资源简介 浮力大小的计算——人教版八下物理重难点复习一、选择题1.(2024八下·博罗期末)如题图所示,一杯果汁(ρ果汁>ρ水)中浮着一些冰块,如果冰全部熔化后,液面将( )A.上升 B.不变 C.下降 D.无法确定2.甲、乙两个形状相同的容器, 开口都向上, 现倒入部分水,如图所示, 将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样的深度, 这时两容器水面相齐平。如将金属块匀速提离水面,则做功多的是( )。A.甲 B.乙 C.一样多 D.无法判断3.有一块冰浮在一杯浓盐水中(冰的密度为 ,浓盐水的密度为 ), 当冰块全部融化后, 盐水的密度和液面将( )。A.密度变大, 液面下降 B.密度不变, 液面不变C.密度变小, 液面不变 D.密度变小,液面上升4.(2024八下·青秀期中)如图甲,用弹簧测力计悬挂的圆柱体缓慢浸入盛水的烧杯中,直至圆柱体浸没在水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,忽略液面的高度变化,以下判断正确的是( )A.圆柱体受到重力为8NB.圆柱体的高度为8cmC.圆柱体上表面刚进入水时受到浮力为2ND.圆柱体的密度为1.25×103kg/m35.如图 7.94 所示,某装有水的容器中漂浮着一块冰, 在水的表面上又覆盖着一层油。已知水面高度为 , 油面高度为 , 则当冰融化之后( )。A.水面高度 升高, 油面高度 升高B.水面高度 升高, 油面高度 降低C.水面高度 降低, 油面高度 升高D.水面高度 降低, 油面高度 降低6.在柱状容器里注入适量的浓盐水, 在盐水中放入一块冰, 冰与盐水的质量相等,并始终漂浮在盐水面上。当三分之一的冰融化之后, 发现容器里的液面上升了 , 当剩余的冰全部融化之后, 液面又会上升( )。A. B. C. D.7.一冰块内含有某种不溶于水的物体, 放入盛有 水的量筒内, 正好悬浮在水中, 如图 7.89 所示, 此时量筒液面升高了 ; 当冰完全融化后, 水面又下降了 。设量筒的内横截面积为 , 则该物体的密度为 (冰的密度为 。A. B.C. D.二、填空题8.(2024八下·广州期中) 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下,从水中开始一真竖直向上匀速直线运动,上升到离水面一定高度处。如图乙所示,是绳子的拉力F随时间变化的图像。g取10N/kg,求:(1)浸没在水中时,金属块受到的浮力: ;(2)金属块的体积: ;(3)金属块的密度: ;(4)金属块在离开水面前,对应的是图乙中的 (选填AB、BC,CD)过程中,浮力的大小 (选填变大,变小或不变),依据是: 。9.如图 7.113 所示, 容器底部一根中间为圆柱形的管子与大气相连, 管的直径为 不计管的厚度。现在管子上方压一个边长为 的塑胶正方体, 将管口封住, 使容器中盛有一定质量的水。已知大气压强为 ,塑胶正方体的密度为 。当水面恰好在塑胶正方体高的中点时, 塑胶正方体受到的水对它的浮力大小为 。当容器中所盛水的水面到塑胶正方体底面的高度满足一定的条件时, 塑胶正方体能封住管口, 不让水从管子的孔中流出, 则该条件是 。(计算时保留小数点后两位)10.如图 7.93 所示, 大水槽里有不相溶的 两种液体, 液体的密度为 ,B液体的密度为 。一个边长为 的小立方体物块, 一半浸没在 液体中, 另一半浸没在 液体中, 物块的上表面与 液体上表面齐平, 则物块的密度为 。若在物块上端加一个大小为物块重力 0.1 倍的坚直向下的压力, 物块始终未与水槽底部接触,则物块下沉的距离为 。11.现有下列实验器材: 物理天平一台, 盛有水的烧杯一个, 铜管材料一小块, 蜡 (蜡芯材料)一大块和细线若干。某同学在没有测量长度的器材的情况下, 利用所给仪器, 按照以下实验步骤测量一根已知长度的铜管内径。已知铜管长度 , 水的密度 。请在横线处填写相应的表达式或数据:①调节物理天平。②把小铜块分别置于空气中、水中测量, 得出平衡时砝码的质量分别为 , 则小铜块的密度式为 ③把小蜡块在空气中称量, 平衡时砝码的质量为 ; 把小铜块和小蜡块捆在一起浸没于水中称量, 平衡时砝码的质量为 。则蜡的密度表达式为 ④将铜管中塞满蜡。⑤把含有蜡芯的铜管分别置于空气中和水中称量, 平衡时砝码的质量分别为 ,则可求出铜管内径 。表 7.1 为某次测量得到的数据。表 7.1平均值 6.15 5.41 4.30 4.95 17.20 13.19根据以上数据, 求解出铜管内径 的值为 12. 一根轻质小弹簧原长为 , 两端分别连接在容器底部和物体 上, 将水逐渐注入容器, 当物体的一半浸入水中时, 弹簧长为 , 如图 7.90(a) 所示。把水倒出, 改用密度为 的油注入容器, 当物体 全部浸入油中时, 弹簧长 ,如图 7.90(b) 所示。前后两种情况下物体受到的浮力之比为 ;物体 的密度为 。三、计算题13.(2024八下·攀枝花期中)水平桌面上放置一底面积为,重为5N容器,容器内装有28N的水,水面到容器底的距离为20cm(如图甲所示)、现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上,将物体A缓慢浸入水中,当A完全浸没时,弹簧测力计示数为4N(如图乙所示)(容器的厚度忽略不计,筒内水没有溢出,物体A未接触容器底)。求:(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强;(2)物体A浸没在水中时受到的浮力;(3)物体A的密度;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压强。14.(2024八下·从江月考) 将一棱长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg的水(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:(1)正方体受到的浮力;(2)正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底;(4)正方体的密度。