第九章 浮力与升力【计算题专训】 2023-2024学年沪粤版物理八年级下册

物理（沪粤）| 八年级（下）同步练习 第九章 浮力与升力 【计算题专训】 常用的浮力计算方法有如下几种： ①压力差法——F浮 = F向上 - F向下 ②称重法——F浮 = G物 - F拉 ③阿基米德原理——F浮 = G排 =ρ液gV排 ④平衡法——F浮 = G物 = G排 =ρ液gV排 ①压力差法——F浮 = F向上 - F向下 1．一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为5N，底部受到水的压力为13N。你认为这个物体受到水的浮力为多大？ 2．如图，将一块木块放入水中后静止，已知木块的下表面到水面的距离是10cm，木块的下表面面积是0.04m2。（ρ水＝1×103kg/m3）求： （1）木块下表面受到的压强； （2）木块下表面受到的压力； （3）木块受到的浮力。 3．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在水中，上表面受到水的压力F1为5N，下表面受到水的压力F2为15N，两侧受到水的压力相等。求： （1）正方体受到的浮力； （2）正方体下表面受到水的压强。 ②称重法——F浮 = G物 - F拉 4．如图所示，将长方体物块A完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18N和23N，则物块A的质量是多少kg？（g＝10N/kg） 5．如图甲所示，用弹簧测力计挂一长方体金属块逐渐浸入底面积为40cm2圆柱形盛水的容器中，图乙是这个过程中弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况，整个过程没有水溢出。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）。 求：（1）金属块的重力； （2）金属块浸没在水中时受到的浮力； （3）金属块的密度； （4）金属块浸没以后，水对容器底部增加的压强。 6．如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其底面积为0.01m2，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与花岗岩下底与容器底部的距离h的关系如图乙所示，g取10N/kg，求： （1）花岗岩未露出水面前所受水的浮力； （2）花岗岩的密度； （3）从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。 7．一个质量是1.3kg、底面积是2×10﹣2m2的鱼缸放在水平桌面中央，内盛有0.1m深的水，水的质量是2.5kg，将一物体挂在弹簧测力计上，测力计示数为5N，将物体浸入水中某一位置保持静止（如图，水未溢出），测力计示数变为3N。（）则： （1）放入物体前，水对鱼缸底部的压力为多少？ （2）物体受到的浮力为多少？ （3）鱼缸对桌面的压强多大？ ③阿基米德原理——F浮 = G排 =ρ液gV排 8．一块重是100N的金属块浸没在装满水的溢水杯中，从溢水杯中溢出的水的重力是30N．求金属块受到的浮力是多大？ 9．如图所示，将质量为0.06kg的小球轻轻放入装满水的溢水杯中，溢出0.05kg的水（g取10N/kg，）。求： （1）小球受到的浮力； （2）小球排开液体的体积。 10．体积为3×10﹣4m3的金属块浸没在水中，（g取10N/kg）求： （1）该金属块排开水的体积V排； （2）该金属块受到的浮力。 （3）该金属块浸没在某种液体时，受到的浮力为2.4N，该液体密度为多少？ 11．如图所示，水平桌面上放一个装满某种液体的溢水杯，溢水杯的底面积为200cm2，一边长为10cm的正方体物块挂在弹簧测力计的挂钩上，物块重为20N，现将物块浸没在溢水杯中，静止后弹簧测力计的示数为12N。求： （1）物块浸没在液体中，溢水杯溢出液体的质量； （2）液体的密度； （3）将物块从溢水杯中移出，溢水杯中液体对杯底的压强减少了多少？ 12．如图为我国自行研制的052d型导弹驱逐舰，该舰经常担负我军近海和远海的巡航任务。已知驱逐舰的最大航速为54km/h，满载时排水量达9×108kg，海水密度约为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）若声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？ （2）驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？ （3）当驱逐舰所受浮力为8×107N时排开水的体积是多少？ ④平衡法——F浮 = G物 = G排 =ρ液gV排 13．如图所示，将一个圆柱状容器放在水平桌面上，里面装有适量的水，现在将一个体积为20m3、底面积为4m2、质量为1.6×104kg的物体A放入其中，最终物体A漂浮于水面上。（ρ水＝1.0×103kg/m3）求： （1）物体A所受到的浮力； （2）物体A排开水的体积； （3）物体A底部所受水的压强。 14．如图甲所示，一底面积为400cm2的圆柱形容器内盛足够多的水，一实心正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm3，ρ木＝0.6×103kg/m3，（g取10N/kg）。 （1）求这时木块受到的浮力； （2）求此时木块浸在水中的体积； （3）若在木块上放入一物体A后，木块刚好浸没在水中（如图乙所示），则容器底部对桌面的压强增加多少？水对容器底部的压强增加多少？ 15．某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥内，轻质小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，水面刚好与船的上沿相平（水未进入小船内）；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为2×10﹣4m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。 （1）甲图中，金属块A上表面距离水面0.5m，求金属块A上表面受到的水的压强； （2）求甲图中小船受到的浮力； （3）若乙图中，小船露出水面的体积占船体积的，求金属块A的重力。 物理（沪粤）| 八年级（下）同步练习【答案】 第九章 浮力与升力 【计算题专训】 常用的浮力计算方法有如下几种： ①压力差法——F浮 = F向上 - F向下 ②称重法——F浮 = G物 - F拉 ③阿基米德原理——F浮 = G排 =ρ液gV排 ④平衡法——F浮 = G物 = G排 =ρ液gV排 ①压力差法——F浮 = F向上 - F向下 1．一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为5N，底部受到水的压力为13N。你认为这个物体受到水的浮力为多大？ 【答案】解：由题可知，F上表面＝5N，F下表面＝13N， 则这个物体受到水的浮力： F浮＝F下表面﹣F上表面＝13N﹣5N＝8N。 答：这个物体受到水的浮力为8N。 2．如图，将一块木块放入水中后静止，已知木块的下表面到水面的距离是10cm，木块的下表面面积是0.04m2。（ρ水＝1×103kg/m3）求： （1）木块下表面受到的压强； （2）木块下表面受到的压力； （3）木块受到的浮力。 【答案】解： （1）木块下表面受到的压强： p下＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa； （2）由p＝得木块下表面受到的压力： F下＝p下S＝1000Pa×0.04m2＝40N； （3）因为木块漂浮在水面，则上表面受到水的压力为0N， 所以木块受到的浮力为：F浮＝F下﹣F上＝40N﹣0N＝40N。 答：（1）木块下表面受到的压强为1000Pa； （2）木块下表面受到的压力为40N； （3）木块受到的浮力为40N。 3．如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在水中，上表面受到水的压力F1为5N，下表面受到水的压力F2为15N，两侧受到水的压力相等。求： （1）正方体受到的浮力； （2）正方体下表面受到水的压强。 【答案】解：（1）由浮力产生的原因可知，正方体受到的浮力为： F浮＝F2﹣F1＝15N﹣5N＝10N， （2）正方体下表面离水面深度为： h＝10cm+5cm＝15cm＝0.15m， 正方体下表面受到的压强为： p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1.5×103Pa。 答：（1）正方体受到的浮力为10N； （2）正方体下表面受到水的压强1.5×103Pa。 ②称重法——F浮 = G物 - F拉 4．