第十章 浮力 专题7 浮力的相关计算 2023-2024学年人教版物理八年级下册

专题7 浮力的相关计算 01 称重法 1 如图所示,用弹簧测力计称得盛满水的溢水杯总重为6.0 N,将一鹅卵石用细线系好后测得其重力为1.4 N,将这一鹅卵石浸没在溢水杯后弹簧测力计的示数为0.9 N,若将溢出水后的溢水杯和浸没在水中的鹅卵石一起挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数为F( 水=1.0 103 kg/m3,g取10 N/kg)。则下列说法正确的是( B ) A.图丙中,溢水杯溢到小桶中的水的质量为90 g B.图丙中,浸没在水中的鹅卵石所受浮力为0.5 N C.图丁中,弹簧测力计的示数F应为7.4 N D.鹅卵石的密度为1.56 g/cm3 (第1题图) B 提分班 解析:题图丙中鹅卵石受到的浮力F浮=G石-F拉=1.4 N-0.9 N=0.5 N,根据阿基米德原理,溢水杯溢到小桶中的水的重力G排=F浮=0.5 N,则m水===0.05 kg=50 g,故A不正确,B正确;题图丁中,弹簧测力计的示数F=G总-G排=(6.0 N+1.4 N)-0.5 N=6.9 N,故C不正确;鹅卵石的密度 石==== 水= 1.0 103 kg/m3=2.8 g/cm3,故D不正确。 提分班 2 [2022 江西上饶第一中学期末]图甲是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置,其中A是实心均匀圆柱体物体,用弹簧测力计提着物体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到F与h的关系图像如图乙中实线所示。 (1)物体A重为 3 N; 3 解析:(1)当h=0时,弹簧测力计的示数为3 N,即物体A的重力G=3 N。 (第2题图) 提分班 (2)浸没前,物体A逐渐浸入水的过程中,水对容器底部的压强将 变大 (填“变大”“变小”或“不变”); 解析:(2)浸没前,物体A逐渐浸入水的过程中,容器内水的深度增大,由p= gh知,水对容器底部的压强变大。 (第2题图) 变大 提分班 (3)浸没时,物体A受到水的浮力为 2 N; 解析:(3)由题图乙可知,物体A浸没在水中时弹簧测力计的示数F'=1 N,由称重法知,物体A受到水的浮力F浮 =G-F'=3 N-1 N=2 N。 (第2题图) 2 提分班 (4)小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图乙中虚线所示图像,则该液体密度为 0.8 103 kg/m3。 解析:(4)由题图乙知,物体A浸没在液体中时弹簧测力计的示数F″=1.4 N,物体A受到液体的浮力F浮 '=G-F″=3 N-1.4 N=1.6 N,该液体密度 === 水= 1.0 103 kg/m3=0.8 103 kg/m3。 (第2题图) 0.8 103 提分班 02 压力差法 3 [多选]如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块M悬浮在水中,其上表面与水面平行, 则下列说法中正确的是( BC ) A.M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力 B.M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小 C.M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力 D.M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力 (第3题图) BC 提分班 解析:M上表面与水面平行,根据浮力产生的原因可知,M上、下表面受到水压力的合力大小F合=F浮,M悬浮在水中,则F浮=G,F合=G,故A错误,B正确;M上表面所处的深度较小,根据p= gh可知,M上表面受到水的压强小于M下表面受到水的压强,而上、下表面的面积相同,由F=pS可知,M上表面受到水的压力小于M下表面受到水的压力,所以,M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力不是一对平衡力,故C正确,D错误。故选BC。 提分班 4 如图,浸入液体中的物体恰好悬浮。物体的上表面面积S上小于下表面面积S下,此时物体上、下表面受到液体的压力差为F1;现将物体放置在更深处,物体将 悬浮 (填浮沉状态),物体上、下表面受到液体的压力差为F2,则F1 = (填“>”“<”或“=”)F2。 (第4题图) 悬浮 = 解析:物体悬浮在液体中,说明其密度等于液体的密度,将物体放置在更深处,物体和液体的密度均不变,该物体仍然悬浮。根据F浮= 液V排g知,将物体放置在更深处,液体密度不变,排开液体的体积不变,浮力不变,所以F1=F2。 提分班 5 为了探究浮力产生的原因,翔翔和老师一起制作了一个特别的水槽:水槽分成M、N两部分,M的底部面积为1 000 cm2,N的底部面积为400 cm2,厚度均忽略不计,N的底部高出M底部10 cm,并且在N的底部有一个边长为10 cm的正方形开口,使M、N相连通,如图甲所示;另外还准备了一个棱长等于10 cm的正方体木块。翔翔将木块完全密封在正方形开口上方并使其不下落,然后向N水槽中注水使h1=15 cm,观察到木块没有上浮如图乙所示。