专题5 浮力的计算-【初中学霸创新题】2024-2025学年新教材八年级下册物理习题课件(沪科版2024)

第九章　浮力 专题五　浮力的计算 1 类型1　应用压力差法求浮力　 1. 一个正方体铁块，在水下某深度时，上表面受到15 N的压力，下表面受到20 N的压力，则铁块受到的浮力是________N；当铁块下沉到某位置时，上表面受到的压力增大至20 N，下表面受到的压力是________N，此时铁块上、下表面的压力差是________N，铁块的体积是________m3。（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） 5 25 5 5×10-4 2 3 4 5 6 7 8 1 2 类型2　应用称重法求浮力 2.将物块竖直挂在弹簧测力计下，在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6 N。将物块的一部分浸在水中，静止时弹簧测力计的示数F2=1.8 N，如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。求： （1）物块受到的浮力； （2）物块浸在水中的体积。 （1）0.8 N （2）8×10-5 m3 2 3 4 5 6 7 8 1 3 解：（1）由称重法可得物块受到的浮力 F浮=F1-F2=2.6 N-1.8 N=0.8 N。 （2）由F浮=ρ水gV排可得，物块浸在水中的体积 V排= = =8×10-5 m3。 2 3 4 5 6 7 8 1 3.（山东济宁兖州模拟）在建设泗河大桥时，如图甲所示，假设一正方体构件从河面被匀速吊入河水中，在浸入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示。（ρ水=1×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）构件的棱长为________m，所受的 最大浮力为________N，密度为________kg/m3。 （2）当构件的下表面距水面4 m深时，构件上 表面受到河水的压强为________Pa。 2 8×104 3×103 2×104 2 3 4 5 6 7 8 1 5 类型3　应用称重法求浮力 4. （山东济南天桥模拟）如图所示，圆柱形容器中盛有某种液体，该液体的密度为0.8×103 kg/m3，一个体积为1 000 cm3、重力为6 N的实心物体被细线系在容器底部，此时液体的深度为60 cm。求：（g取10 N/kg） （1）液体对容器底部的压强； （2）细线对物体的拉力； （3）剪断细线后，物体最终露出液体表面的体积。 （1）4 800 Pa （2）2 N （3）2.5×10-4 m3 2 3 4 5 6 7 8 1 6 解：（1）液体的深度为60 cm，即h=60 cm=0.6 m，液体对容器底部的压强 p=ρ液gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.6 m=4 800 Pa。 （2）V物=1 000 cm3=0.001 m3，物体浸没在液体中，故V排=V物=0.001 m3， 物体受到的浮力F浮=ρ液gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.001 m3=8 N， 细线对物体的拉力F拉=F浮-G物=8 N-6 N=2 N。 （3）剪断细线后，物体最终会处于漂浮状态，重力等于浮力，所以此时受到的浮力F浮′=G物=6 N，此时物体排开液体的体积V排′= = =7.5×10-4 m3， 物体最终露出液体表面的体积V露=V物-V排′=0.001 m3-7.5×10-4 m3 =2.5×10-4 m3。 2 3 4 5 6 7 8 1 类型4　应用物体的浮沉条件求浮力　 5. （四川内江中考）一只轻质极薄的小塑料袋，袋内装满水（袋内无空气）且水的质量为200 g，将其浸没在水中，静止时如图所示， 则此时盛水的小塑料袋受到了竖直向上的________作用， 其大小为________N。（g取10 N/kg） 浮力 2 2 3 4 5 6 7 8 1 8 6.【新情境·先进科技】“海斗号”潜水器最大下潜深度达10 767 m，是我国首台下潜深度超过一万米并进行科考应用的无人自主潜水器。“海斗号”总质量为35 t，体积为60 m3，若“海斗号”是通过往水舱中充水和放水来控制其下潜和上浮的。求：（ρ海水=1×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）“海斗号”下潜到8 000 m后打开探照灯，通过观测孔了解8 000 m处深海的秘密，假设观测孔的面积为50 cm2，求观测孔受到海水的压力； （2）“海斗号”漂浮在海面上时所受海水的浮力（此时水舱中未充水）； （3）“海斗号”从海面匀速下潜到8 000 m深海的过程中，最少需要往水舱中充入海水的体积。 （1）4×105 N （2）3.5×105 N （3）25 m3 2 3 4 5 6 7 8 1 9 解：（1）“海斗号”潜水器受到海水的压强 p=ρ海水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×8 000 m=8×107 Pa， 观测孔受到海水的压力F=pS=8×107 Pa×50×10-4 m2=4×105 N。 （2）“海斗号”漂浮在海面上时所受海水的浮力 F浮=G=mg=35×103 kg×10 N/kg=3.5×105 N。 （3）“海斗号”浸没在海水中所受的浮力 F浮′=ρ海水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×60 m3=6×105 N， “海斗号”从海面匀速下潜，处于平衡状态，所受的重力G′=F浮′=6×105 N， 最少需要往水舱中充入海水的重力G″=G′-G=6×105 N-3.5×105 N=2.5×105 N， 最少需要往水舱中充入海水的质量m″== =2.5×104 kg， 最少需要往水舱中充入海水的体积V″== =25 m3。 2 3 4 5 6 7 8 1 类型5　叠放物体与连接物体的浮力 7. 棱长为0.1 m的正方体木块，重为6 N且不吸水，放入装满水的容器中，静止时如图甲所示，在其上表面放置重为4 N的铝块，静止后木块上表面刚好与水面相平，如图乙所示，g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3，下列说法正确的是 （　　） A. 如图甲，溢出水的质量是1 kg B. 如图甲，木块露出水面的体积是6×10-4 m3 C. 如图乙，放置铝块后容器对桌面的压力变大 D. 如图乙，放置铝块后木块下表面受到水的压强增大了400 Pa D 2 3 4 5 6 7 8 1 11 8. 如图所示，圆柱形容器中装有适量的水，甲、乙两物体用细线连在一起浮在水中并处于静止状态，其中甲物体重1.2 N，体积为200 cm3，有的体积浸入水中；乙物体体积为100 cm3。求：（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg） （1）甲物体受到的浮力； （2）乙物体的重力； （3）请分析说明，当剪断细线后，水对容器底的压 强如何改变？ （1）1.6 N （2）1.4 N （3）变小 2 3 4 5 6 7 8 1 12 解：（1）由题意知，V排甲=V甲=×200×10-6 m3=1.6×10-4 m3， 根据阿基米德原理可知，甲物体受到的浮力 F浮甲=ρ水gV排甲=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.6×10-4 m3=1.6 N。 （2）由于乙是浸没的，所以乙受到的浮力 F浮乙=ρ水gV乙=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10-4 m3=1.0 N， 甲与乙构成的整体是漂浮的，由漂浮条件F浮=G物得F浮甲+F浮乙=G甲+G乙， 所以G乙=1.6 N+1.0 N-1.2 N=1.4 N。 （3）当剪断细线后，乙下沉，甲上浮，甲与乙排开水的体积变小，容器中的水面下降，根据p=ρgh可知，水对容器底的压强变小。 2 3 4 5 6 7 8 1 14 $$