第八章 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鲁科版五四学制)
2026-03-10
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 浮力 |
| 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 | 12.72 MB |
| 发布时间 | 2026-03-10 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56752324.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8章 浮力(计算题30道)
1.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
2.体积为的小球浸没在水中,求小球受到浮力。
【答案】9.8N
【详解】因为小球浸没在水中,所以排开水的体积等于小球的体积,即
根据阿基米德原理可知,小球受到浮力
3.木块浸在水中,排开水的体积为1×10-3米3。求木块所受浮力F浮的大小。
【答案】
【详解】由阿基米德原理公式可得,木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
4.AG600两栖飞机降落在湖面时,排开水的体积达60米3,求飞机所受水的浮力大小。
【答案】
【详解】解:由阿基米德原理可知,飞机在水中受到的浮力
答:飞机所受水的浮力是。
5.“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
6.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
7.我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图所示,玻璃杯底面积为80cm²,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。(,g取10N/kg)求∶
(1)玻璃杯底面所受水的压强;
(2)此时玻璃杯受到的浮力;
(3)铁块的质量;
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)静止时,玻璃杯浸入水中的深度为5cm,则玻璃杯底面所受水的压强为
(2)将未知质量的铁块放入玻璃杯中后,玻璃杯排开水的体积为
玻璃杯受到水的浮力为
(3)由图可知,装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态,根据物体的浮沉条件可知,玻璃杯和铁块受到的总重力为
玻璃杯和铁块的总质量为
铁块的质量为
8.小金利用厚度均匀的合金板厚度为,制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示,质量为1440g。求:
(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强;
(2)合金板的密度;
(3)将盒子开口朝上,缓慢放入水中,当盒子上沿与水面齐平时松手(水足够深),盒子稳定后在水中的浮沉情况及最终所受的浮力。
【答案】(1)1000Pa;(2)4.5×103 kg/m3;(3)沉底,3.2N
【详解】解:(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强为
(2)合金板的体积为
合金板的密度为
(3)盒子上沿与水面平齐时受到的浮力为
物体的重力为
,所以盒子在水中会沉底。当盒子上沿与水面齐平时松手(水足够深),此时排开液体的体积为
最终所受的浮力为
答:(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强为1000Pa;
(2)合金板的密度为。
(3)沉底,最终所受的浮力为。
9.《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述,悟空撩衣上前,摸了一把,乃是一根铁柱子……两头是两个金箍,紧挨金箍有镌成的一行字,“如意金箍棒一万三千五百斤”……拿出外面,只有二丈长短,碗口粗细。金箍棒所受的重力约为67500N,体积约为,其形状为圆柱体,g取10N/kg,海水的密度是。当孙悟空手托不变形的金箍棒在海水中上升时,问:
(1)金箍棒浸没在海水中时受到的浮力是多少?
(2)孙悟空手托金箍棒最小的力为多少?
【答案】(1)2050N
(2)65450N
【详解】(1)金箍棒浸没在海水中时,排开海水的体积等于金箍棒的体积,则金箍棒受到的浮力
(2)金箍棒浸没在海水中时,受到的浮力最大,此时孙悟空手托金箍棒的力最小,为
10.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
11.如图所示,一木块在绳子拉力的作用下浸没在水中,且处于静止状态。已知木块的体积为200cm3,木块的重力为1.2N,绳子的重力、体积忽略不计。(,g取10N/kg)
(1)求木块的密度。
(2)求绳子对木块的拉力。
(3)若剪断绳子,待木块静止时,求木块排开水的体积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)木块的质量
木块的密度
(2)木块此时受到的浮力
绳子对木块的拉力
(3)因为,故剪断绳子后,木块最终漂浮在水面上,此时木块受到的浮力和重力大小相等
木块静止时排开水的体积
12.如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为18g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母配重为120g、体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计,水的密度(g取10N/kg)。求:
(1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力;
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力;
(3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入多少克的水?
【答案】(1)1.38N
(2)5N
(3)362g
【详解】(1)不装水时,模型漂浮
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力
(3)潜水艇模型恰好悬浮在水中时
潜水艇模型总质量为
故需要在饮料瓶中装入水的质量为
13.将一个质量为50g、体积为的小球轻轻投放在足量水中,已知水的密度为。
(1)该小球的密度为多少?
