资源简介 第10章 浮力计算题分层专练-2024-2025学年人教版物理八年级下册基础练习1.小明在学习了“浮力”之后,做了一个观察鸡蛋悬浮的实验。实验步骤如下:先在水平桌面上放置一个横截面积为的圆筒形容器(筒壁的厚度可忽略不计),向容器中注入10cm深的水;再取一个鸡蛋,称得其质量为55g,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部(如图甲所示),此时测得水面升高了0.5cm;然后逐渐向容器中加食盐并不停地搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止(如图乙所示)。取,通过计算回答:(1)鸡蛋的体积是多少?(2)鸡蛋的密度是多少?(3)当鸡蛋悬浮时,鸡蛋受到的浮力是多少?(4)当鸡蛋悬浮时,容器底部受到的盐水压强是多少?2.某科技小组用空塑料瓶制作一个简易浮力秤。如图所示,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,右侧标记为质量值。将该浮力秤放入一底面积为200cm2的圆柱形容器中,容器中装有3kg水。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50cm2,不放被测物体时(如图)浮力秤的总质量为170g,浮力秤上最大刻度为18cm,水的密度为1.0g/cm3。求:(1)图中所示状态(液面与0刻度线相平)浮力秤受到的浮力;(2)浮力秤上2cm刻度线对应的质量值;(3)浮力秤满载时,液体对圆柱形容器底部的压强。3.“做中学,学中悟”是学好物理的方法。小安在观看了我国海洋深潜技术相关纪录片后,自制模拟深潜器,模拟深潜器在海中的运动。如图所示。甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为2.5×10-5m3,求:(1)乙物体所受到的浮力;(ρ水=1.0×103kg/m3)(2)细线对乙物体拉力的大小。4.如图1所示,用弹簧测力计竖直拉着一长方体实心物体,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,弹簧测力计的示数F随物块下降高度h的变化关系如图2所示,(,水的密度为:)求:(1)物块的重力;(2)物块受到的最大浮力;(3)物体的体积。5.如右图所示,一个棱长为10cm的正方体浸没在水中,上表面受到水向下的压力F1=5N,下表面受到水向上的压F2=15N力。求:(g取10N/kg)(1)该正方体所受浮力的大小;(2)正方体下表面距离水面的深度。6.如图所示是我国设计的“雪龙号”科考破冰船,它通过调节船首和船尾的压载水量,来调整破冰船的纵向倾斜姿态,该船满载时的总质量约,破冰时船头的一部分压在冰面上,利用巨大的压强使冰层破裂。,g取求:(1)当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,受到的浮力;(2)若“雪龙号”破冰时,船头压在冰面上的受力面积是,冰面所受压力为破冰船满载时总重力的倍,求破冰船对冰面的压强;(3)结合所学知识,请你写出一条提高破冰船破冰效果的办法。 7.如图是一艘潜水艇,空艇质量为,水舱不注海水时漂浮在海面上;水位达到仓位时,正好悬浮;注满海水时,潜艇沉到海底,此时海底对潜水艇的支持力为。海水密度,取,求:(1)潜水艇的水舱最多可以注入多少立方米的海水?(2)潜水艇的总体积是多少?(3)空仓漂浮时,潜水艇露出海面的体积是多少?能力提升8.因缺少测量液体体积的器材,小明想给底面积为S的薄壁玻璃杯标上刻度,利用砝码等器材将其改成一个量程为150mL的量杯。他将质量分布均匀的玻璃杯放在装有水的容器中,已知玻璃杯的质量为30g,如图所示。求:(1)当玻璃杯静止,此时玻璃杯受到的浮力;(2)当玻璃杯中放入砝码的质量为多大时,水面处对应玻璃杯的刻度为150mL;(3)当放入砝码的质量为m码时,玻璃杯静止时仍未浸没,试推导出水对玻璃杯底部的压强为。 9.将一金属块悬挂在弹簧测力计下,当浸没在酒精中静止时,弹簧测力计的示数为2.8N,如图甲所示;当浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为2.4N,如图乙所示。(,)(1)请在丙图中画出金属块浸没在酒精中的受力示意图(重心已画出);(2)求金属块的密度;(3)若将该装置放在盐水中,弹簧测力计的示数为2.3N,求该盐水的密度。10.有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。(1)容器受到的重力是多大?(2)容器对水平地面的压强是多大?(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)11.