第7章 浮力（计算题30道）-【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练（2024五四学制沪科版）

第7章 浮力（计算题30道） 1．在抗洪救灾中，救助队员驾驶皮筏艇争分夺秒营救身处险境的人民群众。如图所示，静止在水面上的皮筏艇和乘员的总质量为420kg。求：（已知水的密度） (1)皮筏艇受到的浮力； (2)皮筏艇排开水的体积。 2．浸在水中的物体重50N，排开水的体积为m3，求物体受到的浮力。 3．将体积为2×10-4m3的物体浸入水中，求：物体所受到的浮力F浮。 4．“蛟龙号”潜水器下潜过程中，求当它排开水的体积为20米时所受到的浮力。 5．体积为的金属块浸没在水中，水，求： (1)该金属块排开水的体积排； (2)该金属块所受的浮力浮。 6．如图甲所示，将的正方体A悬挂在弹簧测力计下，使之静止浸没在水中，此时弹簧测力计示数。请计算： (1)正方体A的体积； (2)若将正方体A用质量和体积均忽略不计的细线系在体积与A相同的正方体B下方，使B的上表面刚好和水面齐平，求B的密度。 7．有一个木块，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出 0.5kg 的水，则它受到的浮力为多少牛？（g 取 10N/kg） 8．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.2N。把零件浸没在密度为的油中时，弹簧测力计的示数是6.4N。（g取10N/kg）求： (1)金属零件所受浮力； (2)金属零件的体积； (3)金属零件的密度。 9．一个物体，在空气中称时示数为20N，把它浸没在水中称时示数为12N。（已知：水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）求： (1)物体受到的浮力； (2)物体的体积； (3)物体的密度。 10．仁爱礁是我国的固有领土，隶属我国海南省三沙市，中国公务船只定期在那里巡视，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船，该船满载时排开水的体积为5×103m3（海水密度为1.0×103kg/m3，g取 10N/kg）。 (1)该船满载时排开水的质量是多少？ (2)船满载时受到的浮力为多少？ 11．将一边长是1m的实心正方体，缓慢放入水中，待它漂浮时，排开水的质量是600kg。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)正方体受到的浮力是多少？ (2)正方体排开水的体积是多少？ 12．如图是被誉为“造岛神器”的“天鲲号”，它是具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船，可用于挖掘水下泥土、砂石等，其长140m，宽27.8m，满载排水量为17000t。已知ρ水=1.0×103kg/m3，取10N/kg。试求： (1)“天鲲号”漂浮在水面，若满载时它受到的浮力是多少？ (2)若“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍，求“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力的大小。 13．如图所示是我国自主研发的民用载人飞艇AS700D，采用常单囊体布局，气囊充入氦气，利用氦气密度比空气密度小的特性提供大部分升力，剩余部分升力通过电动机驱动螺旋桨转动提供。某次试飞返程过程中，飞艇的总重力为，飞行员关闭电动机，飞艇恰好能竖直向下做匀速直线运动。已知飞艇的总体积为，空气密度可视为不变，且。 (1)求飞艇匀速下降过程中受到的浮力大小。 (2)求飞艇匀速下降过程中受到的阻力大小。 (3)若要让飞艇匀速上升，且所受阻力与匀速下降时受到的阻力大小相等，求电动机提供的升力。 (4)请构思一种能增加飞艇载重的方案（文字表述即可，不用计算）。 14．如图是简化的自动供水装置。圆柱体A重6N、底面积50cm²、高20cm，其能沿固定杆在竖直方向上移动。当注水至一定深度时，圆柱体A开始上浮，直至压力传感器B受到1.5N压力时，进水口自动关闭，注水结束。水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg。不计圆柱体A与杆之间的摩擦。求： (1)圆柱体A刚要开始上浮时，容器中水的深度 (2)注水结束时，圆柱体A受到的浮力。 15．一石块在空气中称重时，弹簧测力计的示数是5N。浸没在水中称重时，弹簧测力计的示数为2N，则： (1)石块在水中受到的浮力有多大？ (2)石块的体积是多少？ (3)石块的密度是多少？（结果保留一位小数） 16．如图甲所示，足够高的圆柱形薄壁容器，装有适量的水放在水平桌面上，现将一个物重为20N、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中（）求： (1)甲图中物体受到容器的支持力为4N，此时物体所受浮力为多少牛？ (2)若再加入适量的水使长方体刚好漂浮，如图乙所示，则此时物体排开水的体积变化了多少？ 17．随着科学技术的发展，3D打印常在工业设计等领域被用于制造模型。PPSF材料是3D打印机耗材中强度最高、耐热性能最好、耐腐蚀性能最高的材料。小明同学选用如图甲所示的PPSF材料来打印自己设计的作品如图乙所示。 （1）已知体积为的PPSF材料，其质量为27.2g，求这种材料的密度是多少？ （2）若用该材料打印出来的作品体积为，质量是40.8g，请通过计算判断作品是实心还是空心？若是空心的，空心部分的体积是多少？ （3）根据（2）中计算结果，若将（2）中该作品放入足够多的水中，请问该作品自由静止后受到的浮力为多少？（g取10N/kg） 18．“海南舰”为我国首艘075型两栖攻击舰，在远海作战中发挥重要作用。“海南舰”总质量约2.6万吨，长235m，宽36m，排水量约40000t，每架舰载机的质量约为17t，每辆两栖坦克的质量约为22t（水=1.0×103kg/m3） （1）“海南舰”满载时所受的浮力； （2）“海南舰”空载时排开海水的体积； （3）若该舰入水部分的迎水面是长、宽分别为200m和20m的长方形，当“海南舰”上停落5架舰载机和5辆两栖坦克时，“海南舰”下表面所受海水的压强相对于空载时增大了多少？    19．如图所示，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”装配有定制的3.7升V6引擎，玻璃钢船体和轻量化的铬钢底盘。该车车身质量约1300kg，标准承载250kg，每个轮子与地面的接触面积250cm2，“美洲豹”的四个车轮儿可通过液压方式进入底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车快速切换为快艇。在标准承载情形之下，求:（g=10N/kg；ρ水=1.0×103kg/m3） （1）“美洲豹”对水平地面的压力和压强。 （2）“美洲豹”在水上匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.4倍，此时引擎的牵引力是多少N? （3）“美洲豹”切换成快艇漂浮在水面上时受到的浮力和排开水的体积。 20．为减小抗洪压力，科创小组设计了水位报警装置，将其制成顶部开有小孔的模型。如图所示，其中A为压力传感器，B是不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动，当模型内水深h1＝15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零，水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为3N，触发报警装置，开启泄洪阀门，已知圆柱体B的底面积S＝100cm2，高hB＝25cm，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。求： (1)圆柱体B的重力； (2)触发报警装置时，压力传感器A下表面到水面的距离。 21．如图所示，将一个1kg小球浸没水中，此时绳子的拉力为5N。已知水的密度，g取10N/kg。求： (1)小球完全浸没在水中受到的浮力大小； (2)小球完全浸没在水中排开水的体积； (3)小球的密度。 22．将不吸水的实心圆柱体用细绳挂在弹簧测力计下，缓缓浸入如图甲所示装满水的溢水杯中，当其三分之二浸入水中时，让其保持静止，如图乙，此时测力计示数为1.4N，测得溢出水的质量是400g。水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，g 取10N/kg，求： （1）图乙中圆柱体下底面受到水的压力； （2）圆柱体的体积； （3）将悬挂圆柱体的细绳剪断后，圆柱体在水中静止时受到的浮力。    23．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为500g，浸没在水中时，用弹簧测力计测得其“重”为4.8N。，通过计算回答： (1)王冠所受的浮力是多大？ (2)王冠的体积是多少？ (3)王冠是纯金的吗？ 24．