第10章 专题训练七 浮力与压强的综合计算-【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）

专题训练七浮力与压强的综合计算 1.(2022·铜仁)如图所示，将边长为20cm的 正方体放入水中，正方体浸入水中的深度为 10cm,已知水的密度为1×103kg/m3,g= 10N/kg。求： (1)水对正方体下表面的压强； (2)正方体受到的浮力； (3)正方体的密度。 3.(2023·呼和浩特)如图所示，盛水的薄壁容器 静置在水平桌面上。容器重为0.9N,底面积 为8×10-3m,容器中水重为6N,水面距容器 底的距离为0.08m。现将物体A放入水中， 静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质 量为0.09kg,体积为1.5×10m3(p水=1.0 ×103kg/m3)。求： (1)物体A未放入水中时，水对容器底的 压强； (2)物体A在水中静止时，容器对桌面的 压强： (3)物体A在水中静止时，受到浮力的大小。 2.如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯，底 0.08m 面积是8×103m2,装满水后水深0.2m,总 质量是1.75kg。把一个木块（不吸水）轻轻 放入水中，待木块静止时，从杯中溢出水的质 量是0.1kg。求：（水的密度p=1.0×10 kg/m3,g取10N/kg) (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。 65 八年级物理·下册 4.(2023·枣庄)用弹簧测力计挂着一个长方体 5.(2022·呼和浩特)浮筒法，是海洋沉船打捞 金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的 技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海 圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未 水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若 溢出)，如图甲所示。通过实验得出金属块下 干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排出筒 表面浸入水中的深度h与其排开水的体积 内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已 V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量 知，每个浮筒质量为4.8×10kg,体积为160 为0.4kg,容器的底面积与金属块的底面积 m3,海水密度为1.03×103kg/m3。求： 之比为5：1，p水=1.0×103kg/m3,g取10 (1)每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部 N/kg。求： 排出后，受到的浮力大小和产生的上举力 (1)金属块所受的重力： 大小： (2)金属块的下表面浸入水中的深度为2cm (2)若沉船在海平面下方200m处，海平面大 时，弹簧测力计的示数； 气压为1.0×105Pa,浮筒排出海水时，充 (3)金属块刚浸没时，金属块底部受到水的 气压强的最小值： 压强； (3)若沉船需要受到向上4.1×10？N的上举 (4)金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水 力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与 对容器底部的压强增加了多少。 沉船固定。(g=10N/kg) a/em' 70 60 50 40 30 012345678hcm 助学助教优质高数66的浮力F浮=3N;(2)图乙中木块排开水的体积V排= F 0水8 1X10kgmX10N7m=3X10'm,由题意可知，V=(1-号)V,则 3N =5×3×104m2=5×104m;(3)木块的质量m=G g 3N=.3kg木块密度p-8n06X108m:0 10 N/kg 图丙中木块浸没时受到的浮力F浮1一P水gV排1=1×103kg/m3×10N/kg×5 ×104m3=5N,此时木块受平衡力，则有F=F浮1-G=5N-3N=2N。 5.解：(1)金属块浸没在水中，V排=V金=1×10-4m3,金属块受到的浮力 为：F浮=p水V排g=1.0×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N;(2)若 将此时测力计指针所指刻度标为1.0×103kg/m3,这条刻度线的刻度值是： F示=G金-F浮=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示'=G金=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示”= G金一F浮”=0N,则F浮”=G金=4N,此时液体的密度：P液=F浮”/gV排=4N ÷(10N/kg×1×10-4m3)=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=10cm=0.1m,水对正方体下表面的 压强：p=pgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;(2)正方体的 排开的水的体积：V排=Sh=(20cm)2×10cm=4000cm3=4×10-3m3,正 方体受到的浮力：F浮=p*gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×103m3= 40N;(3)正方体漂浮在水面上，浮力等于重力，所以重力为：G=F浮=40 =n正=_G 40N N。pE-是g=10NkgX0.2m=0.5X10kg/m。2.