单元复习:第十章—浮力 讲义—2020-2021学年人教版八年级物理下册(含答案)

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名称 单元复习:第十章—浮力 讲义—2020-2021学年人教版八年级物理下册(含答案)
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科目 物理
更新时间 2021-04-28 07:43:24

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人教版物理八下期中考试单元复习:第十章—浮力
本章知识点梳理
1.浮力大小的计算
浮力大小的计算方法:
(1)两次称量求差法 F浮=F1﹣F2
(2)二力平衡法 F浮=G物
(3)阿基米德原理法 F浮=G排
要灵活运用以上各种方法例如:
1.两次称量求差法
由上面的分析知道,浮力的方向是竖直向上的,与重力的方向刚好相反,所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1,然后把物体浸入液体中,这时弹簧测力计的读数为F2,则。
2.二力平衡法
把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动,它的运动状态无非有三种可能:下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动,叫做悬浮,上浮的物体最终有一部分体积露出液面,静止在液面上,叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知,悬浮和漂浮的物体,浮力等于重力,
3.阿基米德原理法
阿基米德原理的内容是:浸入液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2.物体的浮沉条件及其应用
物体在液体中的浮沉条件
上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G
下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G
理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,悬浮 ③ρ物>ρ液,下沉
浮沉条件的应用
潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。
本章重点题型归纳
题型一:探究影响浮力大小因素
1.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们做了如图所示的一系列实验。
(1)比较①②③三次实验是为了探究浮力的大小与   的关系。
(2)分析   实验数据(填序号),可知浸没在液体中的物体,所受浮力的大小与浸入液体内的深度无关。
(3)为了探究浮力的大小与液体密度的关系:小阳进行了①②⑤实验,得出了物体受到的浮力与液体的密度有关的结论。他的结论   (选填“可靠”或“不可靠”)。原因是   。
2.在“探究影响浮力大小因素的实验中,同学们提出了如下猜想:
猜想1:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想2:浮力大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)如图所示的实验中,物体的重力为   N,物体浸没在水中时受到的浮力为   N。
(2)分析实验   可知猜想1是正确的,可以得到在同种液体中物体排开液体的体积越大,受到的浮力   ;比较实验   可知,浮力大小还与液体的密度有关。
(3)图中F3=   N,盐水的密度ρ盐水=   kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)实验所用的科学研究方法是   。
3.某同学在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验。
(1)该同学进行了如图所示的实验:物体所受重力为   N;用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(2)分析比较实验步骤D和步骤   可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)分析实验步骤E、F,可以说明浮力大小跟   有关;分析实验数据可知,F中液体密度   (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(4)金属块密度为   kg/m3。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
题型二:浮力计算
4.如图所示,物体挂在弹簧测力计下端浸没在水中,在将物体缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)圆柱体浸没时所受的浮力;
(2)圆柱体的密度。
5.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体。弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为50cm2,高为16cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g取10N/kg)。求:
(1)金属柱浸没在液体中受到的浮力;
(2)圆筒内所装液体的密度;
(3)金属柱浸没时,液体对容器底的压强比未放入金属柱前增加了多少?
(4)当金属柱浸没在液体中时,圆筒对桌面的压强。
6.如图甲所示,圆柱体石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随圆柱体下降高度h变化的图像(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是多少?
(2)圆柱体石块的体积是多少?
(3)圆柱体石块的密度是多少?
题型三:物体沉浮条件判断
7.A、B是两个完全相同的物体,物体C与A、B体积相等,将它们放入水中,静止时的状态,如图所示,下列分析正确的是(  )
A.若它们底面受到水的压力分别为FA、FB、FC,则FA=FB>FC
B.若它们所受的重力分别为GA、GB、GC,则GA=GB>GC
C.若它们所受的浮力分别为FA、FB、FC,则FA>FB>FC
D.若它们的密度分别为ρA、ρB、ρC,则ρA=ρB<ρC
8.如图所示,将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平。下列说法中正确的是(  )
A.木块在甲液体中所受浮力较大
B.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
C.木块在乙液体中排开液体的质量较大
D.两容器底部受到的液体压强相等
9.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,甲、乙两球的质量分别为m甲和m乙,已知m甲<m乙,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后甲漂浮,而乙悬浮.则甲、乙所受浮力相比(  )
A.乙所受的浮力更大
B.甲所受的浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.无法判断甲、乙所受浮力大小
题型四:浮力作图
10.如图,放在斜面上的水杯中漂浮着一个小球,请在图中画出小球受到的浮力F1和杯子对斜面的压力F2.