如图所示，将一石块悬挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计示数为2.5N；将该石块浸没在装有适量水的烧杯中，静止时弹簧测力计示数为1.5N。求： (1)石块的体积； (2)石块的密度。 25．如图a所示，某同学使用 测量石块的重力，该物体重力大小为 N；接着他继续利用这个仪器测量物体所受浮力，他把物体浸没在水中静止如图b所示，物体所受浮力为 N，此时物体所受的合力大小为 N，用点●代表物体，请在图c中画出物体浸没在水中时的受力示意图 。 26．市面上有一种防溺水手环，如图，将手环系在手臂上，紧急情况下打开手环，手环内气瓶的CO2会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四，已知某运动员质量m人=51kg，平均密度ρ人=1.02×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略手环体积和自重，求： （1）该运动员的重力； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力； （3）人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保运动员的安全。 27．山东舰（如图）作为中国自行设计的航母，至少可以搭载36架歼-15舰载机，下表是“山东舰”的部分参数。已知一架歼-15舰载机的重力为，舰载机与水平甲板的总接触面积为。求：（海水密度取，取） 长 吃水深度 （满载） 宽 75m 排水量 （满载） 最大功率 最大航速 (1)我国某钢铁厂实现“超级钢”的技术突破，厚的“超级钢”就能承受的压强，请通过计算说明该种型号的钢板能不能做山东舰的甲板？ (2)山东舰满载时受到海水的浮力是多少？ (3)在某次训练完成，一架歼-15舰载机着舰后，山东舰排开海水的体积增加了多少？ 28．如图甲所示，用弹簧测力计悬挂一实心物块，从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降，直至浸没于水中并继续匀速下降（物块未与烧杯底接触）。物块下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。（忽略液面高度的变化，，）求： （1）物块的质量； （2）物块完全浸没在水中受到的浮力； （3）物块的体积； （4）物块刚好完全浸没时，水对物块下表面的压强。 30．如图所示，底面积不同、高度相同的A、B圆柱形薄壁容器放置在水平地面上，分别盛有高度相同的水和液体乙。液体乙的密度为，A、B容器底面积分别为和。 放入前 放入后 水对容器A底部的压力（N） 29.4 44.1 液体乙对容器B底部的压力（N） F乙 44.1 (1)若水的质量为，求水的体积。 (2)将一物块先后浸没在水和液体乙中，下表为放入物块前后两容器底部受到液体的压力。求： （a）放入物块前，液体乙对容器底部的压力F乙。 （b）通过推理或计算说明物体浸没后乙液体是否溢出。（不考虑同时溢出的情况） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第7章 浮力（计算题30道） 1．在抗洪救灾中，救助队员驾驶皮筏艇争分夺秒营救身处险境的人民群众。如图所示，静止在水面上的皮筏艇和乘员的总质量为420kg。求：（已知水的密度） (1)皮筏艇受到的浮力； (2)皮筏艇排开水的体积。 【答案】(1)4200N (2)0.42m3 【详解】（1）皮筏艇静止在水面上，是平衡状态，皮筏艇受到的浮力为 （2）由得皮筏艇排开水的体积 2．浸在水中的物体重50N，排开水的体积为m3，求物体受到的浮力。 【答案】 30N 【详解】水的密度 ， ，排开水的体积 。物体受到的浮力 3．将体积为2×10-4m3的物体浸入水中，求：物体所受到的浮力F浮。 【答案】1.96N 【详解】物体浸没在水中，则排开水的体积 物体所受的浮力 4．“蛟龙号”潜水器下潜过程中，求当它排开水的体积为20米时所受到的浮力。 【答案】 【详解】由阿基米德原理可知，它排开水的体积为20米时所受到的浮力 5．体积为的金属块浸没在水中，水，求： (1)该金属块排开水的体积排； (2)该金属块所受的浮力浮。 【答案】(1)5 (2)4.9N 【详解】（1）由题意可知，金属块浸没在水中，因此金属块排开水的体积等于金属块体积，所以可以列出 （2）由阿基米德原理 6．如图甲所示，将的正方体A悬挂在弹簧测力计下，使之静止浸没在水中，此时弹簧测力计示数。