15.(2024八下·潮南月考)把一个体积为100 cm3的长方体木块放入装有水的烧杯中,如图所示,木块静止时有3/4的体积浸入水中,此时烧杯中水面距杯底的高度为h =20cm。求:(1)水对烧杯底部的压强;(2)木块受到的浮力;(3)若要让木块全部没入水中,需竖直向下对木块施加一个多大的力 16.(2024八下·襄阳期中)如图甲所示,小明用弹簧测力计吊着一重为的实心圆柱体,将它竖直逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度和对应的浮力,并画出的图像如图乙所示。求:(1)圆柱体的高度;(2)圆柱体浸入水中的深度处,静止时弹簧测力计的示数;(3)圆柱体的密度。答案解析部分1.【答案】A【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验【解析】【解答】A、冰块漂浮在水面上,所以浮力等于重力即ρ物gV物=ρ液gV排,熔化为水之后,质量不变,所以水的体积V水=ρ冰V/ρ水, ρ果汁>ρ水 ,所以V水大于V排,所以液面上升。A正确,BCD错误综上选A【分析】2.【答案】A【知识点】重心;浮力大小的计算【解析】【解答】金属块提离水面做功=金属块重力势能增加量-水重力势能减少量, 金属块匀速提离水面,所以金属块重力势能增加量相同,金属块体积相同,所以液体下降的体积也相同,甲图上宽狭窄,所以下降量较少,即甲水重力势能减少量较少,所以甲图外力做功较多,A正确,BCD错误综上选A【分析】根据外力做功、重心的变化判识选项1、外力做功=金属块重力势能增加量-水重力势能减少量, 金属块匀速提离水面,所以金属块重力势能增加量相同,金属块体积相同,所以液体下降的体积也相同;2、甲乙两图的重心,甲图上宽狭窄,所以液面下降的重心变化较小,乙图下宽上窄,所以液面下降的重心变化较大,据此判识选项。3.【答案】D【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算【解析】【解答】冰熔化变为水,所以水的体积增加,盐水中盐的质量不变,所以盐水的密度减小;冰在盐水中,受到浮力为F浮=ρ盐水gV排=m冰g,所以V排=m冰/ρ盐水,当冰熔化为水,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,盐水的密度大于水的密度,所以排开盐水的体积小于熔化水的体积,当冰化成水后,液面高度上升,D正确,ACD错误综上选D【分析】根据密度公式、浮力公式判识选项1、密度公式:物体的密度公式为ρ=m/v,结合本题可知,盐水的盐质量不变,冰熔化成水的体积变大,所以密度变小2、浮力公式:F浮=ρ液gV排,结合题目信息可知ρ盐水gV排=m冰g,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,盐水的密度大于水的密度,所以排开盐水的体积小于熔化水的体积,据此判识液面的变化情况4.【答案】D【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【解答】A.由图乙可知,当圆柱体没有浸入水中时,弹簧测力计示数为10N ,此时圆柱体的重力为10N,故A错误;B.由图乙可知,当圆柱体下降4cm后,弹簧测力计的示数开始减小,说明此时圆柱体的下表面与水面相平,当圆柱体下降8cm后,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体刚好浸没在水中,所以圆柱体的高度为:,故B错误;C.当圆柱体上表面刚进入水时,即圆柱体浸没在水中时,由图乙可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计示数为2N不变,此时圆柱体受到的浮力为:故C错误;D.圆柱体浸没在水中时,排开水的体积为:此时圆柱体的体积等于圆柱体排开水的体积,所以圆柱体的体积为:圆柱体的质量为:圆柱体密度为:故D正确。故选D。【分析】由图乙可知,圆柱体没有浸入水中时,弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力;从圆柱体下表面与水面相平到圆柱体浸没在水中的过程中,弹簧测力计的示数变小,由此可知物体的高度;当圆柱体浸没在水中时,圆柱体的体积等于排开水的体积,根据可求出圆柱体的体积,根据可求出圆柱体的质量,根据求出圆柱体的密度。5.【答案】B【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】据题可知,冰受到的浮力等于水和油产生的浮力,冰化成水后,保持液面不变;另一份的浮力由油产生,它化成水后将使油面下降.但使原来的水面上升,所以h1增加②油对冰产生浮力,油层的一部分是冰排开油多占的体积,冰化成水后,水的量增多了,水面上升,但是油没有增多,并且失去了冰所占的一部分体积,体积减小,油面下降,所以h2降低,B正确,ACD错误综上选B【分析】根据浮力的计算公式判识选项1、冰在水中,受到浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排=m冰g,所以V排=m冰/ρ水,当冰熔化为水,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,所以冰熔化水的体积等于冰排开水的体积,所以冰化成水后,保持液面不变;2、冰在油中,受到浮力为F浮=ρ油gV排=m冰g,所以V排=m冰/ρ油,当冰熔化为水,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,油的密度小于水的密度,所以排开油的体积大于熔化水的体积,当冰化成水后,液面高度下降。6.