第八章 压强和浮力(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北师大版)
2026-03-06
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2份
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32页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 整理与复习 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.32 MB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56686414.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第八章 压强和浮力(计算题30道)
1.大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
【答案】(1)①;②;(2)①;②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
【详解】解:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,根据可知,此深度它受到海水的压力为
(2)①当深潜器总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业,说明深潜器悬浮,此时它受的浮力为
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
答:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为;
②此深度载人舱受到海水的压力为;
(2)①深潜器总质量为20t时,能悬停于某一深度作业,此时它受到的浮力为;
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
2.(1)炎炎夏日,热爱运动的小明在游泳池中畅游。若小明排开水的重力为500N,求此时他受到的浮力是多少?
(2)为了响应国家“低碳环保,节能排放”的号召,我国多地设置了共享单车租借站点。外出游览的小华租借了一辆自行车,若他和车子总重700N,两轮胎与地面接触的总面积为0.01m2,通过计算回答:
①骑行时,自行车对水平地面的压力是多少?
②骑行时,自行车对地面的压强是多少?
【答案】(1)500N;(2)①700N;②7×104Pa
【详解】解:(1)根据题意可知,G排=500N,根据阿基米德原理可知,此时他受到的浮力是
F浮=G排=500N
(2)①骑行时,自行车对水平地面的压力等于车子和人的总重力,由于他和车子总重700N,所以骑行时,自行车对水平地面的压力F=700N。
②骑行时,自行车对地面的压强为
答:(1)小明游泳时受到的浮力是500N;
(2)①骑行时,自行车对水平地面的压力是700N;
②骑行时,自行车对地面的压强是7×104Pa。
3.近年来,各市大街小巷出现了一批体积小、节能环保的纯电动车,如图所示,该车空车时整车质量为600kg,轮胎与地面接触的总面积为0.04m2。小丽家距离学校大约7200m,小丽妈妈开该电动车送小丽去学校路上用时15min,求:
(1)空车的重力;
(2)空车时该车对地面的压强;
(3)小丽妈妈开车的平均速度。
【答案】(1)6000N
(2)1.5×105Pa
(3)8m/s
【详解】(1)空车的重力为
(2)空车时该车对地面的压力为
空车时该车对地面的压强为
(3)小丽妈妈开该电动车送小丽去学校路上所用时间为
小丽妈妈开车的平均速度为
4.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
5.体积为6×103米3的小球浸没在水中,求小球受到的浮力F浮。
【答案】58.8牛
【详解】因为小球浸没在水中,所以
6.小华在滑冰场上练习滑行,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为20cm2。问:
(1)小华滑行时冰刀对冰面的压力是多大?
(2)小华双脚滑行时对冰面的压强是多大?
【答案】(1)400N ;(2)105Pa
【详解】解:(1)小华滑行时冰刀对冰面的压力大小等于总重力大小,即
F=G=mg=40kg×10N/kg=400N
(2)已知每只冰刀与冰面的接触面积为20cm2,则小华双脚滑行时受力面积为
S=2× 20cm2 =40 cm2=0.004m2
小华双脚滑行时对冰面的压强是
答:(1)小华滑行时冰刀对冰面的压力是400N;
(2)小华双脚滑行时对冰面的压强是105Pa。
7.新世纪大桥是构建赣州特大城市交通大动脉赣南大道上的重点和亮点工程,被誉为新世纪之门,它的建成把章江新区和蓉江新区连成一片,车程缩短20到30分钟,大桥总长1.2km,设计通行速度为60km/h,若一辆小汽车正以该速度匀速直线行驶,车的总质量1.5t,汽车一个轮子与地面接触面积为25cm2。忽略车身长度。求:
(1)小汽车在该桥行驶的时间。
(2)小汽车对大桥的压力大小。
(3)小汽车对桥面的压强。
(4)若这辆小汽车所受阻力是其车重的0.1倍,小汽车匀速行驶时受到的牵引力。
【答案】(1)1.2min
(2)1.5×104N
(3)1.5×106Pa
(4)1.5×103N
【详解】(1)根据可得,小汽车行驶这段路程所用的时间
(2)小汽车总重力
小汽车对大桥的压力
(3)小汽车对桥面的压强:
(4)小汽车所受阻力
又因为汽车做匀速直线运动,所以小汽车匀速行驶时受到的牵引力
8.南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将领宫军乘架二千料海船并八橹船……。”经学术界考证,二千料海船就是福船。福船满载时,船和货物的总质量可达1200t,航行时的平均速度为8.5km/h。(海水密度取)求:
(1)福船以平均速度在海上航行2h的路程;
(2)船底某处离水面3m,该处受到海水的压强;
(3)福船满载时排开海水的体积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)福船以平均速度在海上航行2h的路程
(2)船底某处离水面3m,该处受到海水的压强
(3)福船满载时漂浮,受到的浮力为
则福船满载时排开海水的体积
9.如图所示的是某款国产纯电代步车,其质量为535kg,一名质量为65kg的驾驶员驾驶该代步车在水平路面匀速直线行驶,车受到的阻力是总重力的。
(1)求代步车和驾驶员受到的总重力。
(2)求代步车行驶时的牵引力。
(3)与该代步车相比,大型货车通常配备有较多的轮胎,这种设计的作用是什么?