11.在图中,重为4牛的小球静止在水中,用力的图示法画出该球所受的浮力F浮。
12.如图所示,一个小球静止在斜面上的一个盛水容器里,画出小球所受重力与浮力的示意图。
题型五:沉浮条件应用
13.如图甲所示,体积是800cm3的正方体木块漂浮在水面上,所受浮力为7.2N,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)木块的重力;
(2)木块露出水面的体积;
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好没入水中,如图乙所示,求金属块的重力。
14.如图所示,将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.6kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
15.如图为小明制作的“浮力秤”,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为0.01m2,小筒和秤盘总重为0.6N.则:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒处于   (选填“漂浮”或“悬浮”)状态,此时小筒受到的浮力是多少?
(2)该“浮力秤”的零刻度线应标在小筒上何处(即A点距小筒底部的距离)?
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h=0.2m,该物体的重力是多少?
人教版物理八下期中考试单元复习:第十章—浮力
参考答案
1.在探究“浮力的大小与什么因素有关”的实验中,同学们做了如图所示的一系列实验。
(1)比较①②③三次实验是为了探究浮力的大小与 排开液体的体积 的关系。
(2)分析 ③④ 实验数据(填序号),可知浸没在液体中的物体,所受浮力的大小与浸入液体内的深度无关。
(3)为了探究浮力的大小与液体密度的关系:小阳进行了①②⑤实验,得出了物体受到的浮力与液体的密度有关的结论。他的结论 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”)。原因是 没有控制物体排开液体的体积相同 。
【解答】解:(1)比较①②③实验,排开液体的密度相同,排开液体的体积不同,测力计示数不同,由称重法,实验中物体受到的浮力不同,故是为了探究浮力的大小与排开液体的体积的关系;
(2)研究浮力的大小与浸入液体内的深度的关系,要控制排开液体的密度相同和排开液体的体积相同,结合称重法,分析①③④分析实验数据,可知浸没在液体中的物体,所受浮力的大小与浸入液体内的深度无关;
(3)为了探究浮力的大小与液体密度的关系,要控制排开液体的体积相同,故小洛进行①③⑤实验,因⑤中测力计示数小,故受到的浮力大,得出的结论是:排开液体体积一定时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大;
小阳进行了①②⑤实验,也得出了物体受到的浮力与液体的密度有关的结论。他的结论不可靠。原因是没有控制物体排开液体的体积相同。
故答案为:(1)排开液体的体积;(2)③④;(3)不可靠;没有控制物体排开液体的体积相同。
2.在“探究影响浮力大小因素的实验中,同学们提出了如下猜想:
猜想1:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
猜想2:浮力大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)如图所示的实验中,物体的重力为 10 N,物体浸没在水中时受到的浮力为 3 N。
(2)分析实验 B、C 可知猜想1是正确的,可以得到在同种液体中物体排开液体的体积越大,受到的浮力 越大 ;比较实验 A、D、E 可知,浮力大小还与液体的密度有关。
(3)图中F3= 7 N,盐水的密度ρ盐水= 1.2×103 kg/m3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)实验所用的科学研究方法是 控制变量法 。
【解答】解:
(1)由A可知,物体的重力G=10N;由C可知,物体浸没在水中时,物体受到的拉力为F=7N;则物体浸没在水中受到的浮力:F浮=G﹣F=10N﹣7N=3N;
(2)观察图B、C可知,物体排开液体的体积不同,由测力计的示数可知,所受浮力不同,且排开液体的体积越大,所受浮力越大;
要探究浮力的大小与所浸液体的密度有关,应使物体排开液体的体积相同,液体的密度不同;
观察可知,D、E两图中,物体排开液体的体积相同,而液体的密度不同,故要探究浮力的大小与所浸液体的密度有关,应选择实验A、D、E;
(3)浮力大小与物体浸没的深度无关,观察图C、D可知,物体浸没在同种液体中的深度不同,浮力相同,所以F3=F2=7N;