请计算： (1)正方体A的体积； (2)若将正方体A用质量和体积均忽略不计的细线系在体积与A相同的正方体B下方，使B的上表面刚好和水面齐平，求B的密度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1） 所以 因为物体浸没，所以 （2）因为A和B体积相同，所以图乙中A和B所受浮力 所以B的重力 B的密度 7．有一个木块，把它浸在盛满水的溢水杯中时，从杯中溢出 0.5kg 的水，则它受到的浮力为多少牛？（g 取 10N/kg） 【答案】5N 【详解】盛满水的溢水杯中溢出水的质量为，其重力为 根据阿基米德原理浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体的重力，即 8．在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.2N。把零件浸没在密度为的油中时，弹簧测力计的示数是6.4N。（g取10N/kg）求： (1)金属零件所受浮力； (2)金属零件的体积； (3)金属零件的密度。 【答案】(1)0.8N (2) (3) 【详解】（1）由题意得，金属零件的重力为，根据称重法测浮力可得，金属零件所受浮力为 （2）物体浸没时，排开液体的体积等于金属零件的体积，即；由阿基米德原理变形可得，金属零件的体积为 （3）金属零件的密度为 9．一个物体，在空气中称时示数为20N，把它浸没在水中称时示数为12N。（已知：水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg）求： (1)物体受到的浮力； (2)物体的体积； (3)物体的密度。 【答案】(1)8N (2)8×10﹣4m3 (3)2.5×103kg/m3 【详解】（1）物体在空气中称时示数为20N，即物体的重力为G=20N，浸没在水中时示数F=12N，根据称重法可知，该物体的浮力为 （2）物体浸没时排开水的体积等于物体体积，由阿基米德原理可知，物体的体积为 （3）物体的质量为 物质的密度为 10．仁爱礁是我国的固有领土，隶属我国海南省三沙市，中国公务船只定期在那里巡视，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船，该船满载时排开水的体积为5×103m3（海水密度为1.0×103kg/m3，g取 10N/kg）。 (1)该船满载时排开水的质量是多少？ (2)船满载时受到的浮力为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知该船满载时排开水的体积，海水的密度。根据，可得排开水的质量 （2）根据阿基米德原理，船满载时受到的浮力等于它排开的水的重力即 11．将一边长是1m的实心正方体，缓慢放入水中，待它漂浮时，排开水的质量是600kg。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） (1)正方体受到的浮力是多少？ (2)正方体排开水的体积是多少？ 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）根据阿基米德原理可知，正方体受到的浮力F浮=G排=m排g=600kg×10N/kg=6000N （2）正方体排开水的体积 12．如图是被誉为“造岛神器”的“天鲲号”，它是具有中国自主知识产权的、亚洲超大重型自航绞吸船，可用于挖掘水下泥土、砂石等，其长140m，宽27.8m，满载排水量为17000t。已知ρ水=1.0×103kg/m3，取10N/kg。试求： (1)“天鲲号”漂浮在水面，若满载时它受到的浮力是多少？ (2)若“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍，求“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力的大小。 【答案】(1)1.7×108N (2)1.7×106N 【详解】（1）满载排水量为17000t，由阿基米德原理可知，“天鲲号”漂浮在水面，满载时受到的浮力 F浮=G排=m排g=17000×103kg×10N/kg=1.7×108N （2）“天鲲号”漂浮在水面，根据物体的浮沉条件可知，“天鲲号”受到的浮力大小等于重力大小，则 G=F浮=1.7×108N“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力为总重力的0.01倍，则“天鲲号”自航绞吸船匀速直线航行时所受阻力 f=0.01G=0.01×1.7×108N=1.7×106N匀速直线航行时，水平方向受力平衡，“天鲲号”受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以“天鲲号”自航绞吸船航行时的牵引力 F牵=f=1.7×106N 13．