内容正文:
专题七 压强、浮力的综合计算
物理 八年级下册 人教版
原创新课堂
类型一 上拉型
1.如图所示,某正方体物体重20 N,用绳子拉着浸没在水中,上表面受到水向下的压力为15 N,下表面受到水向上的压力为24 N,请计算:
(1)物体上、下表面受到水的压力差为 ____ N,左右表面的压力差为 ____ N。
(2)此时物体受到的浮力大小。
(3)此时绳子对物体的拉力。
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0
2.某同学把一石块用细绳悬挂在弹簧测力计的挂钩上,在空气中称时弹簧测力计的示数是4 N,把石块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数是2.9 N。(石块的密度为4×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)石块逐渐浸入某液体中直至浸没,烧杯底受到液体压强 ______,受到液体的压力 ______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)石块浸没在液体中时受到的浮力。
(3)液体的密度。
变大
变大
类型二 下压型
3.(2022·平顶山期末)如图所示,小明将一个体积为120 cm3,密度为0.95×103 kg/m3的橘子放在水中,处于漂浮状态,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)橘子在水中受到的浮力。
(2)橘子浸入水中的体积。
(3)若想将其刚好压至浸没,需要至少在橘子上方施加多大
的力。
类型三 下拽型
4.(2022·漯河期末)把体积为500 cm3、重为4 N的小球A用细线拴着放入盛水的容器中,如图所示,静止时水深0.4 m。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)容器底受到水的压强是多少?
(2)小球A的密度是多少?
(3)此时小球A受到的浮力是多少?
(4)若剪断细线,小球最终静止时受到的浮力是多大?
5.(2022·开封期末)如图1,重2 N的杯子装有重10 N的金属块,它们整体漂浮在水面。已知:ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)若把杯与金属块看作一个整体,用“·”表示。在图2中画出它的受力示意图。
(2)计算:此整体受到的浮力和它排开水的体积。
(3)如图3所示,若把金属块用细线悬挂在杯底(忽略细线的体积和质量),杯子静止时仍露出水面,与图1相比,水面位置 _____ (选填“上升”“不变”或“下降”)。
不变
类型四 图象类
6.(2022·郑州期末)如图甲所示,是打捞船上的电动机和缆绳从河中竖直打捞一重物的示意图,图乙是此过程中作用在重物上的拉力F随时间变化的图象。已知打捞船的质量为10 t,忽略水的阻力,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)重物的质量。
(2)重物的体积。
(3)将重物打捞上船后,打
捞船受到的浮力。
类型五 综合应用类
7.(2022·新乡期末)小佳在爸爸陪同下在游泳池学习游泳,为了安全,他用双臂把一块浮板压入水中,如图所示,借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知泡沫浮板的质量是0.3 kg,体积为3×10-3 m3。(ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)当他从游泳池浅处走向深处时,感受到腹部的压迫
感越来越大,这是因为 ____________________________
(填物理原理)。
(2)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力有多
大?
液体压强随深度的增加而增大
(3)为确保儿童游泳时的安全,使用该浮板的儿童至少需要把头部露出水面,若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一,儿童的密度取1.0×103 kg/m3,则使用该浮板的儿童体重不能超过多少kg?
浮力的综合计算是力学中的重点知识,计算浮力最常用的是以下三种方法:
1.称重法:F浮=G-F,用弹簧测力计分别测出物体在空气中的重力和对液体中的物体的拉力,两次的示数之差即为物体受到的浮力,其中G为物体在空气中时弹簧测力计的示数,F为物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。
2.阿基米德原理法:浸在液体里的物体所受的浮力大小等于被物体排开液体所受的重力,即F浮=G排=ρ液V排g。
3.平衡法:F浮=G物,当物体浸在液体中时,如果处于悬浮或漂浮状态,物体所受的浮力大小等于物体自身的重力。
解:(2)物体受到的浮力:F浮=ΔF=9 N
(3)由于正方体物体浸没在水中处于静止状态,根据受力平衡,合力为零可知,拉力:F=G-F浮=20 N-9 N=11 N
解:(2)石块受到的浮力:F浮=G石块-F拉=4 N-2.9 N=1.1 N
(3)石块的体积:V石块= eq \f(m石块,ρ石块) = eq \f(G石块,ρ石块·g) = eq \f(4 N,4×103 kg/m3×10 N/kg) =1×10-4 m3,液体的密度:ρ液= eq \f(F浮,V石块·g) = eq \f(1.1 N,1×10-4 m3×1