由A、C知,浸没在水中时的浮力F浮=10N﹣7N=3N;
由A、E知,浸没在液体中时的浮力F浮′=10N﹣6.4N=3.6N;
由F浮=ρ水gV排得:
物体的体积V=V排===3×10﹣4m3,
液体的密度ρ液===1.2×103kg/m3;
(4)该实验探究浮力大小与多个因素的关系,用到了控制变量法。
故答案为:(1)10;3;(2)B、C;越大;A、D、E;(3)7;1.2×103;(4)控制变量法。
3.某同学在探究影响浮力大小的实验中将同一物体分别按如图所示的步骤进行实验。
(1)该同学进行了如图所示的实验:物体所受重力为 2.7 N;用弹簧测力计挂着金属块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中。
实验步骤 B C D E F
弹簧测力计示数/N 2.2 2.0 1.7 1.7 1.9
(2)分析比较实验步骤D和步骤 E 可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)分析实验步骤E、F,可以说明浮力大小跟 液体密度 有关;分析实验数据可知,F中液体密度 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
(4)金属块密度为 2.7×103 kg/m3。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【解答】解:(1)弹簧测力计的一个大格代表1N,一个小格代表0.1N,弹簧测力计示数是2.7N,弹簧测力计测量金属块的重力,则金属块重力是2.7N。
(2)由表格数据知,
在实验B中,金属块受到的浮力为:F浮B=G﹣FB=2.7N﹣2.2N=0.5N,
在实验C中,金属块受到的浮力为:F浮C=G﹣FC=2.7N﹣2.0N=0.7N,
在实验D中,金属块受到的浮力为:F浮D=G﹣FD=2.7N﹣1.7N=1.0N,
在实验E中,金属块受到的浮力为:F浮E=G﹣FE=2.7N﹣1.7N=1.0N,
在实验F中,金属块受到的浮力为:F浮F=G﹣FF=2.7N﹣1.9N=0.8N,
实验D和实验E,金属块浸没在水中的深度不同,但是金属块受到的浮力相同,实验说明浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
(3)实验步骤E、F,金属块浸没的液体不同,金属块受到的浮力不同,实验说明浮力大小跟液体的密度有关;
物体在液体中受到的浮力大小跟液体的密度和物体排开液体的体积有关,在物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大,金属块浸没在液体中受到的浮力小于金属块在水中受到的浮力,所以液体的密度小于水的密度。
(4)金属块重力是2.7N,则金属块的质量为m===0.27kg,
金属块浸没在水中受到的浮力为F浮E=1.0N,所以金属块的体积等于金属块排开水的体积,
则金属块的体积:V=V排===10﹣4m3,
则金属块的密度:ρ金属===2.7×103kg/m3。
故答案为:(1)2.4;(2)E;(3)液体密度;小于;(4)2.7×103。
4.如图所示,物体挂在弹簧测力计下端浸没在水中,在将物体缓慢拉出水面的过程中,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示。试求:(ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)圆柱体浸没时所受的浮力;
(2)圆柱体的密度。
【解答】解:(1)由图乙可知,圆柱体的重力G=F=2N,圆柱体浸没时弹簧测力计的示数F′=1.6N,
则圆柱体浸没时所受的浮力:F浮=G﹣F′=2N﹣1.6N=0.4N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ液gV排可得,圆柱体的体积:V=V排===4×10﹣5m3,
由G=mg可得,圆柱体的质量:m===0.2kg,
则圆柱体的密度:ρ===5×103kg/m3。
答:(1)圆柱体浸没时所受的浮力为0.4N;
(2)圆柱体的密度为5×103kg/m3。
5.在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某种液体。弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为50cm2,高为16cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g取10N/kg)。求:
(1)金属柱浸没在液体中受到的浮力;
(2)圆筒内所装液体的密度;
(3)金属柱浸没时,液体对容器底的压强比未放入金属柱前增加了多少?
