粵滬版物理八年級下冊課課練：專題訓練：浮力的計算（含答案）

1、專題訓練浮力的計算類型一壓力差法求浮力1.有一邊長為10 cm的正方體浸沒在水中,上表面距水面15 cm,如圖所示,則物體上表面受到水的壓強是Pa,壓力為N,下表面受到水的壓強是Pa,壓力是N,物體受到的浮力是N。(g取10 N/kg)2.彈簧測力計下懸掛著重為15 N的長方體金屬塊,當金屬塊完全浸入水中時,彈簧測力計的示數(shù)為8 N,如圖所示。則金屬塊受到的浮力為N,若金屬塊上表面受到水的壓力為10 N,則金屬塊下表面受到水的壓力為N。3.現(xiàn)有一邊長為10 cm的正方體物塊漂浮在水面上,如圖所示,其上表面距水面2.5 cm,它的下表面受到的水的壓力是多大?它受到的浮力為多大?物塊的密度是多少?

2、(g取10 N/kg) 類型二稱重法求浮力4.(多選)彈簧測力計下懸掛一個長方體物塊,將物塊從盛有適量水的燒杯上方距水面某一高度處緩緩下降,然后將其逐漸浸入水中,如圖甲所示。圖乙是彈簧測力計的示數(shù)F與物塊下降高度h的變化關系的圖像,g取10 N/kg,則下列說法中正確的是()A.物塊的體積是400 cm3B.物塊受到的最大浮力是8 NC.物塊的密度是1.5103 kg/m3D.物塊剛浸沒在水中時,其下表面受到水的壓力是12 N5.小明用同一物體進行了如圖所示的實驗。實驗中,物體均處于靜止狀態(tài),請根據(jù)圖中信息,求:(g取10 N/kg)(1)物體的質量。(2)物體在水中受到的浮力。(3)某液體的

3、密度。 類型三阿基米德原理法求浮力6.(2021武威改編)如圖所示為我國自主建造的第一艘國產航母“山東艦”,該艦滿載時排水量為5萬噸,可同時停放36架“殲-15”艦載機,每架艦載機的質量為25 t,則滿載時,航母所受的浮力為。若航母在某海域訓練,此海域的海水密度為1.02103 kg/m3,則當36架艦載機全部飛離航母后,航母排開海水的體積減小了 m3(結果保留兩位小數(shù))。(g取10 N/kg)7.一個不規(guī)則的實心物體,質量為55 g,放入裝滿水的燒杯中,沉入底部,排開0.5 N的水。然后向燒杯中加鹽并攪拌,直到物體懸浮為止。求:(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)物體在

4、水中所受的浮力。(2)物體的體積。(3)物體的密度。(4)物體懸浮時鹽水的密度。類型四平衡法求浮力8.邊長為10 cm的正方體木塊,漂浮在水面上,露出水面的體積與浸在水中的體積之比為23,如圖甲所示;將木塊從水中取出,放入另一種液體中,并在木塊上表面放一重為2 N的小鐵塊,靜止時,木塊上表面恰好與液面相平,如圖圖乙所示。求:(g取10 N/kg)(1)圖甲中木塊所受浮力大小。(2)圖乙中液體的密度。(3)圖乙中物塊下表面所受壓強的大小。 9.(2021自貢節(jié)選)如圖甲所示,有一體積、質量忽略不計的彈簧,其兩端分別固定在容器底部和正方體形狀的物體上。已知物體的邊長為10 cm。彈簧沒有發(fā)生形變時

5、的長度為10 cm,彈簧受到拉力作用后,伸長的長度L與拉力F的關系如圖圖乙所示。向容器中加水,直到物體上表面與液面相平,此時水深24 cm。求:(g取10 N/kg)(1)物體受到水的浮力。(2)物體的密度。 答案浮力的計算1.15001525002510 (1)正方體上表面所處的深度:h上=15 cm=0.15 m,正方體上表面受到水的壓強:p上=水gh上=1.0103 kg/m310 N/kg0.15 m=1500 Pa;正方體每個面的面積:S=0.1 m0.1 m=0.01 m2,由p=FS可得,上表面受到水向下的壓力:F向下=p上S=1500 Pa0.01 m2=15 N。(2)正方體

