备战中考试题解读第四部分必考解答题41浮力计算
一、解答题
.(宁波)
12021·如图所示是世界上第一艘飞艇,它是由法国工程师吉法尔于1852年制
造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后,长44m,直径11.9m,体积2100m3,形状像一个
巨大的橄榄。这年的9月24日,吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发,用一台
2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨,以8km/h的速度,飞行了28km。
(1)飞艇的气囊形状像一个橄榄,在前进过程中可以减小。
3
(2)充满氢气后气囊受到的浮力是多少?(空气密度取1.29kg/m)
3
()这次飞行,飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少?
【答案】(1)空气阻力
33
(2)解:FρgVρgV1.29kg/m×10N/kg×2100m27090N
浮空气排空气气囊
答:飞艇受到的空气浮力为27090N。
28
3t=3.5h
()解:
8/?
337
wPt2.2×10W×3.5×3.6×10s2.772×10J
fF=2.772×107990N
4
2.8×10
7
答:这次飞行,飞行所需时间为3.5h;蒸汽机做的功为2.772x10J
飞行时受到的平均阻力为990N。
.(杭州)
22021·小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗他先将一个重为10N的空桶
漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面不考虑捞出(
33
过程中带出的水,ρ1.0×10kg/m)
水
1
()空桶漂浮在水面时所受浮力大小
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会▲(选
-33
填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10m,求桶内鹅卵石的
质量。
【答案】(1)解:因为空桶漂浮在水面,所以F浮G桶10N
2
()解:上升;
33-33
FρgV1×10Kg/m×10N/kg×6×10m60N
浮总液排
GF-G60N-10N50N
石浮总桶
m石石=505kg
10
【解析】(1)因为空桶漂浮在水面,所以FG10N;
浮桶
2FGF
()鹅卵石原来在水里下沉,那么浮;后来鹅卵石在桶内处于漂浮状态,此时
G。比较可知,鹅卵石受到的浮力增大了,根据阿基米德原理FρgV可知,它
浮浮液排
排开水的体积增大,则水面高度上升了。