(2)待小球静止时小球所受的浮力为多少?(g取)
【答案】(1)
(2)0.2N
【解析】【小题1】小球的密度为
【小题2】由于小球的密度大于水的密度,因此将其抛入水中静止后,小球最终沉底,待小球静止时小球所受的浮力为
14.体积为的金属块浸没在水中。求:金属块受到的浮力大小F浮。
【答案】30N
【详解】因为金属块浸没在水中,所以排开水的体积等于金属块的体积,即
金属块受到的浮力大小
15.如图为我国自行研制的052D型导弹驱逐舰,该舰在海上巡航时,受到的浮力为,海水的密度取,g取10N/kg。求:
(1)该驱逐舰排开海水的体积。
(2)在水面下10m深处的声呐探测器受到海水的压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由,则该驱逐舰排开海水的体积
(2)在水面下10m深处的声呐探测器受到海水的压强
16.天津号矿砂船是我国自主生产的世界上最大的散货船型之一,船长360m,自重约5.4万吨,满载时的排水量达45.4万吨,航速约14.5节(约26.85km/h),螺旋桨直径11.2m,(取)求:
(1)矿砂船满载时受到的浮力;
(2)矿砂船满载时排开水的体积;
(3)若某种锰矿砂的密度约,则矿砂船一次最多能装矿砂的体积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)矿砂船满载时受到的浮力
(2)由可得,矿砂船满载时排开水的体积
(3)矿砂船漂浮在水面,所以矿砂船满载时的总重
总质量
矿砂的质量
则矿砂的体积
17.物理小组利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”,如图甲所示。玻璃杯底面积为,质量为,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为。取。求:
(1)玻璃杯底面受到水的压强;
(2)铁块的质量;
(3)如图乙,将空玻璃杯放入某液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求液体密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)静止时玻璃杯浸入水中的深度为,则玻璃杯底面所受水的压强
(2)根据可得,玻璃杯底面所受水的压力
因玻璃杯上表面受到水的压力为零,下表面受到的压力,则由压力差法可知,玻璃杯受到水的浮力
装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,玻璃杯和铁块的总重力
玻璃杯的重力为
则铁块的重力
由可得,铁块的质量为
(3)将空玻璃杯放入待测液体中,空玻璃杯处于漂浮状态,由物体的浮沉条件可知,此时玻璃杯受到的浮力
此时玻璃杯排开待测液体的体积
由得,待测液体的密度
18.小明设计了如图所示的装置来测物体的密度,已知挂着物体的甲弹簧测力计的示数为30牛,挂着空接桶的乙弹簧测力计的示数为12牛(接桶与溢水杯未接触)。测量时,小明把甲测力计下移,使物体慢慢浸没在水中(不接触容器壁和容器底,溢出的水全部流入到接桶中),当溢水杯中的水不再溢出时,甲的示数稳定为25牛,g取10N/kg。求:
(1)物体浸没在水中时,物块所受的浮力为多少牛?
(2)当溢水杯中的水不再溢出时,乙弹簧测力计的示数为多少牛?
(3)小明测得的物体的密度为多少?
【答案】(1)5N;(2)17N;(3)6×103 kg/m3
【详解】解:(1)物体浸没后,由称重法测浮力可知,物体受到的浮力为
(2)物体受到的浮力为5N,由阿基米德原理可知,排出到接桶的水重5N,故乙弹簧测力计示数为
(3)物体浸没后,自身体积等于排开水的体积;物体重30N,受到的浮力为5N,说明排开水的重力为5N,即与物体体积相等的水重5N。根据可以知道,体积相等时,物体的重力是水重的6倍,由密度公式可知,物体的密度是水的密度的6倍,物体的密度
答:(1)物体浸没时受到的浮力为5N;
(2)物体浸没后,乙弹簧测力计的示数为17N;
(3)物体的密度为6×103 kg/m3。
19.福建舰是我国首艘弹射型航空母舰,已经顺利完成第八次海试,福建舰满载排水量约为8×104t(排开水的质量),服役后将成为保家卫国的利器。求:
(1)福建舰满载时所受浮力;
(2)福建舰满载时排开水的体积。
【答案】(1)8×108N
(2)8×104m3
【详解】(1)根据阿基米德原理可得,福建舰满载时所受的浮力为
(2)根据可得,福建舰满载时排开水的体积为
20.中国人民解放军海军山东舰是中国首艘自主建造的国产常规动力航母,航母长约315m,宽约75m,可搭载36架“歼-15”舰载机,满载时该航母排开水的体积为6×104m3,吃水深度为10.5m,“歼-15”舰载机的质量为15t,静止在航母水平甲板上时,轮胎与甲板的总接触面积为6000cm2(ρ海水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)“歼-15”舰载机静止在航母水平甲板上时,对甲板的压强是多少?
