專題四浮力計算題

專題四浮力計算題知識點1：浮力浮力：浸在液體或氣體里的物體受到液體或氣體豎直向上的托力叫做浮力；浮力的產(chǎn)生原因：物體下表面受到向上的壓力大于物體上表面受到的向下的壓力即F浮=F向上F向下；浮力方向：豎直向上，施力物體是液（氣）體。物體漂浮時的浮力（圖甲）∶物體漂浮時，上表面不受液體壓力，因此F浮=F向上。不受浮力的情況（圖乙）∶浸在液體中的物體不一定都受到浮力的作用，當(dāng)物體的下表面與容器底部（或河床等）緊密貼合時，液體對它沒有向上的壓力，即F向上=0N，這時物體不受浮力的作用，如插入河床中的木樁、橋墩等。知識點2：阿基米德原理阿基米德原理：浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體受到的重力；公式表示：F浮=G排=m排g=ρ液gV排；適用條件：液體（或氣體）。浸沒時∶V排=V浸=V物，此時物體受到的浮力等于排開液體的重力，即F浮=G液=ρ液gV排=ρ液gV浸=ρ液gV物。②部分浸入時∶V排=V浸＜V物，F(xiàn)浮=ρ液gV排=ρ液gV浸＜ρ液gV物。③另一種特殊情況（如圖所示）∶橡皮泥做成圓球型沉底，此時V排=V球=V泥，F(xiàn)?。糋泥；而做成船型可以漂浮在水面上，此時V排＞V船=V泥，F(xiàn)浮=G船=G泥，說明空心物體的V排應(yīng)該包含浸沒部分的體積加上浸沒部分所圍的空心部分體積。船體的排水量：排水量是指排開水的質(zhì)量，是用來表示船舶尺度大小的重要指標(biāo)，是船舶按設(shè)計要求裝滿貨物（滿載）時排開水的質(zhì)量。排水量通常用噸位來表示，所謂排水量噸位，是指船舶在水中所排開水的噸數(shù)。已知船舶的排水量，則可以利用阿基米德原理計算船舶滿載時所受到的浮力∶F浮=G排=m排g。物體的浮沉條件及其應(yīng)用：前提條件：物體浸沒在液體中，且只受浮力和重力。物體的浮沉情況歸納?狀態(tài)浮沉條件特點浮力和物體重力比較物體密度和液體密度比較F?。綠ρ液＞ρ物處于非平衡狀態(tài)，分析運動狀態(tài)變化的過程F?。糋ρ液＜ρ物F浮=Gρ液=ρ物處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件進(jìn)行分析F浮=Gρ液＞ρ物F?。糋（F浮+F支=G）ρ液＜ρ物1．鯤龍AG600是我國自主研制的大型滅火、水上救援水陸兩棲飛機，于2022年在廣東珠海首飛成功。飛機汲滿水的總質(zhì)量為53.5t，最小平飛速度220km/h。取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：（1）飛機以最小平飛速度飛行0.1h所經(jīng)過的路程；（2）飛機汲滿水停泊在水面時所受到的浮力及排開水的體積；（3）艙底距水面1.5m處所受到的水的壓強?！痉治觥浚?）知道速度和時間，根據(jù)速度公式的變形式s＝vt可求出通過的路程；（2）飛機汲滿水停泊在水面時處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)F?。紾＝mg可求出飛機所受水的浮力；根據(jù)V排＝可求出飛機排開水的體積；（3）根據(jù)p＝ρgh可求出艙底距水面1.5m處所受到的水的壓強?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)速度公式v＝得，飛機以最小平飛速度飛行0.1h所經(jīng)過的路程是：s＝vt＝220km/h×0.1h＝22km；（2）飛機汲滿水停泊在水面時處于漂浮狀態(tài)，所受水的浮力：F?。紾＝mg＝53.5×103kg×10N/kg＝5.35×105N；根據(jù)阿基米德原理可知航母滿載時排開水的體積為：V排＝＝53.5m3；（3）艙底距水面1.5m處所受到水的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m＝1.5×104Pa。答：（1）飛機以最小平飛速度飛行0.1h所經(jīng)過的路程為22km；（2）飛機汲滿水停泊在水面時所受到的浮力為5.35×105N；排開水的體積為53.5m3；（3）艙底距水面1.5m處所受到的水的壓強為1.5×104Pa。2．將一底面積為0.01m2的長方體木塊用細(xì)線栓在一個空容器的底部，然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平，如圖甲所示，在此整個過程中，木塊底部受到水的壓強隨容器中水的深度的變化如圖乙所示，（g取10N/kg）。（1）木塊所受到的最大浮力為多少N？（2）木塊重力為多少N？（3）細(xì)線對木塊的最大拉力為多少N？【分析】（1）由圖乙可知，在9cm～16cm內(nèi)，木塊處于漂浮狀態(tài)，可以得到此時木塊底部受到水的壓強，木塊浸入水中的深度為L1＝9cm；當(dāng)水面的高度為16cm時細(xì)線剛好張緊，線的拉力為零；直到木塊上表面與液面相平，此時水面的高度為22cm；可以得到木塊的高度，由體積的公式得到木塊的體積，根據(jù)阿基米德原理得到木塊受到的最大浮力；（2）木塊漂浮，浮力等于重力，根據(jù)F?。絧S得到木塊的重力；（3）細(xì)線對木塊的最大拉力等于最大浮力減去自身的重力?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，在9cm～16cm內(nèi)，木塊處于漂浮狀態(tài)，此時木塊底部受到水的壓強p＝900Pa，木塊浸入水中的深度為L1＝9cm；當(dāng)水面的高度為16cm時細(xì)線剛好張緊，線的拉力為零；直到木塊上表面與液面相平，此時水面的高度為22cm；所以木塊的高度：L＝9cm+（22cm﹣16cm）＝15cm＝0.15m，則木塊的體積：，木塊全部淹沒時受到的浮力最大為：；（2）由圖象可知，木塊剛剛漂浮時木塊底部受到水的壓強為900Pa，則木塊的重力與水向上的壓力（浮力）平衡，所以木塊重力：G＝F?。