解： (1)水对溢水杯底的压强：p=pgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m= 2000Pa,由p=F/S可得水对溢水杯底的压力：F=pS=2000Pa×8×10-3 m=16N;(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滥g=0.1kg×10N/kg=1N;(3)因为木块漂浮在水面上，所以F= G推=G本，所以此时溢水杯对桌面的压力：F=G十G本一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：p=p*gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;(2)物体A 的重力：GA=Ag=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水十GA=0.9N+6N+0.9N=7.8N,容器对桌 面的压强：p'=F/S=7.8N÷(8×10-3m)=975Pa;(3)物体A的密度： pa=ma/VA=0.09kg÷(1.5×10-4m3)=0.6X103kg/m3,由pA<p水可知， 物体A在水中静止时处于漂浮状态，则它受到的浮力：F浮=GA=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= 4N;(2)由题图乙可知，当h=2cm时，金属块排开水的体积V排=20cm =20×106m3,根据阿基米德原理可知，此时金属块受到的浮力为：F浮=P冰 gV#=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N;弹簧测力计的示 数为：F拉=G-F浮=4N-0.2N=3.8N;(3)由题图乙可知，当h=5cm 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水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa;(4)金 面积为S二挂=m=10cm:容器的底面积为：S 5 cm ×10cm2=50cm2;增加的压力等于水对金属块的浮力，则：△F=F浮′=P水 ghV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-sm3=0.5N;水对容器底部增 加的压强为：d=-018Nm =100Pa。5.解：(1)浮筒浸没时，每 个浮筒受到的浮力：F浮=p海水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×160m =1.648×105N,每个浮筒的重力：G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8× 101N,每个浮筒能产生的上举力：F举=F浮一G=1.648×10N-4.8×10 N=1.6×10N:(2)海平面下方200m处海水的压强：p海水=P海水gh=1. 03×103kg/m3×10N/kg×200m=2.06×10°Pa,浮简排出海水时，充气压 强的最小值：p最小=p海水+p,=2.06×10Pa+1.0×105Pa=2.16×10°Pa。 —181 (3)因为需要4.1×10N的举力，所以需要浮简的个数”一F F 4.1X10N≈25.6，.至少需要26个浮简。 1.6×10°N 第十章学科素养整合与提升 知识网络构建 向上竖直向上压力差F浮=F向上一F向下F浮>GP液>P物F浮=G P液>P物F浮=GP液=p物F浮<GP液<ρ物物体排开液体的重力 F浮=G排=P城gV排液体密度浸在液体中的体积F浮=G一FF浮= F向上一F向下F=G排=P微gV推F深=G排水量自身重力漂浮 核心素养解读 [应用示例1]答：(1)由题意可知，当半潜船装载货物时，船楼建筑仍露出海 面，根据物体的浮沉状态可知，半潜船装载货物时处于漂浮状态；(2)半潜船 在海中受到浮力、自身重力和货物的重力作用，因保持甲板浮出海面高度相 同，即V排相同，根据阿基米德原理可知，半潜船受到的浮力不变，若装载质 量更大的货物，由物体的平衡条件可知，需要减轻自身的重力，故需要从压 载水舱排出更多海水。[应用示例2](1)4(2)溢水杯未注满水(3)1 (4)1(5)等于[应用示例3](1)0.5(2)无关(3)物体排开液体的体积 液体密度 (4)5×10-5 4×103 [应用示例4](1) 初始 水位线 5h2 斗 (2)沙粒(3)变大 图 5h2-九P* 甲 ) 第十章中考热点专练 1.22.5×1032.不变变大3.0.5不变4.0.815.1.2×108 1.2×106.变小3×1087.B8.D9.D10.D11.B12.D 13.=13.6 第十一章功和机械能 第1节功 知识储备 1.对物体做了功2.作用在物体上的力物体在这个力的方向上移动的距 离3.力与物体在力的方向上移动的距离的乘积W=F、焦耳焦J 基础练 1.B2.C3.C4.B5.15006.解：泥土的质量：m=pV=1.5×10 kg/m3×0.8m3=1.2×103kg;泥土的重力：G=mg=1.2×103kg×10N/ kg=1.2×10N;挖掘机对泥土所做的功：W=Gh=1.2×104N×3m=3.6 ×10J。7.C8.C9.等于等于10.相同150011.相等不做 12.B 第2节功率 知识储备 1.做功快慢运动的快慢2.功与做功所用时间之比3.瓦特瓦W .W Fs kw10314.7t Fu反比 基础练 1.C2.4002015030F1F2不一定3.5002504.解：(1)小 明所受的重力为G=ng=60kg×10N/kg=600N;(2)完成一个引体向 上克服重力做的功W=Gh=600N×0.5m=300J:(3)30s内克服重力 做的功W急=10×300J=3000J,30s内克服重力做功的功率P=W意/t= 3000J÷30s=100W。5.A6.B7.54728.(1)<>(2)0.3 0.109.【变式题1】30001.08×108【变式题2】3001510.解：(1) 由题知，在0~10s内汽车通过的路程s=80m,则在0~10s内汽车的平均 速度：v=s/t=80m/10s=8m/s;(2)由图可知，10s后汽车做匀速直线运 动，速度v=15m/s,此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相 等，则牵引力F=f=4000N,汽车行驶时的功率为：P=W/t=Fs/t=Fu= 4000N×15m/s=6×10W;(3)因为汽车的功率不变，所以在0~10s内 -182