粤沪版物理八年级下册课课练：专题训练：浮力的计算（含答案）.docx
专题训练浮力的计算类型一压力差法求浮力1.有一边长为10 cm的正方体浸没在水中,上表面距水面15 cm,如图所示,则物体上表面受到水的压强是Pa,压力为N,下表面受到水的压强是Pa,压力是N,物体受到的浮力是N。(g取10 N/kg) 2.弹簧测力计下悬挂着重为15 N的长方体金属块,当金属块完全浸入水中时,弹簧测力计的示数为8 N,如图所示。则金属块受到的浮力为N,若金属块上表面受到水的压力为10 N,则金属块下表面受到水的压力为N。 3.现有一边长为10 cm的正方体物块漂浮在水面上,如图所示,其上表面距水面2.5 cm,它的下表面受到的水的压力是多大?它受到的浮力为多大?物块的密度是多少?(g取10 N/kg) 类型二称重法求浮力4.(多选)弹簧测力计下悬挂一个长方体物块,将物块从盛有适量水的烧杯上方距水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图甲所示。图乙是弹簧测力计的示数F与物块下降高度h的变化关系的图像,g取10 N/kg,则下列说法中正确的是()A.物块的体积是400 cm3B.物块受到的最大浮力是8 NC.物块的密度是1.5×103 kg/m3D.物块刚浸没在水中时,其下表面受到水的压力是12 N5.小明用同一物体进行了如图所示的实验。实验中,物体均处于静止状态,请根据图中信息,求:(g取10 N/kg)(1)物体的质量。(2)物体在水中受到的浮力。(3)某液体的密度。 类型三阿基米德原理法求浮力6.(2021武威改编)如图所示为我国自主建造的第一艘国产航母“山东舰”,该舰满载时排水量为5万吨,可同时停放36架“歼-15”舰载机,每架舰载机的质量为25 t,则满载时,航母所受的浮力为。若航母在某海域训练,此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3,则当36架舰载机全部飞离航母后,航母排开海水的体积减小了 m3(结果保留两位小数)。(g取10 N/kg) 7.一个不规则的实心物体,质量为55 g,放入装满水的烧杯中,沉入底部,排开0.5 N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。求:(水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)(1)物体在水中所受的浮力。(2)物体的体积。(3)物体的密度。(4)物体悬浮时盐水的密度。类型四平衡法求浮力8.边长为10 cm的正方体木块,漂浮在水面上,露出水面的体积与浸在水中的体积之比为23,如图甲所示;将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块上表面放一重为2 N的小铁块,静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图图乙所示。求:(g取10 N/kg)(1)图甲中木块所受浮力大小。(2)图乙中液体的密度。(3)图乙中物块下表面所受压强的大小。 9.(2021自贡节选)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10 cm。弹簧没有发生形变时的长度为10 cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度L与拉力F的关系如图图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24 cm。求:(g取10 N/kg)(1)物体受到水的浮力。(2)物体的密度。 答案浮力的计算1.15001525002510 (1)正方体上表面所处的深度:h上=15 cm=0.15 m,正方体上表面受到水的压强:p上=水gh上=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1500 Pa;正方体每个面的面积:S=0.1 m×0.1 m=0.01 m2,由p=FS可得,上表面受到水向下的压力:F向下=p上S=1500 Pa×0.01 m2=15 N。(2)正方体下表面所处的深度:h下=h上+L=15 cm+10 cm=25 cm=0.25 m,正方体下表面受到水的压强:p下=水gh下=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m=2500 Pa;由p=FS可得,下表面受到水向上的压力:F向上=p下S=2500 Pa×0.01 m2=25 N。(3)正方体上、下表面受到水的压力差:F=F向上-F向下=25 N-15 N=10 N。浮力等于物体上、下表面所受到的压力差,F浮=F=10 N。