絧向上S＝900Pa×0.01m2＝9N；（3）直到木塊上表面與液面相平時，木塊受到的浮力最大，由力的平衡條件可得，細(xì)線對木塊的最大拉力為：F拉＝F浮﹣G＝15N﹣9N＝6N。答：（1）木塊所受到的最大浮力為15N；（2）木塊重力為9N；（3）細(xì)線對木塊的最大拉力為6N。3．一塊邊長為10cm的正方體空心磚的質(zhì)量為2kg，其材料密度為2×103kg/m3。求：（1）制作該空心磚的材料體積是多少？（2）將這樣一塊磚從水里豎直勻速拉起來，當(dāng)磚頭離開池底但未露出水面時，拉力大小為多少？（ρ水＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）（3）在水平地面上建一堵墻需要耗費200塊這樣的空心磚，對地面的壓強為多少？（墻與地面的接觸面積為0.1m2）【分析】（1）空心磚的質(zhì)量即為材料的質(zhì)量，根據(jù)ρ＝即可求出材料的體積；（2）將這樣一塊磚從水里豎直勻速拉起來，當(dāng)磚頭離開池底但未露出水面時，排開水的體積等于材料的體積，利用阿基米德原理求空心磚受到的浮力，然后根據(jù)受力平衡求出拉力的大小；（3）在水平地面上建一堵墻需要耗費200塊這樣的空心磚，墻對地面的壓力等于磚塊的總重力，根據(jù)p＝求出對地面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）由題知，材料的質(zhì)量為m＝2kg，根據(jù)ρ＝可得材料的體積：V＝＝＝1×10﹣3m3；（2）當(dāng)磚頭離開池底但未露出水面時，排開水的體積：V排＝V＝1×10﹣3m3；則受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N；一塊空心磚受到的重力為G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，則拉力：F＝G﹣F?。?0N﹣10N＝10N；（3）在水平地面上建一堵墻需要耗費200塊這樣的空心磚，則墻對地面的壓力：F＝G總＝200G＝200×20N＝4000N，墻對地面的壓強：p＝＝＝4×104Pa。答：（1）制作該空心磚的材料體積是1×10﹣3m3；（2）將這樣一塊磚從水里豎直勻速拉起來，當(dāng)磚頭離開池底但未露出水面時，拉力大小為10N；（3）在水平地面上建一堵墻需要耗費200塊這樣的空心磚，對地面的壓強為4×104Pa。4．如圖是我國完全自主研發(fā)制造的第一艘航空母艦——山東艦，它滿載時排水量為6.75萬噸，吃水深度達(dá)10m。求：（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）深度為10m處海水的壓強；（2）山東艦受到海水的浮力?！痉治觥浚?）根據(jù)p＝ρgh求出深度為10m處海水的壓強；（2）知道它滿載時的排水量（即滿載時排開水的質(zhì)量），根據(jù)阿基米德原理求出該艦滿載時受到的浮力?！窘獯稹拷猓海?）深度為10m處海水的壓強：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa；（2）由阿基米德原理可知，山東艦受到海水的浮力：F?。紾排＝m排g＝6.75×104×103kg×10N/kg＝6.75×108N。答：（1）深度為10m處海水的壓強為1×105Pa；（2）山東艦受到海水的浮力為6.75×108N。5．邊長為20cm的薄壁正方形容器（質(zhì)量不計）放在水平桌面上，將質(zhì)地均勻的實心圓柱體豎直放在容器底部，其橫截面積為200cm2，高度為10cm，如圖甲所示，然后向容器內(nèi)緩慢注入某種液體，圓柱體始終直立，圓柱體對容器底部的壓力與注入液體質(zhì)量的關(guān)系如圖乙所示。（1）求圓柱體的質(zhì)量；（2）當(dāng)圓柱體剛被浸沒時，求它受到的浮力；（3）當(dāng)液體對容器底部的壓強與容器對桌面的壓強之比為1：3時，求容器內(nèi)液體的質(zhì)量?！痉治觥浚?）由圖2可知，當(dāng)注入液體的質(zhì)量為0時，此時圓柱體對容器底部的壓力等于圓柱體受到的重力，根據(jù)重力公式計算圓柱體的質(zhì)量；（2）由題可知圓柱體的底面積和高度，從而得出圓柱體的體積，已知正方體容器的邊長，可求出其底面積S容，再求出圓柱體剛好浸沒時液體的體積，由圖2可知，圓柱體剛好浸沒時注入液體的質(zhì)量為2kg，根據(jù)ρ＝求出液體的密度；根據(jù)阿基米德原理求出當(dāng)圓柱體剛被浸沒時它受到的浮力；（3）由（2）知圓柱體剛好浸沒時注入液體的質(zhì)量為2kg；當(dāng)注入液體質(zhì)量小于或等于2kg時，表示出容器中液體的深度，根據(jù)液體壓強公式得出液體對容器底部的壓強；容器對桌面的壓力等于圓柱體與液體的重力之和，從而得出容器對桌面的壓強，由已知條件得出液體的質(zhì)量，與2kg比較，不符合題意，舍去；即注入液體的深度大于10cm，因液體體積與圓柱體體積之和等于容器底面積乘以液體的深度，即V液+V柱＝S容h′，且根據(jù)V＝可得液體的體積，從而得出此時液體的深度，根據(jù)液體壓強公式得出容器底部受到液體的壓強；容器對桌面的壓力等于圓柱體與液體的重力之和，根據(jù)壓強公式得出容器對桌面的壓強，由液體對容器底部的壓強與容器對桌面的壓強之比為1：3，列方程求出液體的質(zhì)量。