人教版八年级下册物理期末专题训练: 浮力计算题(有详解)

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人教版八年级下册物理期末专题训练: 浮力计算题(有详解)

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人教版八年级下册物理期末专题训练:浮力计算题
1.体积为米,密度为千克/米的物体浸没在水中。求:
(1)该物体的质量;
(2)该物体在水中受到的浮力。
2.如图所示,将一块边长为10cm的正方体冰块(密度未知),投入到一水槽中,冰块漂浮时浸入水中的深度h为9cm,此时水槽中水的深度H为25cm,已知水的密度。求:
(1)冰块受到的浮力;
(2)冰块的密度;
(3)当冰块完全熔化后,水槽底部受到水的压强。

3.一底面积为 足够高的薄壁柱形容器,内装有6kg的水,静止置于水平桌面上。现在用细线吊着体积为的实心长方体A,使其一半体积浸入水中静止,如图所示。(g取
(1)此时长方体A受到的浮力是多少?
(2)此时容器内水对底部的压强是多少?
(3)现在将图中细线剪断,剪断细线前后,容器对水平桌面的压强变化了500 Pa,求长方体A 的密度。
4.如图(甲)所示,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图(乙)所示,当物块完全浸没后,弹簧测力计的示数不变。求:
(1)物块刚浸没的时候受到的浮力。
(2)物块刚好浸没在液体中时其下表面所受压强。
(3)液体的密度。
5.如图所示,把一棱长为20cm的正方体物块放进盛有水的柱形容器中,并用40N的压力F使物体刚好浸没在水中,此时水对容器底的压强为4000Pa。已知容器重10N,底面积为500cm2,不考虑容器壁厚度,求:
(1)物体刚好浸没在水中时水的深度;
(2)正方体物块的密度;
(3)改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,求此时容器对地面的压强。
6.如图,细线吊着一重为8N,边长为10cm的正方体木块,木块底面与水面刚接触;现将细线剪断,最终木块下落4cm漂浮。已知容器底面积为200cm2,求:
(1)木块漂浮时,木块浸入水中的深度;
(2)木块漂浮时,水对容器底增加的压强;
(3)将漂浮的木块,下压8cm,则物体浸入水中的深度和水面上升的高度。
7.一个装有水的玻璃圆筒放在水平台面上。圆筒的底面积,筒重2N,水重为10N。现将一个体积,金属球挂在弹簧测力计上,并使金属球没入水中,如图所示。求:
(1)物体受到的浮力大小;
(2)此时弹簧测力计的示数F;
(3)此时水对圆筒底的压强p;
(4)若剪断细线,金属球沉底,请画图并列式分析说明玻璃圆筒对台面的压力变化了多少?
8.如图甲所示,在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体铝块,铝块的横截面积为10cm2,现以恒定的速度向筒内注水4min直到筒注满,筒内水的高度与注水时间的关系图象如图乙所示(g取10N/kg,ρ铝=2.7×103kg/m3),求;
(1)当注水2min时,刚好将铝块浸没,则此时水对筒底的压强是多少?铝块受到的浮力是多少?
(2)注满水时筒内水的总质量是多少?
(3)铝块对容器底部压强是多少?
9.如图所示,一密度均匀长为L的长方体物块示浮在液体中。长方体物块静止时露出液面的高度为h,已知它的底面积为S,液体密度为。求:
(1)长方体物块受到的浮力;
(2)长方体物块的密度;
(3)长方体物块下表面受到液体的压强。

