第九章《压强和浮力》浮力计算专题练习 -2025-2026学年苏科版物理八年级下学期

2026年春期八年级物理下册苏科版第九章《压强和浮力》浮力计算专题练习 一、计算题 1．如图所示，将边长为10cm的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中。木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.6kg，求： （1）木块受到的浮力； （2）木块的密度。 2．无人船舶是船舶行业的前沿科学，它可用于水上应急救援、河道监控、海洋科学考察、海洋测绘、海洋巡逻等领域，在应对海洋突发事件、海洋和大型湖泊的环境监测及灾害预警等方面有着重大的意义。无人船舶技术和无人机、无人车相比，无人船舶的技术难度更高。目前我国已自主研发出了多种用途的无人驾驶船，拥有100%的自主知识产权，我国的无人船舶技术在世界处于领先地位。一艘大型海上救援无人船，它的最大排水量是5×103t。（ρ海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）无人船在某次海上航行时的吃水深度为6m，求此时船的底部所受海水的压强是多少？ （2）若该无人船空载时的质量是2.3×103t，它的最大荷载质量是多少？ （3）该无人船满载时所受到的浮力是多少？此时排开海水的体积是多少？ 3．乒乓球放入水中，排开水的体积为3×10-6米3，求乒乓球受到的浮力， 4．圆柱形容器的底面积为，曾有深度为的水。现将一质量为，高为，底面积为的长方体木块放入容器中，液面上升了。如图所示圆柱形容器无限高。求： （1）容器底受到水的压强； （2）把容器中水倒出，软管向容器中注入密度为的某种液体，若使物块对容器底的压力最小，注入液体的总质量最少是多少。取， 5．如图所示，薄壁长方体容器A放在水平桌面上，底面积为，高为12cm，。容器A内装有144g水。均匀实心立方体B和C的边长都为4cm，质量，已知。忽略实心立方体吸水、容器壁厚度等次要因素。 （1）求容器A对水平桌面的压强； （2）若将B缓慢放入容器中，请分析B平衡时的状态（漂浮、悬浮或沉底），并求出B放入前后水对容器底部压强的变化量； （3）若将C放在B上，再将它们缓慢放入容器中（沉底），平衡时C对B的水平面压力为0.208N，求C的密度。 6．木球被固定在水槽底部的细线系住，浸没在水中，如图所示，绳子的拉力为12N，已知木球的体积为3×10-3m3，g取10N/kg。求： （1）木球的重力； （2）剪断细线后木球静止时受到的浮力。 7．体积为4×10﹣3米3的金属块浸没在水中，求：该金属块所受浮力F浮。 8．体积为2×10-3m3的实心合金块浸没在水中，求合金块所受浮力F浮。 9．如图所示，一体积为10﹣3 m3的立方体木块，在水中静止时，刚好有四分之一露出水面．求： （1）木块受到的浮力； （2）木块的质量； （3）木块的密度； （4）若用手将木块缓慢压入水中，当木块没入水中时，手对木块的压力． 10．2020年11月10日8时12分，国之重器“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度10909m，成为全球坐底最深的潜水器之一、若潜水器的体积为37m3，当潜水器下潜至10000m时（海水密度近似取1.0×103kg/m3），求： （1）潜水器受到海水的压强； （2）潜水器1m2的表面上受到海水的压力； （3）潜水器所受的浮力。 11．如图甲所示为中国首艘国产航母001A下水时的情景．某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程，他们将一个质量为2kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部，该柱形容器质量为6kg，底面积为0.03m2，高为0.4m，如图乙所示．现在向容器中加水，当加水深度为0.1m时，模型刚好离开容器底部，如图丙所示．继续加水直到深度为0.38m，然后将一质量为0.9kg的舰载机模型轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面．求： （1）图丙中水对容器底部的压强为多少帕？ （2）图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米？ （3）放上舰载机后整个装置静止时，相对于水深为0.38m时，容器对水平地面的压强增加了多少帕？ 12．把一块重为G=3.9N的矿石，挂在弹簧测力计上，并把它浸没在水中。静止时弹簧测力计的示数为F=3.4N，g取10N/kg。求： （1）矿石浸没在水中时受到的浮力； （2）矿石的体积； （3）矿石的密度。 13．如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量的水，其内底面积为100cm2．弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩，将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。（g＝10N/kg）求： （1）在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小； （2）花岗岩的密度； （3）从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强。 14．如图所示，物块A有三分之二的体积浸在烧杯的水中静止时，弹簧测力计的示数F1=0.5N。已知物块A重为3N，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）画出如图所示的情境中物块A的受力分析示意图； （2）求物块A的体积； （3）若将物块A从弹簧测力计上取下放入该烧杯中（水足够多），求物块A静止时所受的浮力大小。 15．如图甲所示，用吊车将棱长为1m的正方体花岗岩石从距水面1m高的A处沿竖直方向匀速放入水中．在整个过程中，钢缆拉力大小与下落高度的关系如图乙所示，求： （1）花岗岩石浸没在水中时受到的浮力； （2）花岗岩石下落到图甲B处（h0=2m）时下表面受到水的压强； （3）花岗岩石的密度 16．如图甲所示，物体是边长为的正方体，体积可忽略不计的轻质硬杆一端固定在容器底，一端连着。现缓慢向容器中加水至刚好浸没，杆受到物体的作用力随水深变化的图像如图乙所示。求： （1）杆刚好浸没时水的深度为，此时水对容器底的压强； （2）物体浸没时受到的浮力； （3）物体的密度； （4）若加入水时物体刚好浸没，此时把、从水中取出不考虑、带出的水分并将、分离开，将物体沿竖直方向分成两部分，如图丙；切割后，左边部分留在水平桌面上，对桌面最大压强为，右边阴影部分放回水中，放入后水对容器底部压强为，若为的倍，则阴影部分体积是原本物体体积的几分之几。 17．如图，是一个太阳能淋浴器储水箱的示意图。主要由一个圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体K组成，其中长方体通过细绳与压力传感开关相连。 压力传感开关的作用是：当它受到绳子竖直向下的拉力达到10N时闭合，控制水泵从进水口开始向桶内注水，此时，水面刚好与长方体K的下表面相平，水桶内储水高度为h1=8cm；当它受到绳子的拉力等于6N时断开，水泵停止向桶内注水，此时，水刚好浸没长方体K的上表面，水桶内储水高度为h2=40cm。已知圆柱形水桶的底面积为0.5m2．求：（ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg） （1）水泵开始注水时，水桶内储水的质量是多少？ （2）水泵开始注水时，水对水桶底部的压强是多少？ （3）水泵停止向桶内注水时，长方体K受到的浮力是多少？ （4）长方体K的密度是多少？ 答案解析部分 1．【答案】（1）根据阿基米德原理可得木块所受的浮力 F浮=G排=m排g=0.6kg×10N/kg=6N 答：木块受到的浮力是6N； （2）因为木块在水中漂浮，所以，木块的重力G=F浮=6N 则木块的质量 木块为正方体，所以木块的体积V=(0.1m)3=10-3m3 则木块的密度ρ木= 答：木块的密度为0.6×103kg/m3。 【解析】【分析】（1）阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F浮=ρ液gV排，ρ液是液体的密度，V排使物体排开水的体积； （2）当物体处于漂浮或悬浮状态时，物体受到的重力等于浮力；结合物体受到的浮力，利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积，结合密度公式求解物体的密度即可。 2．【答案】解：（1）由液体压强公式可知，船的底部所受海水的压强是p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa； （2）由题意可知无人船的最大排水量为它满载时排开的水的质量，则有G满=m满g=F浮=ρ液gV排=m排水g 经简化可得m满=m排水 故该无人船的最大荷载量是m载荷=m满-m空载=m排水-m空载=5.0×103t-2.3×103t=2.7×103t； （3）由题意可知无人船满载时所受的浮力为F浮=m排水g=5.0×103×103kg×10N/kg=5×107N， 由阿基米德原理可得无人船满载时排开海水的体积是 【解析】【分析】1）据题可知物体的深度为6m，由液体压强的公式p=ρ海水gh可知船底所受海水的压强 （2）由题意可知无人船的最大排水量为它满载时排开的水的质量，则有G满=m满g=F浮=ρ液gV排=m排水g所以可得该无人船的最大荷载质量是m载荷=m满-m空载=m排水-m空载 （3）由题意F浮=m排水g，据此计算无人船满载时所受的浮力，根据浮力公式计算 无人船满载时排开海水的体积 3．