【解答】解：（1）由圖乙可知，當(dāng)注入液體的質(zhì)量為0時，此時圓柱體對容器底部的壓力F壓等于圓柱體的重力G0，即F壓＝G0＝140N，故由G＝mg可得，圓柱體的質(zhì)量為m0＝＝14kg；（2）由題意可知，圓柱體的體積為V柱＝S柱h柱＝200cm2×10cm＝2000cm3＝2×10﹣3m3，正方體容器的底面積為S容＝20cm×20cm＝400cm2＝0.04m2，圓柱體剛好浸沒時，液體的體積為液＝（S容﹣S柱）h柱＝（0.04m2﹣0.02m2）×0.1m＝2×10﹣3m3，由圖乙可知，圓柱體剛好浸沒時，注入液體的質(zhì)量為m液＝2kg，故液體的密度為ρ液＝＝1.0×103kg/m3，由阿基米德原理可得，當(dāng)圓柱體剛被浸沒時，它受到的浮力為F?。溅岩篻V排＝ρ液gV柱＝1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3＝20N；（3）由（2）中可知，圓柱體剛好浸沒時注入液體的質(zhì)量為2kg，當(dāng)注入液體質(zhì)量m1小于等于2kg時，容器內(nèi)的液體深度為h′＝，ΔS＝S容﹣S柱＝0.04m2﹣0.02m2＝0.02m2，由p＝ρgh可得，此時液體對容器底的壓強為p1＝ρ液g﹣﹣﹣﹣﹣①由圖乙可知，當(dāng)沒有注入液體時，圓柱體對容器底的壓力為140N，即圓柱體的重力為140N，則注入液體后，由受力分析可知，容器對桌面的壓力為F＝140N+m1g，容器對桌面的壓強為：p2＝﹣﹣﹣﹣②，由題意可知p1：p2＝1：3③將①②代入③中解得m1＝2.8kg，因m1＝2.8kg＞2kg，故應(yīng)舍去，當(dāng)注入液體的質(zhì)量大于2kg時，即注入液體的深度大于10cm，因液體體積與圓柱體體積之和等于容器底面積乘以液體的深度，即V液+V柱＝S容h′，液體的體積為V液＝，故可得+V柱＝S容h′，解得此時液體的深度為h′＝，由p＝ρgh可得，此時液體對容器底的壓強為p液＝ρ液gh′＝ρ液g×，④由受力分析可知，容器對桌面的壓強為p容＝，由題意可知p液：p容＝1：3，故可得（mg+ρ液gV柱）：（140N+mg）＝1：3，代入數(shù)據(jù)可得（m×10N/kg+1×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3）：（140N+m×10N/kg）＝1：3，解得m＝4kg。答：（1）圓柱體的質(zhì)量為14kg；（2）當(dāng)圓柱體剛被浸沒時，它受到的浮力為20N；（3）容器內(nèi)液體的質(zhì)量為4kg。6．市面上有一種防溺水手環(huán)，如圖，將手環(huán)系在手臂上，緊急情況下打開手環(huán)，手環(huán)內(nèi)氣瓶的CO2會迅速充滿氣囊，最終使人漂浮于水面。為確保安全，人體浸入水中的體積不能超過人體總體積的五分之四。已知某運動員質(zhì)量m人＝51kg，平均密度ρ人＝1.02×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略手環(huán)體積和自重，求：（1）該運動員的重力；（2）當(dāng)人體浸入水中體積為人體總體積的五分之四時，該運動員在水中受到的浮力；（3）人漂浮時，氣囊體積至少多大，才能確保運動員的安全。【分析】（1）根據(jù)G＝mg算出該運動員的重力；（2）由密度公式算出人的體積，由阿基米德原理算出當(dāng)人體浸入水中體積為人體總體積的五分之四時該運動員在水中受到的浮力；（3）根據(jù)漂浮的條件算出人漂浮時受到的浮力，由阿基米德原理算出人排開水的體積，人排開水的體積減去人體的體積就是氣囊的體積?！窘獯稹拷猓海?）該運動員的重力為：G人＝m人g＝51kg×10N/kg＝510N；（2）由ρ＝得人的體積為：V人＝＝＝0.05m3，當(dāng)人體浸入水中體積為人體總體積的五分之四時，該運動員在水中受到的浮力為：F?。溅阉甮V排＝ρ水gV人＝1.0×103kg/m3×10N/kg××0.05m3＝400N；（3）人漂浮時，受到的浮力為F浮′＝G人＝510N，由F浮＝ρ水gV排得此時排開水的體積為：V排′＝＝＝0.051m3；氣囊體積為：V氣囊＝V排′﹣V人＝0.051m3﹣×0.05m3＝0.011m3。答：（1）該運動員的重力為510N；（2）當(dāng)人體浸入水中體積為人體總體積的五分之四時，該運動員在水中受到的浮力為400N；（3）人漂浮時，氣囊體積至少為0.011m3，才能確保運動員的安全。7．有一重為2N，底面積為20cm2的圓柱型薄壁溢水杯，放在水平桌面上，杯內(nèi)盛有重3N的水，水面恰好到達(dá)溢水口，水深度h為15cm。將一物塊輕輕放入杯內(nèi)，靜止時如圖所示，溢出40cm3的水。（已知ρ物＝0.8×103kg/m3，g＝10N/kg）求：（1）物塊未放入之前水對杯底的壓強。（2）物塊的重力。（3）靜止時物塊露出水面的體積?！痉治觥浚?）根據(jù)p＝ρgh求得容器底部所受水的壓強；（2）因為物塊漂浮，據(jù)漂浮條件求物塊重；（3）利用密度公式求出物體的體積，再利用阿基米德原理求得排開液體的體積，進(jìn)而求得露出水面的體積。【解答】解：（1）杯內(nèi)水深度h為15cm，則水對杯底的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa；（2）因為物塊漂浮，所以物塊受到的重力，又因為V排＝V溢：所以G物＝F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10﹣6m3＝0.4N，（3）物塊的質(zhì)量：m＝＝0.04kg；物塊的體積：V＝＝＝5×10﹣5m3；由阿基米德原理可得：V排＝＝＝4×10﹣5m3；物塊露出水面的體積：V露＝V﹣V排＝5×10﹣5m3﹣4×10﹣5m3＝10﹣5m3。答：（1）物塊未放入之前杯對桌面的壓強為1500Pa；（2）物塊的重力為0.4N；（3）靜止時物塊露出水面的體積為10﹣5m3。8．