重难强化练八　浮力的相关计算 2024-2025学年物理沪科版八年级下册

重难强化练八　浮力的相关计算 【方法引领】 浮力的计算方法 方法 公式 使用条件 称重法 F浮=G物-F拉 已知G物和F拉时 求浮力 压力 差法 F浮=F向上-F向下 已知物体上、下表面所受压力时求浮力 阿基米 德原理 F浮=G排=m排g =ρ液gV排 已知ρ液、V排或m排或G排时求浮力 平衡法 F浮=G物 物体处于悬浮或漂浮时,已知G物求浮力 类型一　称重法 1.(2024·厦门月考)如图所示,明宇利用弹簧测力计测量物体所受浮力,物体的重力为　4　N,物体浸没在水中时受到的浮力为　0.8　N。  2.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示,g取10 N/kg,则圆柱体的重力为　2　N,圆柱体受到的最大浮力是　0.4　N。  类型二　压力差法 3.液体对物体的浮力是因为液体对物体上表面的压力　小于　(选填“大于”“等于”或“小于”)下表面的压力而产生的。用细线将重为10 N的长方体物块部分浸入水中,此时物块受到的浮力为4 N,则物块下表面所受水的压力为　4　N。  4.浸没在水中的物体,受到水对它向上和向下的压力分别为12 N、6 N,其受到浮力的大小为　6　N。增大物体在水中的深度后,水对物体向上的压力将变为18 N,则物体受到水对它向下的压力变为　12　N。  类型三　阿基米德原理 5.(2024·成都中考)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为(B) A.0.006 N B.0.6 N C.60 N D.600 N 6.(2023·漳州期中)将体积是50 cm3的铁块浸没于水中,排开水的重力为　0.5　N;若铁块的一半体积浸在煤油中,则它受到的浮力是　0.2　N。(ρ煤油=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)  7. (2023·阜新中考改编)如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为 12 000 t,在海上静止时受到的浮力是　1.2×108　N,排开海水的体积是　1.2×104　m3。(g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3)。  类型四　平衡法 8.(2024·福州期中)1921年,中国共产党第一次全国代表大会在浙江嘉兴南湖的一条游船——“红船”上胜利闭幕,庄严宣告中国共产党正式成立。如图所示,“红船”纪念船静止在水面上,其质量为1.2 t,此时纪念船受到的浮力大小为　1.2×104　N,浮力的方向是　竖直向上　。当游客登船参观时,纪念船受到的浮力会　增大　。(g取10 N/kg)  9.如图所示,一重为0.55 N的鸡蛋放入密度为1.1 g/cm3的盐水中,鸡蛋在盐水中悬浮,则鸡蛋受到的浮力为　0.55　N,鸡蛋的体积为　5×10-5　m3。  10.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一竹筏,质量为58 kg,体积为0.7 m3。(g取10 N/kg,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)求: (1)竹筏的重力; (2)不载人时,竹筏漂浮于水中时受到的浮力; (3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500 N,求该竹筏最多能载的人数。 解:(1)竹筏的重力: G竹筏=m竹筏g=58 kg×10 N/kg=580 N; (2)竹筏漂浮于水面, 受到的浮力等于其重力: F浮=G竹筏=580 N; (3)竹筏一半的体积浸入水中时, 排开水的体积: V排'=0.5V总=0.5×0.7 m3=0.35 m3, 此时竹筏受到的浮力: F浮'=ρ水gV排'=1×103 kg/m3× 10 N/kg×0.35 m3=3.5×103 N, 竹筏仍然漂浮,则人的总重力: G总=F浮'-G竹筏=3.5×103 N-580 N=2 920 N, 所以该竹筏最多能载的人数: n人===5.84, 所以最多为5人。 类型五　浮力的相关综合计算 11.(2024·扬州中考改编)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。资料显示:“丝网船”最大载重为5 t。若船和货物总质量为6×103 kg,静止在水中时所受浮力为　6×104　N,排开水的体积为　6　m3。  12.如图所示,在水平桌面上有一圆柱形容器,底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为8 cm的正方体物块,当容器中水的深度为25 cm时,物块有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态。然后往容器中慢慢加水(水未溢出),直至物块恰好浸没。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) 求:(1)物块的密度; (2)物块恰好浸没时受到弹簧的拉力大小。 解:(1)物块体积: V=(0.08 m)3=5.12×10-4 m3; 物块排开水的体积:V排=(1-) V=×5.12×10-4 m3=3.84×10-4 m3; 弹簧恰好处于原长状态时没有发生形变,则:F浮=G,即ρ水gV排=ρ物gV; 则物块的密度: ρ物=ρ水=×1×103 kg/m3=0.75×103 kg/m3。 (2)物块受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×3.84×10-4 m3=3.84 N; 当物块漂浮时,浮力等于重力, 即G=F浮=3.84 N; 当物块恰好全部浸没时,受到的浮力: F浮'=ρ水gV排'=ρ水gV=1×103 kg/m3×10 N/kg×5.12×10-4 m3=5.12 N; 弹簧的拉力: F=F浮'-G=5.12 N-3.84 N=1.28 N。 13.(2024·福州期中)如图所示,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,细绳的一端固定在柱形容器的底部,另一端系在质量为200 g的木块的下面,使木块浸没在水中。已知容器内底面积为80 cm2,当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为1 N,此时容器中水的深度为20 cm。取g=10 N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3,求: (1)水对容器底部的压强大小; (2)木块受到的浮力大小; (3)木块的密度(结果保留两位小数)。 