【答案】(1)6×103N
(2)1200N
(3)见详解
【详解】(1)代步车和驾驶员受到的总重力
(2)在水平地面匀速直线前进的过程中,代步车在水平方向上受到的阻力与牵引力是一对平衡力,代步车受到的牵引力为
(3)大型货车通常配备有较多的轮胎,可以增大受力面积。这是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
10.底面积为米的薄壁容器置于水平面上,容器中盛有2千克的水,容器对水平面的压强为帕。求:
(1)水的体积;
(2)容器对水平面的压力。
【答案】(1)米
(2)20牛
【详解】(1)水的体积
(2)容器对水平面的压力
11.如图所示,木桶静止在水平地面上,其中最长的木板距桶底的竖直高度为0.6m,最短的木板距桶底的竖直高度为0.2m,桶底内部底面积为。已知水的密度,求:
(1)木桶盛入最多水时,水对桶底的压强;
(2)木桶盛入最多水时,桶底受到水的压力。
【答案】(1)2×103Pa
(2)6N
【详解】(1)水对桶底的压强
(2)由得桶底受到水的压力
12.“水上自行车”是一项集休闲、娱乐和健身为一体的水上运动。某款重为450N的水上自行车上坐着一位重为550N的乘客,水上自行车静止在水面上(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3),如图所示,求此时:
(1)水上自行车受到的浮力。
(2)水上自行车排开水的体积。
【答案】(1)1000N;(2)0.1m3
【详解】解:(1)由题意知,水上自行车静止在水面上,处于漂浮状态,根据浮与沉的条件可知,水上自行车受到的浮力
F浮=G总=450N+550N=1000N
(2)根据F浮=ρ液V排g可知,水上自行车排开水的体积
答:(1)水上自行车受到的浮力为1000N;
(2)水上自行车排开水的体积为0.1m3。
13.“木桶理论”告诉我们,一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。如图所示,桶壁上最长的木板的竖直高度为0.8m,最短的木板的竖直高度为0.25m,桶底面积为,桶壁的厚度不计。求:(水的密度为,取10N/kg)
(1)桶装满水时,桶底受到水的压强。
(2)桶装满水时,桶底受到水的压力。
【答案】(1)
(2)100N
【详解】(1)桶装满水时,桶中水的深度等于最短木板的竖直高度,因此桶底受到水的压强
(2)由可知,桶底受到水的压力
14.某足够高的薄壁圆柱形容器,底面积为0.25m2,盛有一定量的水,容器和水总重为1500N,静止在水平地面上。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)若容器内盛有0.2m深的水,求水对容器底部的压力F水;
(2)求容器对水平地面的压强;
(3)若容器中所盛液体的质量、体积分别为m、2V,把另一质量、体积分别为2m、V的金属圆柱体放入液体中,如图所示。液体对容器底部的压强变化量为∆p液、容器对水平地面的压强变化量为∆p容,求∆p液∶∆p容的值。
【答案】(1)500N;(2)6000Pa;(3)
【详解】解:(1)容器内盛有0.2m深的水,则水对容器底部的压强
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa水对容器底部的压力
F水=p水S=ρ水gh水S=2000Pa×0.25m2=500N(2)容器静止在水平地面上,受力平衡,容器对水平地面的压力等于容器和水的总重力,容器对水平地面的压力