小張同學(xué)設(shè)計了一個超聲波清洗機的模型，它是由一個中間有放物平臺的柱形清洗容器構(gòu)成的，清洗容器高25cm，底面積為S1，放物平臺下方有一豎直支架，支架高度為h1，平臺和支架不計質(zhì)量和體積。如圖甲所示，將一個實心柱形厚玻璃杯放置在平臺上，玻璃杯外部底面積為S2，外部高度為h2，現(xiàn)沿著清洗容器壁緩慢注水，直至注滿水，得到物體對放物平臺的壓力F壓與注入水的質(zhì)量m水之間關(guān)系，如圖乙所示，求：（1）注滿水時，注入水的體積；（2）注滿水時，容器底部受到水的壓強；（3）該玻璃杯的密度?！痉治觥浚?）根據(jù)V＝得出注滿水時，注入水的體積；（2）注滿水時，根據(jù)p＝ρgh得出容器底部受到水的壓強；（3）根據(jù)圖可得，一開始沒有加水，玻璃杯對平臺的壓力為3F，可得G杯＝3F，當(dāng)水接觸到玻璃杯時，玻璃杯受到浮力，所以玻璃杯對平臺的壓力減小。當(dāng)水的質(zhì)量達(dá)到3.1kg時，水開始進(jìn)入玻璃杯，所以玻璃杯對平臺的壓力有所增加，玻璃杯最終會完全浸沒在始終，且最終對平臺的壓力為1.8F，即平臺對玻璃杯的支持力為1.8F，此時對玻璃杯受力分析可得F浮+F支＝G杯，根據(jù)F?。紾杯﹣F支得出玻璃杯完全浸沒時的浮力3F﹣1.8F＝1.2F，根據(jù)阿基米德原理可得F?。溅阉甮V排＝ρ水gV杯實＝1.2F，玻璃杯的重力G杯＝m杯g＝ρ杯V杯實g＝3F，綜上，可得＝＝＝，聯(lián)立得出玻璃杯的密度?！窘獯稹拷猓海?）注滿水時，注入水的體積V＝＝＝4.7×10﹣3m3；（2）注滿水時，容器底部受到水的壓強p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.25m＝2.5×103Pa；（3）根據(jù)圖可得，一開始沒有加水，玻璃杯對平臺的壓力為3F，可得G杯＝3F，當(dāng)水接觸到玻璃杯時，玻璃杯受到浮力，所以玻璃杯對平臺的壓力減小。當(dāng)水的質(zhì)量達(dá)到3.1kg時，水開始進(jìn)入玻璃杯，所以玻璃杯對平臺的壓力有所增加，玻璃杯最終會完全浸沒在始終，且最終對平臺的壓力為1.8F，即平臺對玻璃杯的支持力為1.8F，此時對玻璃杯受力分析可得F浮+F支＝G杯可得玻璃杯完全浸沒時的浮力F?。紾杯﹣F支＝3F﹣1.8F＝1.2F，根據(jù)阿基米德原理可得F?。溅阉甮V排＝ρ水gV杯實＝1.2F，玻璃杯的重力G杯＝m杯g＝ρ杯V杯實g＝3F，綜上，可得＝＝＝，可得，玻璃杯的密度ρ杯＝×1×103kg/m3＝2.5×103kg/m3。答：（1）注滿水時，注入水的體積為4.7×10﹣3m3；（2）注滿水時，容器底部受到水的壓強為2.5×103Pa；（3）該玻璃杯的密度為2.5×103kg/m3。9．如圖甲所示，彈簧測力計下端懸掛著一個實心圓柱體Q，圓柱體Q浸沒在盛水的大水槽中，現(xiàn)將測力計緩緩提升，直到圓柱體Q全部露出水面一段距離，在該過程中彈簧測力計的示數(shù)F隨圓柱體上升高度h的關(guān)系如圖乙所示，水槽內(nèi)水面的變化忽略不計。求：（1）圓柱體浸沒時受到的浮力。（2）圓柱體的底面積。（3）將物塊P與圓柱體Q用細(xì)線連接放入水槽內(nèi)，二者恰好懸浮，如圖丙所示：如果物塊P的體積為400cm3，求物塊P的密度。【分析】（1）由圖乙可知，當(dāng)圓柱體上升高度在20cm以上，圓柱體脫離水面，知道此時彈簧測力計示數(shù)，由于此時圓柱體處于空氣中，圓柱體的重力等于彈簧測力計的示數(shù)；由圖乙可知，圓柱體上升高度在0～10cm時，圓柱體浸沒水中，根據(jù)稱重法求出Q所受到的浮力；（2）由阿基米德原理可得圓柱體Q的體積；當(dāng)圓柱體上升高度在20cm以上，圓柱體脫離水面，可求出圓柱體的高度；然后根據(jù)V＝Sh求出圓柱體的底面積；（3）已知物塊P與圓柱體Q的體積，浸沒時排開水的體積等于物體的體積，由阿基米德原理求出物塊P與圓柱體Q所受的總浮力；圖丙中物塊P和與圓柱體Q懸浮在水中，由漂浮條件可知此時所受的總浮力等于總重力，據(jù)此求出P的重力，根據(jù)G＝mg求出P的質(zhì)量，由密度公式求出物塊P的密度?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙知，當(dāng)上升高度在20cm以上，圓柱體脫離水面，彈簧測力計示數(shù)F＝2.0N，此時圓柱體處于空氣中，圓柱體Q的重力：GQ＝F＝2.0N；由圖乙知，圓柱體上升高度在0～10cm時，圓柱體Q浸沒在水中，根據(jù)稱重法可知：Q所受到的浮力：F浮Q＝GQ﹣F1＝2.0N﹣1.6N＝0.4N；（2）由阿基米德原理可得圓柱體Q的體積：VQ＝V排＝＝＝4×10﹣5m3＝40cm3；由圖乙知，上升10cm時圓柱體上表面與水面恰相平，上升20cm時圓柱體恰好全部露出水面，所以圓柱體高度h＝20cm﹣10cm＝10cm＝0.1m，圓柱體的底面積S＝＝＝4×10﹣4m2；（3）圖丙中物塊P和與圓柱體Q懸浮在水中，則P、Q排開水的體積為：V排總＝VP+VQ＝400cm3+40cm3＝440cm3＝4.4×10﹣4m3，P、Q所受的總浮力：F?。溅阉甮V排總＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4.4×10﹣4m3＝4.4N；根據(jù)懸浮體積可知：P、Q的總重力：G總＝F浮＝4.4N；則P的重力：GP＝G總﹣GQ＝4.4N﹣2.0N＝2.4N，P的質(zhì)量：mP＝＝＝0.24kg，所以，P的密度：ρP＝＝＝0.6×103kg/m3。答：（1）圓柱體的重力為2.0N；（2）圓柱體的底面積為4×10﹣4m2；（3）將物塊P與圓柱體Q用細(xì)線連接放入裝水容器內(nèi)，二者恰好懸浮如圖丙所示。如果物塊P的體積為400cm3，則物塊P的密度為0.6×103kg/m3。