【答案】 利用排开的水的体积，计算浮力为 【解析】【分析】根据液体密度和排开液体的体积的乘积计算受到的浮力的大小。 4．【答案】（1）解： 容器底受到水的压强：。 答：容器底受到水的压强； （2）解： 物块的体积：， 物块的密度：， 若，当物块刚好完全浸没时，对容器底的压力最小。 加入液体的质量：， 若，当物块受到的浮力刚好等于其重力时，对容器底的压力最小为零。 则， 所以， 加入液体的深度， 加入液体的体积： 加入液体的质量：。 答：若使物块对容器底的压力最小，注入液体的总质量最少是。 【解析】【分析】1）据题可知，水的深度为0.10m，根据压强公式P=ρgh计算 容器底受到水的压强 2） 据题可知，物块的体积：，物体质量为1.8kg，根据密度公式计算物块的密度，若，当物块刚好完全浸没时，对容器底的压力最小。 根据密度公式计算加入液体的质量， 若，当物块受到的浮力刚好等于其重力时，对容器底的压力最小为零。 则，所以， 加入液体的深度，加入液体的体积：，加入液体的质量： 5．【答案】（1）解：容器A对水平桌面的压力 容器A对水平桌面的压强 答：容器A对水平桌面的压强是； （2）解： B的密度 假设B漂浮，受到的浮力 排开水的体积 B的底面积 此时需要的最少水量 容器A内装有水的体积 因为 所以，B一定处于漂浮状态。由体积关系得，水面上升的距离为 则水对容器底部的压强变化量为 答：若将B缓慢放入容器中，B平衡时处于漂浮状态，B放入前后水对容器底部压强的变化量是； （3）解：研究B、C这个整体，假设沉底，C露出水面，则容器内水的深度 此时，C物体浸入水中的深度h=7.2cm-4cm=3.2cm， C受到的浮力F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.2×10-2m×16×10-4m2=0.512N， 平衡时C对B的水平面压力为0.208N，即B对C的支持力为0.208N， 则C的重力GC=F浮2+F支=0.512N+0.208N=0.72N， C的密度为： 答：若将C放在B上，再将它们缓慢放入容器中（沉底），平衡时C对B的水平面压力为0.208N， C的密度为1.125×103kg/m3 。 【解析】【分析】1）容器A对水平桌面的压强，先计算容器和水的总重力，再由压强公式 可得； 2）先计算B物体的密度比水小，若容器中的水足够多则B漂浮，若容器中的水不够则B还是沉底的，需要进行假设计算得出结论；在漂浮成立的情况下，计算放入B物体后使液面上升的高度，可由液体压强公式p=ρgh得压强变化量； 3）若将C放在B上，再将它们缓慢放入容器中（沉底），据此求出C物体浸入水中的深度，根据阿基米德原理求出C受到的浮力，已知C对B的水平面压力，利用力的平衡求出C的重力，根据G=mg求出C的质量，利用密度公式求出C的密度。 6．【答案】（1）因为木球浸没在水中，所以 V排=V木=3×10-3m3 木球受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N 木球的重力为 G木=F浮-F拉=30N-12N=18N （2）由于木球浸没在水中时受到的浮力大于重力，所以剪断细线后，木球将上浮，最终处于漂浮状态，则剪断细线后木球静止时受到的浮力为 F浮'=G木=18N 答：（1）木球的重力为18N； （2）剪断细线后木球静止时受到的浮力为18N。 【解析】【分析】（1）根据F浮=ρ液gV排求出木球受到的浮力，通过受力分析可知，木球受到的浮力等于绳子的拉力加上木球的重力，即F浮=F拉+G木，从而求出木球的重力； （2）比较木球和水的密度，利用物体浮沉条件判断木球静止时的浮沉状态，然后根据物体漂浮条件求出此时木球受到的浮力。 7．【答案】解：因为金属块浸没在水中，所以金属块所受到的浮力： . 【解析】【分析】根据排开的液体的体积，利用浮力计算公式求浮力的大小. 8．【答案】解：合金块浸没在水中V排＝V物＝2×10-3m3 合金块所受浮力 答：合金块所受浮力为19.6N。 【解析】【分析】根据液体密度和排开液体的体积，计算浮力大小。 9．【答案】（1）解：木块的体积：V木=10﹣3m3， F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg× ×1×10﹣3m3=7.5N； 答：木块受到的浮力为7.5N； （2）解：木块漂浮，则G木=F浮=7.5N， 木块的质量：m木= = =0.75kg， 答：木块的质量为0.75kg； （3）解：木块的密度：ρ木= = =0.75×103kg/m3； 答：木块的密度为0.75×103kg/m3； （4）解：木块完全浸没后的浮力： F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N， 木块完全浸没时：F浮′=F压+G木， 手对木块的压力（最大压力）：F压=F浮′﹣G木=10N﹣7.5N=2.5N； 答：手对木块的压力为2.5N． 