【答案】B【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】冰熔化前后,冰和浓盐水对容器底部的压力为冰和盐水的重力,所以融化前后溶液对底部的压力不变,设冰块为融化时,水面的高度为h1, 三分之一的冰融化之后,液面的高度为h2, 剩余的冰全部融化之后,液面高度为h3,则有ρ1gh1=ρ2gh2=ρ3gh3,可得h2=ρ1h1/ρ2;h3=ρ1h1/ρ3,h=h2-h1=ρ1h1/ρ2-h1;初始状态盐水和冰的质量为m,所以,连列可知,当冰全部融化后,水面上升的高度为h’=h3-h2,ρ3=,连列解得h‘=h,B正确,ACD错误综上选B【分析】根据压强计算公式,密度计算公式判识选项1、物体压强的计算,公式F/S,就本题目可知,冰块熔化前后的质量不变所以对容器底部的压力不变,即对底部压强不变,据液体压强公式可知ρ1gh1=ρ2gh2=ρ3gh32、物体密度计算:公式为v=m/ρ,结合题目分析信息可知,当冰熔化1/3时,可知,全部融化的密度ρ3=,据此分析液面的变化情况。7.【答案】C【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算【解析】【解答】由题意分析可知,冰熔化后,体积减小,液面下降,假设整个冰块的体积为V,冰的体积为V1,物体的体积为V2,总质量为m,冰的质量为m1,物体的质量为m2,则V1-ρ冰V1/ρ水=50cm2×0.44cm,所以V1=220cm3,m1=ρ冰V1=198g,冰块的总体积为4.6cm×50cm2=230cm3,所以物体的体积为V2=10cm3,整个物体的重力mg=ρ液gV排,代入数据可知,m=230g,所以m2=32g,根据密度公式ρ=m/v可知,物体的体积为3.2g/cm3= ,C正确,ABC错误综上选C【分析】根据浮力的计算、密度的计算判识选项1、密度的计算:设整个冰块的体积为V,其中假设整个冰块的体积为V,冰的体积为V1,物体的体积为V2,总质量为m,冰的质量为m1,物体的质量为m2,冰熔化后,体积减小,液面下降,将体积的减少量作为等量关系列方程,即可求出冰块中冰的体积;密度的计算:利用密度公式求冰的质量;知道冰块(内有物体)悬浮,利用浮力公式F浮=ρ液gV排求冰块的总体积,然后用总体积减去冰的体积即为物体的体积;2、浮力的计算:利用悬浮条件和阿基米德原理求物体和冰块的总重,再求总质量;用总质量减去冰块的质量即为物体的质量;再利用密度公式即可求出物体的密度。8.【答案】(1)2(2)(3)(4)BC;变小;金属块在离开水面前,这个阶段指的是金属块顶部已经露出水面,但金属块底部还没有完全离开水面的过程。在这个阶段,金属块露出水面的部分越来越多,则金属块排开水的体积越来越小,由阿基米德原理可知,物体在水中所受浮力越来越小,则细绳的拉力会越来越大,因此对应的是BC过程中。【知识点】力与图象的结合;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【解答】(1)、根据图像乙可以得出,0-5s时,物体在水面下,5-9s时,物体上表面开始离开水面,9-15s物体完全离开水面,因为从水中开始一真竖直向上匀速直线运动,所以物体的重力是5.4N,物体在水中的时拉力是3.4N,减小的2N就是物体受到的浮力;(2)根据阿基米德原理,F=ρ液gV排,V物=V排,所以金属块的体积2×10-4m3,(3)根据密度公式,已知金属块的体积2×10-4m3,和金属块的质量0.54kg,ρ==2.7×103kg/m3;(4)根据拉力的变化,物体在BC段拉力越来越大,是因为物体开始离开水面,排开水的体积变小,浮力越来越小,故答案为:(1)2;(2)2×10-4m3;(3)2.7×103kg/m3;(4)BC;变小; 金属块在离开水面前,这个阶段指的是金属块顶部已经露出水面,但金属块底部还没有完全离开水面的过程。在这个阶段,金属块露出水面的部分越来越多,则金属块排开水的体积越来越小,由阿基米德原理可知,物体在水中所受浮力越来越小,则细绳的拉力会越来越大,因此对应的是BC过程中。【分析】这是一道综合试题,物体在此过程分为三个阶段,一是浸没在水中,二是开始离开水面,三是完全离开水面。根据受力情况的改变综合分析物体的重力和浮力,最后利用阿基米德原理进行分析计算。9.【答案】546.50;h<34.31cm【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】根据压强公式F=PS=ρghs,代入数据可知F=ρgh(s物-s管)=103kg/m3×10N/kg×0.25m×((0.5m)2-3.14/4×0.04m2)=546.46N立方体封住口,有两种情况,水量很少,下表面压力等于重力可以封住,即ρgh(s物-s管)≤G,物体重力的计算为G=ρ塑胶立方体gV塑胶立方体= ,解得h ≤0.34m;第二种情况ρ水gHS-ρ水g(H-0.5m)×0.25m2≤G,代入数据解得H≥1.59m综上第1空为546.50;第2空为h≤34.31cm,H≥1.59m【分析】根据压强公式1、浮力的产生本质为上下表面的压力差,上表面压力为0,下表面压力的计算:公式为F=PS=ρghs,本题中受力面积为(s物-s管),代入数据可知s=(0.5m)2-3.14/4×0.04m2,据此计算 塑胶正方体受到的水对它的浮力大小2、当塑胶立方体重力大于浮力时,即可求出水深h,所以可列ρgh(s物-s管)≤G,ρ水gHS-ρ水g(H-0.5m)×0.25m2≤G,代入数据计算分析10.【答案】;【知识点】平衡状态的判断;浮力大小的计算【解析】【解答】假设物体的密度为ρ’,则有物体受力平衡可知,物体的重力和浮力相等,物体重力为G=ρ‘gV,物体在A液体的浮力FA=ρg0.5V,物体在B液体的浮力FB=2ρg0.5V,连列可知ρ‘gV=ρg0.5V+2ρg0.5V,解得ρ‘=物体的体积V=a3,物体向下的力为F下=1.1 ga3,设下沉距离为x,物体在A液体的浮力FA=ρga2(a/2-x),物体在B液体的浮力FB=2ρga2(a/2+x),连列求解x=综上第1空为;第2空为【分析】根据受力平衡以及浮力计算公式填空1、受力平衡:物体在水中平衡后,重力等于浮力;2、浮力计算公式:计算公式为F浮=ρ液gV排,就本题目而言,物体重力为G=ρ‘gV,物体在A液体的浮力FA=ρg0.5V,物体在B液体的浮力FB=2ρg0.5V,据此计算物体的密度;下沉距离为x,物体在A液体的浮力FA=ρga2(a/2-x),物体在B液体的浮力FB=2ρga2(a/2+x),据此计算。11.【答案】;;0.58cm【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算【解析】【解答】1)当 小铜块 分别置于水中测量时,(m1-m2)g=ρ液gV排,解得V排=(m1-m2)/ρ0,所以铜的密度为m1/(m1-m2)/ρ0=2)当 小铜块和小蜡块捆在一起浸没于水中称量 ,(m1+m3-m4)g=ρ液gV排总,V排总=(m1+m3-m4)/ρ0,所以蜡块的体积为(m1+m3-m4)/ρ0-(m1-m2)/ρ0=(m2+m3-m4)/ρ0,所以蜡块的密度为3)设铜管的质量为m铜,铜芯质量为m’,所以m=m铜+m’,即m=ρ1V铜‘+ρ2V蜡‘,V铜‘+V蜡‘=(m-m’)/ρ0,V蜡‘=Ld2/4,代入数据解得d=0.58cm综上第1空为;第2空为;第3空为0.58cm【分析】根据密度公式、浮力的计算填空1、浮力的计算:F浮=ρ液gV排,据题目可知浮力(m1-m2)g=ρ液gV排进而求解物体的体积2、密度的计算:公式为m=ρv,分析出体积,代入公式求解密度的表达式12.【答案】5:8;0.3×103【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】根据浮力计算公式可知F浮=ρ液gV排,F浮a=×10N/kg×1/2V ;F浮b= ×10N/kg×V ,所以F浮a:F浮b=5:8由手里分析可知:根据图可知,F拉a=F浮a-G,F拉b=F浮b-G,即(ρ水0.5Vg-mg):(ρ油0.5Vg-mg)=2:5,解得ρA=m/v=0.3 ×103 kg/m3综上第1空为5:8;第2空为0.3×10【分析】根据物体所受浮力、受力分析填空1、物体所受浮力:计算公式为F浮=ρ液gV排,据题目信息可知,水的密度和油的密度分别为,据此计算所受浮力比2、根据受力分析可知,浮力(向上)、拉力(向下)、重力(向下),据此计算物体的质量和体积13.【答案】解:(1)未放物体A之前,水的深度,水对容器底部的压强;(2)物体A受到的浮力,(3)物体A的体积,物体A的质量物体A的密度;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力,容器对桌面的压强。答:(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强为2000Pa;(2)物体A浸没在水中时受到的浮力为5N;(3)物体A的密度为;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压强为3800Pa。【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算【解析】【分析】(1)未放物体A之前,水的深度,根据压强公式计算水对容器底部的压强;(2)根据称重法计算物体A受到的浮力;(3)根据阿基米德公式计算物体A的体积,结合重力公式G=mg计算物体A的质量,联立密度公式计算物体A的密度;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力等于容器、水、物体的重力和弹簧测力计拉力的差值,即,根据密度公式计算容器对桌面的压强。14.【答案】(1)解:根据阿基米德原理可知,正方体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N(2)解:由得,正方体排开水体积(3)解:正方体的体积所以,正方体在水中静止时处于漂浮状态。(4)解:因为正方体在水中静止时漂浮,所以G=F浮=6N正方体的质量为正方体的密度【知识点】浮力大小的计算【解析】【分析】(1)阿基米德原理可求正方体受到的浮力;(2)利用密度公式变形可求排开水的体积;(3)求出正方体的体积,然后和排开水的体积相比较可判断其在水中静止时的浮沉状态;(4)物体排浮所受浮力等于重力,利用G=mg可求质量,然后利用密度公式可求密度。15.【答案】(1)由液体压强公式,可知水对烧杯底部的压强为(2)静止时有3/4体积浸入水中,根据阿基米德原理,木块所受浮力为由于物体漂浮在水上,故物体的重力等于所受浮力,即(3)竖直向下对木块施加力 F,木块全部没入水中,则【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【分析】(1)根据液体压强公式已知水的密度、重力加速度和水面距杯底的高度,可直接计算出水对烧杯底部的压强。(2)利用木块浸入水中的体积,根据阿基米德原理计算出浮力,又因为木块漂浮,浮力等于重力,从而得出重力大小。(3)要让木块全部没入水中,求出此时的浮力,用这个浮力减去原来漂浮时的浮力,就是需要施加的额外向下的力,以克服增加的浮力使木块完全浸没。16.【答案】(1)解:由乙图可知,圆柱体下表面浸入水中的深度大于时,所受浮力一直保持不变,可知圆柱体浸入水中的深度为时,恰好全部浸没于水中,圆柱体的高度为;(2)解:由图乙可知圆柱体浸入水中的深度处时的浮力,根据称重法可知静止时弹簧测力计的示数;(3)解:圆柱体的质量,由图乙可知,圆柱体全部浸入时圆柱体受到的浮力,由可得圆柱体的体积,圆柱体的密度。【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。由乙图可知,圆柱体下表面浸入水中的深度大于20cm时,所受浮力一直保持1.2N不变,可知圆柱体浸入水中的深度为20cm时,恰好全部浸没于水中,据此可知圆柱体的高度;(2)由图乙可知圆柱体浸入水中的深度h=10cm处时的浮力F浮=0.6N,根据称重法公式可知静止时弹簧测力计的示数;(3)根据G=mg可知圆柱体的质量,由图乙可知,圆柱体全部浸入时圆柱体受到的浮力,由可得圆柱体排开水的体积即圆柱体的体积,根据得出圆柱体的密度。