如图所示，将长方体物块A完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18N和23N，则物块A的质量是多少kg？（g＝10N/kg） 【答案】解：物块A所受的浮力F浮＝F下表面﹣F上表面＝23N﹣18N＝5N； 物块A的重力是G＝F浮+G视＝5N+10N＝15N。 据G＝mg得： m＝＝＝1.5kg。 答：物块A的质量是1.5kg。 5．如图甲所示，用弹簧测力计挂一长方体金属块逐渐浸入底面积为40cm2圆柱形盛水的容器中，图乙是这个过程中弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况，整个过程没有水溢出。（已知ρ水＝1.0×103kg/m3）。 求：（1）金属块的重力； （2）金属块浸没在水中时受到的浮力； （3）金属块的密度； （4）金属块浸没以后，水对容器底部增加的压强。 【答案】解：（1）由乙图可知，金属块的重力为6N； （2）当金属块全部浸没时，所受拉力为4N，根据称重法可知金属块所受浮力F浮＝G﹣F＝6N﹣4N＝2N； （3）金属块的质量m＝＝＝0.6kg， 金属块的体积等于浸入液体的体积，根据阿基米德原理可知V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3， 金属块的密度为ρ＝＝＝3×103kg/m3； （4）当金属块浸没后比浸入水中前，容器底部增大的压力为： ΔF＝F浮＝2 N，增大的压强为： Δp＝＝＝500Pa。 答：（1）金属块的重力为6N； （2）金属块浸没在水中时受到的浮力为2N； （3）金属块的密度为3×103kg/m3； （4）金属块浸没以后，水对容器底部增加的压强为500Pa。 6．如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其底面积为0.01m2，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与花岗岩下底与容器底部的距离h的关系如图乙所示，g取10N/kg，求： （1）花岗岩未露出水面前所受水的浮力； （2）花岗岩的密度； （3）从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。 【答案】解： （1）由图乙可知，花岗岩的重力G＝4.6N，花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F＝2.3N， 所以花岗岩所受水的浮力大小： F浮＝G﹣F＝4.6N﹣2.3N＝2.3N； （2）由F浮＝ρ水gV排可得花岗岩的体积： V＝V排＝＝＝2.3×10﹣4m3， 花岗岩的质量：m＝＝＝0.46kg， 花岗岩的密度： ρ＝＝＝2×103kg/m3； （3）花岗岩离开水面后，水面下降的高度： Δh＝＝＝0.023m， 水对容器底部减小的压强： Δp＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.023m＝230Pa。 答：（1）在花岗岩未露出水面前所受水的浮力为2.3N； （2）花岗岩的密度为2×103kg/m3； （3）从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强为230Pa。 7．一个质量是1.3kg、底面积是2×10﹣2m2的鱼缸放在水平桌面中央，内盛有0.1m深的水，水的质量是2.5kg，将一物体挂在弹簧测力计上，测力计示数为5N，将物体浸入水中某一位置保持静止（如图，水未溢出），测力计示数变为3N。（）则： （1）放入物体前，水对鱼缸底部的压力为多少？ （2）物体受到的浮力为多少？ （3）鱼缸对桌面的压强多大？ 【答案】解：（1）水对鱼缸底部的压强： p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa； 水对鱼缸底部的压力为： F＝pS＝1×103Pa×2×10﹣2m2＝20N； （2）物体浸入水中时物体受到的浮力： F浮＝G﹣F′＝5N﹣3N＝2N； （3）鱼缸和水的总重力： G＝（m+m′）g＝（2.5kg+1.3kg）×10N/kg＝38N， 此时鱼缸对桌面的压力等于鱼缸和水的总重力与物体对水的压力（等于水对物体的浮力）之和， 则此时鱼缸对桌面的压强：p′＝＝＝＝2×103Pa。 答：（1）水对鱼缸底部的压力为20N； （2）物体受到的浮力为2N； （3）鱼缸对桌面的压强为2×103Pa。 ③阿基米德原理——F浮 = G排 =ρ液gV排 8．