(2)山东舰满载时所受的浮力及此时底部100cm2面积上的舰体表面受到的海水压力是多少?
(3)当一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,山东舰排开海水的体积怎样变化?变化了多少?
【答案】(1)2.5×105Pa;(2)6.6×108N,1155N;(3)减小,13.64m3
【详解】解:(1)“歼-15”舰载机的质量为15t,即1.5×104kg,则其重力
舰载机静止在航母水平甲板上时,轮胎与甲板的总接触面积为6000cm2,即0.6m2;由 可知,舰载机对甲板的压强
(2)山东舰满载时所受的浮力
满载时山东舰底部受到的海水压强
底部100cm2面积上的舰体表面受到的海水压力
(3)当一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,航母仍漂浮,浮力仍等于重力,重力减小、浮力减小,排开海水的体积减小;一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,山东舰所受浮力的变化量
则排开海水的体积的变化量
答:(1)“歼-15”舰载机静止在航母水平甲板上时,对甲板的压强是2.5×105Pa;
(2)山东舰满载时所受的浮力是6.6×108N,此时底部100cm2面积上的舰体表面受到的海水压力是1155N;
(3)当一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,山东舰排开海水的体积减小,减小了13.64m3。
21.我国在海洋深潜技术方面的研究已达世界领先水平,小明在观看了相关纪录片后,自制模拟深潜器模拟深潜器在海中的运动。如图所示。甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为2.5×10-5m3,求:(ρ海水取1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在10000m深处,海水对深潜器的压强大小;
(2)乙物体所受浮力的大小;
(3)细线对乙物体拉力的大小。
【答案】(1)1.03×108Pa;(2)0.25N;(3)1.75N
【详解】解:(1)海水对深潜器的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa
(2)乙浸没在水中,排开水的体积与其自身体积相等
F浮乙=ρ水gV乙=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-5m3=0.25N
(3)乙静止时,受到竖直向下的重力,由力的平衡条件可知
F拉=G乙-F浮乙=m乙g-F浮乙=0.2kg×10N/kg-0.25N=1.75N
答:(1)海水对深潜器的压强为1.03×108Pa;
(2)乙物体所受浮力为0.25N;
(3)细线对乙物体的拉力为1.75N。
22.物理科创小组自主设计的水库自动泄洪控制装置模型,如图所示,其中模型内顶部装有压力传感器A(厚度不计),传感器A到模型内底面的距离为是密度小于水且不吸水的圆柱体,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,水对模型底部的压强是,此时触发报警开启泄洪阀门.已知圆柱体B底面积,高.求:
(1)水深时,水对模型底部的压强;
(2)水深时,B受到的浮力;
(3)当触发报警时,圆柱体B对压力传感器的压力。
【答案】(1)1400Pa
(2)14N
(3)2N
【详解】(1)水对模型底部的压强
(2)当时,
根据阿基米德原理,B受到的浮力
(3)当触发报警装置时,水深
此时,B浸入水中深度为
B排开水的体积
B受到的浮力为
由受力分析,得
23.如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号,型宽58.6m,最大吃水深度16m,满载时的排水量为20万吨,船的甲板面积接近4个标准足球场。而我国的辽宁舰航母的满载排水量为6.09万吨,也就是说“中远海运室女座”比3艘辽宁舰还大。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
(1)请计算“中远海运室女座”满载时船受到的浮力;
(2)请计算最大吃水深度时“中远海运室女座”船底受到水的压强大小。
【答案】(1)2×109 N;(2)1.6×105 Pa
【详解】解:(1)根据阿基米德原理,“中远海运室女座”满载时船受到的浮力为
(2)最大吃水深度时“中远海运室女座”船底受到水的压强大小为
答:(1)“中远海运室女座”满载时船受到的浮力为;
(2)最大吃水深度时“中远海运室女座”船底部受到水的压强大小为。
24.如图所示,水平桌面上放有底面积为300cm2且足够高的薄壁圆柱形容器(重量不计),容器内装有20cm深的水。现用细线将实心长方体物块A与天花板相连,并使其五分之三的体积浸入水中,已知物块A的质量为2.1kg,体积为10-3m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物块A浸入水中前,容器底部受到的液体压强;
(2)物块A浸入水中后,A受到的浮力;
(3)现剪断细线,待物块A静止后,A受到的浮力;
(4)求剪断前后容器底部对桌面的压强变化量。
