专题2 类型3 压强和浮力-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（北师大版2024）

26 类型3 压强和浮力 1. 某市突遭恶劣大风天气,许多大树被连根拔 起,部分房屋顶上的彩钢瓦被大风卷走。彩 钢瓦上部(室外)的气压急剧下降到9.5× 104Pa,这是为什么? 若彩钢瓦下部(室内) 的气压是标准大气压,粗略取1.0×105Pa, 彩钢瓦的面积是100m2,则彩钢瓦上、下部 所受的压力差可达多少牛? 2. (北京中考)近年来东北林区出现了越来越 多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算 某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足 够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留 时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在 方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示, 图中每个小方格的面积均为9cm2,数出脚 印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都 算一格,小于半格的都不算),用数出的小方 格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得 出了脚印的面积。测出脚印的深度,然后在 脚印旁边相同的雪地上放一底面积为100cm2 的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物 体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同 时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。 忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g 取 10N/kg,求: (第2题) (1) 该东北虎一只脚印的面积。 (2) 该东北虎的质量。 3. (咸阳礼泉期末)如图甲所示,小阳同学使用 钢绳拉着石料从水面上方以恒定的速度下 降,直至其全部浸入水中;如图乙所示为钢 绳对石料的拉力F 随着时间t变化的图像。 若不计水的阻力,g取10N/kg,求: (第3题) (1) 石料所受的重力。 (2) 石料浸没在水中时受到的浮力。 (3) 石料的体积。 (4) 石料的密度。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(北师版)八年级 拍 照 批 改 27 4. 跨学科实践 工程实践 (常州中考)为实施 油田的二次开发,工程师需要将导管架从陆 地运至海洋上的指定位置。 ① 工程师将导管架装载在驳船上,静止时驳 船排开海水的体积为8×104 m3,如图甲 所示。 (第4题) ② 驳船将导管架运至海洋上的指定位置后, 导管架被推入海中,如图乙所示。 ③ 驳船和导管架完全分离后,静止时空驳船 排开海水的体积为5×104m3,如图丙所示。 已知导管架的体积为3.3×104m3,ρ海水= 1.1×103kg/m3,g取10N/kg。求: (1) 导管架受到重力的大小。 (2) 导管架和驳船完全分离后,导管架最终 静止时受到的浮力大小。 5. 在物理实践活动中,某活动小组想要用橡皮 泥做“船”浮在水面上,并探究橡皮泥“船”的 装载能力。他们用一块体积为20cm3 的橡 皮泥做成一只“船”,放入水中漂浮,试着向 其中添加物体,发现最多只能装载25g的物 体,如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度 为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0× 103kg/m3,g取10N/kg,则: (1) 这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为 多少? (2) 这只橡皮泥“船”满载时受到的浮力为 多少? (3) 该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能 力,请你帮助他们提出一条合理的建议。 (第5题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2整合提升 12 调和油后花生调和油的质量m油=500g-50g= 450g,瓶内花生调和油的体积V油=V=500cm3, 花 生 调 和 油 的 密 度ρ油 = m油 V油 = 450g 500cm3 = 0.9g/cm3=0.9×103kg/m3 (3) 赠送的花生 调和油的体积V赠=500mL=0.5L,大桶花生调 和油加上赠送的油的总体积V总=V油'+V赠= 5L+0.5L=5.5L=5.5dm3=5.5×10-3m3,其 质量 m总 =ρ油V总 =0.9×103kg/m3×5.5× 10-3 m3 =4.95kg,购 买 这 些 油 的 费 用 为 79.2元,则 花 生 调 和 油 的 价 格 为79.2 元 4.95kg= 16元/kg,即花生调和油每千克16元 3. (1) A 容器内水的体积V水 =S容器h水 = 30cm2×20cm=600cm3=6×10-4m3,则容器 内水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×6× 10-4m3=0.6kg (2) 因为酒精的质量和水的质 量相等,所以m酒精=m水=0.6kg,B 容器内酒精 的体积V酒精= m酒精 ρ酒精 = 0.6kg0.8×103kg/m3 =7.5× 10-4m3 (3) 实心铝球的体积V铝 = m铝 ρ铝 = 270×10-3kg 2.7×103kg/m3 =1.0×10-4m3,实心铝球浸没 在酒精中,它们的总体积V总=V酒精+V铝=7.5× 10-4m3+1.0×10-4m3=8.5×10-4m3,将铁球 和铝球分别放入A、B 容器中后,两容器内液体的 总体积相等,即V铁球+V水=V总=8.5×10-4m3, 故空心铁球的总体积V铁球=V总-V水=8.5× 10-4m3-6×10-4m3=2.5×10-4m3;铁球实心 部分的体积V实心= m铁 ρ铁 =1580×10 -3kg 7.9×103kg/m3 =2× 10-4m3,故铁球空心部分的体积V空心=V铁球- V实心=2.5×10-4m3-2×10-4m3=5×10-5m3 类型3 压强和浮力 1. 