9.3　研究物体的浮沉条件 第3课时　浮沉条件的计算专题课时训练2023-2024学年沪粤版八年级物理下册

第九章　浮力与升力 9.3 研究物体的浮沉条件 第3课时　浮沉条件的计算专题 课时训练 沪粤版八年级下 知识点⁠ ⁠ 运用“力的平衡”解浮力问题 1.[2023·德阳一模]夏天，一市民在自贡釜溪河游泳时捡到一个质量为1.25 kg的鹅卵石，已知鹅卵石的密度ρ石＝2.5×103 kg/m3，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。当该市民用手将鹅卵石置于水面下0.5 m深处静止不动时，求： （1）此时鹅卵石受到的水的压强。 解：（1）水对鹅卵石的压强p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m＝5×103 Pa。 （2）此时鹅卵石受到的浮力大小。 解：（2）鹅卵石排开水的体积 V排＝V石＝＝＝5×10－4 m3，鹅卵石受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－4 m3＝5 N。 （3）此时鹅卵石受到的手的支持力。 解：（3）鹅卵石的重力G＝mg＝1.25 kg×10 N/kg＝12.5 N，鹅卵石受到的手的支持力F＝G－F浮＝12.5 N－5 N＝7.5 N。 知识点⁠ ⁠ 运用“阿基米德原理”解浮力问题 2.如图所示，一棱长为10 cm的正方体实心物块漂浮于足够高、底面积为0.02 m2的盛有足量水的圆柱形容器中，有体积露出水面，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，求： 解：（1）物块排开水的体积V排＝V＝L3＝×（0.1 m）3＝8×10－4 m3，物块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10－4 m3＝8 N。 （1）物块受到的浮力。 （2）物块的密度。 解：（2）因物块漂浮，故物块的重力G＝F浮＝8 N， 物块的质量m＝＝＝0.8 kg， 故物块的密度 ρ＝＝＝0.8×103 kg/m3。 3.一实心木块（不吸水）重8.5 N，将木块挂在弹簧测力计下，并把木块的一半浸入水中，弹簧测力计的示数是3.5 N。请回答下列问题：（水的密度是1.0×103 kg/m3，煤油的密度是0.8×103 kg/m3） （1）木块的一半浸入水中时受到的浮力是多少？ 解：（1）木块的一半浸入水中时受到的浮力 F浮＝G－F示＝8.5 N－3.5 N＝5 N。 （2）木块的密度是多少？ 解：（2）根据阿基米德原理可得，木块的体积V木＝2V排水＝2×＝2×＝1×10－3 m3，木块的密度ρ木＝＝＝＝0.85×103 kg/m3。 （3）如果将这个木块放入煤油中，所受的浮力是多大？木块是上浮还是下沉？ 解：（3）木块浸没在煤油中受到的浮力F浮'＝ρ煤油V排煤油g＝ρ煤油V木g＝0.8×103 kg/m3×1×10－3 m3×10 N/kg＝8 N，因为F浮'＜G，所以木块在煤油中下沉，受到的浮力为8 N。 4.[2022·兰州]一个质量为1 kg且质地均匀的长方体物块，底面是棱长为10 cm的正方形。（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 解：（1）物块漂浮在水面上时，受到的浮力等于物块的重力，即F浮＝G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N。 （1）物块漂浮在水面上时，浸在水中的体积占物块总体积的，此时物块所受到的浮力是多大？ （2）用手缓慢下压物块，如图所示，当物块下表面所处的深度为0.09 m时，物块下表面受到水的压强是多少？ 解：（2）当物块下表面所处的深度为0.09 m时，物块下表面受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.09 m＝900 Pa。 解：（3）物块漂浮在水面上时，排开水的体积V排＝＝＝10－3 m3，物块的体积V＝V排＝×10－3 m3＝1.25×10－3 m3，当物块上表面与水面刚好相平时，受到的浮力F浮'＝ρ水gV排'＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－3 m3＝12.5 N，当物块上表面与水面刚好相平时需要施加的压力F＝F浮'－G＝12.5 N－10 N＝2.5 N。 （3）继续用手缓慢下压物块，当物块上表面与水面刚好相平时，需要施加压力是多大？ 5.如图所示，用不可伸长的细绳悬挂一个正方体物体，物体静止在水面上，有总体积的露出水面，已知物体的密度为0.8×103 kg/m3，物体棱长为0.1 m，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： （1）物体静止时，细绳的拉力。 解：（1）物体的体积 V物＝（0.1 m）3＝1×10－3 m3， 物体的质量 m物＝ρ物V物＝0.8×103 kg/m3×1×10－3 m3＝0.8 kg， 物体的重力G物＝m物g＝0.8 kg×10 N/kg＝8 N， 物体此时排开水的体积 V排＝V物＝×1×10－3 m3＝7.5×10－