1 / 1浮力大小的计算——人教版八下物理重难点复习一、选择题1.(2024八下·博罗期末)如题图所示,一杯果汁(ρ果汁>ρ水)中浮着一些冰块,如果冰全部熔化后,液面将( )A.上升 B.不变 C.下降 D.无法确定【答案】A【知识点】浮力大小的计算;探究浮力大小的实验【解析】【解答】A、冰块漂浮在水面上,所以浮力等于重力即ρ物gV物=ρ液gV排,熔化为水之后,质量不变,所以水的体积V水=ρ冰V/ρ水, ρ果汁>ρ水 ,所以V水大于V排,所以液面上升。A正确,BCD错误综上选A【分析】2.甲、乙两个形状相同的容器, 开口都向上, 现倒入部分水,如图所示, 将两块完全相同的金属块用细线系着分别浸入同样的深度, 这时两容器水面相齐平。如将金属块匀速提离水面,则做功多的是( )。A.甲 B.乙 C.一样多 D.无法判断【答案】A【知识点】重心;浮力大小的计算【解析】【解答】金属块提离水面做功=金属块重力势能增加量-水重力势能减少量, 金属块匀速提离水面,所以金属块重力势能增加量相同,金属块体积相同,所以液体下降的体积也相同,甲图上宽狭窄,所以下降量较少,即甲水重力势能减少量较少,所以甲图外力做功较多,A正确,BCD错误综上选A【分析】根据外力做功、重心的变化判识选项1、外力做功=金属块重力势能增加量-水重力势能减少量, 金属块匀速提离水面,所以金属块重力势能增加量相同,金属块体积相同,所以液体下降的体积也相同;2、甲乙两图的重心,甲图上宽狭窄,所以液面下降的重心变化较小,乙图下宽上窄,所以液面下降的重心变化较大,据此判识选项。3.有一块冰浮在一杯浓盐水中(冰的密度为 ,浓盐水的密度为 ), 当冰块全部融化后, 盐水的密度和液面将( )。A.密度变大, 液面下降 B.密度不变, 液面不变C.密度变小, 液面不变 D.密度变小,液面上升【答案】D【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算【解析】【解答】冰熔化变为水,所以水的体积增加,盐水中盐的质量不变,所以盐水的密度减小;冰在盐水中,受到浮力为F浮=ρ盐水gV排=m冰g,所以V排=m冰/ρ盐水,当冰熔化为水,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,盐水的密度大于水的密度,所以排开盐水的体积小于熔化水的体积,当冰化成水后,液面高度上升,D正确,ACD错误综上选D【分析】根据密度公式、浮力公式判识选项1、密度公式:物体的密度公式为ρ=m/v,结合本题可知,盐水的盐质量不变,冰熔化成水的体积变大,所以密度变小2、浮力公式:F浮=ρ液gV排,结合题目信息可知ρ盐水gV排=m冰g,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,盐水的密度大于水的密度,所以排开盐水的体积小于熔化水的体积,据此判识液面的变化情况4.(2024八下·青秀期中)如图甲,用弹簧测力计悬挂的圆柱体缓慢浸入盛水的烧杯中,直至圆柱体浸没在水中,整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,忽略液面的高度变化,以下判断正确的是( )A.圆柱体受到重力为8NB.圆柱体的高度为8cmC.圆柱体上表面刚进入水时受到浮力为2ND.圆柱体的密度为1.25×103kg/m3【答案】D【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【解答】A.由图乙可知,当圆柱体没有浸入水中时,弹簧测力计示数为10N ,此时圆柱体的重力为10N,故A错误;B.由图乙可知,当圆柱体下降4cm后,弹簧测力计的示数开始减小,说明此时圆柱体的下表面与水面相平,当圆柱体下降8cm后,弹簧测力计的示数不变,说明圆柱体刚好浸没在水中,所以圆柱体的高度为:,故B错误;C.当圆柱体上表面刚进入水时,即圆柱体浸没在水中时,由图乙可知,圆柱体浸没在水中时,弹簧测力计示数为2N不变,此时圆柱体受到的浮力为:故C错误;D.圆柱体浸没在水中时,排开水的体积为:此时圆柱体的体积等于圆柱体排开水的体积,所以圆柱体的体积为:圆柱体的质量为:圆柱体密度为:故D正确。故选D。【分析】由图乙可知,圆柱体没有浸入水中时,弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力;从圆柱体下表面与水面相平到圆柱体浸没在水中的过程中,弹簧测力计的示数变小,由此可知物体的高度;当圆柱体浸没在水中时,圆柱体的体积等于排开水的体积,根据可求出圆柱体的体积,根据可求出圆柱体的质量,根据求出圆柱体的密度。5.如图 7.94 所示,某装有水的容器中漂浮着一块冰, 在水的表面上又覆盖着一层油。已知水面高度为 , 油面高度为 , 则当冰融化之后( )。A.水面高度 升高, 油面高度 升高B.水面高度 升高, 油面高度 降低C.水面高度 降低, 油面高度 升高D.水面高度 降低, 油面高度 降低【答案】B【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】据题可知,冰受到的浮力等于水和油产生的浮力,冰化成水后,保持液面不变;另一份的浮力由油产生,它化成水后将使油面下降.但使原来的水面上升,所以h1增加②油对冰产生浮力,油层的一部分是冰排开油多占的体积,冰化成水后,水的量增多了,水面上升,但是油没有增多,并且失去了冰所占的一部分体积,体积减小,油面下降,所以h2降低,B正确,ACD错误综上选B【分析】根据浮力的计算公式判识选项1、冰在水中,受到浮力的计算公式为F浮=ρ水gV排=m冰g,所以V排=m冰/ρ水,当冰熔化为水,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,所以冰熔化水的体积等于冰排开水的体积,所以冰化成水后,保持液面不变;2、冰在油中,受到浮力为F浮=ρ油gV排=m冰g,所以V排=m冰/ρ油,当冰熔化为水,熔化的体积V冰=m冰/ρ水,油的密度小于水的密度,所以排开油的体积大于熔化水的体积,当冰化成水后,液面高度下降。