发生大风时,室外相对室内来说,空气的流速 较大,压强较小,室外气压急剧下降;室内气压是 标准大气压,取1.0×105Pa,彩钢瓦的面积是 100m2,这时彩钢瓦上、下部所受的压强差Δp= p下-p上=1.0×105Pa-9.5×104Pa=5× 103Pa,由p= F S 可知,彩钢瓦上、下部所受的压力 差ΔF=Δp×S=5×103Pa×100m2=5×105N 2. (1) 根据脚印轮廓所围小方格大于半格算一 格,小于半格舍弃,可数出共有15个小方格,图乙 中每一小格表示9cm2,则图中脚印面积S0= 15×9cm2=135cm2,即该东北虎一只脚印的面 积为135cm2 (2) 容器下陷的深度与脚印的深 度相同,说明两者产生的压强相等,则p1=p2,根 据压强公式可得 G物 S物 = G虎 S虎 ,所以G虎= G物S虎 S物 , m虎g= G物S虎 S物 = m物gS虎 S物 ,该东北虎的质量m虎= m物S虎 S物 = 30kg×4×135×10-4m2 100×10-4m2 =162kg 3. (1) 由图乙可知,AB 段钢绳的拉力大小不变, 此时石料未接触水面,因石料匀速下降,所以由二 力平衡条件可得,石料受到的重力G=F拉 = 1400N (2) 由图乙可知,BC 段钢绳的拉力逐 渐减小,说明石料慢慢浸入水中,且浸入水中的体 积逐渐变大,受到的浮力逐渐变大,在CD 段浸 没,此时的拉力为900N,所以石料受到的浮力 F浮=G-F=1400N-900N=500N (3) 由 F浮=ρ液gV排 可得,石料的体积V=V排= F浮 ρ水g = 500N 1×103kg/m3×10N/kg =0.05m3 (4) 由G= mg 可 得,石 料 的 质 量 m = G g = 1400N 10N/kg= 140kg,石料的密度ρ= m V = 140kg 0.05m3=2.8× 103kg/m3 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 13 4. (1) 当导管架在驳船上时,整体漂浮,所受浮力 等于重力,根据阿基米德原理算出浮力F浮1= ρ海水gV排1=1.1×103kg/m3×10N/kg×8× 104m3=8.8×108N;当导管架不在驳船上时,空 驳船所受浮力等于重力,根据阿基米德原理算出 浮力 F浮2=ρ海水gV排2=1.1×103 kg/m3× 10N/kg×5×104m3=5.5×108N;故导管架所 受重力等于两次重力差,即等于两次浮力差,G= F浮1-F浮2=8.8×108N-5.5×108N=3.3× 108N (2) 导管架的质量m=Gg= 3.3×108N 10N/kg = 3.3×107kg,其密度ρ= m V= 3.3×107kg 3.3×104m3=1× 103kg/m3,小于海水的密度1.1×103kg/m3,故 导管架会漂浮;漂浮时,所受浮力等于重力,故浮 力大小为3.3×108N 5. (1) 橡皮泥的体积V=20cm3=2×10-5m3, 浸没时V排=V,橡皮泥浸没在水中时所受的浮力 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2× 10-5m3=0.2N (2) 物体质量 m=25g= 0.025kg,物体所受的重力G=mg=0.025kg× 10N/kg=0.25N,橡皮泥“船”所受的重力G船= m船g=ρ橡Vg=1.5×103kg/m3×2×10-5m3× 10N/kg=0.3N,“船”满载时仍处于漂浮状态,则 浮力F浮'=G总=G+G船=0.25N+0.3N= 0.55N (3) 改变橡皮泥“船”的形状,使其空心 部分的体积适当增大,增大可利用的浮力,从而提 高橡皮泥“船”的装载能力(合理即可) 类型4 功、功率、机械效率 1. (1) 石球的质量为5kg,则石球所受的重力 G=mg=5kg×10N/kg=50N (2) 根据杠杆 平衡条件F1L1=F2L2可得,F1= F2L2 L1 = GL2 L1 = 50N×0.4m 1m =20N (3) 石球匀速升高20cm, 即h=20cm=0.2m,杠杆A 端提升石球所做的 功W=Gh=50N×0.2m=10J 2. (1) 拉力F 做的功W总=Fs=250N×2m= 500J (2) 由图可知n=2,不计摩擦和绳重,由 拉力F=1n (G+G动)的变形公式得,动滑轮所受 的重力G动=nF-G=2×250N-400N=100N (3) 拉力F 的功率P= W总 t = 500J 5s=100W 3. (1) 物体所受的重力G=mg=100kg×10N/kg= 1000N,由图可知n=2,滑轮组的机械效率η= W有用 W总 ×100%= Gh Fs×100%= Gh Fnh×100%= G nF×100%= 1000N 2×625N×100%=80% (2) 因 为不计绳重和摩擦时F=1n (G+G动),所以动滑 轮所受的重力 G动 =nF-G=2×625N- 1000N=250N (3) 小车所受的重力G'= m'g=1500kg×10N/kg=15000N,小车受到的 阻力f=30%G'=30%×15000N=4500N,由 力的平衡条件可知,小车受到的牵引力F'=F+ f=625N+4500N=5125N,则小车牵引力的功 率P=Wt = F's t =F'v=5125N×3m /s= 15375W 4. (1) 箱子受到的重力G=mg=20kg×10N/kg= 200N (2) 推力所做的总功W总=Fs=100N× 3m=300J,推力做的有用功 W有用 =Gh= 200N×1.2m=240J,沿斜面推动箱子,克服斜 面对箱子的摩擦力做的功是额外功,W额外 = W总-W有用=300J-240J=60J,由W额外=fs可 得,箱子受到的摩擦力f= W额外 s = 60J 3m=20N (3) 斜面的机械效率η= W有用 W总 ×100%= 240J 300J× 100%=80% (4) 减小斜面的坡度、减小斜面的 粗糙程度等,合理即可 5. (1) 建筑材料所受的重力G=mg=80kg× 10N/kg=800N,建筑材料放在水平地面上时对 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