专题训练(8) 浮力的综合计算-【木牍中考•课时A计划】2025-2026学年八年级下册物理配套课件(沪粤版·新教材)
2026-01-31
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教辅
摘要:
该初中物理课件聚焦浮力的综合计算,通过“国之重器·蓝鲸号”等实际案例导入,分漂浮悬浮、下拉下压、3h模型等类型训练,衔接浮力产生原因、阿基米德原理等知识,搭建阶梯式学习支架。
其亮点在于题目设计融合科学态度与责任(如结合蓝鲸号体现科技应用),分类型训练强化科学思维中的模型建构与科学推理,详细解答步骤助力学生掌握解题方法。学生能提升综合应用能力,教师可直接用于专题教学提升效率。
内容正文:
HY
物 理
8年级 下册
题目好 分册好 服务好
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专题训练(八) 浮力的综合计算
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第九章 浮 力
专题训练(八) 浮力的综合计算
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专题训练(八) 浮力的综合计算
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类型1 漂浮、悬浮模型
1.如图所示,将棱长为20 cm的正方体放入水中,正方体下表面受到水的压力为40 N,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)水对正方体下表面的压强;
解:(1)正方体下表面的面积S=(20 cm)2=400 cm2=4×10-2 m2
水对正方体下表面的压强p==1 000 Pa
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(2)正方体受到的浮力;
(2)正方体漂浮,根据浮力产生的原因可知,
正方体受到的浮力F浮=F压=40 N
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(3)正方体的密度。
(3)正方体漂浮,根据浮沉条件可知,
正方体的重力G=F浮=40 N
正方体的质量m==4 kg
正方体的体积V=(20 cm)3=8 000 cm3=8×10-3 m3
正方体的密度ρ==0.5×103 kg/m3
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2.[国之重器·蓝鲸号][2025·重庆中考]2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇蓝鲸号下水,如图所示。其体积为12 m3,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行(g取10 N/kg,近海海水密度取ρ水=1.0×103 kg/m3)。求:
(1)蓝鲸号在近海悬浮时所受浮力;
解:(1)由题意可知,蓝鲸号的体积为12 m3,在近海悬浮时,排开海水的体积等于蓝鲸号的体积,由阿基米德原理可得其所受浮力
F浮=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12 m3=1.2×105 N
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(2)若蓝鲸号从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.03×103 kg/m3时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
(2)由题意可知,蓝鲸号从近海水平潜行至远海,海水密度突变为1.03×103 kg/m3,蓝鲸号若继续悬浮,所受浮力
F'浮=ρ海gV=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×12 m3=1.236×105 N
蓝鲸号悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重ΔG=G2-G1=F'浮-F浮=1.236×105 N-1.2×105 N=3600 N
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类型2 下拉(下压)模型
3.如图所示,容器的底面积为100 cm2,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着并完全浸没在水中,已知木块的质量为0.6 kg,此时绳子的拉力为2 N(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)木块受到的浮力;
解:(1)木块的重力G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N
木块受到的浮力F浮=G+F拉=6 N+2 N=8 N
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(2)剪断绳子,木块最终静止时所受的浮力;
(2)木块浸没在水中时所受浮力大于重力,因此剪断绳子,木块最终将漂浮在水面上,此时木块所受的浮力
F'浮=G=6 N
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(3)绳断前后水对容器底部的压强变化量。
(3)木块浸没在水中时排开水的体积
V排==8×10-4 m3
木块漂浮时排开水的体积
V'排==6×10-4 m3
液面下降的深度 Δh==0.02 m
水对容器底部的压强变化量
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m=200 Pa
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4.[2025·亳州三模]如图甲所示,物体A在水中静止时有的体积露出水面;如图乙所示,将密度ρB=2ρ水的物体B放在物体A上,物体A的上表面恰好和水面齐平。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)求物体A的密度ρA;
解:(1)由题图甲可知,物体A排开水的体积V排=VA=VA
物体A漂浮在水面上,由浮沉条件可知,F浮甲=GA
即ρ水g·VA=ρAVAg
物体A的密度ρA=ρ水=×1.0×103 kg/m3=0.6×103 kg/m3
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(2)求物体A、B的体积之比VA∶VB;
(2)由题图乙可知,F浮乙=ρ水gVA=GA+GB
由GA=F浮甲=ρ水g·VA可得,GB=ρ水gVA-ρ水g·VA=ρ水g·VA
GA∶GB=3∶2
由G=mg可得,mA∶mB=3∶2
由题意可知,ρB=2ρ水
ρA∶ρB=ρ水∶2ρ水=3∶10
VA∶VB==5∶1
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(3)若把物体B用质量和体积忽略不计的细线吊在物体A的下方(如图丙所示),求物体A露出水面部分的体积V露和物体A的体积VA之比V露∶VA。
(3)在题图乙、丙中把物体A、B看成整体,物体A、B整体处于漂浮状态,所受浮力不变,即F浮乙=F浮丙
根据阿基米德原理可知,V排乙=V排丙
故V露乙=V露=VB
所以V露∶VA=VB∶VA=1∶5
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类型3 3h模型
5.[2025·安徽中考]某兴趣小组要测量一实心圆柱体(不吸水且不溶于水)的密度,进行了如下操作:用一根不可伸长的细线将圆柱体竖直悬挂在铁架台上并保持静止,将一盛有水的柱形容器放在水平升降台上,容器和升降台整体安放在圆柱体的正下方,使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接触,测得容器内水的深度为h1=10 cm,如图所示;缓慢调节升降台使细线恰好伸直且无拉力,测得容器上升的高度为h2=8 cm,整个过程没有水溢出,圆柱体始终处于竖直状态。已知圆柱体的高为H=20 cm,圆柱体与容器的底面积之比为S1∶S2=1∶3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,不计容器壁厚度。求:
(1)调节升降台前水对容器底部的压强p;
解:(1)调节升降台前水对容器底部的压强
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1.0×103 Pa
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(2)调节升降台后圆柱体浸入水中的深度h;
(2)缓慢调节升降台后使细线恰好伸直且无拉力,
故圆柱体的位置始终不变。
由水的体积不变可得S2h2=(S2-S1)h
所以圆柱体浸入水中的深度h=h2=×8 cm=12 cm
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(3)圆柱体的密度ρ。
(3)圆柱体处于漂浮状态,所以F浮=G
由阿基米德原理得F浮=ρ水gS1h
因为G=mg,V=S1H
所以圆柱体的密度ρ==0.6×103 kg/m3
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