10．小金把家里景觀水池底部的鵝卵石取出清洗.他先將一個重為10N的空桶漂浮在水面上，然后將池底的鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)，桶仍漂浮在水面。（不考慮撈出過程中帶出的水，ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）求空桶漂浮在水面時所受浮力大?。唬?）鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時，若此時桶排開水的體積為6.0×10﹣3m3，求桶內(nèi)鵝卵石的質(zhì)量?！痉治觥浚?）根據(jù)空桶漂浮在水面上時浮力等于重力分析解答；（2）根據(jù)F浮′＝ρ水gV排′算出鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時的浮力，由G石＝F浮′﹣G桶算出桶內(nèi)鵝卵石的重力，由G＝mg算出鵝卵石的質(zhì)量?！窘獯稹拷猓海?）空桶漂浮在水面上，所以浮力等于重力，即F浮＝G桶＝10N；（2）鵝卵石撈出放置在桶內(nèi)時的浮力為：F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10﹣3m3＝60N，桶內(nèi)鵝卵石的重力為：G石＝F浮′﹣G桶＝60N﹣10N＝50N，鵝卵石的質(zhì)量為：m石＝＝＝5kg。答：（1）空桶漂浮在水面時所受浮力大小為10N；（2）桶內(nèi)鵝卵石的質(zhì)量為5kg。11．小明同學(xué)利用如圖所示的裝置來測量某不溶于水的物塊的密度，所用的長方體水槽底面積為200cm2，實驗過程如下：①將空燒杯漂浮在水槽內(nèi)，用刻度尺測得水面高度為h1＝10cm；②將物塊放在燒杯內(nèi)，用刻度尺測得水面的高度為h2＝14cm；③將燒杯內(nèi)的物塊拿出直接放入水中，用刻度尺測得水面高度為h3＝11cm。（已知ρ水＝1×103kg/m3）求：（1）該物塊的重力大??；（2）該物塊的密度大小?！痉治觥浚?）由①②可知，燒杯前后都是漂浮在水面，受到的浮力都等于自重，則兩圖中浮力的變化量等于物塊重力；根據(jù)ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水g（h2﹣h1）S容得出兩圖中浮力的變化量，根據(jù)G＝ΔF浮得出物塊的重力；（2）將燒杯內(nèi)的物塊拿出直接放入水中，用刻度尺測得水面高度為h3，根據(jù)V＝（h3﹣h1）S容得出物塊的體積，根據(jù)ρ金屬＝＝得出物塊的密度。【解答】解：（1）由①②可知，燒杯前后都是漂浮在水面，受到的浮力都等于自重，則兩圖中浮力的變化量等于物塊重力；h1＝10cm＝0.10m，h2＝104m＝0.14m，h3＝11cm＝0.11m；兩圖中浮力的變化量：ΔF?。溅阉甮ΔV排＝ρ水g（h2﹣h1）S容＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.14m﹣0.10m）×200×10﹣4m2＝8N；所以物塊的重力為：G＝ΔF?。?N；（2）將燒杯內(nèi)的物塊拿出直接放入水中，用刻度尺測得水面高度為h3，則物塊的體積為V＝（h3﹣h1）S容；物塊的密度為：ρ金屬＝＝＝＝4×103kg/m3。答：（1）該物塊的重力大小為8N；（2）該物塊的密度大小為4×103kg/m3。12．如圖所示，放置在水平桌面上的柱形容器中裝有適量的水，細(xì)繩的一端固定在柱形容器的底部，另一端系在質(zhì)量為200g的木塊的下面，使木塊浸沒在水中。已知容器內(nèi)底面積為80cm2，當(dāng)木塊靜止時細(xì)繩對木塊豎直向下的拉力為1N，此時容器中水的深度為20cm。取g＝10N/kg，水的密度為1.0×103kg/m3，求：（1）木塊受到的浮力大小F浮；（2）水對容器底部的壓力大小F；（3）木塊的密度ρ水。?【分析】（1）木塊靜止時，受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力、繩子的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)木塊受到的合力為零得出等式即可求出受到的浮力；（2）知道容器內(nèi)水的深度，根據(jù)p＝ρ液gh求出水對容器底部的壓強；根據(jù)p＝求出水對容器底部的壓力；（3）木塊完全浸沒，體積等于排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理計算出木塊的體積，根據(jù)密度的計算公式即可計算出木塊的密度。【解答】解：（1）因木塊靜止時，受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力、繩子的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，所以，木塊受到的浮力：F?。紾+F拉＝mg+F拉＝200×10﹣3kg×10N/kg+1N＝3N；（2）水對容器底部的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2000Pa；由p＝得，水對容器底的壓力為：F＝pS＝2000Pa×80×10﹣4m2＝16N；（3）木塊完全浸沒，木塊體積等于排開液體的體積，由阿基米德原理F?。溅阉甮V排得，V＝V排＝＝＝3×10﹣4m3；木塊的質(zhì)量：m＝200g＝0.2kg，木塊的密度：ρ木＝＝≈0.67×103kg/m3。答：（1）木塊受到的浮力F浮為3N；（2）水對容器底部的壓力為16N；（3）木塊的密度ρ水為0.67×103kg/m3。13．