一个底面积为400cm2、足够深的圆柱形容器放在水平台面上,容器底部有一个可关闭的阀门,容器内原装有30cm深的水。再将一个质量为2.5kg、边长为10cm、质量分布均匀的正方体物块用上端固定的细绳吊着浸入水中,物块静止时有的体积露出水面,如示。求:(1)此时物块受到的浮力;(2)若细绳能承受的最大拉力是20N,打开阀门,水缓慢流出,当绳子断的瞬间,水面在放水过程中下降的高度;(3)若细绳断的瞬间立即关闭阀门,当物块静止时水对容器底的压强。12.如图甲,容器中盛有深度未知的水,水底有一块底面积为20cm2,高为20cm,重为24N的实心长方体合金块。现用一电动机以恒定不变的输出功率,把合金块提出水面并继续提升一段距离。已知合金块从水底到空气中上升速度与时间图像如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水取1×103kg/m,合金块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦不计。)求:(1)合金块的体积;(2)合金块未露出水面前,绳子对合金块的拉力;(3)合金块未露出水面前,水对容器底的压强。13.如图所示,足够高的圆柱形容器A放在水平面上,内放个装满水的圆柱形容器B(B厚度不计,且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为300cm2,容器B质量为800g,底面积为200cm2,高度为20cm。正方体木块边长为10cm,密度为0.5g/cm3(每个木块放入容器B后会立即吸水100g),求:(1)木块未放入水中时,容器B中的水对容器B底部的压强;(2)把一个木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,溢出的水的体积;(3)把n个木块缓慢放入容器B中,然后全部取出,容器B能够在A中浮起时,n的最小值(不计取出木块时表面沾的水)。 14.如图所示,将一盛有水的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为,容器的重力。用细线将一个小球固定在容器底部,当小球完全浸没在水中静止时,细线对小球的拉力为F。已知小球的重力,小球的体积为,此时容器内水深h=0.15m。水的密度,g取10N/kg。求:(1)小球完全浸没在水中静止时,所受浮力的大小;(2)细线对小球的拉力F的大小;(3)水对容器底的压强p;(4)剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力。15.如图所示,是小军探究浮力大小与哪些因素有关的实验过程,已知物体重为,。求:(1)物体完全浸没在水中时,排开水的重力是多少?(2)物体的体积是多少?16.如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知小球的质量kg,小球的体积m3,圆柱形容器的横截面积为100cm2,求:g取10N/kg)(1)此时小球在水中受到的浮力;(2)细杆对小球的压力F;(3)撤去细杆,当小球再次静止时,容器底部所受压强的变化量。17.如图甲是某团队设计的“智能浸泡上漆器”结构简图。上漆器为圆筒容器,装配有电动牵引设备力传感器等器件。上漆器内部底面积为,内有0.9kg油漆,柱体A通过细杆与牵引设备相连,静止时力传感器示数为。现启动牵引设备使柱体A下降,浸没于油漆并静止,力传感器示数随物体下降高度变化的关系如图乙所示。静止时容器内液面上升了8cm,柱体A的上表面距离液面2cm,力传感器示数为,与之差为10N。(g取10N/kg,忽略因上漆导致油漆量的减少)。(1)求初始状态时油漆对容器底的压强为多少?(2)油漆的密度是多少?(3)再次启动牵引设备,将柱体A向上移动3cm,此时力传感器示数为,且,求柱体A的密度。18.如图是一种打捞沉船或沉物用的浮筒,在某次打捞沉物时,先将体积为、质量为的浮筒中充入水,让浮筒沉入水面下,潜水员将浮筒与沉物固定到一起,然后将浮筒内的水全部排出,在浮力作用下浮筒和沉物就会匀速浮上水面。(忽略水的阻力,g取)求:(1)浮筒上表面距水面处所受水的压强;(2)浮筒浸没时所受的浮力;(3)当水面下浮筒内的水全部排出匀速上浮时,浮筒受到沉物的拉力。19.“李白乘舟将欲行,忽闻岸上踏歌声。”如图所示,是李白诗歌《赠汪伦》中的情景。此时船停在水面,假设李白重600N,双脚与船接触面积为0.04m2,船和船上的人总重5200N,试求:(1)李白双脚对船的压强为多少Pa?(2)此时船漂浮在水中受到的浮力是多少N?(3)此时船浸在水中的体积为多少m3?拓展练习20.如图所示,“昆明舰”是我国自行研制的新一代导弹驱逐舰首舰,其满载时排开水的质量为7500t,舰底所处深度为6.5m。