暑假攻略2020夏八年級(jí)物理核心素養(yǎng)特色專(zhuān)題專(zhuān)題十七浮力壓強(qiáng)綜合計(jì)算課時(shí)作業(yè)

1、專(zhuān)題十七 浮力壓強(qiáng)綜合計(jì)算【考點(diǎn)梳理】一、計(jì)算壓強(qiáng)的方法1公式p普遍適用，pgh適用于液體和各種直柱體。2對(duì)于固體，先求出壓力，再求壓強(qiáng)。3對(duì)于液體，先求壓強(qiáng)，再求壓力。二、計(jì)算浮力的方法1稱(chēng)重法：f浮gf（f表示的物體浸在液體中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)）。2壓力差法：f浮f向上f向下（用浮力產(chǎn)生的原因求浮力）。3阿基米德原理法：f浮g排或f浮液v排g（知道物體排開(kāi)液體的質(zhì)量或體積時(shí)常用）。4平衡法：f浮g物，適用于漂浮或懸浮的自由狀態(tài)的物體。三.漂浮問(wèn)題“五規(guī)律”：規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它所受的重力；（二力平衡）規(guī)律二：同一物體在不同液體里漂浮，所受浮力相同；（二力平衡）規(guī)律三：同一

2、物體在不同液體里漂浮，在密度大的液體里浸入的體積??；規(guī)律四：漂浮物體浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾；規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力?！镜淅p析】命題點(diǎn)一：利用公式f浮f下-f上 計(jì)算1（2016春平南縣期中）如圖所示，將長(zhǎng)方體物塊a完全浸沒(méi)在水中，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10n，若物塊上、下表面所受水的壓力分別為18n和23n，則物塊a的質(zhì)量是多少kg？（g10n/kg）【解析】物塊a所受的浮力f浮f下表面f上表面23n18n5n；物塊a的重力是gf浮+g視5n+10n15n。據(jù)gmg得：m1.5kg。答：物塊a

3、的質(zhì)量是1.5kg。命題點(diǎn)二：利用公式f浮g-f示計(jì)算2（2020楊浦區(qū)一模）如圖所示，重為19.6牛的物塊a靜止在水中，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.9牛。求物塊a受到的浮力f浮。求物塊a的體積v物。【解析】解：（1）該物體a受到的浮力：f浮gf19.6n4.9n14.7n；（2）根據(jù)f浮液gv排可得排開(kāi)水的體積：v排1.5103m3；由于物體處于浸沒(méi)狀態(tài)，則物塊a的體積v物v排1.5103m3。答：物塊a受到的浮力f浮14.7n。物塊a的體積v物1.5103m3。命題點(diǎn)三：利用公式f浮液v排g計(jì)算3（2019懷化）某容器放在水平桌面上，盛有足量的水?，F(xiàn)將體積為1.25104m3、質(zhì)量為0.4k

4、g的實(shí)心正方體放入水中，正方體不斷下沉，直到沉底，如圖所示。（已知水1.0103kg/m3，g10n/kg）求：（1）正方體受到的重力的大??；（2）正方體浸沒(méi)在水中受到的浮力的大小f浮；（3）容器底部對(duì)正方體的支持力的大小和正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。【解析】解：（1）正方體的重力gmg0.4kg10n/kg4n；（2）正方體浸沒(méi)在水中，v排v1.25104m3，則f浮水gv排1.0103kg/m310n/kg1.25104m31.25n；（3）正方體沉在底部，由于處于靜止?fàn)顟B(tài)，則受力平衡，即gn+f浮，所以，ngf浮4n1.25n2.75n；由于支持力與壓力是一對(duì)相互作用力，則可知正方體對(duì)容器底

5、部的壓力fn2.75n，正方體的邊長(zhǎng)l0.05m，則正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p1.1103pa。答：（1）正方體受到的重力的大小為4n；（2）正方體浸沒(méi)在水中受到的浮力的大小f浮1.25n；（3）容器底部對(duì)正方體的支持力的大小為2.75n，正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1.1103pa。命題點(diǎn)四：處于漂浮或者懸浮狀態(tài)，利用公式f浮g物4（2020泉州模擬）懸浮在海水中的潛艇排開(kāi)海水的質(zhì)量為3200t（g10n/kg，海水的密度取1103kg/m3）。求：（1）潛艇所受浮力多大？（2）潛水艇體積是多少？（3）處于水下200m深度處有一個(gè)面積為2.4m2的艙蓋，求它所受海水的壓強(qiáng)和壓力各是多大？【解析】解

