第十章 浮力专题训练　压强和浮力的综合计算 课件 2023-2024学年人教版物理 八年级下册

专题训练　压强和浮力的综合计算 物理 八年级下册 人教版 1．(2021·贺州)如图所示，水平桌面上放有一圆柱形溢水杯，它自重7 N，底面积为300 cm2，溢水口距杯底的高度为12 cm，溢水杯中盛有高为10 cm、质量为3 kg的水。现将一体积为1 000 cm3、质量为2.7 kg的正方体铝块缓慢浸没入水中，不计溢水杯的厚度，g取10 N/kg。求： (1)铝块放入水前，水对溢水杯底部的压强。 (2)铝块浸没在水中受到的浮力。 (3)铝块浸没在水中静止后，溢水杯对水平桌面的压强。 2 2．(2022·娄底)如图甲所示，一个棱长为10 cm、重为9 N的正方体物块M，水平放置在一个方形容器中，M与容器底部不密合。以恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示，当t＝100 s时，物块M在水中处于_________(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态，图乙中a的值为_______cm。(g取10 N/kg) 漂浮 9 5 2.5 0.8×103 解：(1)水对溢水杯底部的压强： p1＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1.0×103 Pa。 (2)因为铝块浸没在水中，V排＝V物＝1 000 cm3＝1×10－3 m3， 铝块浸没在水中受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N。 (3)铝块放入水中后，溢出水的体积：V溢出＝V水＋V铝－V溢水杯＝300 cm2×10 cm＋1 000 cm3－300 cm2×12 cm＝400 cm3＝4×10－4 m3，溢出水的重力：G溢出＝ρ水V溢出g＝1.0×103 kg/m3×4×10－4 m3×10 N/kg＝4 N，溢水杯内水的重力：G水＝m水g＝3 kg×10 N/kg＝30 N，铝块的重力：G铝＝m铝g＝2.7 kg×10 N/kg＝27 N，溢水杯对水平桌面的压力：F＝G杯＋G水＋G铝－G溢出＝7 N＋30 N＋27 N－4 N＝60 N，溢水杯底面积S＝300 cm2＝3×10－2 m2，溢水杯对水平桌面的压强：p2＝ eq \f(F,S) ＝ eq \f(60 N,3×10－2 m2) ＝2 000 Pa。 3．如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯和一个盛水小烧杯，溢水杯底面积是8×10－3 m2，装满水后水深0.1 m，总质量是0.95 kg。把一个木块轻轻放入水中，待木块静止时，从杯中溢出水的质量是0.1 kg。已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： (1)水对溢水杯底的压力。 (2)木块受到的浮力。 (3)溢水杯对桌面的压力。 解：(1)水对溢水杯底的压强：p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1 000 Pa， 水对溢水杯底的压力：F＝pS＝1 000 Pa×8×10－3 m2＝8 N。 (2)由阿基米德原理可得木块所受的浮力： F浮＝G排＝m排g＝m溢g＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N。 因为木块漂浮在水面上，所以F浮＝G排＝G木，所以此时溢水杯对桌面的压力： F＝G＋G木－G排＝G＝mg＝0.95 kg×10 N/kg＝9.5 N。　 4．物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23 cm；物块P重1 N、体积为1.25×10－4 m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)图甲中水对容器底部的压强。 (2)图甲中物块P所受浮力的大小。 (3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于水面，如图乙所示，求此时物块P露出水面的体积。 解：(1)图甲中水的深度：h＝23 cm＝0.23 m，图甲中水对容器底部的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m＝2.3×103 Pa。　 (2)物块P浸没在水中，则物块P排开水的体积：V排＝V＝1.25×10－4 m3，由阿基米德原理可得图甲中物块P所受的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－4 m3＝1.25 N。　 (3)图乙中物块P漂浮于水面，由漂浮条件可知，此时物块P所受的浮力：F浮′＝G＝1 N，由F浮＝ρ水gV排可得此时物块P排开水的体积：V排′＝ eq \f(F′浮,ρ水g) ＝ eq \f(1 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg) ＝1×10－4 m3，则物块P露出水面的体积：V露＝V－V排′＝1.25×10－4 m3－1×10－4 m3＝2.5×10－5 m3。 5．(2021·内蒙古)如图甲所示，底面积S为