核心素养提升专题（七） 压强与浮力的综合应用 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

核心素养提升专题（七） 压强与浮力的综合应用 压强与浮力的综合应用： 压强和浮力常在一起进行综合考查，计算液体压强的公式是p=ρgh.可见，液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h，而和液体的质量、体积没有直接的关系.浮力大小的计算方法：称重法F浮=G-F；二力平衡法F浮=G物；阿基米德原理法F浮=G排 =ρ液V排g，要根据题中所给信息选择合适的方法计算. 1.如图所示，一个重3 N、体积为0.000 2 m3的物体用绳子悬挂着，完全浸没在盛水的烧杯中，下列说法不正确的是（C） A.这时物体受到的浮力是2 N B.如果此时静止，绳子受到的拉力为1 N C.物体浸没水中后继续下沉的过程中，水对杯底的压强变大 D.如果释放绳子，物体将下沉 2.甲、乙两只完全相同的杯子中盛有密度和体积都不同的盐水，将同一个小球先后放入两只杯子中，当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平，如图所示，则（C） A.小球在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力 B.甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积 C.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 D.盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强 3.如图所示，用细线固定不吸水的正方体木块A在水中静止，已知木块A重6 N、边长为10 cm,容器底面积为200 cm2，现剪断细线，下列说法不正确的是（D） A．剪断细线前，细线对A的拉力为4 N B．物体A上浮至露出水面之前，物体所受浮力不变 C．物体A漂浮后，水对容器底部的压强变化了200 Pa D．物体A漂浮后，容器对桌面的压强变化了200 Pa 4.体积为1×10-3 m3的物体，重为20 N，物体上表面位于水面下0.2 m深的水中，此时物体受到的浮力为10N，物体上表面受到水的压强为2×103Pa.如果物体静止于盛水容器的底部，则物体受到的合力为0N.（g取10 N/kg） 5.某考察船总长为167.0 m，满载吃水深度为 9.0 m，满载排水量为 21 000 t，满载的该船在母港整装待发，此时该考察船受到的浮力是2.1×108N，船底受到水的压强是9×104Pa.（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 6.现有甲、乙、丙三个体积相同的小球，它们的质量与体积关系如图所示，将它们放入同一杯水中，三个小球静止后，甲（填“甲”“乙”或“丙”）球在水中沉底，设甲球底部受到水的压强为p1，丙球底部受到水的压强为p2，甲球受到的浮力为F1，丙球受到的浮力为F2，则p1>p2，F1>F2.（后两空填“>”“<”或“=”） 7.如图所示，容器内盛有 15 cm深的水，水面上漂浮一木块，木块露出水面的体积占总体积的， 则木块的密度是0.6×103kg/m3．水对容器底部的压强是1 500Pa.（g取10 N/kg） 8.某次物理活动举行了“造船”比赛，他们用的材料是密度为1.5×103 kg/m3的橡皮泥，其中小强同学选了一块竖立在水平桌面上的圆柱体橡皮泥，它的底面积为1.0×10-3 m2，高为0.2 m，最后造出了最大排水体积为6.0×10-4 m3的小船.求:（ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg） （1）小强同学所选橡皮泥的质量； （2）橡皮泥对桌面产生的压强； （3）小强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力. 解:（1）橡皮泥的体积：V=Sh=1.0×10-3 m2×0.2 m=2×10-4 m3, 由ρ=得，橡皮泥的质量： m=ρV=1.5×103 kg/m3×2×10-4 m3=0.3 kg; （3）小船受到的最大浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×6.0×10-4 m3×10 N/kg=6 N. 9.如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100 cm2、质量为500 g的圆筒，筒内装有20 cm深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积为60 cm2、高为10 cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示（忽略圆筒的厚度，过程中没有液体从筒中溢出）.g取10 N/kg，求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）筒内液体的密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强. 