如圖甲所示，質(zhì)量為0.2kg、底面積為0.05m2的柱形容器放在水平地面上，把一質(zhì)量為2.1kg、高為0.1m的均勻?qū)嵭奈矬w放在容器中，此時物體對容器底部的壓強為p1，緩慢向容器中加水，直到容器中水的深度為0.1m時停止加水，加水的質(zhì)量與容器中水的深度關(guān)系如圖乙所示（g＝10N/kg）。求：（1）當(dāng)停止加水時，物體所受的浮力。（2）若物體對容器底部壓力恰好為零時，容器對地面的壓強為p2，求p1：p2。（3）停止加水后，將物體豎直下壓，使其露出水面的高度減小0.02m，靜止時水對容器底的壓強。【分析】（1）由圖乙知，當(dāng)水的深度為h1＝0.06m時，A對容器底部壓力恰好為零，當(dāng)水的深度為h2＝0.1m時物體漂浮，根據(jù)浮力等于其自身的重力算出物體受到的浮力；（2）當(dāng)水的深度為h1＝0.06m時，A對容器底部壓力恰好為零，根據(jù)阿基米德原理算出此時物體排開水的體積，由V＝Sh算出物體的底面積，根據(jù)p＝＝算出容器中沒有放入水時物體對容器底部的壓強；由圖乙知，當(dāng)水的深度為h1＝0.06m時，A對容器底部壓力恰好為零，根據(jù)F＝G總＝（m容+m水+m圓柱）g算出此時容器對地面的壓力，由壓強公式算出容器對地面的壓強，進(jìn)而算出p1：p2的比值；（3）將物體豎直下壓，使其露出水面的高度減小0.02m，假設(shè)液面不變，根據(jù)體積公式求出排開水體積的增加量，而實際上水面會上升，根據(jù)體積公式求出水上升的高度，在算出物體靜止時水的深度，由p＝ρgh求出物體靜止時水對容器底的壓強。【解答】解：（1）由圖乙知，當(dāng)水的深度為h1＝0.06m時，A對容器底部壓力恰好為零，當(dāng)水的深度為h2＝0.1m時物體漂浮，浮力等于其自身的重力，即F浮＝G＝mg＝2.1kg×10N/kg＝21N；（2）當(dāng)水的深度為h1＝0.06m時，A對容器底部壓力恰好為零，此時物體排開水的體積為：V排＝＝＝2.1×10﹣3m3，物體的底面積為：S＝＝＝0.035m2，容器中沒有放入水時，物體對容器底部的壓強為：p1＝＝＝＝600Pa；由圖乙知，當(dāng)水的深度為h1＝0.06m時，A對容器底部壓力恰好為零，此時容器對地面的壓力：F＝G總＝（m容+m水+m圓柱）g＝（0.2kg+0.9kg+2.1kg）×10N/kg＝32N，容器對地面的壓強為：p2＝＝＝640Pa，則p1：p2＝600Pa：640Pa＝15：16；（3）將物體豎直下壓，使其露出水面的高度減小0.02m時，假設(shè)液面不變，則物體排開水體積的增加量：ΔV排＝S物Δh＝0.035m2×0.02m＝7×10﹣4m3，而實際上水面會上升，水面上升的高度：Δh＝＝＝0.014m，所以物體靜止時水的深度為：h2'＝h1+Δh＝0.1m+0.014m＝0.114m，物體靜止時水對容器底的壓強為：p2＝ρ水gh2'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.114m＝1140Pa。答：（1）當(dāng)停止加水時，物體所受的浮力為21N；（2）p1：p2＝15：16；（3）停止加水后，將物體豎直下壓，使其露出水面的高度減小0.02m，靜止時水對容器底的壓強1140Pa。14．如圖所示，質(zhì)量為0.2kg的圓柱形薄壁容器，高度足夠高，上方有一個注水口，以20cm3/s的速度勻速向容器內(nèi)注水，容器正上方的天花板上用輕質(zhì)細(xì)桿（體積忽略不計）粘合著由兩個橫截面積不同的實心圓柱體組成的組合工件A、B，工件A、B密度相同。注水口圖乙中記錄了從注水開始到注水結(jié)束的時間內(nèi)，連接細(xì)桿上的力傳感器示數(shù)的變化情況。已知容器底面積為20cm2，工件B底面積為10cm2，第18s時容器內(nèi)液面高度為32cm，ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）工件AB的重力。（2）工件A的底面積。（3）若在t＝12s時停止注水并切斷細(xì)桿，待工件穩(wěn)定后，切斷前后水對容器底面的壓強變化量為Δp1，若在t2＝20s時停止注水并切斷細(xì)桿，待工件穩(wěn)定后，切斷前后整個容器對地面的壓強變化量為Δp2，請計算Δp1與Δp2之比?！痉治觥浚?）當(dāng)工件不受浮力時，重力等于細(xì)桿對工件的拉力，由圖像可得出工件的重力；（2）根據(jù)工件漂浮時，浮力等于重力求出工件的浸入深度，利用注水速度求出工件漂浮時的注水時間；根據(jù)漂浮到工件B剛好浸沒之間的注水體積計算出工件B增加的浮力，即細(xì)桿受到的支持力；根據(jù)圖像計算出從12s到18s的注水體積，利用工件A受到的浮力計算出其排水體積，結(jié)合其高度得出工件A的底面積；（3）利用浮力的減小值即為水對容器底壓力的減小值，也是容器對地面壓力的減小值求出壓強的變化量，得出壓強變化量之比?！窘獯稹拷猓簗（1）0﹣2s內(nèi)，工件受細(xì)桿的拉力和重力，二力平衡相等，故工件的重力為：G＝1.2N；（2）0﹣2s內(nèi)注水體積為：V1＝20cm3/s×2s＝40cm3，2s時的水深為：h1＝＝＝2cm，2s后，工件受的拉力變小，直至為0，此時工件受到的浮力與重力二力平衡相等，處于漂浮狀態(tài)，故當(dāng)細(xì)桿對工件的拉力為0時，工件受到的浮力為：F?。