期末复习强化--压强和浮力综合计算题强化练 2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册

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期末复习强化--压强和浮力综合计算题强化练 2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册

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期末复习强化--压强和浮力综合计算题强化练
2025-2026学年下学期初中物理人教版(2024)八年级下册
1.一个圆柱形容器的底面积为,内装深度为15cm的盐水,将一个体积为的物块缓慢放入盐水中,当物块浸没在盐水中静止时,测得容器底部对物块的支持力为。已知盐水的密度为。试求:
(1)放入物块之前,盐水对容器底的压强为多少?
(2)放入物块之前,盐水对容器底的压力为多少?
(3)物块静止时,受到盐水的浮力为多少?
(4)物块的重力为多少?
2.如图所示是我国自主研发的水陆两栖车,可以在水中和陆地上行驶。该车在水中以最大速度匀速直线运动时受到水的阻力为,此时车排开水的质量为。取,水的密度为求:
(1)该车在水中时受到的浮力;
(2)该车在水中以最大速度匀速直线行驶时的牵引力;
(3)该车底盘在水下深处时受到的水的压强;
(4)若该车满载时的总重为,静止在水平地面上,对地面的压强为,求车履带与地面接触的总面积。
3.如图所示为“节能小屋”项目化活动为解决山区缺水问题,同学们设计的储水装置图。在桶底钻个出水口,用长方体浮子(质量为0.7kg,底面积为0.01m2)、细绳(长0.5m)和密封片(面积为5×10-4m2)连接成一体。当蓄水量增大到一定水位时,浮子会通过细绳竖直拉起密封片,让部分水从出水口排出,以保证水位不会过高。细绳和密封片的质量和体积均忽略不计。(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)细绳对密封片无拉力时,浮子受到的浮力;
(2)水深0.6m时密封片恰好被拉起,此时密封片受到水的压强;
(3)密封片刚好被拉起时,浮子受到的浮力。
4.肺活量是指一次尽力吸气后,再尽力呼出的气体总量,单位是毫升(mL)。如图是测量肺活量的一种方法,测量前,给一端开口的薄壁圆筒A中充满水,再倒扣在水中,测量时,被测者先尽力吸气,再通过B尽量呼出气体,呼出的气体通过软管进入A内,圆筒A会向上浮起,最终竖直漂浮,筒底浮出水面的高度H=8cm。已知,圆筒A的质量m=600g,横截面积S=200cm2,大气压强p=1.01×105Pa,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)圆筒最终竖直漂浮时受到的浮力。
(2)被测者这次测量出的肺活量。
(3)圆筒最终竖直漂浮时筒内气体的压强。(结果保留三位小数)
5.图为某新型太阳能热水器自动供水装置简化图。圆柱形容器的底面积为250cm2,柱体B是重为9N、底面积为60cm2、高为30cm的圆柱体,且能沿固定杆在竖直方向上自由移动,当注水至一定深度时,柱体B开始上浮,直至顶住压力传感器A,当A受到压力为3N时,进水口自动关闭,注水结束。 ,g=10N/kg,不计柱体B 与杆的摩擦。求:
(1)当容器内水深12cm时,水对容器底部的压强;
(2)柱体B刚要开始上浮时浸入水的深度;
(3)注水结束时,柱体B上升了20cm,水对容器底部的压强。
6.如图甲所示,A为实心正方体物块,B为薄壁圆柱形容器,其底面积为200cm2,容器足够 深,容器内盛有30cm深的水。现使物块A匀速竖直下降,直到静止在容器底部为止,在这段时间内,对物块A的拉力F随时间t变化的关系如图乙所示,不计绳重和阻力,水的密度,g =10N/kg,求:
(1)物块A浸没在水中时,受到的浮力为多少N?
(2)物块A静止在容器底部时,上表面受到水的压强为多少Pa?
7.如图甲所示,一个底面积为薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,内盛有10cm深的水。当把一个质量为1.2kg的实心长方体A用细线悬挂浸入水中后,物体静止时如图乙,此时拉力F为9N。剪断细线,物体下沉到容器底部并浸没在水中(设水均未溢出容器),取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)放入物体前水对容器底部的压强?
(2)容器内液面的高度图乙比图甲高多少?
(3)剪断细线后,容器对桌面的压强与乙图相比增加了多少?
8.如图所示,水平地面上放有一圆柱形容器,容器底面积S=1.5×10-2m2。边长为10cm的正方体物块通过细线与容器底部相连,物块浸没在水中静止时,对细线竖直向上的拉力F=4N,此时容器中水深h=40cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)此时容器内底部的压强;
(2)此时容器底所受水的压力;
(3)此时物块所受的浮力;
(4)剪断细线后,物块静止时浸在水中的体积。
9.如图所示是我国海军096型号战略导弹核潜艇,它作为海下利器,对我国的国防安全有着重要的意义。水舱排空状态的核潜艇重,体积为,海水密度取取。求:
(1)核潜艇水舱排空漂浮在海面上时排开海水的体积是多少?
(2)核潜艇要想潜入水下航行,至少要向水舱加质量为多少的海水?
(3)潜入水下时,核潜艇受到海水的压强是多少?
10.我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇(图甲所示)创造了浮空艇大气科学观测海拔高度超过9000m的世界纪录。“极目一号”Ⅲ型浮空艇在工作时的总体积可达9×103m3,总质量可达2.6×103kg,通过系留缆绳与质量达9×104kg的锚泊车相连,实现驻空观测。该浮空艇在某次大气科学观测工作中,驻留在海拔7000m的高空,示意图如图乙所示,大气密度ρ气与海拔高度H的关系如图丙所示,不计系留缆绳的质量及大气流动对浮空艇的影响,g取10N/kg。求此时:
(1)浮空艇受到的浮力。
(2)锚泊车对水平地面的压力。
11.如图所示是一款自动停止蓄水装置。物体A是边长L为0.1m、重力G为7N的正方体物块,水平放置在圆柱体容器底部。容器上方有一个力传感器,其下表面到容器底部的距离刚好是容器的高度。往容器内注水,当水位达到某深度时,物体A随水位的上升而上升,当水位上升至物体A对力传感器的压力为1N时,自动停止注水。求:
(1)当水位上升至0.06m时,水对容器底部的压强;
(2)当水位上升至0.06m时,物体A受到的浮力大小;
(3)自动停止注水时,物体A露出水面的高度是多少米?
12.如图甲所示,将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的,此时水面到杯底的距离为20cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时,A上表面与水面刚好相平,如图乙所示。(已知,。)
求:
(1)甲图中杯壁上距杯底8cm处的O点受到水的压强;
(2)甲图中物体A受到的浮力;
(3)小球B的体积。
13.底面积为的柱形容器中原装有体积为的水,现在用轻质细线吊一个圆柱体物块A放入容器中静止,如图甲所示,接着从容器底部的出水口K匀速缓慢向外放水,细线对物块A的拉力F随水面下降的高度h之间的关系图像如图乙所示,(,g取)求:
(1)如图甲所示,放入物块A静止后,A物体所受到的浮力为多少?
(2)当细线对该物块的拉力为0.9N时,求水对圆柱体A下表面的压强;
(3)如图丙所示另有一个与甲完全相同的柱形容器中,装有体积为,密度为的另一种液体,将一个与A完全相同的物块竖直缓慢的放入容器丙中,求物块静止后,容器底部受到液体压强是多少?
参考答案
1.(1)1.65×103Pa
(2)66N
(3)1.32N
(4)1.8N
【详解】(1)液体压强公式为 ,其中 ,,
放入物块之前,盐水对容器底的压强为
(2)压力公式为 ,其中 ,底面积
放入物块之前,盐水对容器底的压力
(3)物块浸没时,浮力 ,其中
物块静止时,受到盐水的浮力为
(4)物块静止时受三力平衡:重力 向下,浮力 和支持力 向上。
物块的重力为
2.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)根据阿基米德原理可知,该车在水中漂浮时受到的浮力
(2)车在水中以最大速度匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,该车在水中以最大速度匀速直线行驶时的牵引力等于受到的阻力,即
(3)该车底盘在水下深处时受到的水的压强
(4)由题意可得,该车满载时,静止在水平地面上,
由可知,车履带与地面接触的总面积
3.(1)7N
(2)6×103Pa
(3)10N
【详解】(1)由浮沉条件知道,细绳对密封片无拉力时,浮子漂浮在水面,受到的浮力
(2)水深0.6m时密封片恰好被拉起,此时密封片受到水的压强
(3)根据题意知道,密封片恰好被拉起时的水位高度为0.6m,此时浮子浸入水中的深度
浮子受到的浮力
4.(1)6N
(2)2200mL
(3)
【详解】(1)圆筒的质量
圆筒最终静止漂浮,所受浮力等于其重力,即
(2)浮出的那部分圆筒体积即为肺活量。圆筒横截面积为 S=200 cm2,筒底浮出水面的高度为 H=8 cm,圆筒露出水面部分的体积 V露= S×H=200 cm ×8 cm=1600 cm =1600 mL
圆筒排开水的体积
被测者这次测量出的肺活量
(3)圆筒内外水面高度差
圆筒内空气的压强为
5.(1)1.2×103Pa
(2)15cm
(3)4000Pa
【详解】(1)当容器内水深
水对容器底的压强
(2)柱体B刚要开始上浮时,柱体B刚好漂浮,由物体的漂浮条件可知,此时B受到的浮力
B排开水的体积
B浸入水中的深度
(3)注水结束时,B受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力作用,处于平衡状态, 根据力的平衡条件可得,此时B受到的浮力
此时B排开水的体积
此时B浸入水中的深度
此时容器中水的深度
水对容器底部的压强
6.(1)
(2)
【详解】(1)在空中A受到的拉力等于其重力,由乙图得,在空中A受到的拉力
浸没在水中A受到的拉力F2=15N·
由称重法可知,浸没在水中A受到的浮力
(2)浸没时物体的体积等于排开液体的体积,所以
容器中水的体积
物块A浸没时,容器中水的深度
物块A的边长a=0.1m,物块A上表面所处水的深度h'=0.35m-0.1m=0.25m
物块A上表面受到的压强
7.(1)1000Pa
(2)0.015m
(3)450Pa
【详解】(1)放入物体前容器水的深度为
水对容器底部的压强
(2)物体A受到的浮力
物体A排开水的体积
图乙比甲容器内液面上升的高度
(3)剪断细线后,容器对桌面的压力
剪断细线前,乙图中容器对桌面的压力
剪断细线后,容器对桌面的压力与乙图相比增加量
剪断细线后,容器对桌面的压强与乙图相比增加量
8.(1)4×103Pa
(2)60N
(3)10N
(4)6×10-4m3
【详解】(1)由题意知,容器中水深h=40cm,则容器内底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10-2m=4×103Pa
(2)由题意知,容器底面积S=1.5×10-2m2,则容器底所受水的压力F=pS=4×103Pa×1.5×10-2m2=60N
(3)由题意可知,正方体物块完全浸没在水中,排开水的体积等于正方体物块的体积,即V排=V物=(10cm)3=1000cm3=0.001m3
根据F浮=ρ液V排g可知,此时物块所受的浮力F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N
(4)由题意知,物块浸没在水中静止时,对细线竖直向上的拉力F=4N,则物块的重力为G=F浮-F拉=10N-4N=6N
剪断细线后,物块将处于漂浮状态,受到的浮力等于其重力,即F浮'=G=6N
则物块静止时浸在水中的体积
9.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)核潜艇水舱排空漂浮在海面上时受到的浮力为
由阿基米德原理可知,其排开海水的体积为
(2)核潜艇浸没在海水中时受到的浮力为
因为
所以至少要向水舱加海水的重力为
加海水的质量为
(3)潜入水下时,核潜艇受到海水的压强
10.(1)5.4×104N
(2)8.72×105N
【详解】(1)驻留在海拔7000m的高空,示意图如图乙所示,大气密度为,则浮空艇受到的浮力为
(2)对浮空艇和锚泊车进行受力分析,可得锚泊车对水平地面的压力等于水平面对车的支持力,浮空艇和锚泊车受到重力,水平面对其的支持力,浮力,则
11.(1)600Pa
(2)6N
(3)0.02m
【详解】(1)当水位上升至0.06m时,水对容器底部的压强为。
(2)因为A为边长为L的正方体,所以物体A的底面积为,
当水深时,假设A没有浮起来,物体A排开水的体积为;
物体A受到的浮力为。
因此时的浮力小于物体A的重力,所以假设成立,因此当水位上升至0.06m时,物体A受到的浮力大小为6N。
(3)当水位上升至物体A对力传感器的压力为时,自动停止注水,此时对物体A受力分析可知A受到向下的重力和压力以及向上的浮力,因为静止,受力平衡,所以此时浮力为;
此时物体A浸入水中的体积为;
此时物体A浸入水中的深度为;
物体A露出水面的高度。
12.(1)1200Pa;(2)8N;(3)2.5×10-4m3
【详解】解:(1)杯壁上距杯底8cm处水的深度
h=20cm-8cm=12cm=0.12m
则该处受到的水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)因为A漂浮在水中,所以A受到的浮力
F浮=GA=8N
(3)A排开水的体积
物体A的体积
图乙中A、B共同悬浮:则
F浮A+F浮B=GA+GB
根据F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得
ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB

答:(1)甲图中杯壁上距杯底8cm处的O点受到水的压强是1200Pa;
(2)甲图中物体A受到的浮力是8N;
(3)小球B的体积是2.5×10-4m3。
13.(1)2N
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙知,当水面下降高度时,拉力,此时物块A完全离开水面,拉力等于物块重力;当时,拉力,根据称重法
可得
(2)A的重力,当拉力时,浮力
由,可得
由图乙知,时,水面下降,物块浸入水中深度变化对应排开体积变化。当水面下降
物块刚好完全离开水面,初始浮力
可得
容器底面积,物块A的高度对应的排开体积变化,结合水面下降高度,可得
上表面压力为0时,,物块A下表面受到的压力
根据,水对圆柱体A下表面的压强
(3)物块A的体积
物块A的密度
丙容器中液体密度
所以物块A在液体中漂浮,浮力
可得
放入物块后总体积
液体深度
容器底部受到液体压强
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