设海水密度约为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,通过计算回答:(1)满载时该驱逐舰底部受到海水产生的压强是多少?(2)满载时该驱逐舰所受浮力的大小是多少? 21.如图所示,用一细线将木块系于容器的底部,木块完全浸没在水中处于静止状态,已知木块的重力为6N,体积为1×10-3 m3,求:(1)木块受到的浮力;(2)绳子的拉力;(3)将细绳剪断,木块静止后露出水面的体积。 22.如图甲所示,薄壁圆柱形容器放在水平台上,将质量均匀、高为20cm的圆柱体竖直放入容器中,向容器中缓慢注水。从开始注水到注水结束,整个过程,水的深度与水的体积的关系图像如图乙所示。g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3(1)注水结束时,求水对圆柱体底面的压力;(2)将圆柱体竖直向上提升6cm时,求水对容器底部的压强;(3)注水结束后,把圆柱体取出,若将圆柱体水平切去高度为h的部分,并将剩余部分竖直缓慢放入容器中。整个操作过程,假设容器中水的体积不变,求容器底部所受液体压强p与切去高度h的函数关系式。23.如图甲所示,静止在水平地面的容器装有适量水,底面积为100cm2,上端开口面积为60cm2。用细线吊着底面积为50cm2的长方体,使其缓慢浸没于水中,直至物体静止在容器底部。松开细线,物体上表面距水面4cm,容器对地面的压强相比未放入物体时增大了4000Pa(容器外壁不会附着水)。图乙是水对容器底部的压强p与物体下表面浸入水中深度H的图像。求:(1)未放入物体时,容器中水的深度;(2)当水对容器底部的压强为1500Pa时,物体受到的浮力;(3)求长方体的高度;(4)求物体的密度。试卷第1页,共3页试卷第1页,共3页第10章 浮力 计算题分层专练-2024-2025学年人教版物理八年级下册 参考答案1.(1);(2);(3)0.55N;(4)1155Pa【知识点】液体压强公式的简单应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系【详解】解:(1)鸡蛋的体积(2)鸡蛋的密度(3)鸡蛋的重力鸡蛋在液体中悬浮,由浮沉条件可知,鸡蛋受到的浮力(4)鸡蛋悬浮时,盐水的密度为容器中盐水的深度为容器底部受到盐水的压强答:(1)鸡蛋的体积是;(2)鸡蛋的密度是;(3)当鸡蛋悬浮时,鸡蛋受到的浮力0.55N;(4)当鸡蛋悬浮时,容器底部受到的盐水的压强是1155Pa。2.(1)1.7N;(2)100 g;(3)【知识点】液体压强公式的简单应用、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系【详解】解:(1)由题意知,不放被测物体时浮力秤的总质量为170g,因此简易浮力秤的重力G=mg=170×10-3kg×10N/kg=1.7N如图浮力秤处于漂浮,依据平衡条件可知,浮力秤受到的浮力F浮=G=1.7N(2)浮力秤浸到2cm刻度线漂浮时,秤内被测物的质量为m测,依据平衡条件不放入被测物时F浮=G排=G秤放入被测物时F浮1=G秤+m测g可知m测g = F浮1- F浮依据阿基米德原理F浮=ρ水V0gF浮1=ρ水V0g+ρ水ΔV排g可知m测=ρ水ΔV排=ρ水SΔh=1.0g/cm3×50cm2×2cm=100g(3)不放被测物体时排水的体积为水上升的高度为浮力秤满载时,浮力秤上最大刻度为18cm,则排开水的体积为水上升的高度为容器中水的高度为水总的高度为水对圆柱形容器底部的压强为(3)答:(1)图中所示状态浮力秤受到的浮力为1.7N;(2)浮力秤上2cm刻度线对应的质量值为100g;(3)浮力秤满载时,液体对圆柱形容器底部的压强。3.(1)0.25N(2)1.75N【知识点】二力或多力平衡问题、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量【详解】(1)乙浸没在水中,排开水的体积与其自身体积相等,根据阿基米德原理可得,乙物体所受到的浮力为(2)乙静止时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及细线对其向上的拉力,由力的平衡条件可得细线对乙物体拉力的大小为4.【答案】(1)10N;(2)6N;(3)【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、浮力大小的计算、称重法测浮力的大小、阿基米德原理的应用【详解】解:(1)由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为10N,此时物块处于空气中,根据二力平衡条件可知,物块的重力为G=F拉=10N(2)图像中CD段是物块完全浸入水中的情况,此时物块受到的拉力F=4N,则物块受到的浮力为(3)根据可知物体的体积为答:(1)物块的重力为10N;(2)物块受到的最大浮力为6N;(3)物体的体积为。