紾＝1.2N，工件的排水體積為：V排＝＝＝1.2×10﹣4m3＝120cm3，工件B浸入水中的高度為：h2＝＝＝12cm，從2s到細(xì)桿對工件拉力為0的時間間隔內(nèi)，注水體積為：V2＝（S容﹣SB）?h2＝（20cm2﹣10cm2）×12cm＝120cm3，從2s到細(xì)桿對工件拉力為0的時間間隔為：t＝＝6s，故細(xì)桿對工件拉力為0時的注水時間為：2s+6s＝8s，從8s到12s的注水體積為：V3＝20cm3/s×4s＝80cm3，注水高度為：h3＝＝＝8cm，從8s到12s的注水剛好將工件B浸沒，工件B的高度為：hB＝h2+h3＝12cm+8cm＝20cm，工件B增加的排水體積為：ΔVB＝SB?h3＝10cm3×8cm＝80cm3，12s時細(xì)桿受到的支持力即為工件B增加的浮力：F支＝ΔF?。溅岩篻ΔVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10﹣6m3＝0.5N，從12s到18s的注水剛好將工件A浸沒，工件A的高度為：h4＝h總﹣h1﹣hB＝32cm﹣2cm﹣20cm＝10cm，從12s至18s時細(xì)桿受到支持力的增加量即為工件A浸沒水中時受到的浮力：F浮′＝ΔF支＝1.2N﹣0.5N＝1N，工件A的排水體積為：VA＝＝＝1×10﹣4m3＝100cm3，工件A的底面積為：SA＝＝＝10cm2；（3）12s時停止注水，切斷細(xì)桿，工件B將上浮露出水面處于漂浮狀態(tài)，減小的浮力即為從8s到12s之間增加的浮力0.5N。故水對容器底減小的壓力為：ΔF壓＝ΔF?。?.5N，水對容器底減小的壓強為：Δp1＝＝＝250Pa，20s停止注水，切斷細(xì)桿，工件A和B將一起上浮露出水面直至漂浮，減小的浮力即為從12s到18s之間增加的浮力為1.2N。故容器對桌面減小的壓力為：ΔF壓′＝ΔF浮′＝1.2N，容器對桌面減小的壓強為：Δp2＝＝＝600Pa，Δp1：Δp2＝250Pa：600Pa＝5：12。答：（1）工件AB的重力為1.2N。（2）工件A的底面積為10cm2。（3）Δp1與Δp2之比為5：12。15．如圖甲所示，用彈簧測力計吊著物體從空中勻速下放到盛水的圓柱形容器中（物體始終未與容器底接觸）。物體下放過程中，彈簧測力計示數(shù)F隨物體下降高度h的關(guān)系如圖乙所示。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）物體的質(zhì)量；（2）物體的體積；（3）物體的密度?！痉治觥浚?）根據(jù)G＝F1得出物體的重力，根據(jù)G＝mg得出物體的質(zhì)量；（2）根據(jù)F?。紾﹣F得出物體完全浸沒在水中時受到的浮力；根據(jù)V＝V排＝得物體的體積；（3）根據(jù)密度公式得出物體的密度?！窘獯稹拷猓海?）物體的重力G＝F1＝15N，物體的質(zhì)量m＝＝＝1.5kg；（2）物體完全浸沒在水中時受到的浮力：F?。紾﹣F2＝15N﹣5N＝10N；物體的體積V＝V排＝＝＝10﹣3m3；（3）物體的密度ρ＝＝＝1.5×103kg/m3。答：（1）物體的質(zhì)量為1.5kg；（2）物體的體積為10﹣3m3；（3）物體的密度為1.5×103kg/m3。16．如圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0×10﹣3m2的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現(xiàn)將—個體積為5.0×10﹣5m2的物塊（不吸水）放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積為4.0×10﹣5m2。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）物塊受到的浮力；（2）物塊的質(zhì)量；（3）如圖乙所示，用力F緩慢向下壓物塊，使其恰好完全浸沒在水中（水未溢出），此時水上升的高度為多少？水對容器底的壓強比物塊被下壓前增加了多少？【分析】（1）已知浸入水中的木塊體積（排開水的體積），利用阿基米德原理求所受浮力。（2）由于物塊漂浮在水面上，根據(jù)漂浮條件可知物塊的重力，求出質(zhì)量；（3）求出物塊完全浸沒在水中和物塊的漂浮時的體積差，已知容器底面積求出水的深度h，根據(jù)p＝ρgh即可求出水對容器底的壓強?！窘獯稹拷猓海?）已知V排＝4.0×10﹣5m3，則F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.4N。（2）由于物塊漂浮在水面上，則物塊的重力G＝F?。?.4N，則質(zhì)量m＝＝＝0.04kg；（3）物塊使其恰好完全浸沒在水中，排開水的體積變化：ΔV＝V物﹣V排＝5×10﹣5m3﹣4×10﹣5m3＝1×10﹣5m3則水的深度變化為：Δh＝＝＝0.002m，所以水對容器底的壓強中增加：Δp＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m＝20Pa。答：（1）物塊受到的浮力大小為0.4N；（2）物塊的質(zhì)量為0.04kg；（3）水上升的高度為0.02m；水對容器底的壓強比物塊被下壓前增加了20Pa。17．某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗方案，測量一質(zhì)地均勻的物塊體積。他將物塊放入裝有水的容器中，物塊靜止時處于如圖甲所示，此時容器中水的深度為35cm，物塊底面距容器底20cm。物塊的底面積是20cm2（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。（1）求如圖甲中，水對物塊底部的壓強；（2）求如圖甲中，物塊受到水的浮力；（3）當(dāng)對物塊施加一豎直向下的1N壓力時，物塊恰好浸沒水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖乙所示，求物塊的體積大小?！痉治觥浚?）