2.7173.正方体下表面的面积:S=10 cm×10 cm=100 cm2=0.01 m2,下表面所处深度:h=10 cm-2.5 cm=7.5 cm=0.075 m,下表面所受水的压强:p=水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.075 m=750 Pa,下表面受到水的压力:F=pS=750 Pa×0.01 m2=7.5 N。正方体受到的浮力是上、下表面的压力差,上表面不受液体压力,故浮力等于下表面所受的压力:F浮=F=7.5 N。物块漂浮时,浮力等于重力,故G=F浮=7.5 N,物块的质量:m=Gg=7.5N10N/kg=0.75 kg,物块的体积:V=(10 cm)3=1000 cm3=0.001 m3,物块的密度:=mV=0.75kg0.001m3=0.75×103 kg/m3。4.BC 由图像可知,物块重力G=12 N,当物块浸没时,拉力F=4 N,则浸没时受到的浮力为F浮=G-F=12 N-4 N=8 N,此时物块浸没,所以物块所受浮力最大为8 N,故B正确。由F浮=液gV排可得物块的体积:V=V排=F浮水g=8N1.0×103 kg/m3×10N/kg=8×10-4 m3=800 cm3,故A错误。物块的质量:m=Gg=12N10N/kg=1.2 kg,则物块的密度:=mV=1.2kg8×10-4 m3=1.5×103 kg/m3,故C正确。物块刚浸没时,其上表面受到水的压力为0,则其下表面受到水的压力F下=F浮=8 N,故D错误。5.(1)由图甲可知,物体的重力G=F1=5.4 N,由G=mg可得,物体的质量:m=Gg=5.4N10N/kg=0.54 kg。(2)物体在水中受到的浮力:F浮水=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N。(3)由F浮=液gV排可得,物体的体积:V=V排=F浮水水g=2N1.0×103 kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3,物体浸没在某液体中受到的浮力:F浮液=F1-F3=5.4 N-3.8 N=1.6 N,由F浮=液gV排可得,某液体的密度:=F浮液gV排=1.6N10N/kg×2×10-4 m3=0.8×103 kg/m3。6.5×108 N882.35 (1)航母处于漂浮状态,在标准排水量时,航母所受的浮力:F浮=G排=m排g=5×107 kg×10 N/kg=5×108 N。(2)36架舰载机全部飞离航母后,浮力减小量等于36架飞机的总重,即排开海水质量的减小值:m排=m舰载机=36×2.5×104 kg=9×105 kg,航母排开海水体积的减少量:V=m排海水=9×105 kg1.02×103 kg/m3=882.35 m3。7.(1)根据阿基米德原理可知,物体在水中所受的浮力:F浮=G排=0.5 N。(2)根据F浮=液gV排可得,物体排开水的体积:V排=F浮水g=0.5N1.0×103 kg/m3×10N/kg=5×10-5 m3,物体浸没在水中,则物体的体积:V物=V排=5×10-5 m3。(3)物体的密度:物=m物V物=0.055kg5×10-5 m3=1.1×103 kg/m3。(4)因为物体悬浮在盐水中,所以盐水的密度:盐水=物=1.1×103 kg/m3。8.(1)由题可知,木块的体积:V木=(0.1 m)3=10-3 m3,露出水面的体积与浸在水中的体积之比为23,则V排=35V木=35×10-3 m3,由阿基米德原理可得,木块所受浮力:F浮=水V排g=1.0×103 kg/m3×35×10-3 m3×10 N/kg=6 N。(2)木块的重力:G木=F浮=6 N,木块上表面放一重为2 N的小铁块,当它们静止时,F浮'=G总,即液V木g=G木+G铁,液体的密度:液=G木+G铁gV木=6N+2N10N/kg×10-3 m3=0.8×103 kg/m3。(3)图乙中木块下表面受到液体的压强:p=液gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=800 Pa。9.(1)物体上表面与液面相平时,受到的浮力:F浮=水gV排=水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3=10 N。(2)物体上表面与液面相平时,水深h=24 cm,物体边长a=10 cm,弹簧原长b=10 cm,则此时弹簧的伸长量:L1=h-a-b=24 cm-10 cm-10 cm=4 cm,由图乙可知,此时拉力F=4 N,物体重:G=F浮-F=10 N-4 N=6 N,物体的密度:=mV=GgV=6N10N/kg×(0.1m)3=0.6×103 kg/m3。
