第10章 专题训练六 浮力的综合计算-【名师学案】2023-2024学年八年级下册物理分层进阶学习法（人教版）

专题训练六浮力的综合计算 1.如图所示，把重为34N的合金块放入水平放 置的装水的容器中。合金块沉到容器底，静 止时对容器底的压力为24N。求：（P水银= 13.6×103kg/m3) (1)合金块受到的浮力： (2)合金块的体积。 3.如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水。 弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩， 将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过 程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底面 距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g =10N/kg)求： (1)花岗岩未露出水面前所受浮力大小； (2)花岗岩的密度。 FIN 56--------- 3.6 2.在“抗洪抢险”中，几位同学找到了一张总体 积为0.2m3的质量分布均匀的长方体塑料 h/cm 泡沫床垫，将其放入水中时，床垫有1/5体积 浸没在水中，求： (1)此时床垫受到浮力多大？ (2)床垫的密度是多少？ (3)若被救的人平均质量为50kg,要保证安 全，该床垫一次最多能承载多少个人？ 63 八年级物理·下册 4.(2023·宜宾)如图甲，用轻质细线将一不吸 5.(2023·赤峰)小亮同学在测量浮 水的木块悬挂在弹簧测力计下，静止时测力 力时发现：金属块浸没在密度不同 计读数为3N:如图乙，将该木块静置于平放 的液体中，测力计示数不同。于 的盛水容器中，木块有2/5的体积露出水面； 是，他用测力计和重为4N、体积为 如图丙，用竖直向下的力F压该木块时，木块 1×10-4m3的金属块，组装成密度 刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为 计，将金属块浸没在不同液体中静 1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求： 止，来探究液体密度与测力计示数的对应 (1)图乙中木块所受的浮力大小： 关系。 (2)木块的体积： (1)如图所示，金属块浸没在水中静止，受到 (3)木块的密度； 的浮力是多少？ (4)图丙中F的大小。 (2)若将此时测力计指针所指刻度标为1.0× 103kg/m,这条刻度线的刻度值是多 少N? (3)该液体密度计的0kg/m3刻度标在 N处。这个液体密度计所能测量的液体 密度值不能超过 kg/m3。（g取 甲 丙 10N/kg,p水=1.0X103kg/m3) 助学助教优质高数640.9kg-1.5×10{kg/m{; (4)由图知圆柱体下降高度为4cm时,下 表面接触水面,下降高度为8cm时,圆柱体刚好浸没水中,不考虑液面变化 此时圆柱体下表面所处的深度:h=8cm-4cm=4cm=0.04m,则下表面 受到水的压强:=o* gh=1.0x10*kg/m3x10N/kgx0.04m=400 Pa。 第3节 物体的浮沉条件及应用 第1课时 物体的浮沉条件 知识储备 1.浮力⊙ 重力 2.(1)(2)= (3)_3.= 基础练 1.8 上浮 减小 5 2.D3.大于 变大 不变 4.上浮 0.2 5.> <<6.漂浮 过4 7.B 8.A 9.D 10.10 等于 等于 11.30 0.75×10{}12.小 下沉 13.7 14.上浮 解:当物体静止后,漂浮在水 $面上,则F=G= t*$Vg=0. 8t10{ kg/m$ 2t10-$m^t 10N/kg$=1$ $$$ 1.6N --1.610-m。V-V-Vt p*g 1.0×10*kg/mx10N/kg -$ 00x10-m3-1.6x10-m-0.410-m=4t10-m。$ 15.77 海水 上升大于 # 第2课时 物体浮沉条件的应用 知识储备 1.(2)自身重力(3)小于 2.等于 不同 基础练 1.(1)8×10{}8×10 不变 上浮 (2)减小 7×10 2.变大 不变 上浮 变小 不变 3.D 4.小于 减小 不变 5.C 6.D 7.C 8.D 9.C 10.B 11.B 12.竖直 0.9×10{① 专题训练五 浮力大小(浮沉状态)的判断 1.A 2.A 3. B 4.AB 5.B 6. 7.D 8.D 9.A 10. B 11. B 12.A 专题训练六 浮力的综合计算 1.解:(1)由题意可知,合金块的重力G一34N,合金块沉到容器底,静止时对 容器底的压力为24N,由力的作用是相互的可知,合金块受到的支持力为 F。一24N,合金块处于静止状态,受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下 的重力,由力的平衡条件可知,合金块受到的浮力为F=G一-F=34N- 24 N-10N;(2)合金块排开水的体积为V=F/p*g=10N-(1.0× 1$0{*}kg/m}x10N/kg)=1×10-m3},因为合金块浸没在水中,所以合金块的 体积为V-V-1×10-③m。 $0.2m{}-0. 04m③},床垫受到的浮力:F=p* gV排-1000 kg/mx10$ N/kg×0.04m3-400N; (2)床垫漂浮,其受到的浮力等于重力,则床垫 重:G=mg=mx10 N/kg=F=400N,床垫的质量:m=40kg,床垫的密$$ 度:_- F= gV=p gV-1000kg/mx10N/kgx0.2m3-2000N,床垫 次能承载人数:一G_ 2000N-400N -3.2,要保证安全,该床垫一 G 50 kg×10N/kg 次最多能承载3人。 