浮力计算
【例1】 人的密度跟水差不多, 约为1×103kg/m3. 已知一成年男子的质是为70kg, 该男子的体积约为______m3, 当该男子漂浮在海面时, 受到海水的浮力为_________N. (g=10N/kg, )
【答案】0.07; 700
【例2】 甲、乙两物体体积之比为2:1, 它们都浮在水面上, 浸入水中部分的体积之比为1:2, 那么它们的密度之比及质量之比分别为 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【例3】 小华探究物体受到的浮力F浮与物体浸入水中深度h的关系. 下表中是该实验获取的部分数据, 请你根据数据归纳出: 当这个物体 时, 物体受到的浮力与物体浸入水中深度的关系式 F浮＝ .
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h/10-2m
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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F浮/N
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0.2
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0.4
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0.6
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0.8
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1.0
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1.2
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1.2
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1.2
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1.2
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【答案】浸入水中深度小于(或不大于)6cm; F浮＝(20N/m) · h
【例4】
某物质的质量与体积的关系如图所示, 该物质的密度是 kg/m3. 由该物质构成的体积为4×10-5m3的实心物体, 重是 N; 把它放入密度为1.0×103kg/m3的水中, 静止后受到的浮力大小是 N, 排开水的体积是 m3. (g=10N/kg)
【答案】0.8×103 0.32 0.32 3.2×10-5
【例5】 有一块冰漂浮在一杯浓盐水中(冰的密度是0.9×103 kg/m3, 浓盐水密度是1.1×103 如果冰块全部熔解后, 液面将 ( ) kg/m3).
A. 不变 B. 上升 C. 下降 D. 无法判断
【答案】B
【例6】 小阳在一次实验中发现把一个铁块用细线系好挂在弹簧测力计下缓慢放入烧杯里的水中时, 弹簧测力计的示数逐渐变小, 于是小阳认为: 物体在液体中受到的浮力随物体浸入液体深度的增加而增大(实验装置如图所示). 可是一旁的小刚同学对他说, 浮力的大小与物体浸入液体的深度无关. 要求: 只利用图示的装置, 通过实验证明小阳的观点是错误的. 请你写出主要实验步骤和相应的实验现象.
【答案】(1) 把挂在弹簧测力计下的小铁块浸没在水中, 读出此时弹簧测力计的示数, 记为;
(2) 继续增加深度(但不接触烧杯的底部), 读出此时弹簧测力计的示数, 记为;
(3) , 弹簧测力计的示数保持不变, 说明浮力的大小与深度无关
【例7】 实验桌上备有如下实验器材: 符合要求的弹簧测力计、溢水杯、小桶各一个; 钩码一盒、足量的水. 请选用上述实验器材设计一个实验, 证明“浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水所受的重力”.
(1) 请写出实验步骤. (2) 画出实验数据记录表.
【答案】(1) 实验步骤:
①将弹簧测力计调零, 用弹簧测力计测量空桶的重力G桶, 并将数据记录在表格中.
②将钩码挂在弹簧测力计下, 测出钩码的重力G, 并将数据记录在表格中;
③将溢水杯注满水, 小桶清空; 将弹簧测力计下的钩码浸在溢水杯的水中静止, 让溢出的水全部流到小桶中. 用弹簧测力计测出钩码受到的拉力F拉; 再用弹簧测力计测出小桶及桶中水的总重力G总; 并将F拉、G总的数据记录在表格中;
④仿照步骤③, 分别改变5次钩码浸在水中的体积, 用弹簧测力计分别测量各次钩码受到的拉力F拉; 再用弹簧测力计分别测量各次小桶及桶中水的总重力G总; 并将
F拉、G总的数据记录在表格中;
⑤利用公式F浮＝G－F拉分别计算出6次钩码受到的浮力F浮; 利用公式G排液＝G总－G桶分别计算出6次钩码排开水的重力G排液. 并分别记录在表格中.