(4)当金属柱浸没在液体中时,圆筒对桌面的压强。
【解答】解:(1)由图像可知:当h=0时,F=10N,即金属柱的重力G=10N,
当h=8cm时,金属柱完全浸没,此时弹簧测力计的示数为2N,
则金属柱浸没在液体中受到的浮力:
F浮=G排=10N﹣2N=8N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,金属柱浸没时排开液体的体积:
V排=V=Sh=50cm2×16cm=800cm3=8×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排可得,液体的密度:
ρ液===1.0×103kg/m3;
(3)金属柱浸没时比未放入金属柱前液面上升的高度:
△h===0.08m,
液体对容器底的压强比未放入金属柱前增加了:
△p=ρ液g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(4)容器内液体的体积:
V液=S容h液=100cm2×16cm=1600cm3=1.6×10﹣3m3,
由ρ=可得,液体的质量:
m液=ρ液V液=1.0×103kg/m3×1.6×10﹣3m3=1.6kg,
容器和液体的总重力:
G=(m液+m容)g=(1.6kg+400×10﹣3kg)×10N=20N,
因金属柱受到的浮力和金属柱对液体的压力是一对相互作用力,
所以,圆筒对桌面的压力:
F=G+F压=G+F浮=20N+8N=28N,
圆筒对桌面的压强:
p===2800Pa。
答:(1)金属柱浸没在液体中受到的浮力为8N;
(2)圆筒内所装液体的密度为1.0×103kg/m3;
(3)金属柱浸没时,液体对容器底的压强比未放入金属柱前增加了800Pa;
(4)当金属柱浸没在液体中时,圆筒对桌面的压强为2800Pa。
6.如图甲所示,圆柱体石块在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随圆柱体下降高度h变化的图像(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是多少?
(2)圆柱体石块的体积是多少?
(3)圆柱体石块的密度是多少?
【解答】解:
(1)由图像可知,当h=0~1m时,钢绳对圆柱体石块的拉力为1400N,此时圆柱体石块处于空气中,圆柱体石块重力G=F拉=1400N,
当h=2m以后,物体完全浸没后排开水的体积不再改变,受到的浮力不再改变,钢绳对圆柱体石块的拉力F′=900N,
则圆柱体石块完全浸入水中时,圆柱体受到的浮力:
F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N;
(2)因为圆柱体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,
由F浮=ρ水gV排可得圆柱体的体积:
V=V排===0.05m3;
(3)圆柱体石块的密度:
ρ=====2.8×103kg/m3。
答:(1)圆柱体石块全部没入水中时受到浮力是500N;
(2)圆柱体石块的体积是0.05m3;
(3)圆柱体石块的密度是2.8×103kg/m3。
7.A、B是两个完全相同的物体,物体C与A、B体积相等,将它们放入水中,静止时的状态,如图所示,下列分析正确的是(  )
A.若它们底面受到水的压力分别为FA、FB、FC,则FA=FB>FC
B.若它们所受的重力分别为GA、GB、GC,则GA=GB>GC
C.若它们所受的浮力分别为FA、FB、FC,则FA>FB>FC
D.若它们的密度分别为ρA、ρB、ρC,则ρA=ρB<ρC
【解答】解:
(1)因为物体A、B漂浮,根据漂浮条件可知:它们受到的浮力都等于物体的重力,而A、B是两个完全相同的物体,所以它们受到的浮力相等,即FA=FB;
因为B漂浮,排开的液体体积小于物体的体积,C物体下沉,浸没液体中,排开的液体体积与物体的体积相同,而物体C与B体积相等,所以B物体排开的液体体积小于C物体排开的液体体积,根据阿基米德原理可知:B物体受到的浮力小于C物体受到的浮力,即FB<FC;即浮力大小关系为:FA=FB<FC;它们所受的重力分别为GA、GB、GC,则GA=GB<GC,故BC错误;
(2)浮力等于物体上下表面受到的压力差,A和B上表面受到的压力为0,下表面受到的压力等于浮力;而C的上表面受到压力,则下表面的压力要大于浮力,故底面受到水的压力关系为:FA=FB<FC,故A错误;
A、B漂浮,其密度小于液体的密度,C下沉,则C的密度大于液体的密度,故ρA=ρB<ρC,D正确。
故选:D。
8.如图所示,将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙两种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平。下列说法中正确的是(  )
A.木块在甲液体中所受浮力较大
B.两容器中木块下表面受到的液体压强相等
C.木块在乙液体中排开液体的质量较大
D.两容器底部受到的液体压强相等
【解答】解:
A、两个木块均漂浮,所以浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,故A错误;
B、两木块上表面均未浸没,故下表面压力等于浮力,且下表面底面积相等,根据p=可知,下表面液体压强相等,故B正确;
C、木块受到的浮力相同,根据阿基米德原理,所以排开液体重力相等,根据m=可知,木块排开液体质量也相等,故C错误;
D、两木块浮力相等,但甲液体中木块浸体积小于乙液体,根据F浮=ρgV排可知,甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,根据p=ρgh可知,甲容器底部受到的液体压强大,故D错误。
故选:B。
9.如图所示,两个相同的烧杯中分别装满了两种不同的液体,甲、乙两球的质量分别为m甲和m乙,已知m甲<m乙,把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体,最后甲漂浮,而乙悬浮.则甲、乙所受浮力相比(  )
A.乙所受的浮力更大
B.甲所受的浮力更大
C.甲、乙所受浮力一样大
D.无法判断甲、乙所受浮力大小
【解答】解:已知甲漂浮,乙悬浮,根据漂浮和悬浮的条件可知:F甲浮=G甲,F乙浮=G乙;
由于m甲<m乙,则G甲<G乙,
所以,F甲浮<F乙浮,
即:乙所受的浮力更大,故A正确。
故选:A。
10.如图,放在斜面上的水杯中漂浮着一个小球,请在图中画出小球受到的浮力F1和杯子对斜面的压力F2.