3.解;(1)由图乙知,花岗岩在未露出水面前弹篝测力 计的示数:F.=3.6N,花岗岩露出水面后弹策测力计的拉力F。=5.6N,则 花岗岩的重力;G一F。一5.6N,根据称重法,花岗岩在未露出水面前所受水 的浮力:F=G-F =5.6N-3.6N-2N;(2)因物体浸没时排开液体的 体积和自身的体积相等,所以,根据浮力公式Fo一oVg得,花岗岩的体 积:V=V=Fs/$*g=2N(1.0$10* kg/m$10N/kg)=2$10m3$$ 由G-mg可得花岗岩的质量:m=G/g=5.6N-10N/kg=0.56kg,则花 岗岩的密度:-m/V-0.56kg-(2×10m})-2.8x10{}kg/m。 4.解: (1)由图甲可知,木块的重力G一3N;图乙中木块为漂浮状态,所以木块受到 -180 F浮 的浮力F=3N; (2)图乙中木块排开水的体积V= g 3N 1×103kg/m3x10N/m g 3N _.3kg,木块密度 m_0.3kg 10 N/kg $$ 10m=0.6× 10{译 g/^{}(4) 图丙中木块浸没时受到的浮力F1=gVt=110kg/m}x10N/k$ $ $10-4m3}=5N,此时木块受平衡力,则有F=F.-G=5N-3N-2N。$ 5.解:(1)金属块浸没在水中,V=V。=1x10m3,金属块受到的浮力 为:F=pVg-1.0×10*kg/m110-*mx10N/kg-1N;(2)若$$ 将此时测力计指针所指刻度标为1.0×10{}kg/m3,这条刻度线的刻度值是; F=G -F=4N-1N=3N;(3)当该液体密度计的示数为0kg/m 时,金属块应未浸入液体中,则这条刻度线的刻度值为F'-G一4N;当金 属块浸没在液体中测力计的示数为0时,所测量液体密度最大,此时F-” G-F"=0N,则F"=G=4N,此时液体的密度:$=F”/gV排=4N$$ -(10N/kg×1x10-*m③)-4×10③kg/m3。 专题训练七 浮力与压强的综合计算 1.解:(1)正方体浸入水中的深度为h一10cm=0.1m,水对正方体下表面的 压强;p=ogh=1x10}kg/m}10N/kg×0.1m=1000 Pa;(2)正方体的 排开的水的体积:V=Sh=(20cm){}x10cm=4000cm}=4t10-③m^{,正$$ 方体受到的浮力:F=p*gV=1x10③}kg/m3x10N/kgx4×10-m3=$ 40N;(3)正方体漂浮在水面上,浮力等于重力,所以重力为:G一F=40 40 N N。正一 2.解: (1)水对溢水杯底的压强:=pgh=1.0x10{}kg/m^{③}x10N/kgx0.2m$$ 2000 Pa,由=F/S可得水对溢水杯底的压力:F-S-2000Pax8x10-3 m{}=16N;(2)由阿基米德原理可得木块所受的浮力:F=G=m排g= mg=0.1kgx10N/kg=1N;(3)因为木块漂浮在水面上,所以F= $G=$G,所以此时溢水杯对桌面的压力:F=G+$G -$G =$G=mg=$1.75 kg×10N/kg=17.5N。 3.解:(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压 强:=* gh-1.0x103kg/m10 N/kg×0.08m=800 Pa;(2)物体A 的重力:G.=mag=0.09kg×10N/kg=0.9N,物体A在水中静止时,容器 对桌面的压力:F=G+G +G.=0.9N+6N+0.9N-7.8N,容器对桌$$ 面的压强:'=F/S-7.8N-(8x10-m{})=975Pa;(3)物体A的密度; $a=mA/V=0.09 kg(1.5x10-m③*})=0.6x10*kg/m3,由$A<可知,$ 物体A在水中静止时处于漂浮状态,则它受到的浮力:F-G =0.9N。 4.解:(1)由题意可得,金属块受到的重力为:G=mg-0.4kg×10N/kg 4 N;(2)由题图乙可知,当h-2cm时,金属块排开水的体积V一20cm -20×10-。m{③},根据阿基米德原理可知,此时金属块受到的浮力为:F-$k gV=1.010kg/m3x10N/kg×20x10-*m}-0.2N;弹测力计的示$ 数为:F=G-F-4N-0.2N-3.8N;(3)由题图乙可知,当h=5 m$ 时,金属块刚好浸没,即金属块的高度为5cm,此时金属块底部受到水的压 强为:p=p*gh=1.0x10kg/m3x10N/kgx5x10-*m=500 Pa; (4)金 50 cm{}-10 cm^{};容器的底面积为:S-5S=5 / 5cm ×10 cm{}一50cm^{②};增加的压力等于水对金属块的浮力,则:AF-F'-p g$V=1.0x10{}kg/m}x10N/kg×50x10-*m{}=0.5N;水对容器底部增$ AE 加的压强为:△)一 0.5N 550×10m{ 5.解:(1)浮简浸没时,每 个浮简受到的浮力:Fs=$海水8V=1.03×10{}kg/m{}x10N/kgx160m^③}$ -1.648x10{N,每个浮筒的重力:G-mg=4.8X103kgx10N/kg=4.8$ 10 N,每个浮简能产生的上举力:F=F-G=1.648×10{N-4.8x10 N-1.6X10N; (2)海平面下方200m处海水的压强:海水=p海gh-1. 0310{}kg/m}x10N/kg×200m=2.06x10{}Pa,浮筒排出海水时,充气压 强的最小值:p最小=海 +。=2.06×10{Pa+1.0t10{Pa=2.16×10{Pa。 -181