6、：（1）根據(jù)基米德原理可得：潛艇所受浮力：f浮g排m排g3.2106kg10n/kg3.2107n；（2）根據(jù)可得，潛艇排開(kāi)海水的體積：v排3.2103m3。因?yàn)閼腋≡诤Ｋ械臐撏?，所以潛水艇體積vv排3.2103m3。（3）艙蓋受海水的壓強(qiáng)：pgh1103kg/m310n/kg200m2106pa，由p可得，它所受海水的壓力：fps2106pa2.4m24.8106n，答：（1）潛艇所受浮力為3.2107n；（2）潛水艇體積是3.2103m3。（3）它所受海水的壓強(qiáng)為2106pa，壓力是4.8106n，命題點(diǎn)五：利用公式f浮g排計(jì)算5（2019盤(pán)錦）如圖所示，水平桌面上有一個(gè)薄壁溢水杯，底面

7、積是8103m2，裝滿(mǎn)水后水深0.1m，總質(zhì)量是0.95kg。把一個(gè)木塊（不吸水）輕輕放入水中，待木塊靜止時(shí)，從杯中溢出水的質(zhì)量是0.1kg。求：（水的密度1.0103kg/m3，g取10n/kg）（1）水對(duì)溢水杯底的壓力。（2）木塊受到的浮力。（3）溢水杯對(duì)桌面的壓力?！窘馕觥拷猓海?）水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)：pgh1.0103kg/m310n/kg0.1m1000pa，由p可得水對(duì)溢水杯底的壓力：fps1000pa8103m28n；（2）由阿基米德原理可得木塊所受的浮力：f浮g排m排gm溢g0.1kg10n/kg1n；（3）因?yàn)槟緣K漂浮在水面上，所以f浮g排g木，所以此時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓力：f

8、g+g木g排gmg0.95kg10n/kg9.5n。答：（1）水對(duì)溢水杯底的壓力為8n；（2）木塊受到的浮力為1n；（3）溢水杯對(duì)桌面的壓力為9.5n。精選習(xí)題1.如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下面懸掛一個(gè)重16 n的物體，當(dāng)把物體浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為10 n，此時(shí)容器內(nèi)水的深度為0.3 m（水1.0103 kg/m3，g10 n/kg），求：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；（2）物體受到水的浮力；（3）物體排開(kāi)水的體積. 2.如圖所示是湖南師范大學(xué)學(xué)生發(fā)明的水上自行車(chē)，車(chē)下固定5個(gè)充滿(mǎn)氣的氣囊，每個(gè)氣囊的體積均為3.0102 m3，已知該水上自行車(chē)的總質(zhì)量為25 kg，不計(jì)車(chē)輪浸入水中的體積。（g

9、取10 n/ kg）（1）當(dāng)自行車(chē)停放在水面上沒(méi)人騎行時(shí)，氣囊排開(kāi)水的總體積為多少？（2）當(dāng)質(zhì)量為75 kg的人騎行時(shí)，固定在正中間的1個(gè)氣囊破裂，該自行車(chē)是否還能安全騎行？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。3.如圖甲所示，有一種圓柱形薄壁燒杯，它的底面積為50 cm2，燒杯自重1.2 n，置于水平桌面上，在燒杯內(nèi)倒入200 ml的鹽水時(shí)，杯底所受鹽水的壓強(qiáng)為440 pa.（g10 n/kg）求：（1）燒杯內(nèi)鹽水的密度；（2）燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)；（3）如圖乙所示，把一個(gè)雞蛋輕輕放入鹽水中，雞蛋剛好懸浮，液面上升到250 ml刻線處，求雞蛋的重力4.圖甲是修建碼頭時(shí)用鋼纜繩拉著實(shí)心長(zhǎng)方體a沿豎直方向以0.3 m/s

10、的速度勻速下降的情景。圖乙是a下降到水底之前鋼纜繩對(duì)a的拉力f隨時(shí)間t變化的圖象（水的密度為1.0103 kg/m3，g取10 n/ kg）。求：（1）長(zhǎng)方體a的高度。（2）長(zhǎng)方體a浸沒(méi)在水中后受到的浮力。（3）長(zhǎng)方體a的密度。5.需要豎直向上的拉力f1.6104n若不計(jì)摩擦和滑輪重力，（水1.0103kg/m3，g取10n/kg）求：（1）在沒(méi)有將石像提出水面前，石像受到的浮力。（2）石像的重力。（3）石像的密度。6.如圖所示，臺(tái)秤上放置一個(gè)裝有適量水的燒杯，已知燒杯和水的總質(zhì)量為800 g，杯的底面積為100 cm2，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為600 g，體積為400 cm3的實(shí)心物體a用細(xì)線吊著，然