5.【答案】(1)10N(2)15cm【知识点】液体压强公式的简单应用、根据浮力产生的原因计算浮力的大小【详解】(1)由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力为(2)由题意得,正方体下表面的面积为水对正方体下表面的压强为由可得,正方体下表面到水面的距离为6.(1);(2);(3)可以通过减小船头的面积来提高破冰效果【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、阿基米德原理的应用、压强公式的简单应用【详解】解:(1)当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,受到的浮力当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,处于漂浮状态,自身的重力破冰船对冰面的压力,船对冰面的压强要提高破冰船破冰效果,即增大对冰面的压强,在压力一定时,可以通过减小船头的面积来提高破冰效果。答:(1)当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,受到的浮力为;(2)破冰船对冰面的压强为;(3)可以通过减小船头的面积来提高破冰效果。7.(1);(2);(3)【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、阿基米德原理的应用【详解】解:(1)水舱未充海水时,因潜艇漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,可得潜水艇的水舱最多注入海水的重力,则潜水艇悬浮时,有潜水艇沉底时,有潜水艇悬浮和沉底时的浮力相同,即所以潜水艇的水舱最多可以注的海水质量为潜水艇的水舱最多可以注的海水的体积为(2)根据题意可知,潜水艇悬浮时,有由得潜水艇的总体积为(3)根据题意可知,空仓漂浮时,潜水艇排开海水的体积为潜水艇露出海面的体积为答:(1)潜水艇的水舱最多可以注入的海水;(2)潜水艇的总体积是;(3)空仓漂浮时,潜水艇露出海面的体积是。8.(1)0.3N;(2)120g;(3)见解析【知识点】浮力与压强的综合问题、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、阿基米德原理的应用、浮力综合问题、液体压强公式的简单应用【详解】解:(1)当玻璃杯静止,玻璃板漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,玻璃板受到的浮力F浮=G杯=m杯g=30×10-3kg×10N/kg=0.3N(2)当水面处对应玻璃杯的刻度为150mL时,玻璃杯排开水的体积V排=150mL=150cm3=1.5×10-4m3此时玻璃杯受到的浮力F'浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×10﹣4m3=1.5N根据物体的浮沉条件可知,玻璃杯和砝码的总重力G=F'浮=1.5N由G=mg可知,玻璃杯和砝码的总质量则砝码的质量m砝=m﹣m杯=150g﹣30g=120g(3)当放入砝码的质量为m砝时,玻璃杯和砝码的总质量为m砝+m杯,玻璃杯静止时仍未浸没,根据物体的浮沉条件可知,玻璃杯受到的浮力F''浮=G总=(m砝+m杯)g根据阿基米德原理可知,玻璃杯受到的浮力F''浮=ρ水V排g=ρ水gSh联立以上两式解得:玻璃杯底部所处的深度水对玻璃杯底部的压强答:(1)当玻璃杯静止,此时玻璃杯受到的浮力为0.3N;(2)当玻璃杯中放入砝码的质量为120g时,水面处对应玻璃杯的刻度为150mL;(3)推导过程见解答。9.(1);(2)2.2×103kg/m3;(3)1.05×103kg/m3【知识点】密度公式的简单应用、力的示意图、浮力大小的计算、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、称重法测浮力的大小【详解】解:(1)金属块浸没在酒精中处于静止状态,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,如图所示:(2)当金属块浸没在酒精中静止时,由平衡状态得 ①当金属块浸没在水中静止时,由平衡状态得 ②由①②联立求解得,G=4.4N金属块的质量金属块的体积金属块的密度(3)若将该装置放在盐水中,弹簧测力计的示数为F=2.3N,由得答:(1);(2)金属块的密度为2.2×103kg/m3;(3)若将该装置放在盐水中,弹簧测力计的示数为2.3N,该盐水的密度为1.05×103kg/m3。