一块重是100N的金属块浸没在装满水的溢水杯中，从溢水杯中溢出的水的重力是30N．求金属块受到的浮力是多大？ 【答案】解： 根据阿基米德原理浸没在液体中的物体其受到的浮力大小等于它排开液体的重力，可知： F浮＝G排＝30N。 答：金属块受到的浮力大小为30N。 9．如图所示，将质量为0.06kg的小球轻轻放入装满水的溢水杯中，溢出0.05kg的水（g取10N/kg，）。求： （1）小球受到的浮力； （2）小球排开液体的体积。 【答案】解：（1）由阿基米德原理可知，F浮＝G排＝m溢g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N； （2）根据F浮＝ρ液gV排可得小球排开液体的体积为：V排＝＝＝5×10﹣5m3， 答：（1）小球受到的浮力为0.5N； （2）小球排开液体的体积为5×10﹣5m3。 10．体积为3×10﹣4m3的金属块浸没在水中，（g取10N/kg）求： （1）该金属块排开水的体积V排； （2）该金属块受到的浮力。 （3）该金属块浸没在某种液体时，受到的浮力为2.4N，该液体密度为多少？ 【答案】解：（1）金属块浸没时，金属块排开水的体积V排＝V＝3×10﹣4m3； （2）小球受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝3N； （3）根据金属块两次都是浸没在水和某种液体中，则两次排开液体的体积均等于金属块的体积， 则V排＝V金属块＝＝即：＝，解得：ρ液体＝0.8×103kg/m3。 答：（1）该金属块排开水的体积3×10﹣4m3； （2）该金属块受到的浮力为3N； （3）该金属块浸没在某种液体时，受到的浮力为2.4N，该液体密度为0.8×103kg/m3。 11．如图所示，水平桌面上放一个装满某种液体的溢水杯，溢水杯的底面积为200cm2，一边长为10cm的正方体物块挂在弹簧测力计的挂钩上，物块重为20N，现将物块浸没在溢水杯中，静止后弹簧测力计的示数为12N。求： （1）物块浸没在液体中，溢水杯溢出液体的质量； （2）液体的密度； （3）将物块从溢水杯中移出，溢水杯中液体对杯底的压强减少了多少？ 【答案】解：（1）物块浸没在液体中，所受的浮力F浮＝G﹣F示＝20N﹣12N＝8N； 由阿基米德原理可知，溢水杯溢出液体的重力：G液＝F浮＝8N， 溢水杯溢出液体的质量m液＝＝＝0.8kg； （2）溢出的液体的体积V＝V液＝10cm×10cm×10cm＝1000cm3＝10﹣3m3， 液体的密度ρ液＝＝＝0.8×103kg/m3； （3）将物块从溢水杯中移出，液面下降的高度Δh＝＝＝＝0.05m， 溢水杯中液体对杯底的压强减少Δp＝ρ水gΔh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝400Pa。 答：（1）物块浸没在液体中，溢水杯溢出液体的质量为0.8kg； （2）液体的密度为0.8×103kg/m3； （3）将物块从溢水杯中移出，溢水杯中液体对杯底的压强减少了400Pa。 12．如图为我国自行研制的052d型导弹驱逐舰，该舰经常担负我军近海和远海的巡航任务。已知驱逐舰的最大航速为54km/h，满载时排水量达9×108kg，海水密度约为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）若声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？ （2）驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？ （3）当驱逐舰所受浮力为8×107N时排开水的体积是多少？ 【答案】解：（1）声呐探测器所处深度：h＝10m； 受到的压强： p＝ρ海水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa。 （2）导弹驱逐舰处于漂浮状态，所受浮力等于重力， 满载时，驱逐舰受到浮力： F浮＝G排＝m排g＝9×108kg×10N/kg＝9×109N； （3）根据F浮＝ρ液V排g可知，当驱逐舰所受浮力为8×107N时排开水的体积 。 答：（1）声呐探测器所受海水压强为1×105Pa； （2）驱逐舰满载时受到海水的浮力是9×109N； （3）驱逐舰所受浮力为8×107N时排开水的体积是8×103m3。 ④平衡法——F浮 = G物 = G排 =ρ液gV排 13．如图所示，将一个圆柱状容器放在水平桌面上，里面装有适量的水，现在将一个体积为20m3、底面积为4m2、质量为1.6×104kg的物体A放入其中，最终物体A漂浮于水面上。