【期末专题复习】压强和浮力计算题-2024-2025学年北师大版物理八年级下册

【期末专题复习】压强和浮力计算题 1．2025年3月20日塞力斯举行了新款问界M9发布会，全面介绍了这款新能源汽车，满满的科技感，备受人们关注。如图是间界M9标准版新能源汽车，空载时质量约为2.5t，共四个车轮，停放在水平地面上时每个车轮与地面的接触面积为。求： (1)这款问界M9空载时的重力； (2)这款问界M9空载时对水平地面的压强。 2．如图所示，一个质量为1.2的足够高薄壁容器静止在水平桌面上，容器底部有一阀门K，此时容器内水深为30。打开阀门K，放出3.2水后关闭阀门。已知容器下部分横截面积，上部分横截面积，下部分容器高度为20，求： (1)放水前，容器中水的重力； (2)放水后，水对容器底部的压力； (3)放水后，容器对桌面的压强. 3．2020年7月23日，长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，首次成功将“天问一号”火星探测器顺利送入预定轨道，发射取得圆满成功。如图所示为我国“天问一号”火星车和质量仅有1.6kg的微型火星旋翼直升机。目前探明火星大气的密度约为地球的1%，火星引力约为地球引力的0.36倍。探测器发射前，在水平地面上进行了测试，火星车匀速直线行驶240m用时60min，若车的质量为240kg，受到地面的摩擦阻力为300N，网状轮子与地面接触的总面积为0.04m2。（g取10N/kg）。请回答下列问题： (1)直升机升空利用的原理是力的 ； (2)发射前地面受到火星车的压力是多少？ (3)发射前火星车对水平地面的压强是多少？ (4)若此时风叶的转圈时扫过的面积为0.28m2，火星上空气被吹动的速度为3m/s，则1min内通过风叶的空气总质量为kg？（火星上ρ气＝1.3×10－2kg/m3） 4．如图甲所示，质地均匀的圆柱形物体，质量为1kg，底面积为，竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器（容器壁厚度不计）内。（，g取10N/kg） (1)求物体对容器底部的压强； (2)向容器内注入2cm深的水，物体不会倾斜，也没有浮起，如图乙所示。求水对容器底部的压强； (3)现不断往容器内注水，当注水深度为物体高度的一半时，物体对容器底部的压力刚好为0，如图丙所示。求物体的密度； (4)在容器内继续注入适量的水，物体静止时如图丁所示。将露出水面的部分切去，待剩余部分再次静止后，请推理说明水对容器底部压强的变化量与容器对桌面压强的变化量的大小有何关系。 5．2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号载人潜水器完成任务回国。工作中，潜水器从3000m深海处采集到体积为800cm3的深渊岩石。（g取10N/kg，海水=1.0×103kg/m3）请计算： (1)采集前岩石受到的海水压强； (2)采集到的岩石在海水中受到的浮力。 6．“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某兴趣小组模仿故事里的描述，制作了“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，玻璃杯未沉底，如图所示。已知玻璃杯的质量为0.2kg，底面积为，高度为0.25m。（g取10N/kg，） (1)空玻璃杯漂浮在水中时，玻璃杯受到的浮力是多少； (2)当玻璃杯下沉深度为0.25m时，求玻璃杯中放入物体的重； (3)请写出一种增大该“浮力秤”最大称重的方法。 7．如图，是我国自主研发的长航程极地漫游机器人，是我国首次在南极内陆冰盖实现自主行走的机器人。机器人的质量为500kg，装有四条三角形履带，每条履带与水平地面的接触面积为0.1m²。（g取10N/kg）求： (1)机器人受到的重力为多少? (2)该机器人静止在水平冰面上时，对冰面的压强为多大? 8．悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为。（g取，海水的密度取） (1)潜艇排开的海水的体积是多少？ (2)潜艇所受的浮力是多大？ (3)潜艇所受的重力是多大？ 9．如图所示，一足够高的装有水的轻质薄壁容器静止在水平面上，容器底部有一阀门K，此时容器内水深为，已知容器下部分横截面积，上部分横截面积，下部分容器高度为，水对点的压强为。