如图所示是我国自主研发的民用载人飞艇AS700D，采用常单囊体布局，气囊充入氦气，利用氦气密度比空气密度小的特性提供大部分升力，剩余部分升力通过电动机驱动螺旋桨转动提供。某次试飞返程过程中，飞艇的总重力为，飞行员关闭电动机，飞艇恰好能竖直向下做匀速直线运动。已知飞艇的总体积为，空气密度可视为不变，且。 (1)求飞艇匀速下降过程中受到的浮力大小。 (2)求飞艇匀速下降过程中受到的阻力大小。 (3)若要让飞艇匀速上升，且所受阻力与匀速下降时受到的阻力大小相等，求电动机提供的升力。 (4)请构思一种能增加飞艇载重的方案（文字表述即可，不用计算）。 【答案】(1)39990N (2)1010N (3)2020N (4)见解析 【详解】（1）根据阿基米德原理可知，飞艇受到的浮力为 （2）飞艇匀速下降过程中受力平衡，在竖直方向上受到向下的重力和向上的浮力、空气阻力之和是一对平衡力，大小相等，即，则飞艇受到的阻力为 （3）飞艇匀速上升过程中受力平衡，在竖直方向上受到向下的重力、空气阻力之和和向上的浮力、升力之和是一对平衡力，大小相等，即，则电动机提供的升力为 （4）飞艇载重的重力为，根据阿基米德原理可知，增大飞艇气囊体积，可以增大浮力，从而增加飞艇载重；或者用更轻质的材料制作飞艇所需配件，减轻飞艇自身重力，从而增加飞艇载重。 14．如图是简化的自动供水装置。圆柱体A重6N、底面积50cm²、高20cm，其能沿固定杆在竖直方向上移动。当注水至一定深度时，圆柱体A开始上浮，直至压力传感器B受到1.5N压力时，进水口自动关闭，注水结束。水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg。不计圆柱体A与杆之间的摩擦。求： (1)圆柱体A刚要开始上浮时，容器中水的深度 (2)注水结束时，圆柱体A受到的浮力。 【答案】(1)0.12m (2)7.5N 【详解】（1）A刚要开始上浮时，柱体A刚好漂浮，由物体的漂浮条件可知，此时A受到的浮力F浮1＝GA＝6N，圆柱体排开水的体积 A浸入水中的深度即容器中水的深度为 （2）注水结束时，A受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力作用，处于平衡状态，根据力的平衡条件可得，此时A受到的浮力F浮2＝GA+F＝6N+1.5N＝7.5N 15．一石块在空气中称重时，弹簧测力计的示数是5N。浸没在水中称重时，弹簧测力计的示数为2N，则： (1)石块在水中受到的浮力有多大？ (2)石块的体积是多少？ (3)石块的密度是多少？（结果保留一位小数） 【答案】(1)3N (2) (3) 【详解】（1）石块在水中受到的浮力 （2）由，石块的质量 石块浸没在水中，由，则石块的体积 （3）石块的密度 16．如图甲所示，足够高的圆柱形薄壁容器，装有适量的水放在水平桌面上，现将一个物重为20N、底面积为100cm2的均匀长方体竖直放入容器中（）求： (1)甲图中物体受到容器的支持力为4N，此时物体所受浮力为多少牛？ (2)若再加入适量的水使长方体刚好漂浮，如图乙所示，则此时物体排开水的体积变化了多少？ 【答案】(1)16N (2)4×10-4 m3 【详解】（1）在图甲情形下，物体竖直放入水中处于平衡状态，则有 此时物体所受浮力为 （2）如图乙，当再加入水使长方体刚好漂浮时，根据浮沉条件有 浮力的变化量 由得物体排开水的体积变化量 17．随着科学技术的发展，3D打印常在工业设计等领域被用于制造模型。PPSF材料是3D打印机耗材中强度最高、耐热性能最好、耐腐蚀性能最高的材料。小明同学选用如图甲所示的PPSF材料来打印自己设计的作品如图乙所示。 （1）已知体积为的PPSF材料，其质量为27.2g，求这种材料的密度是多少？ （2）若用该材料打印出来的作品体积为，质量是40.8g，请通过计算判断作品是实心还是空心？若是空心的，空心部分的体积是多少？ （3）根据（2）中计算结果，若将（2）中该作品放入足够多的水中，请问该作品自由静止后受到的浮力为多少？（g取10N/kg） 【答案】（1）1.36g/cm3；（2）是空心的，20cm3；（3）0.408N 【详解】解：（1）这种材料的密度 （2）作品中实心部分的体积 所以，作品是空心的，则空心部分的体积 V空=V作-V实=50cm3-30cm3=20cm3 （3）该作品的密度 因此该物体漂浮，浮力为 F浮=G作=m作g=0.0408kg×10N/kg=0.408N 答：（1）已知体积为的PPSF材料，其质量为27.2g，这种材料的密度是1.36g/cm3； （2）作品是是空心，空心部分的体积是20cm3； （3）该作品自由静止后受到的浮力为0.408N。 