专题训练(6) 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(人教版·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”核心知识点,通过漂浮悬浮沉底、上拉下压、3h模型等类型训练,以鸡蛋沉浮、金属球悬浮等实例导入,衔接浮沉条件、阿基米德原理等基础,搭建从概念到综合应用的学习支架。
其亮点在于分模型系统训练,结合中考真题(如2024安徽中考、2025滁州三模),强化科学思维(模型建构、科学推理)与物理观念。例如通过鸡蛋在盐水不同状态的分析,引导学生运用浮力公式推导密度,提升解决实际问题能力,教师可直接用于专题教学,提高效率。
内容正文:
RJ
物 理
8年级 下册
题目好 分册好 服务好
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专题训练(六) 浮力的综合计算
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专题训练(六) 浮力的综合计算
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专题训练(六) 浮力的综合计算
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类型1 漂浮、悬浮、沉底模型
1.小明在盛有水的烧杯中放入一个质量为52.5 g、体积为50 cm3的鸡蛋,静止时如图甲所示;在水中缓慢加入食盐,使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示;继续加入食盐,鸡蛋静止时有的体积露出液面,此时液体的深度h=10 cm,如图丙所示。ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)图甲中鸡蛋受到的浮力;
(2)图乙中盐水的密度;
(3)图丙中盐水对烧杯底部的压强。
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专题训练(六) 浮力的综合计算
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解:(1)题图甲中,鸡蛋受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×50×10-6 m3=0.5 N
(2)题图乙中,鸡蛋处于悬浮状态,鸡蛋的密度与盐水的密度是相同的,所以盐水的密度ρ盐水=ρ鸡蛋==1.05 g/cm3
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(3)由题图丙可知,鸡蛋漂浮在盐水面上,F浮丙=G
根据F浮=ρ液gV排和G=mg可得
ρ'盐水gV=mg
则ρ'盐水==1.2 g/cm3=1.2×103 kg/m3
题图丙中盐水对烧杯底部的压强p=ρ'盐水gh=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1200 Pa
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2.[2025·滁州明光三模]如图所示,底面积为2×10-2 m2的圆柱形轻质容器放置在水平桌面上,容器内装有适量水,质量为600 g、体积为150 cm3的金属球B与质量为900 g的物体A用细绳系在一起后放在容器中,静止后它们悬浮在水中,用剪刀将细绳剪断,金属球B与物体A分离,金属球B下沉,物体A上浮,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)剪断细绳前,两物体排开水的总体积;
(2)剪断细绳后,金属球B对容器底部的压力;
(3)剪断细绳两物体分开后,容器底部受到水的压强的减少量。
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专题训练(六) 浮力的综合计算
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解:(1)金属球B与物体A的重力分别为GB=mBg=0.6 kg×10 N/kg=6 N,GA=mAg=0.9 kg×10 N/kg=9 N
剪断细绳前,两物体悬浮在水中,所受的浮力等于两物体的总重力,所以有F浮=GB+GA=6 N+9 N=15 N
根据阿基米德原理可得,V排==1.5×10-3 m3
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(2)剪断细绳后,金属球B沉底,其受到的浮力F浮B=ρ水g=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×150×10-6 m3=1.5 N
金属球B对容器底部的压力F压=F支=GB-F浮B=6 N-1.5 N=4.5 N
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(3)剪断细绳后,物体A漂浮,所受的浮力等于自身的重力,则整个过程中减小的浮力ΔF浮=F浮-=F浮--GA=15 N-1.5 N-9 N=4.5 N
排开水的体积变化量ΔV排==4.5×10-4 m3
水的深度变化量Δh==2.25×10-2 m
容器底部受到水的压强的减少量Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2.25×10-2 m=225 Pa
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类型2 上拉(下压)模型
3.如图甲所示,水平放置的长方体容器中水深16 cm,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块取出后,水对容器底的压强。
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解:(1)由题图乙可知,当h>15 cm时,物块完全离开水面,则物块的重力G=F=13 N
当h<9 cm时,物块完全浸没在水中,此时拉力F'=8 N,物块处于平衡状态,即G=F'+F浮
故物块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F'=13 N-8 N=5 N
(2)物块取出后,容器中水的深度h=15 cm=0.15 m
水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1500 Pa
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4.[2025·合肥肥东三模]如图甲所示,一个薄壁圆柱形容器置于水平地面上,内装有0.3 m深的水。现将物体A放入其中,物体A漂浮于水面上,排开了160 cm3的水,如图乙所示。当再给物体A施加一个竖直向下大小为0.4 N的力F后,物体A恰好浸没水中静止(水未溢出),如图丙所示。已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)放入物体A前,水对容器底部的压强;
(2)图乙中物体A受到的浮力;
(3)物体A的密度。
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解:(1)放入物体A前,水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3000 Pa
(2)由阿基米德原理可得,物体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×160×10-6 m3=1.6 N
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(3)题图乙中,物体A处于漂浮状态,则F浮=G,物体A的质量mA==0.16 kg
题图丙中,物体A浸没后,对其进行受力分析有F'浮=G+F=1.6 N+0.4 N=2 N
则此时排开水的体积即为物体A的体积
VA==2×10-4 m3
物体A的密度ρA==0.8×103 kg/m3
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类型3 3h模型
5.[2024·安徽中考]某兴趣小组要测量一金属块的密度,设计了如下方案:将装有适量细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置标记一点A,并在长方体容器上标出此时的水位线MN(如图甲所示);然后将待测金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器底部),在长方体容器上标出此时的水位线PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的距离为h1,与MN的距离为h2。若圆筒的底面积为
S,长方体容器的底面积为4S,A点到圆筒底部的竖
直距离为h,不计细线的质量和体积,已知ρ水和g。
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(1)求图甲中圆筒和细沙总重力G的大小;(用题中给定的物理量符号表示)
(2)求金属块的体积V;(用题中给定的物理量符号表示)
(3)若h1=0.07 m,h2=0.03 m,ρ水=1.0×103 kg/m3,求金属块的密度ρ。
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解:(1)由浮沉条件得G=F浮
由阿基米德原理得F浮=ρ水Shg
故圆筒与细沙总重力的大小G=ρ水Shg
(2)注水后,圆筒和金属块整体随容器内水位上移h1,故注入水的体积为4Sh1
由题图丙可得4Sh1+V=3S(h1+h2)
故金属块的体积V=3Sh2-Sh1
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(3)设金属块的质量为m,对题图丙中圆筒、细沙及金属块整体,由浮沉条件和阿基米德原理
可得G+mg=ρ水[S(h+h1+h2)+V]g
因为G=ρ水Shg,V=3Sh2-Sh1
解得m=4ρ水Sh2
故金属块的密度ρ=ρ水=6.0×103 kg/m3
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