微专题三 计算浮力的四种方法 (学生版+答案版) 2024-2025学年物理人教版八年级下册

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微专题三 计算浮力的四种方法 (学生版+答案版) 2024-2025学年物理人教版八年级下册

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微专题三 计算浮力的四种方法
@针对训练
   类型一 压力差法求浮力
1.如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为 N;如果物体再下沉5 cm,则它受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第1题图
2.(2024·武威凉州区期末)一位十九中的初二同学去参加春游的时候,他把双脚踩入一条小河,发现双脚板深深地陷入泥巴中,河水的深度为20 cm,请你估算下这位同学受到的浮力大小为(   )
第2题图
A.1.2 N B.12 N C.120 N D.0 N
   类型二 阿基米德原理求浮力
3.我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度已达7 060 m(海水密度ρ=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)此处海水产生的压强是多少?
(2)“蛟龙号”的体积约为50 m3,在最大下潜深度处所受的浮力的大小是多少?
   类型三 称重法求浮力
4.一金属块在空气中称重时弹簧测力计的示数为29 N,把它浸没在水中时弹簧测力计的示数为18 N,则该金属块受到的浮力是 N,方向是 的,排开水的重力是 N。
5.(2023·陕西节选)如图,用细线将一个质量为27 g、体积为10 cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上,使铝块浸没在水中静止不动,此时,该铝块受到的浮力为 N,电子测力计的示数为 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,细线重力忽略不计)
第5题图
6.如图是小明同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块在水中受到的浮力是 N,金属块排开水的质量为 kg,待测液体的密度是 kg/m3。(取g=10 N/kg)
第6题图
   类型四 平衡法求浮力
7.丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55 g,将其放入水中后沉入水底,如图所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为 N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1 F2(选填“>”“=”或“<”)。(g取10 N/kg)
8.在物理课实践活动中,某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上,并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20 cm3的橡皮泥做成一只“船”,放入水中漂浮,试着向其中添加物体,发现最多只能装载25 g的物体,如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103 kg/m3。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力;
(2)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力;
(3)该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力,请你帮助他们提出一条合理化的建议。
   类型五 综合应用
9.(2024·平凉庄浪县期末)水平面上有两个相同的溢水杯,分别装满不同的液体,将同一个小球分别放入溢水杯中静止时(如图所示),从甲杯中溢出了0.6 N的液体,从乙杯中溢出了0.4 N的液体。下列说法正确的是(   )
A.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
B.小球的重力等于0.4 N,在甲杯中受到的浮力等于0.6 N
C.小球放入前,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强
D.小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
10.如图所示,将质量为100 g,底面积为100 cm2的溢水杯注满水,水的质量为900 g,将棱长为5 cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时,从杯中溢出水的质量为75 g。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,试计算:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)放入木块后溢水杯对水平桌面的压强。微专题三 计算浮力的四种方法
@针对训练
   类型一 压力差法求浮力
1.如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为 1.2 N;如果物体再下沉5 cm,则它受到的浮力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第1题图
2.(2024·武威凉州区期末)一位十九中的初二同学去参加春游的时候,他把双脚踩入一条小河,发现双脚板深深地陷入泥巴中,河水的深度为20 cm,请你估算下这位同学受到的浮力大小为( D )
第2题图