求：（，g取） (1)点与水面的距离； (2)此时水对容器底部的压力； (3)打开阀门K，放出容器内的水后，水对容器底部的压强。（解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分） 10．龙池砚被誉为文房瑰宝，小明想估测制作龙池砚的岩石的密度，他找到体积为的岩石，并利用自制“浮筒质量仪”测其质量，如图甲所示，从浮筒上标注的刻度可得出浮筒浸入水中的深度h随浮筒和被测物体的总质量m的变化，如图乙所示。空浮筒在水中漂浮时h为6cm，放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为12cm。 （1）岩石的密度是多少 ？ （2）放入岩石后，浮筒所受浮力是多大 ？ （3）浮筒底面积约是 ？（保留一位小数） 11．如图甲所示，一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从水面上方某一高度处匀速下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中直到全部浸没并使它继续下降。整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h关系如图乙所示，（忽略圆柱体下降过程中液面的高度变化）求： (1)圆柱体的质量； (2)圆柱体的高度； (3)该圆柱体全部浸没在水中时受到的浮力。 12．运动员李伟体重为740N，他参加了某届运动会山地自行车比赛项目小组选拔赛。图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：（） 车架材料 碳纤维 车架材料体积/ 车架质量/kg 4.5 整车质量/kg 10 单轮接触地面面积/ 4 (1)求此山地自行车整车所受重力的大小。 (2)求李伟在比赛骑行中山地自行车对地面的压强。 13．如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸入水中，图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像（容器厚度不计，忽略液面变化）求： (1)圆柱体浸没时受到的浮力? (2)圆柱体的密度? (3)圆柱体在刚浸没时下表面受到水的压强? 14．如图所示，质量为2kg的物体A浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为16N，g取10N/kg。求： (1)物体A的重力； (2)物体A浸没在水中静止时受到的浮力； (3)物体A的体积； (4)物体A的密度。 15．小林在厨房洗苹果时观察到一个有趣的现象：分别把不同质量的苹果放入盛满水的菜盆时，从盆中溢出的水流入密封的水槽内，因菜盆受到水槽内水的浮力大小不同，导致取出苹果后菜盆在水槽中有时能浮起来有时不能浮起来。他经过思考准备了如下器材进行“探究菜盆浮起来的条件”的实验：如图所示，两个圆柱形容器A、B和材料相同、质地分布均匀的正方体木块a、b、c；其中A、B的底面积分别为，，B容器质量和厚度不计，高，木块密度为，a的边长，将装满水的圆柱形容器B放入足够高的圆柱形空容器A内，B底部未与A紧密贴合。 （1）将木块a缓慢放入容器B的水中，稳定后，求木块a所受浮力大小； （2）将木块a从水中取出后，发现容器B会浮起来。再将另外两个木块分别放入如图乙所示（A中没水，B中装满水）的装置中，取出木块后容器B在A容器中不一定能浮起来。若想放入木块后取出来时容器B能浮起来，木块的质量至少是多少？（假设木块不吸水，取出后木块带走水分忽略不计） 16．如图甲所示，一个不计外壁厚度且足够高的柱形容器放在水平桌面上，容器中立放着一个底面积为100cm2、高为15cm、质量为0.9kg的均匀实心长方体木块A，A的底部与容器底用一根细绳连在一起。现慢慢向容器中加水，当加入1.8kg的水时，木块A对容器底部的压力刚好为0，如图乙所示，此时容器中水的深度为9cm，g取10N/kg。求： (1)当木块A对容器底部的压力刚好为0时，A受到的浮力； (2)木块A的密度； (3)若继续缓慢向容器中加水，当容器中的水的总质量为4.5kg时，停止加水，如图丙所示。此时将与A相连的细绳剪断，已知细绳剪断前后木块静止时，水对容器底部压强的变化量为150Pa。求细绳的长度。（整个过程中无水溢出，细绳不可伸长） 17．如图甲所示，水平地面上有一底面积为的圆柱形容器，容器中水深，现将一个体积为的物块悬挂在弹簧测力计下端，当物块浸没在水中时（物块不接触容器底面和侧面），此时弹簧测力计的示数如图乙所示，（已知）求： （1）物块未放入水中时，水对容器底的压强； （2）物块浸没在水中时受到的浮力。 18．如图所示，一只粗细均匀、上端开口的薄壁玻璃管，管口面积为5cm2，将玻璃管竖直插入盛有水的烧杯中，向玻璃管里缓缓注入酒精，当注入酒精的深度达到12cm时，松手后玻璃管恰好在水中漂浮，玻璃管下表面距离水面的距离是20cm。（已知：ρ水=1.0×103kg/m3，ρ酒精=0.8×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)玻璃管下表面受到水的压强； (2)玻璃管所受的浮力； (3)玻璃管的质量。 19．某军舰满载排水质量为5000吨，吃水深度（船体水下最低点到水面的垂直距离叫吃水深度）为6米。（g取10N/kg；ρ水=1×103kg/m3） (1)则它此时受到的浮力为多少牛； (2)军舰底部受水的压强大小为多少帕。 20．如图是某款水陆两栖排涝机器人，该机器人可无线遥控控制，能到达涵洞、地下室等抢险人员不便到达的地方，当水深达到一定程度，该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业，该机器人的总质量为770kg。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） (1)该机器人的轮子与地面接触的总面积为0.2m2，求该机器人行走时对地面的压强是多少Pa？ (2)该机器人两侧各装有一个浮箱，可使该机器人在深水中时能漂浮在水面上进行排水作业，漂浮时浮箱浸没在水中，机器人除浮箱外有0.27m3浸没入水中，每个浮箱的质量为50kg，制成浮箱的材料的密度为5×103kg/m3，求： ①机器人漂浮时所受浮力为多大？ ②每个浮箱空心部分体积为多少m3？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《【期末专题复习】压强和浮力计算题-2024-2025学年北师大版物理八年级下册》参考答案 1．(1) (2) 【详解】[1]汽车空载时质量约为2.5t，重力为。 [2]因为汽车停放在水平地面上，所以汽车对水平地面的压力 停放在水平地面上时每个车轮与地面的接触面积为，这款问界M9空载时对水平地面的压强。 2．(1)80N (2)48N (3)1600Pa 【详解】（1）已知   h1=20cm=0.2m，h2=h-h1=30cm-20cm=0.1m 下部分容器内水的体积为V1=S1h1=0.03m2×0.2m=0.006m3 下部分容器内水的质量为m1=ρV1=1.0×103kg/m3×0.006m3=6kg 上部分容器内水的体积为V2=S2h2=0.02m2×0.1m=0.002m3 上部分容器内水的质量为m2=ρV2=1.0×103kg/m3×0.002m3=2kg 放水前，容器中水的质量为m=m1+m2=6kg+2kg=8kg 放水前，容器中水的重力为G=mg=8kg×10N/kg=80N （2）由于3.2>2kg，所以放出3.2水后，只有下部分容器内有水。 剩余水的质量为m剩=8kg-3.2kg=4.8kg 剩余水的重力为G剩=m剩g=4.8kg×10N/kg=48N 放水后，水对容器底部的压力F=G剩=48N。 （3）放水后，容器对桌面的压强： 3．(1)作用是相互的 (2)2400N (3)6×104Pa (4)0.6552kg 【详解】（1）直升机的螺旋桨转动时，对空气有一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以空气对螺旋桨产生一个向上的反作用力，使直升机获得向上的升力。 （2）地面受到火星车的压力等于自身重力，即 F=G=mg=240kg×10N/kg=2400N （3）火星车对水平地面的压强为为 （4）若风叶的转圈时扫过的面积为0.28m2，空气被吹动的速度为3m/s,则1min内通过风叶的空气总质量为 m=ρ气V=ρ气Svt=1.3×10-2kg/m3×0.28m2×3m/s×1×60s=0.6552kg 4．(1)1000Pa (2)200Pa (3)0.5×103kg/m3 (4) 【详解】（1）无水时，物体对容器底的压力等于其重力，即F=G=mg=1kg×10N/kg=10N 物体对容器底部的压强为 （2）水深度为2cm，即0.02m，根据得水对容器底部的压强为 （3）当水深为物体高度一半时，压力为0，则此时浮力等于重力。根据阿基米德原理，所受浮力为 而物体重力为 根据物体浮沉条件可知，浮力等于重力，得到 则 （4）当物体再次静止时，物体漂浮，受到的浮力等于物体重力，此时物体浸入水中的深度为物体高度的一半，将物体露出水面部分切去，则切去质量为圆柱体质量的一半，即m=0.5kg。假设容器底面积为S，则容器对桌面压强的变化量 当物体切去一半后，剩下的一半仍漂浮，故排开液体质量与剩余物体质量相等，均为0.5kg，即排开液体质量也为m=0.5kg；排开液体变化量；则有 水面高度变化量 则水对容器底部压强的变化量 因此 5．(1)3×107Pa (2)8N 【详解】[1]根据p=ρgh采集前岩石受到的海水压强 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3000m=3×107Pa [2]石在海水中受到的浮力 F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×800×10-6m3×10N/kg=8N 6．(1)2N (2)3N (3)换用密度比水大的液体 【详解】（1）空玻璃杯的重力为 因为空玻璃杯漂浮在水中时，根据物体的浮沉条件可知，玻璃杯受到的浮力是 （2）当玻璃杯下沉深度为0.25m时，此时杯子受到的浮力最大，根据阿基米德原理可得 玻璃杯中放入物体的重力为 （3）对于图中的浮力秤，要增大浮力秤的称量范围，即增大浮力秤受到的浮力，根据阿基米德原理，在V排不变时，可以换用密度比水大的液体。 7．(1)5000N (2) 【详解】（1）机器人的质量为500kg，根据G=mg得，机器人受到的重力为G＝mg＝500kg×10N/kg＝5000N （2）该机器人静止在水平冰面上对冰面的压力为F＝G＝5000N 机器人对冰面的压强为 8．(1) (2) (3) 【详解】（1）由知道，潜艇排开海水的体积 （2）由阿基米德原理知道，潜艇所受浮力 （3）因潜艇时受到的浮力和自身的重力相等，所以，潜艇所受重力 9．(1)0.15m (2)80N (3)500Pa 【详解】（1）根据可知，A点与水面的距离 （2）根据可知，水对容器底部的压强 水对容器底部的压力 （3）水的体积 容器上部分水的体积 放出容器内的水后，容器下部分水下降的高度 水对容器底部压强 10． 2.5g/cm3 4N 33.3cm2 【详解】（1）[1]空浮筒在水中漂浮时h为6cm，根据图象可知，空浮筒的质量为m筒=200g，放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为12cm，浮筒和岩石的总质量m总=400g，故岩石的质量为 m岩=m总-m筒=400g-200g=200g 岩石的密度 （2）[2]放入岩石后浮筒在水中漂浮时h为12cm，浮筒和被测物体的总质量为400g，根据漂浮的特点，此时浮筒受到的浮力为 F浮=G=m总g=0.4kg×10N/kg=4N （3）[3]浮筒排开水的体积为 浮筒底面积约 11．(1)0.6kg (2)3cm (3)2N 【详解】（1）由图乙可知，圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计的示数F=6N，则圆柱体的重力为 G=F=6N 圆柱体的质量为 （2）由乙图可知，圆柱体下降高度h1=4cm时，圆柱体刚好浸入水中，当h2=7cm时，圆柱体刚好浸没，所以圆柱体的高为 h=h2-h1=7cm-4cm=3cm （3）由乙图可知，圆柱体刚好浸没时，测力计示数F示=4N，根据称重法可得，圆柱体全部浸没在水中时受到的浮力为 F=G-F示=6N-4N=2N 12．(1)100N (2)1.05×106Pa 【详解】（1）此山地自行车整车所受重力的大小 （2）李伟在比赛骑行中山地自行车对地面的压强 13．(1)6N (2) (3)400Pa 【详解】（1）由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为9N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，圆柱体的重力为 圆柱体完全浸入水中受到的拉力，根据称重法，则圆柱体浸没时受到的浮力为 （2）圆柱体完全浸入水中时，其排开水的体积等于圆柱体的体积，根据得，圆柱体的体积为 则圆柱体密度为 （3）由图像可知，不考虑水面变化，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度为 因此刚浸没时下表面受到的液体压强 14．(1)20N (2)4N (3) (4) 【详解】（1）物体A的重力 （2）根据称重法，物体A浸没在水中静止时受到的浮力 （3）物体A的体积 （4）物体A的密度 15．（1）6N；（2）0.4kg 【详解】解：（1）木块a的体积 a的质量 a的重力 木块的密度小于水的密度，a放入B容器的水中，稳定后漂浮，所受的浮力等于自身的重力为6N。 （2）B容器的容积 B中装满水时，水的质量 水的重力 将木块放入B后，木块漂浮，所受的浮力与重力相等，排开水的重力等于木块的重力，即G木排=G木。取出木块后，容器B恰好能浮起时，因为B容器的质量与厚度不计，B所受的浮力等于B容器中水的重力。此时B容器内外水的高度相同设为h1，木块排开水的重力 B中剩下的水的重力 而G木排+G水剩=G水，则有 解得 则木块排开水的重力 即木块的重力为4N。所以木块的质量至少为 答：（1）木块a所受浮力大小为6N； （2）木块的质量至少是0.4kg。 16．(1)9N (2) (3)6cm 【详解】（1）木块对容器底部的压力刚好为0，如图乙所示，此时木块刚好处于漂浮状态，由漂浮条件可得木块受到的浮力 （2）木块A的体积 则木块的密度 （3）木块A对容器底部的压力刚好为0时，由可得所加水的体积为 由乙图可知：此时水的体积，其中，则容器的底面积为 再次加水后容器中水的总体积为 由题可知，细绳剪断前后木块静止时，水对容器底部压强的变化量为150Pa，由可得细绳剪断后水面下降的高度 剪断绳子后，木块排开水的体积变化量为 剪断绳子后，木块漂浮在水面上，受到的浮力等于自身重力，此时木块排开水的体积为 故剪断绳子前，木块排开水的体积为 此时木块浸入水中的深度为 剪断绳子前（丙图），容器中水的体积与木块排开水的体积之和为 此时容器中水的深度 则细绳的长度 17．（1）1000Pa；（2）1N 【详解】解：（1）物块未放入水中时，水对容器底的压强 （2）物块浸没在水中时，排开水的体积等于自身体积，即 受到的浮力为 答：（1）物块未放入水中时，水对容器底的压强为1000Pa； （2）物块浸没在水中时受到的浮力为1N。 18．(1)2.0×103Pa (2)1N (3)52g 【详解】（1）由题意知，玻璃管下表面距离水面的距离是20cm，则玻璃管下表面受到水的压强 p=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2.0×103Pa （2）由题意知，玻璃管排开水的体积为 V排=Sh1=5cm2×20cm=100cm3=1×10-4m3 根据阿基米德原理可知，玻璃管所受的浮力 F浮=ρ液V排g=1.0×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N （3）因玻璃管处于漂浮状态，则 G总=F浮=1N 所以 酒精的体积 V酒精=Sh2=5cm2×12cm=60cm3 由得，酒精的质量 m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×60cm3=48g 所以玻璃管的质量为 m=m总-m酒精=100g-48g=52g 19．(1) (2) 【详解】（1）军舰此时受到的浮力为 （2）军舰底部受水的压强大小为 20．(1)3.85×104Pa (2)7700N，0.24m3 【详解】（1）由题意知，该机器人行走时对地面的压力为 F=G=mg=770kg×10N/kg=7700N 该机器人行走时对地面的压强为 （2）根据题意可知，机器人漂浮时所受的浮力为 F浮=G=7700N 根据阿基米德原理可知，机器人排开水的体积为 每个浮箱的体积为 而材料的体积为 所以每个浮箱空心部分体积为 V空=V箱-V材=0.25m3-0.1m3=0.24m3 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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