6.在柱状容器里注入适量的浓盐水, 在盐水中放入一块冰, 冰与盐水的质量相等,并始终漂浮在盐水面上。当三分之一的冰融化之后, 发现容器里的液面上升了 , 当剩余的冰全部融化之后, 液面又会上升( )。A. B. C. D.【答案】B【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】冰熔化前后,冰和浓盐水对容器底部的压力为冰和盐水的重力,所以融化前后溶液对底部的压力不变,设冰块为融化时,水面的高度为h1, 三分之一的冰融化之后,液面的高度为h2, 剩余的冰全部融化之后,液面高度为h3,则有ρ1gh1=ρ2gh2=ρ3gh3,可得h2=ρ1h1/ρ2;h3=ρ1h1/ρ3,h=h2-h1=ρ1h1/ρ2-h1;初始状态盐水和冰的质量为m,所以,连列可知,当冰全部融化后,水面上升的高度为h’=h3-h2,ρ3=,连列解得h‘=h,B正确,ACD错误综上选B【分析】根据压强计算公式,密度计算公式判识选项1、物体压强的计算,公式F/S,就本题目可知,冰块熔化前后的质量不变所以对容器底部的压力不变,即对底部压强不变,据液体压强公式可知ρ1gh1=ρ2gh2=ρ3gh32、物体密度计算:公式为v=m/ρ,结合题目分析信息可知,当冰熔化1/3时,可知,全部融化的密度ρ3=,据此分析液面的变化情况。7.一冰块内含有某种不溶于水的物体, 放入盛有 水的量筒内, 正好悬浮在水中, 如图 7.89 所示, 此时量筒液面升高了 ; 当冰完全融化后, 水面又下降了 。设量筒的内横截面积为 , 则该物体的密度为 (冰的密度为 。A. B.C. D.【答案】C【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算【解析】【解答】由题意分析可知,冰熔化后,体积减小,液面下降,假设整个冰块的体积为V,冰的体积为V1,物体的体积为V2,总质量为m,冰的质量为m1,物体的质量为m2,则V1-ρ冰V1/ρ水=50cm2×0.44cm,所以V1=220cm3,m1=ρ冰V1=198g,冰块的总体积为4.6cm×50cm2=230cm3,所以物体的体积为V2=10cm3,整个物体的重力mg=ρ液gV排,代入数据可知,m=230g,所以m2=32g,根据密度公式ρ=m/v可知,物体的体积为3.2g/cm3= ,C正确,ABC错误综上选C【分析】根据浮力的计算、密度的计算判识选项1、密度的计算:设整个冰块的体积为V,其中假设整个冰块的体积为V,冰的体积为V1,物体的体积为V2,总质量为m,冰的质量为m1,物体的质量为m2,冰熔化后,体积减小,液面下降,将体积的减少量作为等量关系列方程,即可求出冰块中冰的体积;密度的计算:利用密度公式求冰的质量;知道冰块(内有物体)悬浮,利用浮力公式F浮=ρ液gV排求冰块的总体积,然后用总体积减去冰的体积即为物体的体积;2、浮力的计算:利用悬浮条件和阿基米德原理求物体和冰块的总重,再求总质量;用总质量减去冰块的质量即为物体的质量;再利用密度公式即可求出物体的密度。二、填空题8.(2024八下·广州期中) 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上的拉力作用下,从水中开始一真竖直向上匀速直线运动,上升到离水面一定高度处。如图乙所示,是绳子的拉力F随时间变化的图像。g取10N/kg,求:(1)浸没在水中时,金属块受到的浮力: ;(2)金属块的体积: ;(3)金属块的密度: ;(4)金属块在离开水面前,对应的是图乙中的 (选填AB、BC,CD)过程中,浮力的大小 (选填变大,变小或不变),依据是: 。【答案】(1)2(2)(3)(4)BC;变小;金属块在离开水面前,这个阶段指的是金属块顶部已经露出水面,但金属块底部还没有完全离开水面的过程。在这个阶段,金属块露出水面的部分越来越多,则金属块排开水的体积越来越小,由阿基米德原理可知,物体在水中所受浮力越来越小,则细绳的拉力会越来越大,因此对应的是BC过程中。【知识点】力与图象的结合;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【解答】(1)、根据图像乙可以得出,0-5s时,物体在水面下,5-9s时,物体上表面开始离开水面,9-15s物体完全离开水面,因为从水中开始一真竖直向上匀速直线运动,所以物体的重力是5.4N,物体在水中的时拉力是3.4N,减小的2N就是物体受到的浮力;(2)根据阿基米德原理,F=ρ液gV排,V物=V排,所以金属块的体积2×10-4m3,(3)根据密度公式,已知金属块的体积2×10-4m3,和金属块的质量0.54kg,ρ==2.7×103kg/m3;(4)根据拉力的变化,物体在BC段拉力越来越大,是因为物体开始离开水面,排开水的体积变小,浮力越来越小,故答案为:(1)2;(2)2×10-4m3;(3)2.7×103kg/m3;(4)BC;变小; 金属块在离开水面前,这个阶段指的是金属块顶部已经露出水面,但金属块底部还没有完全离开水面的过程。在这个阶段,金属块露出水面的部分越来越多,则金属块排开水的体积越来越小,由阿基米德原理可知,物体在水中所受浮力越来越小,则细绳的拉力会越来越大,因此对应的是BC过程中。【分析】这是一道综合试题,物体在此过程分为三个阶段,一是浸没在水中,二是开始离开水面,三是完全离开水面。根据受力情况的改变综合分析物体的重力和浮力,最后利用阿基米德原理进行分析计算。9.如图 7.113 所示, 容器底部一根中间为圆柱形的管子与大气相连, 管的直径为 不计管的厚度。现在管子上方压一个边长为 的塑胶正方体, 将管口封住, 使容器中盛有一定质量的水。已知大气压强为 ,塑胶正方体的密度为 。当水面恰好在塑胶正方体高的中点时, 塑胶正方体受到的水对它的浮力大小为 。