解:(1)水对容器底部的压强: p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2 000 Pa; (2)因木块静止时,受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力作用,处于平衡状态,所以,木块受到的浮力: F浮=G+F拉=mg+F拉=200×10-3 kg×10 N/kg+1 N=3 N; (3)木块完全浸没,木块体积等于排开液体的体积,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排得, V=V排===3×10-4 m3; 木块的质量:m=200 g=0.2 kg, 木块的密度:ρ木==≈0.67×103 kg/m3。 14.如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3 N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求: (1)图乙中木块所受的浮力大小; (2)木块的体积; (3)木块的密度; (4)图丙中F的大小。 解:(1)由图甲可知,木块的重力G=3 N,图乙中木块为漂浮状态,所以木块受到的浮力F浮=G=3 N; (2)由F浮=ρ水gV排可得,图乙中木块排开水的体积: V排===3×10-4 m3,由题意可知,V排=(1-)V木,则V木=V排=×3×10-4 m3=5×10-4 m3; (3)木块的质量: m===0.3 kg, 木块的密度 ρ===0.6×103 kg/m3; (4)图丙中木块浸没时受到的浮力 F'浮=ρ水gV木=1×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N,此时木块受平衡力, 则有F=F'浮-G=5 N-3 N=2 N。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难强化练八　浮力的相关计算 【方法引领】 浮力的计算方法 方法 公式 使用条件 称重法 F浮=G物-F拉 已知G物和F拉时 求浮力 压力 差法 F浮=F向上-F向下 已知物体上、下表面所受压力时求浮力 阿基米 德原理 F浮=G排=m排g =ρ液gV排 已知ρ液、V排或m排或G排时求浮力 平衡法 F浮=G物 物体处于悬浮或漂浮时,已知G物求浮力 类型一　称重法 1.(2024·厦门月考)如图所示,明宇利用弹簧测力计测量物体所受浮力,物体的重力为 N,物体浸没在水中时受到的浮力为 N。  2.如图甲所示,小聪课余时间用弹簧测力计做浮力实验。他用弹簧测力计挂着实心圆柱体,圆柱体浸没在水中且不与容器壁接触,然后将其缓慢拉出水面,弹簧测力计示数随圆柱体上升距离的变化情况如图乙所示,g取10 N/kg,则圆柱体的重力为 N,圆柱体受到的最大浮力是 N。  类型二　压力差法 3.液体对物体的浮力是因为液体对物体上表面的压力 (选填“大于”“等于”或“小于”)下表面的压力而产生的。用细线将重为10 N的长方体物块部分浸入水中,此时物块受到的浮力为4 N,则物块下表面所受水的压力为 N。  4.浸没在水中的物体,受到水对它向上和向下的压力分别为12 N、6 N,其受到浮力的大小为 N。增大物体在水中的深度后,水对物体向上的压力将变为18 N,则物体受到水对它向下的压力变为 N。  类型三　阿基米德原理 5.(2024·成都中考)小李同学想估算空气对自己的浮力大小,采集的数据有:自己的体重、自己的密度(与水接近,约为1.0×103 kg/m3)、空气的密度(约为1.3 kg/m3)。则空气对小李的浮力大小约为( ) A.0.006 N B.0.6 N C.60 N D.600 N 6.(2023·漳州期中)将体积是50 cm3的铁块浸没于水中,排开水的重力为 N;若铁块的一半体积浸在煤油中,则它受到的浮力是 N。(ρ煤油=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)  7. (2023·阜新中考改编)如图所示是我国海上主战舰艇“大连舰”,它的排水量为 12 000 t,在海上静止时受到的浮力是 N,排开海水的体积是 m3。(g取10 N/kg,ρ海水取1.0×103 kg/m3)。  类型四　平衡法 8.(2024·福州期中)1921年,中国共产党第一次全国代表大会在浙江嘉兴南湖的一条游船——“红船”上胜利闭幕,庄严宣告中国共产党正式成立。如图所示,“红船”纪念船静止在水面上,其质量为1.2 t,此时纪念船受到的浮力大小为 N,浮力的方向是 。当游客登船参观时,纪念船受到的浮力会 。(g取10 N/kg)  9.如图所示,一重为0.55 N的鸡蛋放入密度为1.1 g/cm3的盐水中,鸡蛋在盐水中悬浮,则鸡蛋受到的浮力为 N,鸡蛋的体积为 m3。  10.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一竹筏,质量为58 kg,体积为0.7 m3。(g取10 N/kg,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3)求: (1)竹筏的重力; (2)不载人时,竹筏漂浮于水中时受到的浮力; (3)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500 N,求该竹筏最多能载的人数。 类型五　浮力的相关综合计算 11.(2024·扬州中考改编)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。资料显示:“丝网船”最大载重为5 t。若船和货物总质量为6×103 kg,静止在水中时所受浮力为 N,排开水的体积为 m3。  12.如图所示,在水平桌面上有一圆柱形容器,底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为8 cm的正方体物块,当容器中水的深度为25 cm时,物块有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态。然后往容器中慢慢加水(水未溢出),直至物块恰好浸没。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) 求:(1)物块的密度; (2)物块恰好浸没时受到弹簧的拉力大小。 13.(2024·福州期中)如图所示,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,细绳的一端固定在柱形容器的底部,另一端系在质量为200 g的木块的下面,使木块浸没在水中。已知容器内底面积为80 cm2,当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为1 N,此时容器中水的深度为20 cm。取g=10 N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3,求: (1)水对容器底部的压强大小; (2)木块受到的浮力大小; (3)木块的密度(结果保留两位小数)。 14.如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3 N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求: (1)图乙中木块所受的浮力大小; (2)木块的体积; (3)木块的密度; (4)图丙中F的大小。 学科网（北京）股份有限公司 $$