L，则正方体铜块的重力：G 铜 =m 铜 g= 铜 V 铜 g= 铜 L3g，因为其整体静止悬浮在水中。所以有：G 铜 +G 木 =F 浮铜 +F 浮木 ， 因为物体浸没在水中时，排开液体的体积等于其自身体积，所以有 铜 L3g+G 木 = + 水 gV 木 ， 代入数值得：9.0103kg/m3L310N/kg+10N=1103kg/m310N/kgL3+1103kg/m310N/kg2103 m3；解得，L=0.05m，则铜块的体积：V 铜 =L3=（0.05m） 3=0.125103 m3 ， 因为 V 木 V 铜 ， 所以，受力面积 S=L2=（0.05m） 2=2.5103
48、m2 ， 铜块对木块的压力：F 压 =G 铜 F 浮铜=9.0103kg/m30.125103 m310N/kg110 3kg/m310N/kg0.125103 m3=10N，所以，铜块对木块的压强：p= = = =4103Pa答：铜块对木块的压强 4103Pa 【解析】【分析】（1）根据物体漂浮条件可得浮力 F 浮木 =G 木 ， 然后利用F 浮 =gV 排 计算木块排开水的体积；（2）设铜块的边长为 L，然后根据 G=mg、= 和 F 浮 =gV 排 列出等式，求出铜块的边长，进而可求体积，与木块的体积相比较得出受力面积，再利用力的合成求出铜块对木块的压力，最后根据 p= 计算压强.12.【答案】（1）解:由 p= 水 gh 知道，图甲中杯底受到水的压强是： p=水 gh=1.0103 kg/m3 10N/kg0.1