10.如图所示,一只粗细均匀、上端开口的薄壁玻璃管,管口面积为4cm2,将玻璃管竖直插入盛有水的烧杯中,向玻璃管里缓缓注入酒精,当注入酒精的深度达到10cm时,松手后玻璃管恰好在水中漂浮,玻璃管下表面距离水面的距离是15cm。(,,g取10N/kg)求:
(1)玻璃管下表面受到水的压强;
(2)玻璃管所受的浮力;
(3)玻璃管的质量。
11.如图所示的装置中,甲物体重5N,甲的底面积为,乙物体重3.5N,乙的体积为。甲、乙均保持静止状态。不计绳重,g取。把乙物体浸没在水中,甲、乙仍保持静止状态。(请画出受力分析的示意图),当乙物体浸没在水中时,求:
(1)乙物体受到的浮力;
(2)甲物体对水平地面的压强。
12.如图所示,没有弹性的轻质细线长度为 h,下端固定在容器底部,上端与正方体小木块相连接。现在向容器内注水,当水深为 h1 时,细线长度恰好为原长。再次向容器内缓慢注水,直至小木块刚好完全浸没在水中,此时水深为 h2。已知水的密度为ρ水,容器底面积为 S。请计算:
(1)两次注水过程相比,水对容器底部压力的变化量;
(2)小木块的密度ρ木;
(3)细线对小木块的拉力。
13.小明想利用鸡蛋来研究物体的浮沉状况。他找来了一个鸡蛋,利用托盘天平测得质量为,利用排水法,测得鸡蛋的体积为。求:
(1)鸡蛋的密度为多少?
(2)请通过计算,判断鸡蛋在水中的浮沉状态;
(3)小明在烧杯中装入盐水,鸡蛋能恰好悬浮在盐水中,盐水的总质量为多少?
14.如图所示,将体积为,密度为的实心物块用一根细线(不计其重力和体积)与薄壁容器底相连,物块保持静止状态,此时容器中水的深度为35cm,,求:
(1)水对容器底的压强;
(2)绳子对物块的拉力;
(3)若剪断绳子,物块静止时受到的浮力。
15.如图甲,边长为l的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平,液面距容器底距离为h0。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图乙所示,已知木块密度为ρ0,容器的底面积为S。根据以上信息,请解决下列问题:
(1)随着液体的排出,木块受到的浮力将如何变化?
(2)求液体的密度ρ液。
(3)求t0时容器底部压强变化量Δp。
16.如图所示,均匀圆柱体A和盛有适量水的轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面上,A的底面积为,高10cm;容器高30cm,底面积为。将质量为400g的正方体木块B放入容器后有的体积浸在水中,此时液面深度为25cm。求:
(1)图中水对容器底部的压强大小;
(2)若将A竖直放在B上面,B能浸没且水未溢出,圆柱体A密度的取值范围。

17.如图甲所示,边长为10cm的物体A漂浮在水面上,有体积露出水面;如图乙所示,将边长为5cm的正方体B放在物体A上方,物体A恰好浸没在水中。请计算:
(1)物体A的密度;
(2)物体B的密度。
18.如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为20cm。弹簧测力计挂着重为10N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为400g(g取)。求:
(1)排开液体体积是多少?
(2)物体所受的浮力是多少?
(3)物块的密度是多少?