【答案】(1)2000Pa
(2)6N
(3)10N
(4)500Pa
【详解】(1)已知容器内装有20cm深的水,则物块A浸入水中前,容器底部受到的液体压强为
(2)物体A有五分之三的体积浸入水中,则A受到的浮力为
(3)已知物块A的质量为2.1kg,体积为10-3m3,则A物体的密度为
根据物体的浮沉条件可知,剪断细线,物体A会沉底,则此时物体A受到的浮力为
(4)物体A 的重力为
剪断前后容器底部对桌面的压力变化量为
剪断前后容器底部对桌面的压强变化量
25.水平桌面上放了一个质量为100g,底面积为50cm2的薄壁圆柱形杯子,杯中水深为10cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)水对杯底的压强;
(2)将一颗质量为52g的鸡蛋放入杯中,鸡蛋沉入杯底,杯中水面上升了1cm,鸡蛋所受的浮力;
(3)在杯中倒入适量食盐并搅拌,最终鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示,鸡蛋所受的浮力。
【答案】(1)1×103Pa
(2)0.5N
(3)0.52N
【详解】(1)杯中水深为h=10cm=0.1m
水对杯底的压强为
(2)鸡蛋放入后水面上升Δh=0.01m,杯底面积为
鸡蛋排开水体积为
鸡蛋所受的浮力为
(3)鸡蛋的质量为m=52g=0.052kg
鸡蛋悬浮时处于受力平衡状态,所受浮力与重力相等,则此时浮力为
26.如图所示,我国自主品牌的一款新能源越野车——仰望U8,能做到原地掉头、应急浮水等功能。该车质量为,当它停在水平地面时,车胎与地面接触总面积。()求:
(1)仰望U8受到的重力。
(2)仰望U8停在水平地面时,它对地面的压强。
(3)重为的驾驶员驾驶仰望U8,漂浮在水面排开水的体积。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)该车的重力为
(2)对地面的压力
它对地面的压强
(3)仰望U8处于漂浮状态,浮力等于总重力,浮力
根据可得排开水的体积
27.图甲为底面积、高15cm的平底圆柱形薄壁容器,置于水平桌面上,容器内水深为8cm。图乙为底面积、高18cm、密度为的圆柱形实心木块(不吸水)。将木块放入容器内,木块静止时竖直漂浮,如图丙所示(水的密度为,g取10N/kg)。求:
(1)图甲中,水对容器底的压强;
(2)图丙中,木块静止时受到的浮力;
(3)竖直向下缓慢按压木块,至少需要多大的压力才能使水对容器底的压强最大。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水的深度h=8cm=0.08m
容器内水对容器底的压强
(2)木块质量
木块的重力
由于木块漂浮,根据物体的浮沉条件可知,静止时木块受到的浮力等于木块受到的重力,则
(3)水的体积V水=Sh=50cm2×8cm=400cm3
水对容器底的压强最大时,水的深度最大,为15cm;设此时木块浸入水中的深度为h木,则S容h=V水+S木h木
即50cm2×15cm=400cm3+25cm2×h木
解得h木=14cm,此时木块排开液体的体积V排'=S木h木=25cm2×14cm=350cm3
此时木块受到的浮力F浮'=ρ液gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×350×10-6m3=3.5N
所以需要施加的压力F=F浮'-F浮=3.5N-2.7N=0.8N
28.一边长为10cm、重力为15N的正方体物块,用细线悬挂在水中静止时,物块下表面到水面的距离为15cm,如图所示。求:
(1)物块下表面受到水的压强大小;
(2)物块所受的浮力大小;
(3)细线的拉力大小。
【答案】(1)1500Pa;(2)10N;(3)5N
【详解】解:(1)由题意可知,物块下表面到水面的距离为
h下=15cm=0.15m
则物块下表面受到水的压强为
p下=ρ水gh下=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa
(2)物块的体积为
V=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3
因为物块浸没在水中,所以物块排开水的体积为
V排=V=1×10﹣3m3
则物块所受的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N
(3)由图可知,物块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力,由力的平衡条件可知,细线的拉力为
F拉=G﹣F浮=15N﹣10N=5N
答:(1)物块下表面受到水的压强为1500Pa;
(2)物块所受的浮力大小为10N;
(3)细线的拉力大小为5N。
29.如图所示,2024年5月8日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试,该舰满载排水量8万吨,最大吃水深度13m,可搭载多种型号的舰载机。其中某舰载机相关数据如表所示。(海水密度取),求:
空重
17500kg
空载起飞距离
105m
正常起飞重量
27000kg
满载起飞距离
195m
最大起飞重量
32500kg
发动机
加力涡扇发动机
(1)距海面5m深处“福建舰”舰身受到海水的压强为多大?