6、下表面所處的深度:h下=h上+L=15 cm+10 cm=25 cm=0.25 m,正方體下表面受到水的壓強:p下=水gh下=1.0103 kg/m310 N/kg0.25 m=2500 Pa;由p=FS可得,下表面受到水向上的壓力:F向上=p下S=2500 Pa0.01 m2=25 N。(3)正方體上、下表面受到水的壓力差:F=F向上-F向下=25 N-15 N=10 N。浮力等于物體上、下表面所受到的壓力差,F浮=F=10 N。2.7173.正方體下表面的面積:S=10 cm10 cm=100 cm2=0.01 m2,下表面所處深度:h=10 cm-2.5 cm=7.5 cm=0.075

7、m,下表面所受水的壓強:p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.075 m=750 Pa,下表面受到水的壓力:F=pS=750 Pa0.01 m2=7.5 N。正方體受到的浮力是上、下表面的壓力差,上表面不受液體壓力,故浮力等于下表面所受的壓力:F浮=F=7.5 N。物塊漂浮時,浮力等于重力,故G=F浮=7.5 N,物塊的質量:m=Gg=7.5N10N/kg=0.75 kg,物塊的體積:V=(10 cm)3=1000 cm3=0.001 m3,物塊的密度:=mV=0.75kg0.001m3=0.75103 kg/m3。4.BC 由圖像可知,物塊重力G=12 N,當物塊浸沒時,拉力

8、F=4 N,則浸沒時受到的浮力為F浮=G-F=12 N-4 N=8 N,此時物塊浸沒,所以物塊所受浮力最大為8 N,故B正確。由F浮=液gV排可得物塊的體積:V=V排=F浮水g=8N1.0103 kg/m310N/kg=810-4 m3=800 cm3,故A錯誤。物塊的質量:m=Gg=12N10N/kg=1.2 kg,則物塊的密度:=mV=1.2kg810-4 m3=1.5103 kg/m3,故C正確。物塊剛浸沒時,其上表面受到水的壓力為0,則其下表面受到水的壓力F下=F浮=8 N,故D錯誤。5.(1)由圖甲可知,物體的重力G=F1=5.4 N,由G=mg可得,物體的質量:m=Gg=5.4N1

9、0N/kg=0.54 kg。(2)物體在水中受到的浮力:F浮水=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N。(3)由F浮=液gV排可得,物體的體積:V=V排=F浮水水g=2N1.0103 kg/m310N/kg=210-4 m3,物體浸沒在某液體中受到的浮力:F浮液=F1-F3=5.4 N-3.8 N=1.6 N,由F浮=液gV排可得,某液體的密度:=F浮液gV排=1.6N10N/kg210-4 m3=0.8103 kg/m3。6.5108 N882.35 (1)航母處于漂浮狀態(tài),在標準排水量時,航母所受的浮力:F浮=G排=m排g=5107 kg10 N/kg=5108 N。(2)36架艦載機

10、全部飛離航母后,浮力減小量等于36架飛機的總重,即排開海水質量的減小值:m排=m艦載機=362.5104 kg=9105 kg,航母排開海水體積的減少量:V=m排海水=9105 kg1.02103 kg/m3=882.35 m3。7.(1)根據(jù)阿基米德原理可知,物體在水中所受的浮力:F浮=G排=0.5 N。(2)根據(jù)F浮=液gV排可得,物體排開水的體積:V排=F浮水g=0.5N1.0103 kg/m310N/kg=510-5 m3,物體浸沒在水中,則物體的體積:V物=V排=510-5 m3。(3)物體的密度:物=m物V物=0.055kg510-5 m3=1.1103 kg/m3。(4)因為物體

11、懸浮在鹽水中,所以鹽水的密度:鹽水=物=1.1103 kg/m3。8.(1)由題可知,木塊的體積:V木=(0.1 m)3=10-3 m3,露出水面的體積與浸在水中的體積之比為23,則V排=35V木=3510-3 m3,由阿基米德原理可得,木塊所受浮力:F浮=水V排g=1.0103 kg/m33510-3 m310 N/kg=6 N。(2)木塊的重力:G木=F浮=6 N,木塊上表面放一重為2 N的小鐵塊,當它們靜止時,F浮=G總,即液V木g=G木+G鐵,液體的密度:液=G木+G鐵gV木=6N+2N10N/kg10-3 m3=0.8103 kg/m3。(3)圖乙中木塊下表面受到液體的壓強:p=液gh=0.8103 kg/m310 N/kg0.1 m=800 Pa。9.(1)物體上表面與液面相平時,受到的浮力:F浮=水gV排=水gV=1.0103 kg/m310 N/kg(0.1 m)3=1