19.一个质量忽略不计、底面积为100cm2的容器中装有3kg水,放在水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下,测力计的示数为6N,慢慢将石块浸没在水中,不接触杯壁和杯底,水无溢出,稳定后,弹簧测力计的示数为4N,如图所示。求:
(1)石块所受的浮力;
(2)石块的密度;
(3)在如图所示状态下,容器底对桌面的压强。
20.小明在研究物体的浮沉问题时,制作了一个空腔“浮沉子”,将其放入一个底面积为S、水深为h0的薄壁柱形容器内。刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,此时水深为h1,如图所示;一段时间后,由于渗漏空腔内开始进水,最后空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为h2,已知水的密度为ρ0,则
(1)所制作浮沉子的质量为?
(2)所制作的浮沉子的材料密度为?
21.如图所示,将一个边长为10cm的正方体物块放入盛有水的烧杯中,物块漂浮在水面,物块底部受到水的压力是7N。已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块底部受到水的压强;
(3)物块的密度。
22.水平桌面上放置一柱形容器,容器内装有某液体。将一体积为的物体悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数为,让物体从液面上方逐渐浸入直到浸没在液体中(如图所示),弹簧测力计示数变为。求:(g取)
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力;
(2)容器内液体的密度;
(3)物体浸没时,容器对桌面增加的压力。
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参考答案:
1.(1);(2)3N
【详解】解:(1)该物体的质量为
(2)物体浸没在水中,排开水的体积等于自身的体积,所以该物体在水中受到的浮力为
答:(1)该物体的质量为;
(2)该物体在水中受到的浮力为3N。
2.(1)9N;(2);(3)
【详解】解:(1)冰块漂浮在水面时,排开水的体积为
受到的浮力为
(2)冰块漂浮在水面时,受到的浮力等于冰块的重力,冰块的体积为
冰块的密度为
(3)冰块漂浮在水面时,浮力等于冰块的重力,熔化后质量不变,则
故V排=V水,当冰块完全熔化后,水面的高度不变,水槽底部受到水的压强为
答:(1)冰块受到的浮力为9N;
(2)冰块的密度为;
(3)当冰块完全熔化后,水槽底部受到水的压强为。
3.(1)5N;(2)3.25×103Pa ;(3)1.5×103kg/m3
【详解】解:(1)当实心长方体A的一半体积浸入水中静止时,排开水的体积
由阿基米德原理可知,此时长方体A受到的浮力
(2)根据可得容器内水的体积
所以未放长方体A之前水的深度
放入长方体A且其一半体积浸入水中静止时, 容器中水面上升的高度
此时容器中水的深度
由可得,此时容器内水对底部的压强
(3)水的重力
细线剪断前,长方体A对水的压力等于A受到的浮力,所以此时容器对水平桌面的压力
对水平桌面的压强
细线剪断后,此时容器对水平桌面的压力
对水平桌面的压强
由题意知容器对水平桌面的压强变化了500Pa,可得
解得GA=15N,根据G=mg可得,长方体A的质量
根据可得,长方体A的密度
答:(1)此时长方体A受到的浮力为5N;
(2)此时容器内水对底部的压强为;
(3)长方体A的密度为。
4.(1)9N;(2)900Pa;(3)0.9×103kg/m3。
【详解】解:(1)由图乙可知,物体重力G=15N,当物体浸没到液体中,弹簧测力计示数为F示=6N,物块刚浸没的时候受到的浮力
(2)物块刚好浸没在液体中时,由图乙可知,物体下表面深度为10cm,则其表面面积
物体刚浸没液体中时,物体所受的浮力等于液体对物体下表面压力,则下表面所受的压强
(3)物块的体积
由得
答:(1)物块刚浸没的时候受到的浮力9N;
(2)物块刚好浸没在液体中时其下表面所受压强900Pa;
(3)液体的密度0.9×103kg/m3。
5.(1)0.4m;(2);(3)3800Pa
【详解】解:(1)物体刚好浸没在水中时水的深度
(2)物体的体积
物体刚好浸没在水中时受到的浮力
物体的重力
正方体物块的密度
(3)改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面时,物块受到的压力
此时水对容器底的压力
容器重10N,容器对地面的压力
容器对地面的压强
答:(1)物体刚好浸没在水中时水的深度为0.4m;
(2)正方体物块的密度为;
(3)改变压力F,静止后物体有四分之一体积露出水面,求此时容器对地面的压强为3800Pa。
6.(1)8cm;(2)400Pa;(3)7cm,1cm
【详解】解:(1)物块漂浮时,浮力等于重力,则
解得。
(2)水对容器底部的压力增加量即为物体的浮力,压力的增加量为
水对容器底增加的压强
(3)将漂浮的木块,下压8cm,则木块完全浸没,则液面上升的距离为
则物体浸入水中的深度为
答:(1)木块漂浮时,木块浸入水中的深度为8cm;
(2)木块漂浮时,水对容器底增加的压强为400Pa;
(3)物体浸入水中的深度和水面上升的高度分别为7cm,1cm。
7.(1)1N;(2)3N;(3)1100Pa;(4)见解析
【详解】解:(1)物体受到的浮力大小
(2)物体的重力
此时弹簧测力计的示数
(3)此时水对圆筒底的压强
(4)剪断细线前,对玻璃圆筒、水和金属球进行整体受力分析,受力示意图如下:

剪断细线,金属球沉底,对玻璃圆筒、水和金属球进行整体受力分析,受力示意图如下:

而玻璃圆筒对台面的压力的大小等于玻璃圆筒受到的支持力大小,通过两次受力分析可知,玻璃圆筒对台面的压力变化
答:(1)物体受到的浮力大小为1N;
(2)此时弹簧测力计的示数F为3N;
(3)此时水对圆筒底的压强p为1100Pa;
(4)见解析。
8.(1)1000Pa,1N;(2)0.2kg;(3)1.7×103Pa
【详解】解:(1)由图乙可知,注水2min时,筒内水深为
h=10cm=0.1m
则水对筒底的压强为
p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
铝块排开水的体积为
V排=V铝=S铝h水=10×10﹣4m2×0.1m=1×10﹣4m3
铝块受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N
(2)由于均匀地注水,故前、后2min注入水的体积相等;铝块的密度大于水的密度,铝块在后2min浸没,由图乙可知,后2min水升高的高度为
则V1=V2,即
S容h1﹣S铝h1=S容h2
容器的底面积为
水的总体积为
水的总质量为
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×2×10﹣4m3=0.2kg
(3)铝块的质量为
m铝=ρ铝V铝=2.7×103kg/m3×1×10﹣4m3=0.27kg
铝块的重力为
G铝=m铝g=0.27kg×10N/kg=2.7N
此时铝块受到重力、浮力和容器对铝块的支持力,处于静止状态,根据力的平衡可知
F支=G铝﹣F浮=2.7N﹣1N=1.7N
因压力与支持力是一对相互作用力,即F压=F支=1.7N,则铝块对容器底部压强为
答:(1)当注水2min时,刚好将铝块浸没,则此时水对筒底的压强是1000Pa,铝块受到的浮力是1N;
(2)注满水时筒内水的总质量是0.2kg;
(3)铝块对容器底部压强是1.7×103Pa。
9.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)长方体物块受到的浮力为
(2)长方体漂浮在液面上,受到的浮力等于重力,它的重力为
长方体物块的密度为
(3)长方体物块下表面受到液体的压强为
答:(1)长方体物块受到的浮力为;
(2)长方体物块的密度为;
(3)长方体物块下表面受到液体的压强为。
10.(1);(2)0.6N;(3)28g
【详解】解:(1)玻璃管下表面受到水的压强
a。
(2)玻璃管排开水的体积
玻璃管所受的浮力
(3)由(2)知玻璃管漂浮时,玻璃管和酒精的总重力等于浮力
玻璃管和酒精的总质量
酒精的体积
由得,酒精的质量
玻璃管的质量为
答:(1)玻璃管下表面受到水的压强为;
(2)玻璃管所受的浮力为0.6N;
(3)玻璃管的质量为28g。
11.;(1);(2)
【详解】解:此时乙物体受到重力、浮力、拉力的作用,如图所示:
(1)把乙物体浸没在水中
受到的浮力
(2)因为
所以乙受到的拉力
由于力的作用是相互的,绳子对甲物体的拉力
甲物体受到重力、地面支持力、拉力的作用,如上图所示,因为
地面对甲物体的支持力
由于力的作用是相互的,甲物体对地面的压力
甲物体对地面的压强
答:把乙物体浸没在水中,甲、乙仍保持静止状态,受力分析的示意图如图所示:
(1)乙物体受到的浮力;
(2)甲物体对水平地面的压强。
12.(1)ρ水 g(h2 h1 )S;(2);(3)
【详解】解:(1)依题意得,第一次注水,细线长度恰好为原长,木块刚好漂浮在水面上;再次向容器内缓慢注水,直至小木块刚好完全浸没在水中,水的深度改变
由与得,两次注水过程相比,水对容器底部压力的变化量为
(2)木块刚好漂浮在水面上时,木块排开水的体积为
木块的重力
小木块刚好浸没在水中时,排开水的体积为
由与得,木块密度
(3)当水深为h2时,木块在竖直向上的浮力、竖直向下的重力与竖直向下的拉力作用处于静止状态,则