根據(jù)題意求物塊底部所處水的深度，根據(jù)液體壓強公式計算圖甲中水對物塊底部的壓強；（2）浮力的實質(zhì)是物體上下表面受到的液體的壓力差，物塊的上表面受到水的壓力為0，所以物塊下表面受到的壓力即物體受到的浮力，根據(jù)F＝pS計算物體受到的浮力；（3）物體漂浮時，物體受到的浮力等于自身的重力，當(dāng)對物塊施加一豎直向下的1N壓力時，物塊恰好浸沒水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時物塊受到向下的壓力，向下的重力，向上的浮力，據(jù)此計算此時物塊受到的浮力，物塊浸沒水中，根據(jù)阿基米德原理計算物塊的體積?！窘獯稹拷猓海?）由題意可得，物塊底部所處水的深度h＝35cm﹣20cm＝15cm＝0.15m；圖甲中水對物塊底部的壓強：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa；（2）浮力的實質(zhì)是物體上下表面受到的液體的壓力差，物體的上表面受到水的壓力為0，所以物體下表面受到的壓力即物體受到的浮力，所以物體受到的浮力：F＝pS＝1500Pa×20×10﹣4m2＝3N；（3）物體漂浮時，物體受到的浮力等于自身的重力，即G＝F＝3N，當(dāng)對物塊施加一豎直向下的1N壓力時，物塊恰好浸沒水中處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時物塊受到向下的壓力，向下的重力，向上的浮力，此時物塊受到的浮力F?。紾+F壓＝3N+1N＝4N，物塊的體積：V＝＝＝0.0004m3，答：（1）甲中水對物塊底部的壓強為1500Pa；（2）圖甲中物塊受到水的浮力為3N；（3）物塊的體積大小為0.0004m3。18．如圖甲所示，是小冬老師探究浮力大小與哪些因素有關(guān)的裝置。升降臺上有重為2N、底面積為200cm2的盛水薄壁柱形容器（足夠高）、底面積為100cm2的圓柱體A。其上表面中央沿豎直方向固定一根體積不計的細(xì)桿，下表面剛好與水面接觸?，F(xiàn)將升降臺以1cm/s的速度勻速豎直向上運動，通過細(xì)桿上端壓力傳感器測得細(xì)桿對圓柱體A的作用力F的大小與時間t的關(guān)系圖象如圖乙所示。求：（1）圓柱體A的質(zhì)量。（2）圓柱體A的密度。（3）第4s末容器對升降臺的壓強?！痉治觥浚?）由圖可知圓柱體A的重力為6N，根據(jù)重力公式計算圓柱體A的質(zhì)量；（2）由圖乙可知3s時，細(xì)桿對A的拉力為0，此時A受到的浮力等于自身重力，3s后細(xì)桿對A有向下的壓力，5～7s細(xì)桿對A的壓力不變?yōu)?N，說明此時A浸沒，進(jìn)一步計算A受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理計算A的體積，根據(jù)密度公式計算圓柱體A的密度；（3）7s后細(xì)桿對A的壓力變大，說明此時A觸底，升降臺以1cm/s的速度勻速豎直向上運動，據(jù)此計算升降臺升高的高度，也就是容器中原有水面的高度，根據(jù)重力公式、密度公式計算容器中原有水的重力，根據(jù)速度公式計算第4s末升降臺升高的高度，設(shè)此時水面升高的高度為Δh，根據(jù)體積公式可得S容Δh＝SA（h升+Δh），代入數(shù)據(jù)解方程可得Δh的值，根據(jù)體積公式計算圓柱體A排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理計算A受到的浮力，此時容器對升降臺的壓力等于水的重力、容器的重力、A受到的浮力之和，根據(jù)壓強公式計算容器對升降臺的壓強?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知圓柱體A的重力為6N，則圓柱體A的質(zhì)量：m＝＝＝0.6kg；（2）由圖乙可知3s時，細(xì)桿對A的拉力為0，此時A受到的浮力等于自身重力，3s后細(xì)桿對A有向下的壓力，5～7s細(xì)桿對A的壓力不變?yōu)?N，說明此時A浸沒，A受到的浮力：F?。紾+F壓＝6N+4N＝10N，根據(jù)阿基米德原理可知A的體積：V＝V排＝＝＝10﹣3m3，圓柱體A的密度：ρ＝＝＝0.6×103kg/m3，；（3）7s后細(xì)桿對A的壓力變大，說明此時A觸底，則升降臺升高的高度為1cm/s×7s＝7cm，也就是說容器中原有水面的高度為7cm，容器中原有水的重力：G水＝m水g＝ρ水S容h水g＝1.0×103kg/m3×200×10﹣4m2×7×10﹣2m×10N/kg＝14N，第4s末升降臺升高的高度為1cm/s×4s＝4cm，設(shè)此時水面升高的高度為Δh，根據(jù)體積公式可得S容Δh＝SA（h升+Δh），代入數(shù)據(jù)可得200cm2×Δh＝100cm2×（4cm+Δh），解方程可得Δh＝4cm，圓柱體A排開水的體積V排′＝SA（h升+Δh）＝100cm2×（4cm+4cm）＝800cm3＝8×10﹣4m3，A受到的浮力：F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3＝8N，此時容器對升降臺的壓力等于水的重力、容器的重力、A受到的浮力之和，則容器對升降臺的壓強p＝＝＝＝1200Pa。答：（1）圓柱體A的質(zhì)量為0.6kg。（2）圓柱體A的密度為0.6×103kg/m3；（3）第4s末容器對升降臺的壓強1200Pa。19．如圖為我國完全自主設(shè)計建造的首艘彈射型航空母艦——“中國人民解放軍海軍福建艦”，舷號為“18”。其滿載時吃水深度11.4m，排水量高達(dá)8×104t。若福建艦以50km/h的速度勻速直線航行時，受到的阻力是自身總重力的0.01倍，海水密度取1.0×103kg/m3。求：（1）滿載時艦底受到的海水壓強。（2）滿載時福建艦受到的浮力。（3）滿載時福建艦排開海水的體積。（4）福建艦以50km/h的速度勻速航行時