F=G=1500N容器对水平地面的压强
(3)所盛液体的质量、体积分别为m、2V,则液体的密度
设容器底面积为S,容器足够高,质量、体积分别为2m、V的金属圆柱体放入液体中,则圆柱体浸没后液面升高的高度
∆h液=VS液体对容器底部的压强变化量
∆p液=ρ液g∆h液=m2V×g×VS=mg2S容器对水平地面的压强变化量
则∆p液∶∆p容的值
答:(1)水对容器底部的压力为500N;
(2)容器对水平地面的压强为6000Pa;
(3)∆p液∶∆p容的值为1∶4。
15.如图所示,63A式水陆两栖坦克是我军两栖装甲师和海军陆战队的主要突击力量。该坦克总重达,它不仅可以在陆地上行驶,还能像船一样在水中航行,它静止在水平陆地上时,履带与地面接触的总面积是4m2,求:(g取10N/kg,水的密度为)
(1)坦克静止在陆地上时,对水平地面的压强;
(2)坦克在水面漂浮时受到的浮力。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设坦克对地面的压力为
与地面接触面积为,坦克静止在陆地上时,对水平地面的压强
(2)坦克漂浮在水面时,受到的浮力等于其重力,即
16.如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验的部分过程,请根据他们的实验探究数据,完成相关的计算:(,)
(1)物体完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)另一种液体的密度。
【答案】(1)0.5N
(2)4×103kg/m3
(3)0.8×103kg/m3
【详解】(1)由甲乙两图可知物体的重力为2N,物体浸没在水中弹簧测力计的示数为1.5N,利用称重法可得,物体完全浸没受到的浮力为
(2)物体浸没后排开液体的体积与物体的体积相等,则物体的体积为
则物体的密度为
(3)物体浸没在另一种液体中受到的浮力为
则另一种液体的密度为
17.人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它与地面的接触面积为0.01m2,当它正常匀速直线送餐时,所受阻力是其自重的0.1倍,求:
(1)该机器人对水平地面的压力;
(2)该机器人对水平地面的压强;
(3)匀速直线送餐时,该机器人受到电机的牵引力。
【答案】(1)400N
(2)4×104Pa
(3)40N
【详解】(1)该机器人对水平地面的压力等于机器人的重力,即F=G=mg=40kg×10N/kg=400N
(2)该机器人对水平地面的压强
(3)匀速直线送餐时,该机器人受到电机的牵引力与阻力平衡,大小相等,即F牵=f=0.1G=0.1×400N=40N
18.如图所示,将一块重为6N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,当物体静止时,容器中水面的高度由12cm上升到14cm,此时拉力为2N。,g取10N/kg,求:
(1)物体所受浮力的大小;
(2)物体的体积;
(3)容器中水的质量。
【答案】(1)4N
(2)
(3)2.4kg
【详解】(1)物体受到的浮力
(2)由得
物体体积
(3)圆柱体的底面积
水的质量
19.一只装煤油的油罐中盛有6m深的煤油,在距底部1m处发现有一个面积为2cm2的小孔。(ρ煤油=0.8×103kg/m3)
求:(1)小孔处煤油的压强多大?
(2)要想堵住这个孔,至少需要在小孔处施加多大的力?