木块的边长为

答:(1)两次注水过程相比,水对容器底部压力的变化量ρ水 g(h2 h1 )S;
(2)小木块的密度ρ木为;
(3)细线对小木块的拉力为。
13.(1)1.1g/cm3;(2)鸡蛋在水中下沉,最终沉底;(3)440g
【详解】解:(1)鸡蛋的密度为
(2)鸡蛋受到的重力为
鸡蛋浸没水中时受到的浮力为
因为G>F浮,所以鸡蛋下沉,最终沉底。
(3)鸡蛋能恰好悬浮在盐水中,说明盐水的密度等于鸡蛋的密度
则盐水的总质量为
答:(1)鸡蛋的密度为1.1g/cm3;
(2)鸡蛋在水中下沉,最终沉底;
(3)盐水的总质量为440g。
14.(1)3.5×103Pa;(2)8N;(3)12N
【详解】解:(1)水对容器底的压强
(2)物块浸没在水中,排开水的体积为
物块受到的浮力
物块的重力
物块在竖直向上的浮力、竖直向下的绳子的拉力、竖直向下的重力作用下处于静止状态,由力的平衡得,绳子的对物块的拉力
(3)若剪断绳子,物块由于受到的浮力大于重力,物块将上浮,最终漂浮在水面上,则物块静止时受到的浮力
答:(1)水对容器底的压强3.5×103Pa;
(2)绳子对物块的拉力8N;
(3)若剪断绳子,物块静止时受到的浮力12N。
15.(1)变小;(2);(3)
【详解】解:(1)由知道,木块的质量
木块的重力
当t=0时,A与液面的上表面相平,此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用,故存在平衡关系
由此结合题意知道,随着液体的排出,木块受到的浮力将变小。
(2)由知道,液体的密度
(3)由图乙知道,t0时时绳子的拉力为零,即木块处于漂浮状态,则
F浮′=G
由知道,此时的木块浸入液体里的体积为
所以,木块浸入液体的深度为
此时液体深度的变化
容器底部压强变化量
答:(1)随着液体的排出,木块受到的浮力变小;
(2)液体的密度;
(3)t0时容器底部压强变化量。
16.(1);(2)
【详解】解:(1)水对容器底部的压强
(2)B漂浮时,有
解得
B的体积是
①放上A,B恰好浸没,此时
A的重力是
A的质量
A的密度
②放上A,A、B共同浸没水中,此时排开水的体积是
根据力的平衡可知
此时A的重力是
此时A的质量
此时A的密度
答:(1)图中水对容器底部的压强大小;
(2)若将A竖直放在B上面,B能浸没且水未溢出,圆柱体A密度的取值范围。
17.(1);(2)
【详解】解:(1)如图甲所示,边长为10cm的物体A漂浮在水面上,则浮力等于重力,有体积露出水面,则,根据,则有
则物体A的密度为
(2)物体A恰好浸没在水中时,仍然浮力等于重力,所以增加的浮力等于正方体B的重力,所以正方体B的重力为
则B的质量为
则物体B的密度为
答:(1)物体A的密度为;
(2)物体B的密度为。
18.(1)4×10-4m3;(2)4N;(3)2.5×103kg/m3
【详解】解:(1)排开液体体积为
(2)物体所受的浮力为
(3)物块的质量为
物体浸没后排开液体的体积与物块的体积相等,则物块的密度为
答:(1)排开液体体积是4×10-4m3;
(2)物体所受的浮力是4N;
(3)物块的密度是2.5×103kg/m3。
19.(1)2N;(2)3×103kg/m3;(3)3.2×103Pa
【详解】解:(1)石块所受的浮力为
(2)因为石块浸没在水中,所以石块的体积为
石块的质量为
石块的密度为
(3)容器对桌面的压力为
容器对桌面的压强为
答:(1)石块所受的浮力为2N;
(2)石块的密度为3×103kg/m3;
(3)在如图所示状态下,容器底对桌面的压强是3.2×103Pa。
20.(1);(2)
【详解】解:(1)刚放入水中时,浮沉子恰好悬浮,排开水的体积为
悬浮时,浮力等于重力,根据阿基米德原理,则有
G物=F浮 = G排

解得浮沉子的质量为
(2)一段时间后,空腔充满了水,浮沉子沉底且完全浸没,此时水的深度降为 h2,实心部分的体积为
则材料的密度为
答:(1)所制作浮沉子的质量为;
(2)所制作的浮沉子的材料密度为。
21.(1)7N;(2)700Pa;(3)0.7×103kg/m3
【详解】解:(1)由浮力产生的原因可知物块受到浮力为
(2)物块底部受到水的压强为
(3)物体漂浮可知,物体所受浮力等于重力,故物块受到的重力为
G=F浮=7N

G=mg=ρVg
可知,物块的密度为
答:(1)物块受到的浮力为7N;
(2)物块底部受到水的压强为700Pa;
(3)物块的密度为0.7×103kg/m3.
22.(1);(2);(3)
【详解】
解:(1)物体浸没在液体中时受到的浮力
(2)浸没时物体排开液体的体积为
根据可得液体的密度为
(3)液体对物体有竖直向上的浮力,则物体对液体会有竖直向下的压力,故物体浸没时容器对桌面增加的压力为
答:(1)物体浸没在液体中受到的浮力为4.8N;
(2)液体的密度为;
(3)物体浸没时,容器对桌面增加的压力为4.8N。
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