【解答】解:
(1)小球受到的浮力方向竖直向上,作用点在小球的重心,用F1表示;
(2)在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,符号为F2。
如图所示:

故答案为:如图示。
11.在图中,重为4牛的小球静止在水中,用力的图示法画出该球所受的浮力F浮。
【解答】解:重为4N的小球静止在水中,受到的竖直向下的重力及水对其施加的竖直向上的浮力F浮为一对平衡力,大小相等,F浮=4N,浮力作用点可认为在球的球心,规定标度为2N,该球所受的浮力F浮的力示意图如下所示:
12.如图所示,一个小球静止在斜面上的一个盛水容器里,画出小球所受重力与浮力的示意图。
【解答】解:小球漂浮在液体中,物体所受浮力的方向是竖直向上的,从重心开始竖直向上画一条带箭头的线段表示出浮力,并标出F浮;
物体的重力与浮力大小相等,方向相反,作用点都在重心,同理做出重力的示意图,如下图所示:
13.如图甲所示,体积是800cm3的正方体木块漂浮在水面上,所受浮力为7.2N,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)木块的重力;
(2)木块露出水面的体积;
(3)若在木块上方放一金属块,木块恰好没入水中,如图乙所示,求金属块的重力。
【解答】解:
(1)因为木块漂浮,所以木块的重力:G木=F浮=7.2N;
(2)由F浮=ρ水gV排可得,木块浸入水中的体积:
V浸=V排===7.2×10﹣4m3=720cm3,
则木块露出的体积:V露=V﹣V浸=800cm3﹣720cm3=80cm3;
(3)木块全部浸没在水中时受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10﹣6m3=8N,
图乙中木块与金属块的整体处于漂浮状态,则F浮′=G木+G金属,
所以金属块的重力:G金属=F浮′﹣G木=8N﹣7.2N=0.8N。
答:(1)木块的重力为7.2N;
(2)木块露出水面的体积是80cm3;
(3)金属块的重力是0.8N。
14.如图所示,将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.6kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
【解答】解:(1)根据阿基米德原理可得木块所受的浮力:
F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N;
(2)因为木块在水中漂浮,
所以,木块的重力:G=F浮=6N,
则木块的质量:m木===0.6kg,
木块为正方体,所以木块的体积V=(0.1m)3=10﹣3m3,
则木块的密度:ρ木===0.6×103kg/m3。
答:(1)木块受到的浮力是6N;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3。
15.如图为小明制作的“浮力秤”,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为0.01m2,小筒和秤盘总重为0.6N.则:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)如图甲,当秤盘上不放物体时,小筒处于 漂浮 (选填“漂浮”或“悬浮”)状态,此时小筒受到的浮力是多少?
(2)该“浮力秤”的零刻度线应标在小筒上何处(即A点距小筒底部的距离)?
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h=0.2m,该物体的重力是多少?
【解答】解:(1)因为当秤盘上不放物体时,小筒漂浮,小筒和秤盘总重G0=0.6N,
所以此时小筒受到的浮力为:F浮=G0=0.6N;
(2)根据F浮=ρ液gV排得,
当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积为:
V排===6×10﹣5m3,
由V=Sh得,
小筒底部所处的深度为:
h===6×10﹣3m;
(3)在秤盘上放一物体后小筒受到的浮力:
F浮′=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.2m=20N,
物体的重力为:
G=F浮′﹣G0=20N﹣0.6N=19.4N,
答:(1)漂浮;
(2)该“浮力秤”的零刻度线应标在小筒上6×10﹣3m处;
(3)如图乙,在秤盘上放一物体后,小筒浸入水中的深度h=0.2m,该物体的重力是19.4N。