典型例题
例1、北京观象台每天四次放出探空气球,气球和所载仪器总质量为2.7kg,气球内所充氢气密度为0.09kg/m3,空气的密度为1.29kg/m3,为使这样的气球升空,球内所充氢气的体积至少应为_________m3。
分析:为使气球能上升,气球受到的浮力至少要等于气球的总重,设球内所充氢气的体积为V,气球所受浮力F浮 =ρ空气gV,而气球的总重等于氢气的重力加上气球和仪器的总重。
例2、如图所示,甲、乙两球用细线相连,放入水杯中,细线受的力为0.5N,两球刚好悬浮在水中。如果细线断后,下面判断正确的是( )
甲球下沉,乙球上浮 B、甲球上浮,乙球下沉
C、甲、乙两球都下沉 D、甲、乙两球仍悬浮在水中
例3、一个重为10N的实心合金球,浸没在水中时,排开了4N的水,则合金球受到水的浮力是多少?若将它放入酒精中静止时,合金球受到的浮力是多少?如果将它放入水银中,静止时合金球受到的浮力又是多少?(ρ酒=0.8×103kg/m3,ρ水银=13.6×103kg/m3,取g=10N/kg)。
已知:合金球重G=10N,浸没水中G排水=4N
求:(1)合金球浸没水中时受到的浮力F浮
(2)在酒精中静止时所受浮力F'浮
(3)放入水银中静止时所受浮力F''浮
例4、一个实心石块,在空气中用弹簧测力计测得示数是10N,当把石块完全浸没在水中时,弹簧测力计测得示数是6N,求:石块密度。
例5、一块石蜡,放在酒精中将下沉,放在水中将上浮,请判断出这块石蜡的密度在什么范围内?如何利用一只量筒及适量的酒精和水,精确地测出石蜡的密度?(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
例6、一个金属球,在空气中称时,弹簧测力计的读数为14.7N;浸没在水中称时,弹簧测力计的读数为4.9N,已知金属的密度为2.7×103kg/m3,问这球是实心的还是空心的?
例7、有个塑料杯,在杯内放一金属块(重为G1)放在水中,杯口刚好与水面相平;第二次杯口朝下,压入水中,杯中气体没有外逸,再在杯底另放一重为G2的金属块,则杯底刚好与水面相平,如图所示,G1与G2的关系是( )
A、G1<G2 B、G1>G2 C、G1=G2 D、不能确定
例8、有一个边长10cm的正方体金属块,放在水面下,已知上表面到水面距离为0.1m,求金属块受到的浮力。
巩固练习:
1.当潜水艇潜入海底深处时,它的平均密度将______________于海水的密度;当潜水艇悬浮在海里时,它的平均密度将______________于海水的密度;当潜水艇漂出水面时它的平均密度将_____________海水的密度。
2.一块铜和一块铝,在空气中用弹簧秤称得两物块重力一样,在水里称量时则______________稍重一点,这是因为______________。
3.重力为9.8N的木块浮在水面上,它的密度是0.5×103kg/m3,木块受到的浮力是______________N,要把木块全部浸入水中,需加方向________的力________N。
4.有两个体积相同的木块,在水中的情况如图所示,比较下列各量:
木块的质量:mA__________mB;木块的密度:ρA__________ρB;
受到的浮力:FA__________FB;
5.下面关于浮力大小的说法正确的是 ( )
A.同一物体浸没在液体内部越深,它所受浮力就越大
B.将两个体积相同的铜块和木块都全部浸没在水中,铜块下沉,木块上浮;这是因为木块所受浮力比铜块大
C.同一物体全部浸没在水中和煤油中所受的浮力相等
D.浮力的大小只跟物体排开的液体体积和液体的密度有关
6.一个实心铁球和一个实心铅球在空气中称量重力相等,将它们浸没在水中称量时( )
A.仍然相等 B.铁球比铅球稍重
C.无法判断 D.铅球比铁球稍重
7.一艘装着人和石头的船停在池中,如果船上的人将石头都抛入池里,则( )
A.池中水面要降低些 B.池中水面要升高些
C.池中水面不发生变化 D.无法确定
8.浸没在水中央的木块,在它未露出水面的上浮过程中 ( )
A.木块所受重力、浮力都不变 B.木块所受重力不变,浮力减小
C.木块所受浮力不变,重力减小 D.木块所受重力、浮力都减小
9.把一小球放入盛满酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3)的温水杯中,它沉入容器底部, 从杯中溢出8g酒精;若将该小球放入盛满水的溢水杯中,它漂浮在水面上,从杯中溢出水的质量为 ( )
A.大于8g B.等于8g
C.小于8g D. 无法判断