当容器中所盛水的水面到塑胶正方体底面的高度满足一定的条件时, 塑胶正方体能封住管口, 不让水从管子的孔中流出, 则该条件是 。(计算时保留小数点后两位)【答案】546.50;h<34.31cm【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】根据压强公式F=PS=ρghs,代入数据可知F=ρgh(s物-s管)=103kg/m3×10N/kg×0.25m×((0.5m)2-3.14/4×0.04m2)=546.46N立方体封住口,有两种情况,水量很少,下表面压力等于重力可以封住,即ρgh(s物-s管)≤G,物体重力的计算为G=ρ塑胶立方体gV塑胶立方体= ,解得h ≤0.34m;第二种情况ρ水gHS-ρ水g(H-0.5m)×0.25m2≤G,代入数据解得H≥1.59m综上第1空为546.50;第2空为h≤34.31cm,H≥1.59m【分析】根据压强公式1、浮力的产生本质为上下表面的压力差,上表面压力为0,下表面压力的计算:公式为F=PS=ρghs,本题中受力面积为(s物-s管),代入数据可知s=(0.5m)2-3.14/4×0.04m2,据此计算 塑胶正方体受到的水对它的浮力大小2、当塑胶立方体重力大于浮力时,即可求出水深h,所以可列ρgh(s物-s管)≤G,ρ水gHS-ρ水g(H-0.5m)×0.25m2≤G,代入数据计算分析10.如图 7.93 所示, 大水槽里有不相溶的 两种液体, 液体的密度为 ,B液体的密度为 。一个边长为 的小立方体物块, 一半浸没在 液体中, 另一半浸没在 液体中, 物块的上表面与 液体上表面齐平, 则物块的密度为 。若在物块上端加一个大小为物块重力 0.1 倍的坚直向下的压力, 物块始终未与水槽底部接触,则物块下沉的距离为 。【答案】;【知识点】平衡状态的判断;浮力大小的计算【解析】【解答】假设物体的密度为ρ’,则有物体受力平衡可知,物体的重力和浮力相等,物体重力为G=ρ‘gV,物体在A液体的浮力FA=ρg0.5V,物体在B液体的浮力FB=2ρg0.5V,连列可知ρ‘gV=ρg0.5V+2ρg0.5V,解得ρ‘=物体的体积V=a3,物体向下的力为F下=1.1 ga3,设下沉距离为x,物体在A液体的浮力FA=ρga2(a/2-x),物体在B液体的浮力FB=2ρga2(a/2+x),连列求解x=综上第1空为;第2空为【分析】根据受力平衡以及浮力计算公式填空1、受力平衡:物体在水中平衡后,重力等于浮力;2、浮力计算公式:计算公式为F浮=ρ液gV排,就本题目而言,物体重力为G=ρ‘gV,物体在A液体的浮力FA=ρg0.5V,物体在B液体的浮力FB=2ρg0.5V,据此计算物体的密度;下沉距离为x,物体在A液体的浮力FA=ρga2(a/2-x),物体在B液体的浮力FB=2ρga2(a/2+x),据此计算。11.现有下列实验器材: 物理天平一台, 盛有水的烧杯一个, 铜管材料一小块, 蜡 (蜡芯材料)一大块和细线若干。某同学在没有测量长度的器材的情况下, 利用所给仪器, 按照以下实验步骤测量一根已知长度的铜管内径。已知铜管长度 , 水的密度 。请在横线处填写相应的表达式或数据:①调节物理天平。②把小铜块分别置于空气中、水中测量, 得出平衡时砝码的质量分别为 , 则小铜块的密度式为 ③把小蜡块在空气中称量, 平衡时砝码的质量为 ; 把小铜块和小蜡块捆在一起浸没于水中称量, 平衡时砝码的质量为 。则蜡的密度表达式为 ④将铜管中塞满蜡。⑤把含有蜡芯的铜管分别置于空气中和水中称量, 平衡时砝码的质量分别为 ,则可求出铜管内径 。表 7.1 为某次测量得到的数据。表 7.1平均值 6.15 5.41 4.30 4.95 17.20 13.19根据以上数据, 求解出铜管内径 的值为 【答案】;;0.58cm【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算【解析】【解答】1)当 小铜块 分别置于水中测量时,(m1-m2)g=ρ液gV排,解得V排=(m1-m2)/ρ0,所以铜的密度为m1/(m1-m2)/ρ0=2)当 小铜块和小蜡块捆在一起浸没于水中称量 ,(m1+m3-m4)g=ρ液gV排总,V排总=(m1+m3-m4)/ρ0,所以蜡块的体积为(m1+m3-m4)/ρ0-(m1-m2)/ρ0=(m2+m3-m4)/ρ0,所以蜡块的密度为3)设铜管的质量为m铜,铜芯质量为m’,所以m=m铜+m’,即m=ρ1V铜‘+ρ2V蜡‘,V铜‘+V蜡‘=(m-m’)/ρ0,V蜡‘=Ld2/4,代入数据解得d=0.58cm综上第1空为;第2空为;第3空为0.58cm【分析】根据密度公式、浮力的计算填空1、浮力的计算:F浮=ρ液gV排,据题目可知浮力(m1-m2)g=ρ液gV排进而求解物体的体积2、密度的计算:公式为m=ρv,分析出体积,代入公式求解密度的表达式12. 一根轻质小弹簧原长为 , 两端分别连接在容器底部和物体 上, 将水逐渐注入容器, 当物体的一半浸入水中时, 弹簧长为 , 如图 7.90(a) 所示。把水倒出, 改用密度为 的油注入容器, 当物体 全部浸入油中时, 弹簧长 ,如图 7.90(b) 所示。前后两种情况下物体受到的浮力之比为 ;物体 的密度为 。【答案】5:8;0.3×103【知识点】浮力大小的计算【解析】【解答】根据浮力计算公式可知F浮=ρ液gV排,F浮a=×10N/kg×1/2V ;F浮b= ×10N/kg×V ,所以F浮a:F浮b=5:8由手里分析可知:根据图可知,F拉a=F浮a-G,F拉b=F浮b-G,即(ρ水0.5Vg-mg):(ρ油0.5Vg-mg)=2:5,解得ρA=m/v=0.3 ×103 kg/m3综上第1空为5:8;第2空为0.3×10【分析】根据物体所受浮力、受力分析填空1、物体所受浮力:计算公式为F浮=ρ液gV排,据题目信息可知,水的密度和油的密度分别为,据此计算所受浮力比2、根据受力分析可知,浮力(向上)、拉力(向下)、重力(向下),据此计算物体的质量和体积三、计算题13.