(2)一架上述舰载机的轮子与地面的总受力面积为,则该舰载机空载停在航母甲板上时对甲板的压强为多大?
(3)一架上述舰载机从“福建舰”正常起飞后,“福建舰”排开海水的体积如何变化?变化了多少?
【答案】(1)
(2)
(3)排开海水体积减小;变化了
【详解】(1)根据液体压强公式,计算距海面5m深处舰身受到海水的压强为
(2)舰载机空载时的重力,,所以舰载机对甲板的压力为
根据压强公式,则计算舰载机空载停在航母甲板上时对甲板的压强为
(3)舰载机正常起飞重量,航母始终漂浮,浮力等于总重力。舰载机起飞后,航母总重力减小,浮力减小。减小的浮力等于舰载机正常起飞重量,即
由,可得
所以排开海水体积减小,变化了。
30.物理科创社团的同学们设计的水库自动泄洪控制装置模型,顶部开有小孔,如图甲所示。其中模型内顶部装有压力传感器A(厚度不计),传感器A到模型内底面的距离为1m,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。B底部受到水的压强p随进入模型内水的深度h变化的关系图像如图乙所示。当模型内水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体B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SB=50cm2,高hB=40cm,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强;
(2)模型内水深h2=20cm时,圆柱体B受到的浮力;
(3)圆柱体B的密度;
(4)触发报警装置时,模型内水的深度h3。
【答案】(1)1500Pa
(2)10N
(3)0.5×103kg/m3
(4)86cm
【详解】(1)模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强
(2)由图乙得,模型内水深时,圆柱体B刚好与模型底面脱离,圆柱体B受到的浮力
(3)由图乙得,模型内水深时,圆柱体B刚好与模型底面脱离,此时圆柱体刚好漂浮,由浮沉条件得,圆柱体的重力
圆柱体B的密度
(4)当模型内水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体B对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,此时B受到浮力为
由得,此时B排开水的体积为
B浸入水中的深度为
B露出水的高度为
触发报警装置时,模型内水的深度
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第八章 浮力(计算题30道)
1.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。
2.体积为的小球浸没在水中,求小球受到浮力。
3.木块浸在水中,排开水的体积为1×10-3米3。求木块所受浮力F浮的大小。
4.AG600两栖飞机降落在湖面时,排开水的体积达60米3,求飞机所受水的浮力大小。
5.“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。
6.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。
7.我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图所示,玻璃杯底面积为80cm²,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。(,g取10N/kg)求∶
(1)玻璃杯底面所受水的压强;
(2)此时玻璃杯受到的浮力;
(3)铁块的质量;
8.小金利用厚度均匀的合金板厚度为,制作了一个无盖的不漏水的盒子。成品尺寸如图所示,质量为1440g。求:
(1)盒子开口朝上放在水平地面上对地面的压强;
(2)合金板的密度;
(3)将盒子开口朝上,缓慢放入水中,当盒子上沿与水面齐平时松手(水足够深),盒子稳定后在水中的浮沉情况及最终所受的浮力。
9.《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述,悟空撩衣上前,摸了一把,乃是一根铁柱子……两头是两个金箍,紧挨金箍有镌成的一行字,“如意金箍棒一万三千五百斤”……拿出外面,只有二丈长短,碗口粗细。金箍棒所受的重力约为67500N,体积约为,其形状为圆柱体,g取10N/kg,海水的密度是。当孙悟空手托不变形的金箍棒在海水中上升时,问:
(1)金箍棒浸没在海水中时受到的浮力是多少?