10.(1)40N;(2)800Pa;(3)①若,3000 Pa,②若,1500Pa【知识点】液体压强公式的简单应用、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系【详解】解:(1)容器的重力(2)容器对水平地面的压力容器对水平地面的压强(3)由题意及图像可知,A、B浸没或漂浮时均有注水体积由的过程中……①注水体积由的过程中……②注水体积由的过程中……③联立①②③解得由此可知正方体A边长,取出其中一个物体时①若,则A、B浸没,由可知取出的物体为A,为A的高度,,水对容器底部的压强②若,则A、B漂浮,由可知取出的物体为B由图可知A浸入水中的深度为,B浸入水中的深度为,由于解得水对容器底部的压强答:(1)容器受到的重力是40N;(2)容器对水平地面的压强是800Pa;(3)若,水对容器底部的压强为3000Pa,若,水对容器底部的压强为1500Pa。11.(1)8N;(2);(3)3025Pa【知识点】浮力综合问题、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、浮力与压强的综合问题【详解】解:(1)物块的体积为物体排开液体的体积为物块受到的浮力为(2)物块的重力为当绳子断的瞬间,物块受到的浮力最小,为放水前后,物块受到的浮力的变化量为物块排开水的变化量为液面下降的距离等于物块浸在液体中的深度的变化量,为(3)物块的密度为从物块未放入水中至物体放入水中静止时有的体积露出水面,液面上升,则则绳断后,物体沉底且浸没,从物块有的体积露出水面至绳断的过程中,放出水的体积为容器中剩余水的体积为水的深度为物块静止时水对容器底的压强为答:(1)此时物块受到的浮力8N;(2)若细绳能承受的最大拉力是20N,打开阀门,水缓慢流出,当绳子断的瞬间,水面在放水过程中下降的高度3×10-2m;(3)若细绳断的瞬间立即关闭阀门,当物块静止时水对容器底的压强为3025Pa。12.(1)4×10-4m3;(2)20N;(3)1.4×104Pa【知识点】液体压强公式的简单应用、浮力综合问题、浮力大小的计算、称重法测浮力的大小、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、浮力与压强的综合问题【详解】解:(1)由题意可知,合金块的体积(2)合金块浸没在水中时,排开水的体积由可知,合金块受到的浮力为根据称重法可知,合金块在水中所受拉力(3)从图中可知2s时合金块刚要露出水面,合金块上升的高度合金块的高度为20cm,即0.2m,则水的深度合金块未露出水面时,水对容器底的压强答:(1)合金块的体积为4×10-4m3;(2)合金块未露出水面前,绳子对合金块的拉力为20N;(3)合金块未露出水面时,水对容器底的压强为1.4×104Pa13.(1)2000Pa;(2)5×10-4m3;(3)3【知识点】浮力综合问题、浮力与压强的综合问题【详解】解:(1)木块未放入水中时,容器B中水对容器B底部的压强pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×0.01m=2000Pa(2)木块的体积V木=(10cm)3=1000cm3木块的质量m木=ρ木V木=0.5g/cm3×1000cm3=500g=0.5kg木块的重力G木=m木g=0.5kg×10N/kg=5N因为木块的密度小于水的密度,因此木块在水中最终静止,由物体的漂浮条件可知,此时木块受到的浮力F浮=G木=5N溢出的水的体积为(3)容器B中装满水时水的体积VB=SBhB=200cm2×20cm=4000cm3容器B中装满水时水的质量为m水=ρ水VB=ρ水SBhB=1.0g/cm3×200cm2×20cm=4000g=4kgB容器中水和容器的总质量为mB总=m水+mB=4000g+800g=4800g=4.8kg从容器B中溢出质量为m的水至容器A中,则此时容器B的总质量为mB总=4.8kg﹣m当容器B刚好漂浮时,此时B所受浮力等于B容器的总重力,即F浮B=mB总g=(4.8kg﹣m)g容器A中水的质量为m,结合密度公式可知在容器A中水的体积为当容器B刚好漂浮时,B容器排开水的体积V排′=SBhA此时B容器受到的浮力F浮B=ρ水gV排′整理后得所以有4.8kg﹣m=2m解得m=1.6kg,由物体的漂浮条件可知,需要木块的总重力G总=F浮=G排=mg=1.6kg×10N/kg=16N每个木块放入容器B后会立即吸水100g,所以需要木块的个数答:(1)木块未放入水中时,容器B中的水对容器B底部的压强为2000Pa;(2)把一个木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,溢出的水的体积为5×10﹣4m3;(3)把n个木块缓慢放入容器B中,然后全部取出,容器B能够在A中浮起时,n的最小值为3。14.(1)10N;(2)2N;(3)1500Pa;(4)30N【知识点】二力或多力平衡问题、液体压强公式的简单应用、浮力综合问题、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、液体中的物体上方与下方有绳子的问题【详解】解:(1)小球完全浸没水中时,排开水的体积等于自身的体积,所以所受的浮力(2)小球静止时,受到竖直向下的重力和细线的拉力及竖直向上的浮力的作用,处于平衡,三个力是平衡力,所以细线对小球拉力F=F浮-G=10N-8N=2N(3)水对容器底的压强(4)小球浸没水中时,水及小球的总体积水的体积水的质量水的重力G水=m水g=2kg×10N/kg=20N剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力F压=G容+G水+G =2N+20N+8N=30N答:(1)小球完全浸没在水中静止时,所受的浮力大小为10N;(2)细线对小球的拉力F的大小为2N;(3)水对容器底的压强p为1500Pa;(4)剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力为F压为30N。15.(1)1N;(2)【知识点】阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量【详解】解:(1)由图知,物体完全浸没在水中时受到的拉力(测力计的示数),即有此时物体受到的浮力为由阿基米德原理可知,物体排开水的重力为(2)由阿基米德原理可知,物体的体积为答:(1)物体完全浸没在水中时,排开水的重力为1N;(2)物体的体积为。16.(1)10N(2)2N(3)200Pa【知识点】二力或多力平衡问题、压强公式的简单应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系【详解】(1)由于小球完全浸没,浮力为(2)小球的质量kg,则重力小球受竖直向下的重力、细杆对小球的压力、竖直向上的浮力,根据平衡条件知,压力为(3)由可得,剪断细线后物体上浮,最终漂浮,此时物体受到的浮力根据力的作用是相互的,且容器是柱形,液体的压力等于液体重力加上小球排开液体的重力,则容器底部所受压力的变化量等于减小的浮力为容器底部所受压强变化量为17.(1)900Pa;(2);(3)2.5×103kg/m3【知识点】压强公式的简单应用、浮力综合问题、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、浮力与压强的综合问题【详解】解:(1)初始状态时油漆对容器底的压力等于液体的重力大小,初始状态时油漆对容器底的压强为(2)静止时容器内液面上升了8cm,A排开油漆的体积即柱体A的体积为V=V排=S容Δh'=100cm2×8cm=800cm3由乙图可知,A的重力为,继续下降2 cm,A刚好浸没,此时液面上升了8cm,则A的高度A的2 cm排开液体的体积等于液面升高8cm对应的体积,故有h下SA=Δh'(S容- SA)即2cm×SA=8cm× (100cm2- SA)柱体A的底面积为SA =80cm2与之差为10N,根据称重法,浸没时柱体A受到的浮力为10N,根据阿基米德原理,油漆的密度是(3)已知柱体A的上表面距离液面h1=2cm,启动牵引设备将柱体A提升h2=3cm,则将柱体A提升2cm过程中液面高度不变,再将柱体A提升1cm时,液面会下降,设液面下降的高度为Δh,整个过程中柱体浸入液体深度的减小Δh浸=Δh+h2-h1=Δh+1cm根据V排的两种计算方法可得ΔV排=S容Δh=SAΔh浸即100cm2×Δh=80cm2×(Δh+1cm)解得Δh=4cm则此时柱体A底部所处的深度为h浸′=hA-Δh浸=10cm-(4m+1cm)=5cm=0.05m此时柱体A受到的浮力F浮′=ρ油漆gSAh浸′=1.25×103kg/m3×10N/kg×80×10-4m2×0.05m=5N由题意知F2∶F3=2∶3根据称重法测浮力,则有(F1-F浮)∶(F1-F浮′)=2∶3且GA=F1,所以有(GA-10N)∶(GA-5N)=2∶3解得GA=20N柱体A的密度答:(1)初始状态时油漆对容器底的压强为900Pa;(2)油漆的密度是1.25×103kg/m3;(3)柱体A的密度为2.5×103kg/m3。18.(1)5×105Pa(2)1.2×107N(3)7×106N【知识点】二力或多力平衡问题、液体压强公式的简单应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量【详解】(1)浮筒上表面距水面处所受水的压强为(2)浮筒浸没时所受的浮力为(3)浮筒内的水全部排出匀速上浮时,处于平衡状态,受到的重力、浮力、拉力构成平衡力,即带入数据为解得。19.(1)1.5×104Pa;(2)5200N;(3)0.52m3【知识点】物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、阿基米德原理的应用、压强公式的简单应用【详解】解:(1)李白双脚对船的压力等于他的重力F=G人=600N李白双脚对船的压强(2)根据物体的浮沉条件可知,船漂浮在水中受到的浮力F浮=G总=5200N(3)由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,船浸在水中的体积答:(1)李白双脚对船的压强为1.5×104Pa;(2)此时船漂浮在水中受到的浮力是5200N;(3)此时船浸在水中的体积为0.52m3。20.(1)6.5×104Pa;(2)7.5×107N【知识点】利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、阿基米德原理的应用、液体压强公式的简单应用【详解】解:(1)驱逐舰满载时舰底所处的深度h=6.5m,则满载时舰底所受海水的压强p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m=6.5×104Pa(2)满载时该驱逐舰所受浮力F浮=G排=m排g=7500×103kg×10N/kg=7.5×107N答:(1)满载时该驱逐舰底部受到海水产生的压强是6.5×104Pa;(2)满载时该驱逐舰所受浮力的大小是7.5×107N。21.(1)10N;(2)4N;(3)4×10-4m3【知识点】阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系【详解】解:(1)木木块完全浸没在水中时,有则受到的浮力为(2)木块在绳子拉力的作用下静止在水中,受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力作用;所以,则绳子的拉力为(3)剪断绳子,因为,所以木块上浮,静止时会漂浮在水面上,所以,即所以排开水的体积为木块静止后露出水面的体积为答:(1)木块受到的浮力为;(2)绳子的拉力为;(3)将细绳剪断,木块静止后露出水面的体积为。22.(1)12N;(2)1500Pa;(3)p=1800﹣20h(Pa)【知识点】液体压强公式的简单应用、浮力综合问题、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系、浮力与压强的综合问题【详解】解:(1)设容器的底面积为S1,圆柱体的底面积为S2,由图乙可知,当注入V水1=2.4dm3的水时,图像出现拐点,此时容器内水的深度为h1=12cm,小于圆柱体的高度20cm,说明此时圆柱体恰好漂浮,所以容器的底面积为所以圆柱体漂浮时排开水的体积为此时圆柱体受到的浮力为由浮力产生的原因可知,此时水对圆柱体底面的压力从此时注水结束,圆柱体一直处于漂浮状态,则注水结束时,水对圆柱体底面的压力仍为12N。(2)因为圆柱体的底面积将圆柱体竖直向上提升h3=6cm时,容器内水面下降的高度为此时容器内水深为此时水对容器底部的压强为(3)注水结束后,圆柱体漂浮在水中,则圆柱体的重力为注水结束后,注入水的重力为若将圆柱体水平切去高度为h的部分,并将剩余部分竖直缓慢放入容器中,则剩余部分仍漂浮在水中,又因容器为柱形容器,所以水对容器底部的压力为所以容器底部所受水的压强为答:(1)注水结束时,水对圆柱体底面的压力为为12N;(2)将圆柱体竖直向上提升6cm时,水对容器底部的压强为1500Pa;(3)容器底部所受到水的压强p与切去高度h的函数关系式为p=1800﹣20h(Pa)。23.(1)13cm;(2)5N;(3)16cm;(4)5. 375 g/cm3【知识点】压强公式的简单应用、阿基米德原理的应用、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量【详解】解:(1)根据图乙可知,长方体未放入水中时,水对容器底部的压强为1300Pa,由可知,未放入物体时,容器中水的深度(2)由可知,当水对容器底部的压强为1500Pa时,容器中水的高度也就是容器较宽部分的高度则此时长方体进入水总的高度为由图乙可知,当时,水对容器底部的压强最大为p2;此时物体进入水中的体积为物体受到的浮力(3)由(2)可知,此时水的高度则(4)当H大于10cm,则水已溢出物体的重力物体的密度为答:(1)未放入物体时,容器中水的深度为13cm;(2)当水对容器底部的压强为1500Pa时,物体受到的浮力是5N;(3)长方体的高度为16cm;(4)物体的密度为5. 375 g/cm3。答案第1页,共2页答案第1页,共2页 展开更多...... 收起↑ 资源预览