18．“海南舰”为我国首艘075型两栖攻击舰，在远海作战中发挥重要作用。“海南舰”总质量约2.6万吨，长235m，宽36m，排水量约40000t，每架舰载机的质量约为17t，每辆两栖坦克的质量约为22t（水=1.0×103kg/m3） （1）“海南舰”满载时所受的浮力； （2）“海南舰”空载时排开海水的体积； （3）若该舰入水部分的迎水面是长、宽分别为200m和20m的长方形，当“海南舰”上停落5架舰载机和5辆两栖坦克时，“海南舰”下表面所受海水的压强相对于空载时增大了多少？    【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）“海南舰”总是漂浮在水面上，受到的浮力等于排开水的重力，由于排水量约40000t，则满载时受到的浮力 （2）“海南舰”总质量约2.6万吨，空载时受到的浮力等于“海南舰”的重力 F空=G空=m空g=2.6×107kg×10N/kg=2.6×108N 空载时排开海水的体积 （3）每架舰载机的质量约为17t，每辆两栖坦克的质量约为22t，停落5架舰载机和5辆两栖坦克时，增大的浮力等于增大的重力 F1=G1=5×17×103kg×10N/kg+5×22×103kg×10N/kg=1.95×106N “海南舰”下表面增大的压强 答：（1）“海南舰”满载时所受的浮力为4×108N； （2）“海南舰”空载时排开海水的体积2.6×104m3 ； （3）“海南舰”下表面所受海水的压强相对于空载时增大了487.5Pa。 19．如图所示，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”装配有定制的3.7升V6引擎，玻璃钢船体和轻量化的铬钢底盘。该车车身质量约1300kg，标准承载250kg，每个轮子与地面的接触面积250cm2，“美洲豹”的四个车轮儿可通过液压方式进入底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车快速切换为快艇。在标准承载情形之下，求:（g=10N/kg；ρ水=1.0×103kg/m3） （1）“美洲豹”对水平地面的压力和压强。 （2）“美洲豹”在水上匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.4倍，此时引擎的牵引力是多少N? （3）“美洲豹”切换成快艇漂浮在水面上时受到的浮力和排开水的体积。 【答案】（1），；（2）；（3）， 【详解】解：（1）“美洲豹”的总质量为 “美洲豹”对水平地面的压力 “美洲豹”对水平地面的压强 （2）在水上匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.4倍，此时引擎的牵引力是 （3）切换成快艇，漂浮在水面上时受到的浮力 排开水的体积 答：（1）“美洲豹”对水平地面的压力为和压强为； （2）在水上匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.4倍，此时引擎的牵引力是。 （3）切换成快艇漂浮在水面上时受到的浮力为和排开水的体积为。 20．为减小抗洪压力，科创小组设计了水位报警装置，将其制成顶部开有小孔的模型。如图所示，其中A为压力传感器，B是不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动，当模型内水深h1＝15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零，水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为3N，触发报警装置，开启泄洪阀门，已知圆柱体B的底面积S＝100cm2，高hB＝25cm，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。求： (1)圆柱体B的重力； (2)触发报警装置时，压力传感器A下表面到水面的距离。 【答案】(1)15N (2)7cm 【详解】（1）当模型内水深h1＝15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零，此时B恰好漂浮，浮力为 则圆柱体B的重力为 （2）触发报警装置时，圆柱体B对压力传感器的压力为3N，根据力的相互作用，压力传感器对圆柱体B的压力为3N，根据力的平衡条件，此时圆柱体B受到的浮力为 则此时圆柱体B排开水的体积为 则此时圆柱体B浸入水中的体积为 则触发报警装置时，压力传感器A下表面到水面的距离 21．