（ρ水＝1.0×103kg/m3）求： （1）物体A所受到的浮力； （2）物体A排开水的体积； （3）物体A底部所受水的压强。 【答案】解： （1）物体A漂浮于水面上，则物体受到的浮力为：F浮＝G＝mg＝1.6×104kg×10N/kg＝1.6×105N； （2）由F浮＝ρ水gV排得，物体A排开水的体积为：V排＝＝＝16m3； （3）物体A漂浮，则物体A底部受到的压力大小等于浮力大小，为：F＝F浮＝1.6×105N； 物体A底部所受水的压强为：p＝＝＝4×104Pa 答：（1）物体A所受到的浮力为1.6×105N； （2）物体A排开水的体积为16m3； （3）物体A底部所受水的压强为4×104Pa。 14．如图甲所示，一底面积为400cm2的圆柱形容器内盛足够多的水，一实心正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm3，ρ木＝0.6×103kg/m3，（g取10N/kg）。 （1）求这时木块受到的浮力； （2）求此时木块浸在水中的体积； （3）若在木块上放入一物体A后，木块刚好浸没在水中（如图乙所示），则容器底部对桌面的压强增加多少？水对容器底部的压强增加多少？ 【答案】解：（1）木块所受的重力： G木＝m木g＝ρ木gV木＝0.6×103kg/m3×10N/kg×1000×10﹣6m3＝6N； 因为木块漂浮，所以木块受到的浮力F浮＝G木＝6N； （2）当F浮＝G木时，木块刚好能浮起。 即：ρ水gV排＝G木＝1.0×103kg/m3×10N/kg×V排＝6N； 解得：V排＝6×10﹣4m3＝600cm3； （3）木块露出液面的体积：V露＝V﹣V排＝1000cm3﹣600cm3＝400cm3； 已知圆柱形容器的底面积为400cm2； 故木块全部浸没时上升的高度：Δh＝＝1cm； 故容器底部受到的压强将增加量为： Δp＝ρgΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m＝100Pa； 根据物体漂浮的条件可知，物体A的重力等于增大的浮力，即GA＝ΔG＝ΔF浮＝ρ水gV露＝1.0×103kg/m3×10N/kg×400×10﹣6m3＝4N； 容器对桌面增大压强Δp'＝＝＝＝100Pa。 答：（1）这时木块受到的浮力是6N； （2）此时木块浸在水中的体积600cm3； （3）若在木块上放入一物体A后，木块刚好浸没在水中（如图乙所示），容器底部对桌面的压强增加100Pa；则容器底部受到的压强将增加100Pa。 15．某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥内，轻质小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，水面刚好与船的上沿相平（水未进入小船内）；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为2×10﹣4m3，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，小船的质量、细绳的质量和体积忽略不计。 （1）甲图中，金属块A上表面距离水面0.5m，求金属块A上表面受到的水的压强； （2）求甲图中小船受到的浮力； （3）若乙图中，小船露出水面的体积占船体积的，求金属块A的重力。 【答案】解：（1）金属块A上表面受到的水的压强为： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5000Pa； （2）甲图中小船受到竖直向下的压力、竖直向下的拉力、竖直向上的浮力，则小船受到的浮力为： F浮＝G沙+F＝18N+2N＝20N； （3）小船的体积为： V＝V排＝＝＝2×10﹣3m3； 乙图中，小船有体积露出水面，小船排开水的体积为： V排船′＝（1﹣）V＝（1﹣）×2×10﹣3m3＝1.2×10﹣3m3，整体排开液体的体积为V排′＝V排船+V＝1.2×10﹣3m3+2×10﹣4m3＝1.4×10﹣3m3； 此时整体受到的浮力为： F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10﹣3m3＝14N； 金属块的重力G＝F浮′﹣G船＝14N﹣0N＝14N。 答：（1）金属块A上表面受到的水的压强为5000Pa； （2）甲图中小船受到的浮力是20N； （3）金属块A的重力是14N。 学科网（北京）股份有限公司 $$