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专题训练(四)浮力计算的四种方法►类型一压力差法F浮＝F向上－F向下(F向上＝p向上S＝ρ液gh1S,F向下＝p向下S＝ρ液gh2S)1．如图1所示，用细绳将一物体系在容器底部，若上表面受到水向下的压力为4N，物体下表面受到水向上的压力为14N，则物体所受浮力为()图1A．4NB．6NC．10ND．7N2．如图2所示，弹簧测力计下吊着重为15N的长方体金属块，当它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为8N，则金属块受到的浮力为_______N．若金属块上表面受到水的压力为10N，则金属块下表面受到的压力为_______N.图23．有一边长为10cm的正方体物块浸没在水中，上表面距水面为15cm，如图3所示，则物体上表面所受水的压强是________Pa，压力是________N，下表面受到水的压强是________Pa，压力是________N，物体受到的浮力是________N．(g取10N/kg)图34．现有一边长为10cm的正方体物块漂浮在水中，如图4所示，其上表面距水面为2.5cm，它的下表面受到水的压力是多大？它受到的浮力是多大？木块的密度是多少？(g取10N/kg)图4►类型二称重法F浮＝G－F(G：物体自身的重力；F：物体浸在液体中时弹簧测力计的示数)5．一个铁球在空气中称时，重为4.5N，浸没在水中称时，弹簧测力计的示数为3.5N，则()A．铁球受到的浮力是3.5NB．铁球受到的浮力是1NC．铁球受到的浮力是4.5ND．铁球受到水的压力的合力为0N6．如图5所示，小宇用弹簧测力计吊着金属块逐渐浸入水中，坐标图反映了这一过程中弹簧测力计的示数变化情况．求：(g取10N/kg)(1)金属块的质量．(2)金属块浸没在水中时所受的浮力．(3)金属块受到水的最大压强．图5►类型三原理法F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排(注意：G排为物体排开液体所受到的重力；m排为物体排开液体的质量；ρ液为物体排开液体的密度；V排为物体排开液体的体积)7．把一个铜块缓慢地放入盛满水的溢水杯中，待它静止后，从杯中共溢出了0.3kg的水，求：(g取10N/kg)(1)铜块所受到的浮力．(2)铜块排开水的体积．8．悬浮在海水中的潜水艇排开的海水的质量为3×106kg，求：(g取10N/kg，海水的密度取1.0×103kg/m3)(1)潜水艇排开的海水所受的重力．(2)潜水艇所受的浮力．(3)潜水艇排开海水的体积．(4)处于水下150m深度处有一个面积为2.4m2的舱盖，求它所受海水的压强和压力各是多大？9.把一块质量为158g的实心铁块放入盛煤油的容器中，铁块浸没在煤油中，则煤油对铁块的浮力为多大？(ρ铁＝7.9×103kg/m3，ρ煤油＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg)►类型四平衡法当物体漂浮或悬浮时，F浮＝G.10．我国某型号潜水艇水舱未充水时总质量为9.27×105kg，它漂浮在海面上受到的浮力为____________N.向潜水艇的水舱中充入适量的海水后，潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮，在此过程中潜艇受到的浮力将________(选填“变大”“变小”或“不变”)．如果该潜水艇由海中潜入长江中仍然保持悬浮，应该________(选填“增加”或“减少”)潜艇水舱中液体的质量．(ρ海水＞ρ水，g取10N/kg)11．如图6所示，质量为55g的新鲜鸡蛋在水中下沉．陆续向水中加盐并轻轻搅拌，最后鸡蛋悬浮在水中．求：(g＝9.8N/kg)(1)悬浮时鸡蛋受到的浮力．(2)若鸡蛋的体积是50cm3，则盐水的密度．图612．如图7所示，将质量为2kg的正方形物块，放入盛有水的烧杯中，待物块静止时，其下表面距水面6cm，求：(g取10N/kg)(1)物块受到水的浮力大小．(2)水对物块下表面的压强大小．图7详解详析1．C[解析]根据浮力产生的原因：F浮＝F向上－F向下，则F浮＝F向上－F向下＝14N－4N＝10N.2．7173．15001525002510[解析](1)正方体上表面所处的深度：h1＝15cm＝0.15m，正方体上表面受到水的压强：p上＝ρgh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa；正方体上表面的面积：S＝0.1m×0.1m＝0.01m2，由此可得，正方体上表面所受水的压力：F上＝p上S＝1500Pa×0.01m2＝15N.(2)正方体下表面所处的深度：h2＝h1＋L＝15cm＋10cm＝25cm＝0.25m，正方体下表面受到水的压强：p下＝ρgh2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m＝2500Pa；由此可得，物体下表面所受水的压力：F下＝p下S＝2500Pa×0.01m2＝25N.(3)正方体上、下表面受到水的压力差：ΔF＝F下－F上＝25N－15N＝10N．正方体所受浮力等于正方体上、下表面所受到的压力差，F浮＝ΔF＝10N.4．7.5N7.5N0.75×103kg/m35．B[解析]根据称重法可知，铁球受到的浮力：F浮＝G－F＝4.5N－3.5N＝1N，故A、C选项错误，B选项正确；由于物体A受到水的压力的合力为物体上、下表面所受到的压力差，即为浮力，所以铁球受到水的压力的合力为1N，故D选项错误．6．(1)由图可知，金属块的重力：G＝5N，金属块的质量：m＝Gg＝5N10N/kg＝0.5kg.(2)由图可知，当h＝6cm时，金属块全部浸入水中，弹簧测力计的拉力：F拉＝2N，则金属块受到的浮力：F浮＝G－F拉＝5N－2N＝3N.(3)由图像可知，金属块浸入水中的最大深度：h＝10cm＝0.1m，则金属块受到水的最大压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa.7．(1)根据题意可知，铜块排开水的质量：m排＝0.3kg，由阿基米德原理可得铜块所受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝0.3kg×10N/kg＝3N.(2)F浮＝ρ水gV排，铜块排开水的体积：V排＝F浮ρ水g＝3N1.0×103kg/m3×10N/kg＝3×10－4m3.8．(1)潜水艇排开的海水所受的重力：G排＝m排g＝3×106kg×10N/kg＝3×107N.(2)由阿基米德原理可知，潜水艇所受的浮力：F浮＝G排＝3×107N.(3)潜水艇排开海水的体积：V排＝m排ρ海水＝3×106kg1.0×103kg/m3＝3×103m3.(4)海水对舱盖的压强：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×150m＝1.5×106Pa，海水对舱盖的压力：F＝pS＝1.5×106Pa×2.4m2＝3.6×106N.9．铁块的体积：V铁＝m铁ρ铁＝158g7.9g/cm3＝20cm3.由于铁块浸没在煤油中，故V排＝V铁，则铁块浸没在煤油中受到的浮力：F浮＝ρ煤油gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×2×10－5m3＝0.16N.10．9.27×106变大减少[解析]潜水艇水舱漂浮在海面上受到的浮力：F浮＝G＝mg＝9.27×105kg×10N/kg＝9.27×106N．向潜水艇的水舱中充入适量的海水后，潜水艇在海水中由漂浮变为悬浮，根据物体的浮沉条件可知，浮力等于重力，重力增加，所以在此过程中潜水艇受到的浮力变大．该潜水艇由海中潜入长江中，水的密度减小，根据F＝ρ液gV排可知若仍然保持悬浮，浮力减小，此时应减小自身的重力，使浮浮力等于重力，潜水艇才会悬浮，所以应使水舱中的水量减少．11．(1)因鸡蛋悬浮在水中，故F浮＝G＝mg＝55×10－3kg×9.8N/kg＝0.539N.(2)因鸡蛋悬浮在盐水中，故ρ盐水＝ρ鸡蛋＝mV＝55g50cm3＝1.1×103kg/m3.12．(1)因为物块漂浮，所以物块受到水的浮力等于物块的重力：F浮＝G物＝m物g＝2kg×10N/kg＝20N.(2)物块下表面受到水的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m＝600Pa.