(2)孙悟空手托金箍棒最小的力为多少?
10.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?
11.如图所示,一木块在绳子拉力的作用下浸没在水中,且处于静止状态。已知木块的体积为200cm3,木块的重力为1.2N,绳子的重力、体积忽略不计。(,g取10N/kg)
(1)求木块的密度。
(2)求绳子对木块的拉力。
(3)若剪断绳子,待木块静止时,求木块排开水的体积。
12.如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为18g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母配重为120g、体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计,水的密度(g取10N/kg)。求:
(1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力;
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力;
(3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入多少克的水?
13.将一个质量为50g、体积为的小球轻轻投放在足量水中,已知水的密度为。
(1)该小球的密度为多少?
(2)待小球静止时小球所受的浮力为多少?(g取)
14.体积为的金属块浸没在水中。求:金属块受到的浮力大小F浮。
15.如图为我国自行研制的052D型导弹驱逐舰,该舰在海上巡航时,受到的浮力为,海水的密度取,g取10N/kg。求:
(1)该驱逐舰排开海水的体积。
(2)在水面下10m深处的声呐探测器受到海水的压强。
16.天津号矿砂船是我国自主生产的世界上最大的散货船型之一,船长360m,自重约5.4万吨,满载时的排水量达45.4万吨,航速约14.5节(约26.85km/h),螺旋桨直径11.2m,(取)求:
(1)矿砂船满载时受到的浮力;
(2)矿砂船满载时排开水的体积;
(3)若某种锰矿砂的密度约,则矿砂船一次最多能装矿砂的体积。
17.物理小组利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”,如图甲所示。玻璃杯底面积为,质量为,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为。取。求:
(1)玻璃杯底面受到水的压强;
(2)铁块的质量;
(3)如图乙,将空玻璃杯放入某液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求液体密度。
18.小明设计了如图所示的装置来测物体的密度,已知挂着物体的甲弹簧测力计的示数为30牛,挂着空接桶的乙弹簧测力计的示数为12牛(接桶与溢水杯未接触)。测量时,小明把甲测力计下移,使物体慢慢浸没在水中(不接触容器壁和容器底,溢出的水全部流入到接桶中),当溢水杯中的水不再溢出时,甲的示数稳定为25牛,g取10N/kg。求:
(1)物体浸没在水中时,物块所受的浮力为多少牛?
(2)当溢水杯中的水不再溢出时,乙弹簧测力计的示数为多少牛?
(3)小明测得的物体的密度为多少?
19.福建舰是我国首艘弹射型航空母舰,已经顺利完成第八次海试,福建舰满载排水量约为8×104t(排开水的质量),服役后将成为保家卫国的利器。求:
(1)福建舰满载时所受浮力;
(2)福建舰满载时排开水的体积。
20.中国人民解放军海军山东舰是中国首艘自主建造的国产常规动力航母,航母长约315m,宽约75m,可搭载36架“歼-15”舰载机,满载时该航母排开水的体积为6×104m3,吃水深度为10.5m,“歼-15”舰载机的质量为15t,静止在航母水平甲板上时,轮胎与甲板的总接触面积为6000cm2(ρ海水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)“歼-15”舰载机静止在航母水平甲板上时,对甲板的压强是多少?
(2)山东舰满载时所受的浮力及此时底部100cm2面积上的舰体表面受到的海水压力是多少?
(3)当一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,山东舰排开海水的体积怎样变化?变化了多少?
21.我国在海洋深潜技术方面的研究已达世界领先水平,小明在观看了相关纪录片后,自制模拟深潜器模拟深潜器在海中的运动。如图所示。甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为2.5×10-5m3,求:(ρ海水取1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在10000m深处,海水对深潜器的压强大小;
(2)乙物体所受浮力的大小;
(3)细线对乙物体拉力的大小。
22.物理科创小组自主设计的水库自动泄洪控制装置模型,如图所示,其中模型内顶部装有压力传感器A(厚度不计),传感器A到模型内底面的距离为是密度小于水且不吸水的圆柱体,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,水对模型底部的压强是,此时触发报警开启泄洪阀门.已知圆柱体B底面积,高.求:
(1)水深时,水对模型底部的压强;
(2)水深时,B受到的浮力;
(3)当触发报警时,圆柱体B对压力传感器的压力。
23.如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号,型宽58.6m,最大吃水深度16m,满载时的排水量为20万吨,船的甲板面积接近4个标准足球场。而我国的辽宁舰航母的满载排水量为6.09万吨,也就是说“中远海运室女座”比3艘辽宁舰还大。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg)
(1)请计算“中远海运室女座”满载时船受到的浮力;
(2)请计算最大吃水深度时“中远海运室女座”船底受到水的压强大小。
24.如图所示,水平桌面上放有底面积为300cm2且足够高的薄壁圆柱形容器(重量不计),容器内装有20cm深的水。现用细线将实心长方体物块A与天花板相连,并使其五分之三的体积浸入水中,已知物块A的质量为2.1kg,体积为10-3m3(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物块A浸入水中前,容器底部受到的液体压强;
(2)物块A浸入水中后,A受到的浮力;
(3)现剪断细线,待物块A静止后,A受到的浮力;
(4)求剪断前后容器底部对桌面的压强变化量。
25.水平桌面上放了一个质量为100g,底面积为50cm2的薄壁圆柱形杯子,杯中水深为10cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)水对杯底的压强;
(2)将一颗质量为52g的鸡蛋放入杯中,鸡蛋沉入杯底,杯中水面上升了1cm,鸡蛋所受的浮力;
(3)在杯中倒入适量食盐并搅拌,最终鸡蛋悬浮在盐水中,如图所示,鸡蛋所受的浮力。
26.如图所示,我国自主品牌的一款新能源越野车——仰望U8,能做到原地掉头、应急浮水等功能。该车质量为,当它停在水平地面时,车胎与地面接触总面积。()求:
(1)仰望U8受到的重力。
(2)仰望U8停在水平地面时,它对地面的压强。
(3)重为的驾驶员驾驶仰望U8,漂浮在水面排开水的体积。
27.图甲为底面积、高15cm的平底圆柱形薄壁容器,置于水平桌面上,容器内水深为8cm。图乙为底面积、高18cm、密度为的圆柱形实心木块(不吸水)。将木块放入容器内,木块静止时竖直漂浮,如图丙所示(水的密度为,g取10N/kg)。求:
(1)图甲中,水对容器底的压强;
(2)图丙中,木块静止时受到的浮力;
(3)竖直向下缓慢按压木块,至少需要多大的压力才能使水对容器底的压强最大。
28.一边长为10cm、重力为15N的正方体物块,用细线悬挂在水中静止时,物块下表面到水面的距离为15cm,如图所示。求:
(1)物块下表面受到水的压强大小;
(2)物块所受的浮力大小;
(3)细线的拉力大小。
29.如图所示,2024年5月8日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试,该舰满载排水量8万吨,最大吃水深度13m,可搭载多种型号的舰载机。其中某舰载机相关数据如表所示。(海水密度取),求:
空重
17500kg
空载起飞距离
105m
正常起飞重量
27000kg
满载起飞距离
195m
最大起飞重量
32500kg
发动机
加力涡扇发动机
(1)距海面5m深处“福建舰”舰身受到海水的压强为多大?
(2)一架上述舰载机的轮子与地面的总受力面积为,则该舰载机空载停在航母甲板上时对甲板的压强为多大?
(3)一架上述舰载机从“福建舰”正常起飞后,“福建舰”排开海水的体积如何变化?变化了多少?
30.物理科创社团的同学们设计的水库自动泄洪控制装置模型,顶部开有小孔,如图甲所示。其中模型内顶部装有压力传感器A(厚度不计),传感器A到模型内底面的距离为1m,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。B底部受到水的压强p随进入模型内水的深度h变化的关系图像如图乙所示。当模型内水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体B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SB=50cm2,高hB=40cm,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)模型内水深h1=15cm时,水对模型底部的压强;
(2)模型内水深h2=20cm时,圆柱体B受到的浮力;
(3)圆柱体B的密度;
(4)触发报警装置时,模型内水的深度h3。
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