A.1.2 N B.12 N C.120 N D.0 N
   类型二 阿基米德原理求浮力
3.我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”最大下潜深度已达7 060 m(海水密度ρ=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)此处海水产生的压强是多少?
(2)“蛟龙号”的体积约为50 m3,在最大下潜深度处所受的浮力的大小是多少?
解:(1)由题意知,深潜器最大下潜深度为7 060 m,此处海水产生的压强:
p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×7 060 m=7.06×107 Pa;
(2)“蛟龙号”在最大下潜深度处所受的浮力的大小:F浮=ρgV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×50 m3=5×105 N。
   类型三 称重法求浮力
4.一金属块在空气中称重时弹簧测力计的示数为29 N,把它浸没在水中时弹簧测力计的示数为18 N,则该金属块受到的浮力是 11 N,方向是 竖直向上 的,排开水的重力是 11 N。
5.(2023·陕西节选)如图,用细线将一个质量为27 g、体积为10 cm3的铝块系在电子测力计的挂钩上,使铝块浸没在水中静止不动,此时,该铝块受到的浮力为 0.1 N,电子测力计的示数为 0.17 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,细线重力忽略不计)
第5题图
6.如图是小明同学利用水、弹簧测力计和金属块测量某液体密度的情景。根据图中信息可知,金属块在水中受到的浮力是 2 N,金属块排开水的质量为 0.2 kg,待测液体的密度是 1.2×103 kg/m3。(取g=10 N/kg)
第6题图
   类型四 平衡法求浮力
7.丽丽使用电子秤称得一个鸡蛋的质量为55 g,将其放入水中后沉入水底,如图所示,逐渐向水中加盐,待鸡蛋悬浮于水中静止时,鸡蛋所受浮力大小为 0.55 N;沉底时鸡蛋受到的浮力为F1,悬浮时鸡蛋受到的浮力为F2,则F1 < F2(选填“>”“=”或“<”)。(g取10 N/kg)
8.在物理课实践活动中,某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上,并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20 cm3的橡皮泥做成一只“船”,放入水中漂浮,试着向其中添加物体,发现最多只能装载25 g的物体,如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103 kg/m3。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力;
(2)这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力;
(3)该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力,请你帮助他们提出一条合理化的建议。
解:(1)橡皮泥的体积V=20 cm3=2×10-5 m3,浸没时V排=V,橡皮泥浸没在水中时所受的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-5 m3=0.2 N;
(2)物体质量:m=25 g=0.025 kg,
物体重力:
G=mg=0.025 kg×10 N/kg=0.25 N,
橡皮泥“船”重力:
G船=m船g=ρ橡Vg=1.5×103 kg/m3×2×10-5 m3×10 N/kg=0.3 N,
“船”装载最多物体时仍是漂浮状态,则有浮力:
F浮'=G总=G+G船=0.25 N+0.3 N=0.55 N;
(3)改变橡皮泥“船”的形状,使其空心部分的体积适当增大,增大可利用的浮力,从而提高橡皮泥“船”的装载能力。
   类型五 综合应用
9.(2024·平凉庄浪县期末)水平面上有两个相同的溢水杯,分别装满不同的液体,将同一个小球分别放入溢水杯中静止时(如图所示),从甲杯中溢出了0.6 N的液体,从乙杯中溢出了0.4 N的液体。下列说法正确的是( C )
A.甲杯液体的密度小于乙杯液体的密度
B.小球的重力等于0.4 N,在甲杯中受到的浮力等于0.6 N
C.小球放入前,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强
D.小球在甲杯中受到的浮力等于在乙杯中受到的浮力
10.如图所示,将质量为100 g,底面积为100 cm2的溢水杯注满水,水的质量为900 g,将棱长为5 cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时,从杯中溢出水的质量为75 g。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,试计算:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)放入木块后溢水杯对水平桌面的压强。
解:(1)木块受到的浮力:F浮=G排=m排g=75×10-3 kg×10 N/kg=0.75 N;
(2)正方体木块的体积:
V木=(5×10-2 m)3=1.25×10-4 m3,
因为木块漂浮,所以G木=F浮=0.75 N,因为G木=m木g=ρ木V木g,所以木块的密度:
ρ木===0.6×103 kg/m3;
(3)因为木块漂浮在水面上,所以结合阿基米德原理可得F浮=G排=G木,
此时溢水杯对桌面的压力:
F=G杯+G水-G排+G木=G总=m总g=(0.9 kg+0.1 kg)×10 N/kg=10 N,
此时溢水杯对桌面的压强:
p===1 000 Pa。

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