11、后將其一半浸入燒杯的水中（燒杯厚度不計(jì)，水未溢出）求：（1）物體a所受的浮力；（2）物體a一半浸入水中后，水對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)增大了多少？（3）物體a一半浸入水中后，燒杯對(duì)臺(tái)秤表面的壓強(qiáng)7.如圖所示，一個(gè)底面積為2 m2的圓柱形容器，裝有適量的水?，F(xiàn)將一個(gè)底面積為0.5 m2、體積為5 m3的物體a放入其中，物體a漂浮于水面上。當(dāng)再給a物體施加一個(gè)豎直向下的大小不變的力f以后，a物體最終恰好浸沒(méi)入水中靜止，此時(shí)容器底部受到的壓強(qiáng)增大了1104 pa。則：（1）a物體浸沒(méi)水中靜止時(shí)容器底部所受到的壓力增大了多少？（2）a浸沒(méi)入水中時(shí)受到的浮力為多少？（3）a物體受到的重力為多少？（g取10 n/kg

12、）（4）從a物體漂浮水面到浸沒(méi)水中靜止過(guò)程中力f做了多少功？8（2018涼山州）如圖所示，用細(xì)繩將質(zhì)量為200g的木塊系住，使木塊浸沒(méi)在水中，當(dāng)木塊靜止時(shí)細(xì)繩對(duì)木塊的拉力為1n，容器底部水的深度為20cm，已知容器底面積為40cm2，求：（1）木塊受到的浮力；（2）水對(duì)容器底部的壓力和壓強(qiáng)。9.近期在日本召開(kāi)了以美歐日等國(guó)的“七國(guó)峰會(huì)”，在會(huì)上日本再次無(wú)理提出了我國(guó)南海問(wèn)題為了捍衛(wèi)國(guó)家主權(quán)，我軍派滿(mǎn)載排水量達(dá)67500 t的“遼寧”號(hào)航空母艦加強(qiáng)了對(duì)南海黃巖島等島嶼的巡邏，在某次巡邏演習(xí)中雷達(dá)發(fā)現(xiàn)假想敵潛艇在15海里外的水下10 m處潛行，隨即投下重量為100 kg的感應(yīng)式淺水水雷攻擊，并成功

13、將敵潛艇擊沉（g10 n/kg、水的密度為1103 kg/m3）問(wèn)：（1）航空母艦滿(mǎn)載時(shí)受到的浮力為多少？（2）敵潛艇受到水的壓強(qiáng)有多大？（3）如圖為感應(yīng)式淺水水雷在水中待命時(shí)示意圖，假設(shè)欲使水雷懸浮在水中，需在其下方用細(xì)繩懸掛一個(gè)密度為5103 kg/m3、質(zhì)量為31.25 kg的物體，求水雷的密度？（細(xì)繩的體積和質(zhì)量忽略不計(jì)）10.如圖甲所示，圓柱形容器中盛有適量水，其內(nèi)底面積為100 cm2.彈簧測(cè)力計(jì)的下端掛著一個(gè)長(zhǎng)方體花崗巖石塊，將花崗巖石塊從容器底部開(kāi)始緩慢向上提起的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)f與花崗巖石塊下底距容器底部的距離h的關(guān)系如圖乙所示（g10 n/kg）求：（1）在花崗巖石

14、塊未露出水面前所受水的浮力大??；（2）花崗巖的密度；（3）從開(kāi)始提起到花崗巖石塊完全離開(kāi)水面，水對(duì)容器底部減小的壓強(qiáng)11（2019連云港）如圖甲所示，拉力f通過(guò)滑輪組，將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方一定高度處。圖乙是拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象。不計(jì)動(dòng)滑輪的重力、摩擦及水和空氣對(duì)金屬塊的阻力，g10n/kg，求：（1）金屬塊完全浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小；（2）金屬塊的密度；（3）如果直接將金屬塊平放在水平地面上，它對(duì)地面的壓強(qiáng)大小。參考答案1.【答案】（1）水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是：pgh1.0103 kg/m310 n/kg0.3 m3103 pa（2）物體受到水的浮力是：f浮gf16

15、n10 n6 n（3）由f浮水gv排得：物體排開(kāi)水的體積是：v排6104 m3.2.【答案】（1）當(dāng)自行車(chē)停放在水面上沒(méi)人騎行時(shí)處于漂浮狀態(tài)，則自行車(chē)受到的浮力f浮g車(chē)m車(chē)g25 kg10 n/kg250 n，由f浮gv排可得氣囊排開(kāi)水的總體積v排0.025 m3（2）當(dāng)質(zhì)量為75 kg的人騎行恰好漂浮時(shí)，則受到的浮力f浮g總（m人m車(chē)）g（75 kg25 kg）10 n/kg1 000 n，排開(kāi)水的體積v排0.1 m3，剩余氣囊的總體積v43.0102 m30.12 m3，因v排v，所以該自行車(chē)能安全騎行3.【答案】（1）燒杯內(nèi)鹽水深度 h4 cm0.04 m由pgh可得，燒杯內(nèi)鹽水密度1.

