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(期末复习)浮力计算题专题突破练-2024-2025学年物理人教版(2024)八年级下册
1.如图所示,将石块用弹簧测力计在空气中称重力,示数为2N,用测力计提着石块,使其浸没在水中,不碰容器,弹簧测力计的示数为1.5N。求:
(1)画出乙图中石块受力示意图;
(2)求石块的浮力;
(3)如图乙所示,放入石块后比放入之前,容器对桌面的压力变化了多少?
2.如图所示是一种防溺水救生手环。当发生溺水危险时,启动手环上的机关,手环内气囊会充满气体,涉水者将气囊抱于胸前,可使头部先露出水面,从而有效地防止溺水。
(1)小明质量为52.5kg,人体平均密度约为1.05×103kg/m3,要使小明的头部(人体头部约占人体总体积的十分之一)露出水面,气囊充满气时的体积至少要多大?(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)小明购买了该产品,经测量其气囊充满气体后的体积是5.7dm3。请问该防溺水救生手环是否能使涉水的小明整个头部露出水面?
3.如图所示,冰球漂浮在盛有水的容器中缓慢熔化。请通过推导证明:冰球完全熔化成水后,水对容器底部的压强不发生变化。
4.在空气中用弹簧测力计测得物体重为2.7N,如图所示,将物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N,g取。
(1)求物体浸没在水中时受到的浮力;
(2)计算物体的密度。
5.某型号水陆两用坦克的车体比普通坦克大,呈船形,既能在陆地上行驶,又能在水中航行。该水陆两用坦克的总质量是22t,每条履带的触地面积是,在水中航行的最大速度是,在陆地上行驶的最大速度是。请根据以上信息解答下列问题(g取)。
(1)停在水平地面上时,该型号水陆两用坦克对地面的压强是多大?
(2)在水中航行时,它排开的水的体积是多少立方米?
6.在洪涝灾害发生时,抗洪抢险人员经常使用冲锋舟参与搜救。某型号的冲锋舟质量为800kg。(g取)
(1)求该型号冲锋舟所受的重力;
(2)冲锋舟在水平地面上时,与地面的接触面积为,求它对水平地面的压强;
(3)这种冲锋舟的满载排水量是1.8t,表示它满载时排开水的质量是,求这种冲锋舟满载时受到的浮力大小。
7.小明想知道原油的单位“桶”和质量的常用单位“吨”之间的关系。经过努力,小明设法获得原油样品若干,并将密度为、体积为的立方体木块放入原油中,木块漂浮在油面上,经测量木块有体积露出油面,g取。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)原油的密度;
(3)若每桶原油的体积为,则1t原油可换算成多少桶?(结果保留一位小数)
8.物理老师组织八年级的一些同学通过实验验证某个水龙头是否是铜质的。他们把这个水龙头用轻质细线捆好后挂在弹簧测力计上,在空气中测得它所受的重力为3.2N;再把水龙头浸没在水中,如图所示,这时弹簧测力计的示数为(,g取)。问:
(1)这个水龙头的质量是多少千克?
(2)水龙头浸没在水中时所受到的浮力有多大?
(3)这个水龙头的密度是多少?它是纯铜的吗?
9.如图所示,将一块重为6N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,当物体静止时,容器中水面的高度由12cm上升到14cm,此时拉力为2N。,g取10N/kg,求:
(1)物体所受浮力的大小;
(2)物体的体积;
(3)容器中水的质量。
10.科创社的同学设计了顶部开孔的水库自动泄洪控制装置模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是不吸水的圆柱体,密度为0.6g/cm3,能够沿着固定的光滑细杆(忽略体积和摩擦)在竖直方向自由移动。当模型内水深h1=15cm时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位(50cm)时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB=100cm2,高hB=25cm。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求圆柱体B的质量;
(2)刚触发报警装置时,求B浸入水中的深度;
(3)为了提高防洪安全性,增加圆柱体B的高度可使警戒水位降低,求水位降低引起的模型底面压强变化与圆柱体B增加的高度厘米之间的关系式。
试卷第1页,共3页
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《(期末复习)浮力计算题专题突破练-2024-2025学年物理人教版(2024)八年级下册》参考答案
1.(1)
(2)0.5N
(3)0.5N
【详解】(1)由题意可得,石块在水中受重力、浮力和测力计给的拉力三个力作用,并处于平衡状态,受力分析图如图所示:
(2)由称重法可知,石块受到的浮力为
(3)放入石块后,容器中的液体没有溢出,所以容器对桌面压力的变化量等于石块所受到的浮力,即放入石块后容器对桌面的压力与放石块前的容器对桌面的压力相比,压力变化了0.5N。
2.(1)
(2)不能
【详解】(1)由得,该同学的体积为
小明的头部(人体头部约占人体总体积的十分之一)露出水面时,人排开水的体积为
人漂浮时浮力为
则排开水的体积至少为
则气囊充满气时的体积至少为
(2)要使小明的头部(人体头部约占人体总体积的十分之一)露出水面,气囊充满气时的体积至少为,气囊充满气体后的体积是5.7dm3,小于气囊的最小体积,受到的浮力不够,故不能使涉水的小明整个头部露出水面。
3.见解析
【详解】初始时,冰球在水中漂浮,浮力
根据阿基米德原理可知
排开水的体积
冰球熔化前后,容器中的水位没有变化,深度不变,水对容器底部的压强p=ρgh大小不变,冰球熔化成水后,水对容器底部的压强不变。
4.(1)1N
(2)
【详解】(1)在空气中用弹簧测力计测得物体重为2.7N,将物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.7N,由称重法可知,物体浸没在水中时受到的浮力
(2)物体浸没在水中时,物体的体积等于排开水的体积,即
则物体的密度
5.(1)
(2)
【详解】(1)两用坦克对地面的压力等于自身的重力为
对地面的压强
(2)在水中航行时,漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力,排开水的体积
6.(1)8000N
(2)4000Pa
(3)
【详解】(1)冲锋舟质量为800kg,则冲锋舟所受的重力
(2)冲锋舟在水平地面上时,与地面的接触面积为,则它对水平地面的压强
(3)由阿基米德原理可知,冲锋舟满载时受到的浮力等于它满载时排开水的重力,则冲锋舟满载时受到的浮力
7.(1)1.2N
(2)
(3)6.7
【详解】(1)木块漂浮在油面上,受到的浮力与自身重力大小相等,浮力为
(2)已知木块有体积露出油面,则浸在液体中的体积为
由可得,原油的密度为
(3)1t原油的体积为
可换算成的桶数为
8.(1)0.32
(2)0.4N
(3),它不是纯铜的
【详解】(1)由得,这个水龙头的质量是
(2)水龙头浸没在水中时受到竖直向上的浮力、拉力与竖直向下的重力的作用处于静止状态,由平衡力得,所受到的浮力
(3)水龙头浸没在水中,排开的水的体积等于水龙头的体积,由得,水龙头的体积
这个水龙头的密度是
则它不是纯铜的。
9.(1)4N
(2)
(3)2.4kg
【详解】(1)物体受到的浮力
(2)由得
物体体积
(3)圆柱体的底面积
水的质量
10.(1)1500g
(2)0.18m
(3)Δp=4000N/m3·Δh
【详解】(1)圆柱体B的体积VB=SBhB=100cm2×25cm=2500cm3
圆柱体B的质量mB=ρBVB=0.6g/cm3×2500cm3=1500g
(2)刚触发报警装置时,物体B受到的浮力F浮=GB+F=1500×10-3kg×10N/kg+3N=18N
由阿基米德原理求出B浸入水中的深度
(3)设水位下降高度为Δh1,物体B浸入深度为h浸+Δh-Δh1,此时圆柱体B受到的浮力F浮1=ρ水g(h浸+Δh-Δh1)SB
此时圆柱体B的重力GB′=ρBg(hB+Δh)SB
所以F=F浮1-GB′
即F=ρ水g(h浸+Δh-Δh1)SB-ρBg(hB+Δh)SB
所以解得Δp=4000N/m3·Δh
答案第1页,共2页
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