【答案】(1)4×104Pa;(2)8N
【详解】解:(1)小孔所处的深度为
h=6m-1m=5m
小孔处受到煤油的压强
p=ρ煤油gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×5m=4×104Pa
(2)小孔的面积为
S=2cm2=2×10-4m2
由可得,小孔处受到煤油的压力
F=pS=4×104Pa×2×10-4m2=8N
故要堵住这个孔,需要施加的力至少等于小孔处的压力,即为8N。
答:(1)小孔处煤油的压强为4×104Pa;
(2)要想堵住这个孔,至少需要在小孔处施加8N的力。
20.密度均匀的正方体A和B,其中正方体A的边长为0.1米,质量为0.4千克;正方体B的边长为0.2米,密度为200千克/米3。正方体A和B均放在水平地面上。求:
(1)正方体A的密度;
(2)正方体B对地面的压力;
(3)如图所示,若从正方体A和B的上部各挖出一个体积均为V的小正方体后,此时它们对地面的压强分别为和,是否有可能使,如果有可能,求出V的值,如果没有可能,说明理由。
【答案】(1)
(2)16N
(3)见解析
【详解】(1)正方体A的密度
(2)正方体B的重力
正方体B对地面的压力
(3)若从正方体A和B的上部各挖出一个体积均为V的小正方体后,此时它们对地面的压强分别为和,则
当,则
解得。
而
因
,
因此当时,。
21.如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10cm2。求:(g取10N/kg)
(1)水对杯子底部的压强;
(2)玻璃杯受到的重力;
(3)杯子对桌面的压强。
【答案】(1)
(2)1N
(3)
【详解】(1)由图可知,水的深度
水对杯子底部的压强为
(2)玻璃杯质量为
玻璃杯受到的重力
(3)整个杯子对桌面的压力为
整个杯子对桌面的压强
22.如图所示为小米汽车有限公司最新上市的SU7 四轮智能纯电动汽车,该车空车质量为2.2t,每个车轮与地面的接触面积为110cm²。在一次无人驾驶测试中,该电动汽车在平直路面上匀速行驶了18km,用时10min。(不考虑空气流速对汽车行驶时的影响) 求:
(1)在测试过程中轿车行驶的平均速度为多少?
(2)小米汽车无人驾驶过程中在水平路面行驶时对地面的压力是多少?
(3)空车停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在测试过程中轿车行驶的平均速度为
(2)小米汽车无人驾驶过程中在水平路面行驶时对地面的压力等于自身重力,即F′=G=mg=2200kg×10N/kg=2.2×104N
(3)空车停放在水平地面上时对地面的压力等于自身重力,空车停在地面上时对地面的压强为
23.如图所示,水平地面上有一底面积为200cm2的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个体积为1000cm3的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)求:
(1)此时物块受到的浮力;
(2)物块的重力;
(3)细线剪断后,水对容器底的压强。
【答案】(1)10N
(2)6N
(3)
【详解】(1)物块受到的浮力
(2)根据力的平衡条件,物块的重力
(3)物块浸没时受到的浮力大于重力,所以细线剪断后,物块将上浮最终漂浮。容器中水的体积为
则容器中水的质量为
则容器中水的重力为
则细线剪断后,水对容器底的压力
则水对容器底的压强
24.陈列于国家博物馆的青铜漏壶(图甲)是汉代的一种计时工具,某校项目式学习小组利用简易材料复刻出了该模型(图乙)。使用时壶中的水通过出水孔流出,浮舟和漏箭随之下降,漏箭上每1cm标注一格用以测量时间。组员先关闭出水孔,在壶中加水后标记为A点,测出水深11cm,随后将浮舟和漏箭缓慢放入,发现浮舟刚好浸没。浮舟和漏箭的总质量为100g,漏壶内底面积为,浮舟是高为2cm的圆柱体。求:
(1)浮舟所受浮力;
(2)打开出水口后组员发现出水速度随出水口处压强减小而减小,压强小于一定值后停止出水,此时漏箭刚好走了10格。标记水位在B点,求此时出水口的压强为多少Pa(出水口位于容器底部);
(3)由于出水速度不均导致计时误差,组员学习东汉的“二级漏壶”原理进行改进,将之前的漏壶作为受水壶,新增补偿壶和恒定壶(图丙)。受水壶出水口关闭,补偿壶的水流入恒定壶中,使恒定壶水位保持不变。水以的流速匀速滴入空的受水壶中,逐渐带动浮舟和漏箭匀速上浮。求1h后漏箭上升的高度为?补偿壶水位低于10cm时,恒定壶水位开始下降,请你提供一个延长装置稳定计时的方案。