16、1103 kg/m3（2）燒杯內(nèi)鹽水重力g鹽水fps440 pa50104 m22.2 n燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)p0.68103 pa680 pa（3）雞蛋放入鹽水中，排開(kāi)鹽水的體積：v排250 cm3200 cm350 cm3f浮液gv排1.1103 kg/m310 n/kg50106 m30.55 n因?yàn)殡u蛋懸浮，所以g物f浮0.55 n4.【答案】（1）由圖乙可知，長(zhǎng)方體a從下底面接觸水面到剛好浸沒(méi)所用的時(shí)間t15 s10 s5 s，根據(jù)v可得，長(zhǎng)方體a的高度svt0.3 m/s5 s1.5 m（2）由圖乙可知，前10 s鋼繩拉力不變，等于物體a的重力，此時(shí)物體在水面以上，所以拉力與重力是一對(duì)

17、平衡力，則gf3104 n，1015 s，鋼繩的拉力減小，是物體a從與水面接觸到剛好完全浸沒(méi)，由圖可知，當(dāng)a完全浸入水中時(shí)，拉力f1104 n，所以a完全浸沒(méi)受到的浮力f浮gf3104 n1104 n2104 n（3）根據(jù)f浮水gv排可得，a的體積vv排2 m3，所以a的密度1.5103 kg/m35.【解析】解：（1）因物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和自身的體積相等，所以，在沒(méi)有將石像提出水面前，石像受到的浮力：f浮水gv排水gv1.0103kg/m310n/kg2m32104n；（2）不計(jì)摩擦和滑輪重力，動(dòng)滑輪對(duì)石像的拉力：f拉2f21.6104n3.2104n，石像勻速提升時(shí)，受到豎直向上的浮

18、力和繩子的拉力、豎直向下的重力處于平衡狀態(tài)，由石像受到的合力為零可得石像的重力：gf拉+f浮3.2104n+2104n5.2104n，（3）由gmg可得，石像的質(zhì)量：m5.2103kg，石像的密度：2.6103kg/m3。答：（1）在沒(méi)有將石像提出水面前，石像受到的浮力為2104n；（2）石像的重力為5.2104n；（3）石像的密度為2.6103kg/m3。6.【答案】（1）物體a受到的浮力：f浮水gv排1.0103 kg/m310 n/kg200106 m32 n（2）物體a一半浸入水中后，a受到的浮力與a對(duì)水的壓力是一對(duì)相互作用力，它們大小相等，方向相反所以水對(duì)容器底的壓力增加值大小等于浮

19、力，即ff浮2 n.水對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)增加值：p200 pa（3）物體a一半浸入水中后，燒杯對(duì)臺(tái)秤表面的壓力fgf8 n2 n10 n燒杯對(duì)臺(tái)秤表面的壓強(qiáng)p1 000 pa7.【答案】 （1）fps1104 pa2 m22104 n（2）f浮水gv排水gva1.0103 kg/m310 n/kg5 m35104 n（3）漂浮時(shí)容器底受到水的壓力f總g水ga，當(dāng)物體浸沒(méi)時(shí)，容器底受到的壓力f總fg水gaf。兩式綜合可得力f的大小，ff2104 n，當(dāng)物體浸沒(méi)時(shí)，gf浮f5104 n2104 n3104 n（4）a從漂浮到浸沒(méi)過(guò)程中水面上升h1 m，a漂浮時(shí)v排3 m3。a的高度ha10 m，漂浮時(shí)

20、a浸入水中深h浸6 m，h露hah浸10 m6 m4 m，使a浸沒(méi)時(shí)，力f向下運(yùn)動(dòng)距離hh露h4 m1 m3 m，力f做功wfh2104 n3 m6104 j8【解析】（1）由圖可知，木塊靜止在水中，木塊受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，由力的平衡條件可得：f浮g+f拉mg+f拉200103kg10n/kg+1n3n；（2）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)：pgh1.0103kg/m310n/kg20102m2000pa，水對(duì)容器底部的壓力：fps2000pa40104m28n。答：（1）木塊受到的浮力為3n；（2）水對(duì)容器底部的壓力為8n；水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為2000pa。9.【答案】（1）因?yàn)楹娇漳概炂?，受到的浮力等于其排開(kāi)水的重力，所以：f浮g排m排g67 500103 kg10 n/kg6.75108 n（2）敵潛艇受到水的壓強(qiáng)是：pgh1.0103 kg/m310 n/kg10 m1105 pa（3）將水雷和下面懸掛的物體當(dāng)作一個(gè)整體，水雷懸浮時(shí)，它們受到的浮力等于其總重力，為：f浮g總m總g（100 kg31.25 kg）10 n/kg1 312.5 n它們的總體積是：vv排0.131 25 m3而下面懸掛的物體的體積是：v10.006 25 m3因此水雷的體積是：v2vv10.131 25 m30.006 25 m30.125 m3故水雷的密度