如图所示，将一个1kg小球浸没水中，此时绳子的拉力为5N。已知水的密度，g取10N/kg。求： (1)小球完全浸没在水中受到的浮力大小； (2)小球完全浸没在水中排开水的体积； (3)小球的密度。 【答案】(1)5N (2) (3) 【详解】（1）小球的重力为 小球静止，小球在重力、拉力、浮力的作用下处于平衡状态，由平衡力得，浮力为 （2）由得，小球完全浸没在水中排开水的体积 （3）浸没时排开水的体积等于小球的体积，即 则小球的密度 22．将不吸水的实心圆柱体用细绳挂在弹簧测力计下，缓缓浸入如图甲所示装满水的溢水杯中，当其三分之二浸入水中时，让其保持静止，如图乙，此时测力计示数为1.4N，测得溢出水的质量是400g。水的密度ρ=1.0×103 kg/m3，g 取10N/kg，求： （1）图乙中圆柱体下底面受到水的压力； （2）圆柱体的体积； （3）将悬挂圆柱体的细绳剪断后，圆柱体在水中静止时受到的浮力。    【答案】（1）4N；（2）；（3）5.4N 【详解】解：（1）图乙中圆柱体下底面受到水的压力 （2）排开液体的体积 （3）圆柱体的重力 圆柱体密度 故将悬挂圆柱体的细绳剪断后，圆柱体在水中静止时的状态为漂浮状态，浮力等于重力，即5.4N。 答：（1）图乙中圆柱体下底面受到水的压力为4N； （2）圆柱体的体积为； （3）圆柱体在水中静止时受到的浮力为5.4N。 23．在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中，若王冠的质量为500g，浸没在水中时，用弹簧测力计测得其“重”为4.8N。，通过计算回答： (1)王冠所受的浮力是多大？ (2)王冠的体积是多少？ (3)王冠是纯金的吗？ 【答案】(1)0.2N (2) (3)不是 【详解】（1）王冠的重力 浸没在水中时，弹簧测力计的拉力，王冠所受的浮力为 （2）根据阿基米德原理可知，王冠的体积等于排开水的体积，即 （3）由题可知，王冠的密度为 由于 王冠密度大于纯金密度，因此不是纯金制成。 24．如图所示，将一石块悬挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计示数为2.5N；将该石块浸没在装有适量水的烧杯中，静止时弹簧测力计示数为1.5N。求： (1)石块的体积； (2)石块的密度。 【答案】(1) 1.0×10-4m3 (2) 2.5×103 kg/m3 【详解】（1）由称重法可得，石块完全浸没在水中受到的浮力为 此时石块排开水的体积与石块的体积大小相等，可得石块的体积为 （2）已知石块的重力为2.5N，则石块的密度为 25．如图a所示，某同学使用 测量石块的重力，该物体重力大小为 N；接着他继续利用这个仪器测量物体所受浮力，他把物体浸没在水中静止如图b所示，物体所受浮力为 N，此时物体所受的合力大小为 N，用点●代表物体，请在图c中画出物体浸没在水中时的受力示意图 。 【答案】 弹簧测力计 8.8 1.6 0 【详解】[1]由图可知，某同学使用弹簧测力计测量石块的重力。 [2]由图可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为8.8N，所以该物体重力大小为8.8N。 [3]物体浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为7.2N，物体所受浮力F浮=G-F拉=8.8N-7.2N=1.6N [4][5]物体浸没在水中静止时，受到竖直向上的浮力、竖直向上的拉力和竖直向下的重力，物体在这三个力的作用下处于平衡状态，所以物体所受的合力大小为0，物体浸没在水中时的受力示意图如图所示： 。 26．市面上有一种防溺水手环，如图，将手环系在手臂上，紧急情况下打开手环，手环内气瓶的CO2会迅速充满气囊，最终使人漂浮于水面。为确保安全，人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四，已知某运动员质量m人=51kg，平均密度ρ人=1.02×103kg/m3，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，忽略手环体积和自重，求： （1）该运动员的重力； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力； （3）人漂浮时，气囊体积至少多大，才能确保运动员的安全。 