4.4 水的浮力（浮力计算）专题复习（一）（含解析）

第四章浮力计算专题复习（一） 1．2024年10月11日至13日，国际皮划艇联合会“杭州超级杯”在富阳水上运动中心举行。如图所示为男子单人静水皮艇项目中运动员比赛情况，已知空载时皮艇（含船桨）的质量为12kg，该运动员的质量为68kg。取g=10N/kg，水=1.0×103kg/m3，计算图示状态时： (1)整个皮艇所受到的浮力大小。 (2)皮艇排开的水的体积。 2．用如图所示实验装置验证阿基米德原理，当物块浸入装满水的溢水杯中时，水会流入空桶，据此回答下列问题： (1)如图所示，当物块浸入装满水的溢水杯中时，水对杯底的压强将会 （填“变大”、“不变”或“变小”）。 (2)求该物体浸没在水中时所受浮力大小。 (3)求物块的密度。 (4)该实验完成后，小东将该物块完全浸没在另一种密度未知的液体中，弹簧测力计示数为1.6N，求未知液体的密度。 3．如图1所示，小明用弹簧测力计吊着一重为3.2N的实心圆柱体，将它竖直逐渐浸入水中，记下圆柱体下表面浸入水中的深度h和对应的浮力，并画出的图象（如图2所示）。（g取10N/kg）求： (1)圆柱体的质量； (2)圆柱体浸入水中的深度止，静止时弹簧测力计的示数； (3)圆柱体的密度。 4．“福建号”航空母舰于2024年12月3日完成了第5次试航，其满载排水量为8万吨。（海水的密度取近似值1.0×103kg/m3）。请回答： (1)当战斗机返回停在甲板上，福建舰受到的浮力将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。 (2)“福建舰”满载时受到的浮力大小。 (3)“福建舰”满载时排开海水的体积。 5．执行巡逻任务的某潜艇（如图所示）正在数百米深的大洋匀速潜航，却突遭海水密度突变造成的“断崖”，潜艇会急速掉向数千米深的海底，海水压强骤增，非常危险。 (1)潜艇突遇“断崖”险情是因为遇到海水的密度突然 （选填“变大”或“变小”）造成的，此时应立即 （选填“排出水舱中的水”或“打开阀门使水进入水舱”）。 (2)险情解除后该潜艇悬浮待命，排开水的体积为1.6×104米3，此时潜艇受到的浮力为 N。（已知ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg） 6．据《智囊全集》记载，宋朝有一座浮桥，是用八头铁铸的牛来固定的。后由于河水暴涨，水冲断了浮桥，铁牛沉到河底。为了打捞铁牛，当时的人们先将两艘运沙船装满泥沙，再用铁索将铁牛拴到船上，然后卸掉船里的泥沙，随着船逐渐上浮，河底的铁牛被拉了上来。已知每头铁牛的质量约为10吨，体积约为2米3；每艘运沙船的质量约为1吨，且浸入水中的最大体积约为5.1米3，人和铁索的质量及体积忽略不计。 (1)请计算每艘运沙船空载时受到的浮力。 (2)每艘运沙船满载时装载的泥沙质量为多少？ (3)请通过计算说明两艘该规格的运沙船能否将一头铁牛拉离河底。 7．图甲所示水下滑翔机是一种新型的水下机器人，图乙是其部分结构示意图。机身上搭载密封舱和非密舱，两者外壳受压后不易变形；两个舱内有装油囊，其中外油囊外侧通过非密舱开口与外界海水接触。在液压泵的控制下，油在内、外油囊间来回转移，实现水下滑翔机上浮或下潜。（煤油=0.8×103kg/m3，g=10N/kg。海水≈1×103kg/m3） (1)当液压泵给外油囊充油时，水下滑翔机受到的浮力会 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)当用一条缆绳吊着水下滑翔机，从空中缓慢下放至浸没于水面下，缆绳的拉力F随下降的高度h变化规律如图丙所示。求此时水下滑翔机的总体积是多少立方米 ？（不计水的阻力，假设该过程中内、外油囊体积均不变。） (3)解开缆绳后，若想使水下滑翔机在水中悬浮，应向外油囊压入多少kg的煤油 ？（忽略海水压强对油和滑翔机外壳体积的影响） 8．“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为150克，底面积为30 ... ...