解:（1）由图乙知，当h=0时，弹簧测力计的示数为17.4 N，圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数，则 G圆柱体=17.4 N； 当h≥10 cm时，弹簧测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时圆柱体受到的拉力F拉=12 N； 圆柱体完全浸没时受到液体的浮力： F浮=G圆柱体-F拉=17.4 N-12 N=5.4 N； （2）圆柱体浸没在液体中，排开液体的体积： V排=V=60 cm2×10 cm=600 cm3=6×10-4 m3， 由F浮=ρ液V排g得筒内液体的密度： （3）筒内液体的体积： V液=100 cm2×20 cm=2 000 cm3=2×10-3 m3， 由ρ=mV可得液体的质量： m液=ρ液V液=0.9×103 kg/m3×2×10-3 m3=1.8 kg， 将圆柱体、圆筒、液体看作一个整体，圆筒对地面的压力： F=（m液+m筒）g+G圆柱体-F拉=（1.8 kg+0.5 kg）×10 N/kg+17.4 N-12 N=28.4 N， 受力面积：S=100 cm2=0.01 m2， 圆筒对桌面的压强： 学科网（北京）股份有限公司 $$ 核心素养提升专题（七） 压强与浮力的综合应用 压强与浮力的综合应用： 压强和浮力常在一起进行综合考查，计算液体压强的公式是p=ρgh.可见，液体压强的大小只取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h，而和液体的质量、体积没有直接的关系.浮力大小的计算方法：称重法F浮=G-F；二力平衡法F浮=G物；阿基米德原理法F浮=G排 =ρ液V排g，要根据题中所给信息选择合适的方法计算. 1.如图所示，一个重3 N、体积为0.000 2 m3的物体用绳子悬挂着，完全浸没在盛水的烧杯中，下列说法不正确的是（ ） A.这时物体受到的浮力是2 N B.如果此时静止，绳子受到的拉力为1 N C.物体浸没水中后继续下沉的过程中，水对杯底的压强变大 D.如果释放绳子，物体将下沉 2.甲、乙两只完全相同的杯子中盛有密度和体积都不同的盐水，将同一个小球先后放入两只杯子中，当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平，如图所示，则（ ） A.小球在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力 B.甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积 C.甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 D.盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强 3.如图所示，用细线固定不吸水的正方体木块A在水中静止，已知木块A重6 N、边长为10 cm,容器底面积为200 cm2，现剪断细线，下列说法不正确的是（ ） A．剪断细线前，细线对A的拉力为4 N B．物体A上浮至露出水面之前，物体所受浮力不变 C．物体A漂浮后，水对容器底部的压强变化了200 Pa D．物体A漂浮后，容器对桌面的压强变化了200 Pa 4.体积为1×10-3 m3的物体，重为20 N，物体上表面位于水面下0.2 m深的水中，此时物体受到的浮力为 N，物体上表面受到水的压强为 Pa.如果物体静止于盛水容器的底部，则物体受到的合力为 N.（g取10 N/kg） 5.某考察船总长为167.0 m，满载吃水深度为 9.0 m，满载排水量为 21 000 t，满载的该船在母港整装待发，此时该考察船受到的浮力是 N，船底受到水的压强是 Pa.（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 6.现有甲、乙、丙三个体积相同的小球，它们的质量与体积关系如图所示，将它们放入同一杯水中，三个小球静止后， （填“甲”“乙”或“丙”）球在水中沉底，设甲球底部受到水的压强为p1，丙球底部受到水的压强为p2，甲球受到的浮力为F1，丙球受到的浮力为F2，则p1 p2，F1 F2.（后两空填“>”“<”或“=”） 7.如图所示，容器内盛有 15 cm深的水，水面上漂浮一木块，木块露出水面的体积占总体积的， 则木块的密度是 kg/m3．水对容器底部的压强是 Pa.（g取10 N/kg） 8.某次物理活动举行了“造船”比赛，他们用的材料是密度为1.5×103 kg/m3的橡皮泥，其中小强同学选了一块竖立在水平桌面上的圆柱体橡皮泥，它的底面积为1.0×10-3 m2，高为0.2 m，最后造出了最大排水体积为6.0×10-4 m3的小船.求:（ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg） （1）小强同学所选橡皮泥的质量； （2）橡皮泥对桌面产生的压强； （3）小强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力. 9.如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100 cm2、质量为500 g的圆筒，筒内装有20 cm深的某液体.弹簧测力计下悬挂底面积为60 cm2、高为10 cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示（忽略圆筒的厚度，过程中没有液体从筒中溢出）.g取10 N/kg，求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）筒内液体的密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强. 学科网（北京）股份有限公司 $$