(2024八下·攀枝花期中)水平桌面上放置一底面积为,重为5N容器,容器内装有28N的水,水面到容器底的距离为20cm(如图甲所示)、现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上,将物体A缓慢浸入水中,当A完全浸没时,弹簧测力计示数为4N(如图乙所示)(容器的厚度忽略不计,筒内水没有溢出,物体A未接触容器底)。求:(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强;(2)物体A浸没在水中时受到的浮力;(3)物体A的密度;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压强。【答案】解:(1)未放物体A之前,水的深度,水对容器底部的压强;(2)物体A受到的浮力,(3)物体A的体积,物体A的质量物体A的密度;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力,容器对桌面的压强。答:(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强为2000Pa;(2)物体A浸没在水中时受到的浮力为5N;(3)物体A的密度为;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压强为3800Pa。【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算【解析】【分析】(1)未放物体A之前,水的深度,根据压强公式计算水对容器底部的压强;(2)根据称重法计算物体A受到的浮力;(3)根据阿基米德公式计算物体A的体积,结合重力公式G=mg计算物体A的质量,联立密度公式计算物体A的密度;(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力等于容器、水、物体的重力和弹簧测力计拉力的差值,即,根据密度公式计算容器对桌面的压强。14.(2024八下·从江月考) 将一棱长是0.1m的实心正方体,缓慢放入盛满水的烧杯内,待它静止时,从杯中溢出0.6kg的水(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3),求:(1)正方体受到的浮力;(2)正方体排开水的体积;(3)判断正方体在水中静止时处于漂浮、悬浮、还是沉底;(4)正方体的密度。【答案】(1)解:根据阿基米德原理可知,正方体受到的浮力F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N(2)解:由得,正方体排开水体积(3)解:正方体的体积所以,正方体在水中静止时处于漂浮状态。(4)解:因为正方体在水中静止时漂浮,所以G=F浮=6N正方体的质量为正方体的密度【知识点】浮力大小的计算【解析】【分析】(1)阿基米德原理可求正方体受到的浮力;(2)利用密度公式变形可求排开水的体积;(3)求出正方体的体积,然后和排开水的体积相比较可判断其在水中静止时的浮沉状态;(4)物体排浮所受浮力等于重力,利用G=mg可求质量,然后利用密度公式可求密度。15.(2024八下·潮南月考)把一个体积为100 cm3的长方体木块放入装有水的烧杯中,如图所示,木块静止时有3/4的体积浸入水中,此时烧杯中水面距杯底的高度为h =20cm。求:(1)水对烧杯底部的压强;(2)木块受到的浮力;(3)若要让木块全部没入水中,需竖直向下对木块施加一个多大的力 【答案】(1)由液体压强公式,可知水对烧杯底部的压强为(2)静止时有3/4体积浸入水中,根据阿基米德原理,木块所受浮力为由于物体漂浮在水上,故物体的重力等于所受浮力,即(3)竖直向下对木块施加力 F,木块全部没入水中,则【知识点】液体压强的计算;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【分析】(1)根据液体压强公式已知水的密度、重力加速度和水面距杯底的高度,可直接计算出水对烧杯底部的压强。(2)利用木块浸入水中的体积,根据阿基米德原理计算出浮力,又因为木块漂浮,浮力等于重力,从而得出重力大小。(3)要让木块全部没入水中,求出此时的浮力,用这个浮力减去原来漂浮时的浮力,就是需要施加的额外向下的力,以克服增加的浮力使木块完全浸没。16.(2024八下·襄阳期中)如图甲所示,小明用弹簧测力计吊着一重为的实心圆柱体,将它竖直逐渐浸入水中,记下圆柱体下表面浸入水中的深度和对应的浮力,并画出的图像如图乙所示。求:(1)圆柱体的高度;(2)圆柱体浸入水中的深度处,静止时弹簧测力计的示数;(3)圆柱体的密度。【答案】(1)解:由乙图可知,圆柱体下表面浸入水中的深度大于时,所受浮力一直保持不变,可知圆柱体浸入水中的深度为时,恰好全部浸没于水中,圆柱体的高度为;(2)解:由图乙可知圆柱体浸入水中的深度处时的浮力,根据称重法可知静止时弹簧测力计的示数;(3)解:圆柱体的质量,由图乙可知,圆柱体全部浸入时圆柱体受到的浮力,由可得圆柱体的体积,圆柱体的密度。【知识点】密度公式及其应用;阿基米德原理;浮力大小的计算【解析】【分析】(1)浸在液体中的物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。由乙图可知,圆柱体下表面浸入水中的深度大于20cm时,所受浮力一直保持1.2N不变,可知圆柱体浸入水中的深度为20cm时,恰好全部浸没于水中,据此可知圆柱体的高度;(2)由图乙可知圆柱体浸入水中的深度h=10cm处时的浮力F浮=0.6N,根据称重法公式可知静止时弹簧测力计的示数;(3)根据G=mg可知圆柱体的质量,由图乙可知,圆柱体全部浸入时圆柱体受到的浮力,由可得圆柱体排开水的体积即圆柱体的体积,根据得出圆柱体的密度。1 / 1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 浮力大小的计算——人教版八下物理重难点复习(学生版).docx 浮力大小的计算——人教版八下物理重难点复习(教师版).docx