【答案】(1)1N
(2)200Pa
(3)3.6cm,增大补给壶的体积
【详解】(1)浮舟和漏箭总体漂浮,浮力等于总重力,此时浮舟刚好浸没,浮舟所受浮力即为浮舟和漏箭受到的总浮力,F浮=G=mg=0.1g×10N/kg=1N
(2)由得,浮舟的体积
漏箭刚好走了10格,表明液面下降了10×1cm=10cm,液面高度
此时出水口的压强为
(3)组员学习东汉的“二级漏壶”原理进行改进,将之前的漏壶作为受水壶,由(2)可知,此时受水壶已有水深2cm。而浮舟是高为2cm的圆柱体。说明浮舟恰好完全浸没。再滴入水时,浮舟和漏箭匀速上浮。
1h后滴入空的受水壶中水的体积
漏箭上升的高度为
为了延长装置稳定计时,可以增大补偿壶的体积,减缓水位下降至 10 cm 的速度。
25.如图所示,某款耐高温平底薄壁玻璃壶的质量为0.6kg、底面积为。将其放置在水平桌面中央,并倒入质量为1.2kg的水,水深0.1m。
(1)水对壶底的压力和压强。
(2)壶对桌面的压力和压强。
【答案】(1),
(2),
【详解】(1)水深0.1m,水对壶底的压强
水对壶底的压力
(2)壶和水的总质量
壶和水的总重力
壶放在水平桌面上,壶对桌面的压力
壶对桌面的压强
26.如图所示,足够高的圆柱形薄壁容器A、B放置在水平地面上,分别盛有水和液体乙,水的深度为0.08m,两容器底部受到液体的压强相等。
(1)求水对A底部的压强。
(2)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了196Pa。求液体乙的密度。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水对A底部的压强
(2)由题意可知,水的深度增加了
在容器A中注入水,使两容器中液面相平,因此乙液体的深度为
水的深度为0.08m,两容器底部受到液体的压强相等,则乙的压强
液体乙的密度
27.如图所示是某学生背书包上学的情景。该学生质量为50kg,书包质量为4kg(g取10N/kg)。求:
(1)书包受到的重力;
(2)该学生背着书包静止站在水平地面上时,学生对地面的压力;
(3)该学生背着书包静止站在水平地面上时,双脚与地面总接触面积为400cm2,学生对地面的压强。
【答案】(1)40N
(2)540N
(3)1.35×104Pa
【详解】(1)书包的重力为G书包=m书包g=4kg×10N/kg=40N
(2)学生背着书包静止站在水平地面上时,对地面的压力为F=G总=m总g=(50kg+4kg)×10N/kg=540N
(3)地面的受力面积为S=400cm2=0.04m2
学生对地面的压强为
28.一个空玻璃瓶,其瓶身为圆柱体,底面积为,内装10cm高的水,将瓶口密封后放在水平地面上,如图1所示。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图2和3所示,瓶壁厚度忽略不计)。求:
(1)图2中玻璃瓶受到水的浮力;
(2)空玻璃瓶质量;
(3)未知液体的密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)玻璃瓶里水的体积为
图2中空玻璃瓶排开水的体积
则玻璃瓶受到水的浮力
(2)图1中玻璃瓶里水的重力
由图2可知,玻璃瓶处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,
则瓶子所受的重力为
由得,瓶子的质量为
(3)由图3中空玻璃瓶排开液体的体积
在该液体中整体仍处于漂浮状态,则
浮力不变,由得,液体的密度为
29.如图甲所示,轻质薄壁柱形容器放在水平地面上,其底面积为200cm2,容器内装有深度为10cm的水(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)水的体积;
(2)水对容器底的压强;
(3)现有一体积为900cm3,质量为1.8kg的不吸水质地均匀圆柱体,如图乙所示。将其沿水平方向分割成A、B两部分,体积分别为VA、VB。依次轻轻将它们都放入容器中浸没,A部分放入水中前后水对容器底部的压强变化量为p1,再将B部分放入水中前后水对容器底部的压强变化量为p2,p1、p2与VA、VB的关系如图丙所示。求上述过程中,B部分圆柱体放入前后,容器对桌面的压强变化量。
【答案】(1)2000cm3