【答案】（1）510N；（2）400N；（3）0.011m3 【详解】解：（1）该运动员的重力为 G人=m人g=51kg×10N/kg=510N （2）由得人的体积为 当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力为 （3）人漂浮时，受到的浮力为 F浮1=G人=510N 由F浮=ρ水gV排得此时排开水的体积为 气囊体积为 答：（1）该运动员的重力为510N； （2）当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时，该运动员在水中受到的浮力为400N； （3）人漂浮时，气囊体积至少为0.011m3，才能确保运动员的安全。 27．山东舰（如图）作为中国自行设计的航母，至少可以搭载36架歼-15舰载机，下表是“山东舰”的部分参数。已知一架歼-15舰载机的重力为，舰载机与水平甲板的总接触面积为。求：（海水密度取，取） 长 吃水深度 （满载） 宽 75m 排水量 （满载） 最大功率 最大航速 (1)我国某钢铁厂实现“超级钢”的技术突破，厚的“超级钢”就能承受的压强，请通过计算说明该种型号的钢板能不能做山东舰的甲板？ (2)山东舰满载时受到海水的浮力是多少？ (3)在某次训练完成，一架歼-15舰载机着舰后，山东舰排开海水的体积增加了多少？ 【答案】(1)见解析 (2) (3) 【详解】（1）舰载机对水平甲板的压力 舰载机对甲板的压强为 厚的“超级钢”就能承受的压强，而，故该种型号的钢板能做山东舰的甲板。 （2）满载时的排水量 山东舰满载时受到海水的浮力是 （3）航母漂浮在海面上，受到的浮力等于航母的总重力，一架歼-15舰载机着舰后，航母增加的浮力等于这架舰载机的重力，即 由可知，山东舰排开海水的体积增加了 28．如图甲所示，用弹簧测力计悬挂一实心物块，从盛水的烧杯上方某一高度匀速下降，直至浸没于水中并继续匀速下降（物块未与烧杯底接触）。物块下降过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面下移的高度h的关系如图乙所示。（忽略液面高度的变化，，）求： （1）物块的质量； （2）物块完全浸没在水中受到的浮力； （3）物块的体积； （4）物块刚好完全浸没时，水对物块下表面的压强。 【答案】（1）1.2kg；（2）8N；（3）；（4）400Pa 【详解】解：（1）由题意及图可知，物块的重力为G=12N，则物块的质量为 （2）由题意可得，在CD段，物体完全浸没水中，由称重法测浮力原理可得，物块浸没时所受的浮力为 F浮=G-F拉=12N-4N=8N （3）由题意及可得，物块浸没时，物体排开液体的体积为物块的体积，则 （4）由图可知，从B点开始，物块下表面开始接触液面，物块刚好完全浸没时，下表面浸入水的深度h为 h=7cm-3cm=4cm=0.04m 由可得，物块刚好完全浸没时，水对物块下表面的压强为 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa 答：（1）物块质量为1.2kg； （2）浮力为8N； （3）物块体积为8×10−4m3； （4）水对物块下表面的压强为400Pa。 30．如图所示，底面积不同、高度相同的A、B圆柱形薄壁容器放置在水平地面上，分别盛有高度相同的水和液体乙。液体乙的密度为，A、B容器底面积分别为和。 放入前 放入后 水对容器A底部的压力（N） 29.4 44.1 液体乙对容器B底部的压力（N） F乙 44.1 (1)若水的质量为，求水的体积。 (2)将一物块先后浸没在水和液体乙中，下表为放入物块前后两容器底部受到液体的压力。求： （a）放入物块前，液体乙对容器底部的压力F乙。 （b）通过推理或计算说明物体浸没后乙液体是否溢出。（不考虑同时溢出的情况） 【答案】(1) (2)（a）29.4N；（b）见解析 【详解】（1）根据密度公式可得，水的体积为 （2）（a）设容器A的底面积为，容器B的底面积为，水的密度为，液体乙的密度为，放入物块前液体的高度为。根据液体压强公式和压力公式，可得放入物块前水对容器A底部的压力为 代入数据可求得放入物块前液体的高度 放入物块前，液体乙对容器B底部的压力为 （b）设物块的体积为。物块浸没在水中时，水对容器A底部增加的压力 水对容器A底部增加的压力等于物块受到的浮力，所以，物块在水中受到的浮力 根据阿基米德原理，物块的体积为 若将物块浸没在液体乙中且液体不溢出，液体乙液面上升的高度为 此时液体乙的总高度应为 根据题中数据，物块放入液体乙后，容器B底部受到的实际压力为，此时液体乙的实际高度为 因为液体乙的实际高度（0.15m）小于不溢出时应有的高度（0.175m），所以液体乙发生了溢出。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $