第十章 压强和浮力－－浮力的综合训练 --2023-2024学年苏科版物理八年级下学期

第十章 压强和浮力 －－浮力的综合训练 第十章 压强和浮力 [2023·扬州]一个奖牌挂在弹簧测力计下，示数为 1.8 N．当奖牌浸没在水中时，弹簧测力计的示数为 1.6 N．已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求： 1 2 (1)奖牌的质量． 3 (2)奖牌的体积． 4 用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至浸没(水未溢出)，如图甲所示．通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其 排开水的体积V排的关系， 如图乙所示． 2 已知金属块的质量为0.4 kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5∶1，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取 10 N/kg.求： (1)金属块所受的重力． 【解】金属块受到的重力G＝mg＝ 0.4 kg×10 N/kg＝4 N. (2)金属块的下表面浸入水中的深度为2 cm时，弹簧测力计的示数． 【解】由图乙知当h＝2 cm时，金属块排开水的体积 V排＝20 cm3＝2×10－5 m3， 此时金属块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－5 m3＝0.2 N， 弹簧测力计的示数F拉＝G－F浮＝4 N－0.2 N＝3.8 N. (3)金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强． 【解】由图乙知当h＝5 cm时，金属块刚好浸没，则金属块的高度为5 cm， 此时金属块底部受到水的压强p＝ρ水gh＝ 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－2 m＝500 Pa. (4)金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少． 如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200 N，水深为0.5 m，木块的体积为 4 dm3，木块的密度ρ木＝0.6×103 kg/m3，水的密度 ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，求： 3 (1)水对容器底面的压强是多少？ 【解】水对容器底面的压强p＝ρ水gh＝ 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m＝5 000 Pa. (2)木块受到的浮力是多大？ 【解】木块浸没，V排＝V木＝4 dm3＝4×10－3m3， 木块受到水的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×4×10－3 m3＝40 N. (3)若细线断了，最终木块将会怎么样？此时木块受到的浮力是多大？ 【解】木块的重力G木＝m木g＝ρ木V木g＝ 0.6×103 kg/m3×4×10－3m3×10 N/kg＝24 N， 若细线断了，因为F浮＞G木，木块将上浮，最终木块漂浮在水面上，此时木块所受的浮力F浮′＝G木＝24 N. [2023·福建]小华利用氦气球与探空仪了解空气状况．如图甲所示，质量为0.4 kg的探空仪静止在水平桌面上，与桌面接触面积为0.02 m2. 4 在室内测试时，将探空仪固定在充有氦气的气球上，释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中，如图乙所示．已知球壳的质量为0.23 kg，球内氦气的 密度为0.17 kg/m3，室内空气的密度为 1.22 kg/m3，g取10 N/kg.求： (1)探空仪所受的重力． 【解】探空仪的重力G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N. (2)探空仪对水平桌面的压强． (3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时，不计探空仪的体积和球壳的厚度). 如图所示，当乒乓球从水里上浮到水面上，乒乓球在A位置时受到的浮力为FA，水对杯底的压强为pA；在B位置时受到的浮力为FB，水对杯底的压强为pB，则它们的大小关系是(　　) A．FA＝FB，pA＝pB B．FA＜FB，pA＜pB C．FA＞FB，pA＞pB D．FA＞FB，pA＝pB 5 【点拨】 由题图知，在A位置时乒乓球浸没在水中，有 V排A＝V球；在B位置时乒乓球漂浮在水中，有V排B＜V球，则V排A＞V排B，由公式F浮＝ρ水V排g可知乒乓球受到的浮力FA＞FB.由于乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上，乒乓球排开水的体积减小，则水面下降，由公式p＝ρ水gh可知水对杯底的压强pA＞pB. 【答案】C [苏州一模]小明将电子秤放在水平桌面上并调零，然后将溢水杯放到电子秤上，按实验操作规范将溢水杯中装满水，再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中，如图所示，铝块始终不与溢水杯接触． 6 24 则下列四个选项中，判断正确的是(　　) A．铝块缓慢浸入水中的过程中，电子秤示数基本不变 B．铅块浸没在水中静止时，绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力 C．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯杯底的压强变大 D．铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比，水对溢水杯杯底的压力变小 25 【点拨】 由于溢水杯中装满水，