(2)1000Pa
(3)500Pa
【详解】(1)已知容器底面积
水的深度
则水的体积为
(2)水对容器底的压强为
(3)由图丙知道,VB是VA的两倍,而圆柱体的总体积为900cm3,即,
将A部分放入水中浸没,水面升高
水对容器底部压强的变化量
将B部分放入水中浸没,水面升高
然而由图丙知道,B部分放入水中时,水对容器底部压强变化量为p2=200Pa,水深增加
故,即B部分放入水中时有部分水溢出,且溢出水的体积
溢出水的质量
B部分物体的质量
B部分圆柱体放入前后,容器对桌面的压强变化量
30.如图所示,质量为0.1千克、底面积为米的木板放在水平地面上。底面积为米的足够高的薄壁圆柱形轻质容器置于水平地面上,容器内盛有0.4千克的水。现将一体积为米的物体浸没在圆柱形容器中。
(1)求地面受到木板的压力和压强;
(2)求浸没物体后水对容器底部的压强;
(3)若将该物体从容器中取出并放到木板上,发现此时木板对水平地面的压强恰好等于水对容器底部的压强,求该物体的密度。
【答案】(1)0.98牛,98帕;(2)1176帕;(3)3500千克/米3
【详解】解:(1)地面受到木板的压力
地面受到木板的压强
(2)水的体积
未放物体时水深
浸没物体后水增加的深度
水总深度
浸没物体后水对容器底部的压强
(3)此时木板对水平地面的压强恰好等于水对容器底部的压强即
即
即
解之得
该物体的密度
答:(1)地面受到木板的压力是,压强是;
(2)求浸没物体后水对容器底部的压强是;
(3)该物体的密度是。
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第八章 压强和浮力(计算题30道)
1.大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
2.(1)炎炎夏日,热爱运动的小明在游泳池中畅游。若小明排开水的重力为500N,求此时他受到的浮力是多少?
(2)为了响应国家“低碳环保,节能排放”的号召,我国多地设置了共享单车租借站点。外出游览的小华租借了一辆自行车,若他和车子总重700N,两轮胎与地面接触的总面积为0.01m2,通过计算回答:
①骑行时,自行车对水平地面的压力是多少?
②骑行时,自行车对地面的压强是多少?
3.近年来,各市大街小巷出现了一批体积小、节能环保的纯电动车,如图所示,该车空车时整车质量为600kg,轮胎与地面接触的总面积为0.04m2。小丽家距离学校大约7200m,小丽妈妈开该电动车送小丽去学校路上用时15min,求:
(1)空车的重力;
(2)空车时该车对地面的压强;
(3)小丽妈妈开车的平均速度。
4.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。
5.体积为6×103米3的小球浸没在水中,求小球受到的浮力F浮。
6.小华在滑冰场上练习滑行,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为20cm2。问:
(1)小华滑行时冰刀对冰面的压力是多大?
(2)小华双脚滑行时对冰面的压强是多大?
7.新世纪大桥是构建赣州特大城市交通大动脉赣南大道上的重点和亮点工程,被誉为新世纪之门,它的建成把章江新区和蓉江新区连成一片,车程缩短20到30分钟,大桥总长1.2km,设计通行速度为60km/h,若一辆小汽车正以该速度匀速直线行驶,车的总质量1.5t,汽车一个轮子与地面接触面积为25cm2。忽略车身长度。求:
(1)小汽车在该桥行驶的时间。
(2)小汽车对大桥的压力大小。
(3)小汽车对桥面的压强。
(4)若这辆小汽车所受阻力是其车重的0.1倍,小汽车匀速行驶时受到的牵引力。
8.南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将领宫军乘架二千料海船并八橹船……。”经学术界考证,二千料海船就是福船。福船满载时,船和货物的总质量可达1200t,航行时的平均速度为8.5km/h。(海水密度取)求:
(1)福船以平均速度在海上航行2h的路程;
(2)船底某处离水面3m,该处受到海水的压强;
(3)福船满载时排开海水的体积。
9.如图所示的是某款国产纯电代步车,其质量为535kg,一名质量为65kg的驾驶员驾驶该代步车在水平路面匀速直线行驶,车受到的阻力是总重力的。
(1)求代步车和驾驶员受到的总重力。
(2)求代步车行驶时的牵引力。
(3)与该代步车相比,大型货车通常配备有较多的轮胎,这种设计的作用是什么?
10.底面积为米的薄壁容器置于水平面上,容器中盛有2千克的水,容器对水平面的压强为帕。求:
(1)水的体积;
(2)容器对水平面的压力。
11.如图所示,木桶静止在水平地面上,其中最长的木板距桶底的竖直高度为0.6m,最短的木板距桶底的竖直高度为0.2m,桶底内部底面积为。已知水的密度,求:
(1)木桶盛入最多水时,水对桶底的压强;
(2)木桶盛入最多水时,桶底受到水的压力。
12.“水上自行车”是一项集休闲、娱乐和健身为一体的水上运动。某款重为450N的水上自行车上坐着一位重为550N的乘客,水上自行车静止在水面上(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3),如图所示,求此时:
(1)水上自行车受到的浮力。
(2)水上自行车排开水的体积。
13.“木桶理论”告诉我们,一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰恰取决于桶壁上最短的那块。如图所示,桶壁上最长的木板的竖直高度为0.8m,最短的木板的竖直高度为0.25m,桶底面积为,桶壁的厚度不计。求:(水的密度为,取10N/kg)
(1)桶装满水时,桶底受到水的压强。
(2)桶装满水时,桶底受到水的压力。
14.某足够高的薄壁圆柱形容器,底面积为0.25m2,盛有一定量的水,容器和水总重为1500N,静止在水平地面上。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)若容器内盛有0.2m深的水,求水对容器底部的压力F水;
(2)求容器对水平地面的压强;
(3)若容器中所盛液体的质量、体积分别为m、2V,把另一质量、体积分别为2m、V的金属圆柱体放入液体中,如图所示。液体对容器底部的压强变化量为∆p液、容器对水平地面的压强变化量为∆p容,求∆p液∶∆p容的值。
15.如图所示,63A式水陆两栖坦克是我军两栖装甲师和海军陆战队的主要突击力量。该坦克总重达,它不仅可以在陆地上行驶,还能像船一样在水中航行,它静止在水平陆地上时,履带与地面接触的总面积是4m2,求:(g取10N/kg,水的密度为)
(1)坦克静止在陆地上时,对水平地面的压强;
(2)坦克在水面漂浮时受到的浮力。
16.如图所示是物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验的部分过程,请根据他们的实验探究数据,完成相关的计算:(,)
(1)物体完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)另一种液体的密度。
17.人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它与地面的接触面积为0.01m2,当它正常匀速直线送餐时,所受阻力是其自重的0.1倍,求:
(1)该机器人对水平地面的压力;
(2)该机器人对水平地面的压强;
(3)匀速直线送餐时,该机器人受到电机的牵引力。
18.如图所示,将一块重为6N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,当物体静止时,容器中水面的高度由12cm上升到14cm,此时拉力为2N。,g取10N/kg,求:
(1)物体所受浮力的大小;
(2)物体的体积;
(3)容器中水的质量。
19.一只装煤油的油罐中盛有6m深的煤油,在距底部1m处发现有一个面积为2cm2的小孔。(ρ煤油=0.8×103kg/m3)
求:(1)小孔处煤油的压强多大?
(2)要想堵住这个孔,至少需要在小孔处施加多大的力?
20.密度均匀的正方体A和B,其中正方体A的边长为0.1米,质量为0.4千克;正方体B的边长为0.2米,密度为200千克/米3。正方体A和B均放在水平地面上。求:
(1)正方体A的密度;
(2)正方体B对地面的压力;
(3)如图所示,若从正方体A和B的上部各挖出一个体积均为V的小正方体后,此时它们对地面的压强分别为和,是否有可能使,如果有可能,求出V的值,如果没有可能,说明理由。
21.如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10cm2。求:(g取10N/kg)
(1)水对杯子底部的压强;
(2)玻璃杯受到的重力;
(3)杯子对桌面的压强。
22.如图所示为小米汽车有限公司最新上市的SU7 四轮智能纯电动汽车,该车空车质量为2.2t,每个车轮与地面的接触面积为110cm²。在一次无人驾驶测试中,该电动汽车在平直路面上匀速行驶了18km,用时10min。(不考虑空气流速对汽车行驶时的影响) 求:
(1)在测试过程中轿车行驶的平均速度为多少?
(2)小米汽车无人驾驶过程中在水平路面行驶时对地面的压力是多少?
(3)空车停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
23.如图所示,水平地面上有一底面积为200cm2的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个体积为1000cm3的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)求:
(1)此时物块受到的浮力;
(2)物块的重力;
(3)细线剪断后,水对容器底的压强。
24.陈列于国家博物馆的青铜漏壶(图甲)是汉代的一种计时工具,某校项目式学习小组利用简易材料复刻出了该模型(图乙)。使用时壶中的水通过出水孔流出,浮舟和漏箭随之下降,漏箭上每1cm标注一格用以测量时间。组员先关闭出水孔,在壶中加水后标记为A点,测出水深11cm,随后将浮舟和漏箭缓慢放入,发现浮舟刚好浸没。浮舟和漏箭的总质量为100g,漏壶内底面积为,浮舟是高为2cm的圆柱体。求:
(1)浮舟所受浮力;
(2)打开出水口后组员发现出水速度随出水口处压强减小而减小,压强小于一定值后停止出水,此时漏箭刚好走了10格。标记水位在B点,求此时出水口的压强为多少Pa(出水口位于容器底部);
(3)由于出水速度不均导致计时误差,组员学习东汉的“二级漏壶”原理进行改进,将之前的漏壶作为受水壶,新增补偿壶和恒定壶(图丙)。受水壶出水口关闭,补偿壶的水流入恒定壶中,使恒定壶水位保持不变。水以的流速匀速滴入空的受水壶中,逐渐带动浮舟和漏箭匀速上浮。求1h后漏箭上升的高度为?补偿壶水位低于10cm时,恒定壶水位开始下降,请你提供一个延长装置稳定计时的方案。
25.如图所示,某款耐高温平底薄壁玻璃壶的质量为0.6kg、底面积为。将其放置在水平桌面中央,并倒入质量为1.2kg的水,水深0.1m。
(1)水对壶底的压力和压强。
(2)壶对桌面的压力和压强。
26.如图所示,足够高的圆柱形薄壁容器A、B放置在水平地面上,分别盛有水和液体乙,水的深度为0.08m,两容器底部受到液体的压强相等。
(1)求水对A底部的压强。
(2)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了196Pa。求液体乙的密度。
27.如图所示是某学生背书包上学的情景。该学生质量为50kg,书包质量为4kg(g取10N/kg)。求:
(1)书包受到的重力;
(2)该学生背着书包静止站在水平地面上时,学生对地面的压力;
(3)该学生背着书包静止站在水平地面上时,双脚与地面总接触面积为400cm2,学生对地面的压强。
28.一个空玻璃瓶,其瓶身为圆柱体,底面积为,内装10cm高的水,将瓶口密封后放在水平地面上,如图1所示。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图2和3所示,瓶壁厚度忽略不计)。求:
(1)图2中玻璃瓶受到水的浮力;
(2)空玻璃瓶质量;
(3)未知液体的密度。
29.如图甲所示,轻质薄壁柱形容器放在水平地面上,其底面积为200cm2,容器内装有深度为10cm的水(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)水的体积;
(2)水对容器底的压强;
(3)现有一体积为900cm3,质量为1.8kg的不吸水质地均匀圆柱体,如图乙所示。将其沿水平方向分割成A、B两部分,体积分别为VA、VB。依次轻轻将它们都放入容器中浸没,A部分放入水中前后水对容器底部的压强变化量为p1,再将B部分放入水中前后水对容器底部的压强变化量为p2,p1、p2与VA、VB的关系如图丙所示。求上述过程中,B部分圆柱体放入前后,容器对桌面的压强变化量。
30.如图所示,质量为0.1千克、底面积为米的木板放在水平地面上。底面积为米的足够高的薄壁圆柱形轻质容器置于水平地面上,容器内盛有0.4千克的水。现将一体积为米的物体浸没在圆柱形容器中。
(1)求地面受到木板的压力和压强;
(2)求浸没物体后水对容器底部的压强;
(3)若将该物体从容器中取出并放到木板上,发现此时木板对水平地面的压强恰好等于水对容器底部的压强,求该物体的密度。
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