【解析】【分析】此题是力学的综合题，涉及重力的计算，密度与质量的计算，浮力的计算和合力的计算问题，关键要对物体的受力进行分析. 10．【答案】（1）解：潜水器受到海水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa 答：潜水器受到海水的压强为1.0×108Pa； （2）解：潜水器1m2的表面上受到海水的压力为F=pS=1.0×108Pa×1m2=1.0×108N 答：潜水器1m2的表面上受到海水的压力为1.0×108N； （3）解：潜水器所受的浮力为F浮=G排=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×37m3=3.7×105N 答：潜水器所受的浮力为3.7×105N。 【解析】【分析】（1）（2）求解液体内部的压强，利用公式p＝ρgh，其中ρ是液体的密度，h是深度；已知压强的大小，结合压强的变形公式F=pS求解压力； （3）阿基米德原理给出了一种求解物体浮力大小的方法，F浮=ρ液gV排，ρ液是液体的密度，V排使物体排开水的体积。 11．【答案】（1）解：由题意可知，图丙中水的深度h=0.1m， 则图丙中水对容器底部的压强： p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa； 答：图丙中水对容器底部的压强为1×103Pa； （2）航母模型的重力：G航=m航g=2kg×10N/kg=20N； 由题知，模型刚好离开容器底部，即航母模型漂浮， 所以此时航母模型受到的浮力：F浮=G航=20N； 由阿基米德原理可知，航母排开水的体积： V排= = =2.0×10﹣3m3； 答：图丙中航母模型浸入水中的体积为2.0×10﹣3m3； （3）舰载机模型的重力：G舰载机=m舰载机g=0.9kg×10N/kg=9N； 放上舰载机后整个装置静止时，增加的浮力：△F=G舰载机=9N ， 增加的排开水的体积： 水面升高： 原来水深为0.38m ，容器高度为0.4m，所以有水溢出， 水平地面增加的压力：△F=G舰载机-G溢=9N- 1x103kg/m3x0.03m2x ( 0.38m+0.03m-0.4m ) X10N/kg=6N ； 则容器对水平地面的压强增加量： 答：放上舰载机后整个装置静止时，相对于水深为0.38m时，容器对水平地面的压强增加了200Pa． 【解析】【分析】（1）利用p=ρgh求出对容器底部的压强；（2）根据阿基米德原理求出排开的水的体积；（3）根据放入舰载机后整个装置增加的重力和底面积，求出增加的压强． 12．【答案】（1）矿石浸没在水中时受到的浮力 （2）矿石的体积 （3）矿石的质量 矿石的密度 【解析】【分析】(1)石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去石块在水中时测力计的示数； (2)石块浸没在水中，故石块的体积等于排开水的体积，利用阿基米德原理求排开水的体积(石块的体积)； (3)已知石块的重力，利用公式G求出石块的质量，再利用求出石块的密度。 13．【答案】解：（1）由图乙可知，花岗岩的重力G＝5.6N，花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F＝3.6N，所以花岗岩所受水的浮力大小为 （2）花岗岩浸没水中是，花岗岩排开水的体积等其自身体积，根据F浮＝ρ水gV排可得花岗岩的体积为 由可知，花岗岩的质量 根据可得，花岗岩的密度为 （3）花岗岩离开水面后，容器内水面减少的体积等于花岗岩排开水的体积，则水面下降的高度为 水对容器底部减小的压强为 答：（1）在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小为2N； （2）花岗岩的密度为2.8×103kg/m3； （3）从开始提起到花岗岩完全离开水面，水对容器底部减小的压强为200Pa。 【解析】【分析】（1）由图乙可知：花岗岩在全部露出水面后，弹簧测力计的示数等于花岗岩的重力大小；根据花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数，利用称重法可得花岗岩所受水的浮力大小； （2）根据F浮=ρgV排求出花岗岩浸没时排开水的体积即为花岗岩的体积，根据G=mg求出花岗岩的质量，利用求出花岗岩的密度； （3）从开始提起花岗岩到花岗岩完全离开水面后，水面下降的高度等于浸没时排开水的体积除以容器底面积，利用Δp=ρ水gΔh求出水对容器底部减小的压强。 14．【答案】（1）解：对物块A受力分析，物块A受竖直向下的重力，竖直向上的浮力，弹簧测力计的拉力，如图所示： （2）解：由题意可知，弹簧测力计的示数为0.5N，物块A重为3N，则物块A受到的浮力F浮=G-F1=3N-0.5N=2.5N 物块A有三分之二的体积浸在烧杯的水中静止，则物块A浸入水中的体积 则物块A的体积 答：物块A的体积为3.75×10-4m3； （3）解：物块A重为3N，则物体A的密度 物块A的密度小于水的密度，根据浮沉条件可知，将物块A从弹簧测力计上取下放入该烧杯中，物块A漂浮，则浮力大小等于重力大小，即 F浮'=G=3N 答：物块A静止时所受的浮力大小为3N。 【解析】【分析】（1）物块受到重力竖直向下、浮力竖直向下以及弹簧测力计的拉力竖直向上； （2）根据阿基米德原理算出物体浸入水中的体积，物体A有三分之二的体积浸在水中，可以算出物块A的体积； （3）根据密度公式算出A的密度，判断出从弹簧测力计上取下A的浮沉状态是漂浮，从而得到浮力等于重力。 15．【答案】（1）解：V排=V物=1m3，F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=1.0×104N （2）解：花岗岩石下落到图甲B处（h0=2m）时，下表面距离水的深度h=2m+1m=3m，下表面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa （3）解：由图可知，花岗岩石的重力G=F=2.8×104N， 花岗岩石的质量m= = =2.8×103kg， 花岗岩石的密度ρ= = =2.8×103kg/m3 【解析】【分析】（1）已知正方体棱长为1m，可求得其体积，花岗岩石浸没在水中时V排=V物，根据F浮=ρgV排可求得花岗岩石浸没在水中时受到的浮力； （2）花岗岩石下落到图甲B处（h0=2m）时，下表面距离水的深度为2m+1m=3m，再利用p=ρgh可求得下表面受到水的压强； （3）由图可知，花岗岩石的重力G=2.8×104N，然后可求得其质量，再利用密度公式求得花岗岩石的密度． 16．【答案】（1）解：杆刚好浸没时水的深度为，此时水对容器底的压强： ； （2）解：物体为正方体，其边长为，则的体积： ， 刚浸没时，它排开水的体积等于的体积，其受到的浮力： ； （3）解：由图乙知，水深等于时，刚好浸入水中，水深为时，对杆的作用力为，此时受到的浮力等于它的重力，浸入水中的深度： ， 排开水的体积： ， 则的重力： ， 由可知，的质量：， 则的密度：； （4）解：由图乙知，浸没时，水深为，水的质量为，那么水的体积： ， 设容器的底面积为，则有， 即：， 解得容器的底面积：， 由可知， 切开后，放在水平桌面上的左边部分是长方体，且立放时对水平桌面的压强最大为：， 右边阴影部分放入水中后，设此时水的深度为，此时水对容器底部的压强：， 由题意可知：， 则此时水的深度： ， 因为物体的密度小于水的密度，所以将阴影部分放入水中时处于漂浮状态， 由漂浮条件可知：， 因为，， 所以有：， 则， 此时水的体积和阴影部分浸入水中体积之和：， 所以阴影部分的体积： ， 则阴影部分体积与原来物体的体积的比值： ， 即阴影部分的体积是原本物体体积的。 【解析】【分析】（1）根据p=ρgh，计算液体压强的大小； （2）利用边长计算体积；根据F浮=ρ液gV排，计算浮力大小； （3）根据二力平衡，结合浮力，计算物体的重力；利用，计算质量，根据，计算密度； （4）根据柱形物体的密度和高度，计算压强；利用，计算深度；漂浮状态时，浮力和物体重力相等。 17．【答案】（1）解：水桶内水的体积：V＝sh＝0.5m2×0.08m＝0.04m3，水桶内水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×0.04m3＝40kg （2）解：水泵开始注水时，h＝8cm＝0.08m，水桶底部的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa （3）解：由题知，水泵开始注水时，水面刚好与长方体的下表面相平，长方体的重等于绳子的拉力，即G＝10N，当它受到绳子的拉力等于6N时，水刚好浸没长方体的上表面，此时长方体的重G＝6N+F浮，∴长方体受到的浮力：F浮＝G−6N＝10N−6N＝4N （4）解：长方体浸没水中时，F浮＝ρ水V排g，∴长方体的体积：V′＝ ＝ ＝4×10−4m3，长方体的质量：m′＝ ＝ ＝1kg，长方体的密度：ρ＝ ＝ ＝2.5×103kg/m3. 【解析】【分析】（1）先求出水的体积，利用密度公式m=ρV求水桶内储水的质量； （2）利用液体压强公式p=ρgh求水对水桶底部的压强； （3）水泵开始注水时，水面刚好与长方体的下表面相平，绳子的拉力为10N，即长方体的重为10N；当它受到绳子的拉力等于6N时，水刚好浸没长方体的上表面，此时长方体的重等于绳子的拉力加上水的浮力，据此求长方体受到的浮力； （4）根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g求长方体的体积，再求出长方体的质量，最后利用密度公式求长方体的密度. 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $