内容正文:
专题培优(八)
密度
类型一密度、压强、浮力的定性分析
1.(2024·海南一模)如图所示,将两个完全相
同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、
乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高
度相同.下列说法正确的是
甲
乙
A.甲烧杯中小球受到的浮力大
B.甲烧杯中液体的密度大
C.乙烧杯中小球排开液体的质量大
D.乙烧杯底部受到液体压强大
2.物理观念》(2024·北京西城一模)将两个相
同的溢水杯放在水平桌面上,分别盛满不同
的液体(至溢水口处),把两个完全相同的小
球放入溢水杯中,溢出的液体流到了相同的
小烧杯中,静止时的状态如图甲、乙所示.此
时,图甲中液体对小烧杯底部的压强和图乙
中液体对小烧杯底部的压强分别为饣1和
2,图甲溢水杯对桌面的压强和图乙溢水杯
对桌面的压强分别为p3和p4,则
()
溢水杯」
小烧杯一
水平桌面
KK004000047
甲
乙
A.p1<p2,卫3<p4
B.p1>巾2,p3>p4
C.p1<p2,p3=p4
D.p1>巾2,p3=卫4
类型二密度、压强、浮力的定量计算
3.(2024·枣庄中考)将一底面积为200cm的
圆柱形容器放置于水平面上,容器内放一个
底面积为50cm2、高为20cm的圆柱体,如图
甲所示,缓慢向容器中注水到一定深度时圆
柱体漂浮,继续注水到25cm时停止,在整个
第十章浮力☑
、压强、浮力的综合
(答案P138)》
物
李
注水过程中,圆柱体始终处于直立状态,其注
水质量m与容器中水的深度h的关系图象
养
如图乙所示(p水=1.0X103kg/m3,g取
10N/kg),则以下说法正确的是
(
)
m/g
物
m
0
1625h/cm
甲
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为9cm
科
B.圆柱体的密度为0.64×103kg/m3
究
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为
型
2500Pa
D.向容器内注水的总质量是4200g
态度与
责任
4.科学态度与责任》(2024·自贡中考)自贡某
初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力
计悬挂一实心长方体且不吸水的砖块,使其
缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水
中,如图甲所示.弹簧测力计的示数F与砖
块下底面下降高度h的变化关系如图乙所
示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变
化,已知g取10N/kgp水=1.0×103kg/m3,
大气压po=1.013×105Pa,求:
+FIN
54
24----
0
4070100h/cm
甲
乙
(1)砖块完全浸没在水中时所受浮力的大小.
(2)砖块的密度,
做神龙题得好成绩
71
☑同行学案学练测八年级物理下RJ
(3)砖块刚好完全浸没时,其下底面所受的
压强
多
素
物理观念
科学
5.(2024·河北中考)A为质量分布均匀的长方
维
体物块,质量为300g,各边长如图甲所示.B
为内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为
究
300cm2,高为15cm,如图乙所示.A、B均静
置于水平地面上.水的密度为1.0×103kg/m3,
态
与
g取10N/kg
10 cm
15 cm
cm
ǒcm
甲
(1)求A的密度
(2)图甲中A对地面的压强为p1,将A放入
B后,B对地面的压强为p2,且1·p2=5:2,
求B的质量,
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在A
对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分
析并计算水对容器底部的最小压力.
72做神龙题得好成绩
6.学科融合》(2024·滨州中考)“水能载舟,亦
能覆舟”出自《荀子·哀公》.从物理学角度来
说,浸在水中的物体,当排开水的体积不同
时,浮力和压强会发生怎样的变化呢?为了
探究这个问题,某小组设计如下实验进行探
究.如图甲所示,质地均匀的长方体物体,质
量为1kg,底面积为1×10-2m2,竖直放入水
平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)
内.(p水=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)
ihuhthiiitit
甲
乙
丙
(1)物体对容器底部的压强。
(2)向容器内注入2cm深的水,物体不会倾
斜,也没有浮起,如图乙所示,求水对容器底
部的压强.
(3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体
高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好
为0,如图丙所示,求物体的密度
(4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时
如图丁所示,将露出水面的部分切去,待剩余
部分再次静止后,请推理说明水对容器底部
压强的变化量△中水与容器对桌面压强的变
化量△p桌的大小有何关系.再把密度计放入家里买的花生油中,观察油面所对应的位
(3)当泡沫A刚好浸没水中时,泡沫A受到的浮力F浮'
置,如果正对0.9×103kg/m3刻度,说明买的花生油是纯
p水gV=1.0×103kg/m3X10N/kg×1X103m3=10N,
花生油,否则是勾兑了其他食用油。
将泡沫A和塞子看作一个整体,根据题意知,当塞子被拉
专题培优(七)浮力的相关计算
开时,整体受到向上的浮力、泡沫A的重力和水对塞子向
1.解:(1)正方体上底面在水中深度h1=12cm=0.12m,上
下的压力作用,由力的平衡得,F浮'=G十F压,所以此时塞
底面受到的压强p1=p水gh1=1.0X103kg/m3×10N/kg
子受到水的压力F压=F浮'-G=10N-4N=6N.
×0.12m=1.2×103Pa,上底面积S=(0.1m)2=
8.解:.(1)密封沉管漂浮在海面上所受的浮力F浮=G=mg=
102m,上底面受到水的压力F1=p1S=1.2×103Pa×
6×104×103kgX10N/kg=6×108N.
10-2m2=12N
(2)当沉管浸没在海水中时,排开海水的体积V排=V管=
(2)下底面在水中的深度h2=12cm+10cm=22cm=
160m×50m×10m=8×104m3,沉管所受浮力F浮'=
0.22m.下底面受到水的压强p2=p水gh2=1.0×103kg/m3
P海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×104m3=8×
×10N/kg×0.22m=2.2×103Pa,下底面受到水的压力
108N,注入5×104t海水后,沉管的总重力G总=m总g=
F2=p2S=2.2×103Pa×10-2m2=22N.正方体所受的
(6×104×103kg+5×104×103kg)×10N/kg=1.1×
浮力F浮=F2-F1=22N-12N=10N.
10°N,钢丝绳所受的拉力F=G总-F浮'=1.1×10°N-8
2.解:(1)王冠受到的重力G=mg=490×103kg×10N/kg
×108N=3×108N.
=4.9N:
9.解:(1)浸没在水中的1颗浮子受到的浮力F浮子=ρ水gV排
(2)王冠浸没在水中受到的浮力F浮=G一F=4.9N一
=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-7m3=0.008N,4颗
4.5N=0.4N.
浮子受到的总浮力F浮子总=4F浮子=4×0.008N=
3.B4.B
0.032N.
5.解:(1)木球受到的重力G木=m木g=p*V木g=0.6X
(2)浮子、铅坠、鱼钩和鱼饵整体处于平衡状态,它们受到
103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg=18N.
的浮力、重力和支持力合力为0.铅坠受到的浮力F浮幅=
(2)由图知,V排=V木,木球受到的浮力F浮=P水gV排=1.0
P水gV0排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-7m3=
×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N.
0.001N,鱼饵受到的浮力F浮,=p*gV每排=1.0X103kg/m
(3)细线对木球的拉力F拉=F弹一G本=30N一18N=
×10N/kg×1×10-6m3=0.01N,根据力的平衡关系可
12N.
知,F浮子总十F浮铅十F浮饵十F支=G浮子总十G铅十G饵十G鱼钩,
6.解:①)正方体排开水的体积V=(1-号)V=号×1.2×
即F浮子总十F浮铅十F浮饵十F支=(m浮子总十m铅十m饵十
m鱼幽)g,鱼饵受到的支持力F支=(m浮子总十m铅十m饵十
103m3=8×104m3,正方体受到的浮力F浮=p水gV排
m鱼鼬)g一(F浮子总十F浮铅十F浮饵)=(4×4X10-4kg十9X
=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N.
10-4kg+1.5×10-3kg+4×10-4kg)×10N/kg-(0.032N
(2)绳子的拉力F拉=G一F浮=10N一8N=2N.
+0.001N+0.01N)=0.001N.
(3)若正方体全部浸入水中,则正方体所受的浮力F浮'=
(3)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子、铅坠和
P水gV排'=P水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×
鱼钩处于悬浮状态,设浸没在水下浮子的个数为n,根据力
10-3m3=12N,由于F浮'>G,所以剪断绳子后正方体最
的平衡关系可知,nF浮子十F浮船一G浮子十G铅十G鱼钩,水面
终会漂浮在水面上,则正方体静止后受到的浮力F浮"=G
下浸没的浮子颗数n=
G铅十G鱼钩一F浮铅
=10N.
F浮子一G浮子
7.解:(1)泡沫A的体积V=10cm×10cm×10cm=
(9×104kg+4X104kg)×10N/kg-0.001N=3.
1000cm3=1×103m3,由题分析知,细线刚好被拉直时,
0.008N-4×104kg×10N/kg
泡沫A只受重力和浮力作用,泡沫A正好漂浮,泡沫A受
专题培优(八)密度、压强、浮力的综合
到的浮力F0=P*gV#=1.0X103kg/m×10NWkg×号
1.B2.A
3.D[解析]由图乙可知,当注人水的深度为l6cm时,图象
×1×10-3m3=4N,泡沫A的重力G=F浮=4N,泡沫A
出现拐点,而圆柱体高是20cm,所以当注入水的深度h1=
的质量m=
10Nkg 0.4kg
16cm时,圆柱体恰好处于漂浮状态,此时圆柱体露出水面
(2)泡沫A的密度P=罗=1X10m
0.4kg
的高度为20cm一16cm=4cm,A错误;当圆柱体刚好漂浮
=0.4
时,圆柱体受到的浮力F浮=P水gV排=p水gS柱h1=1.0X
×103kg/m3.
103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×0.16m=8N,即G
·138·同行学案学练测
=F浮=8N,根据密度公式结合G=g可知,圆柱体的密
F路
3N
m=G
8N
P水gSA
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m
度p唯=u gSah-10NWkg×50X10mX0.2m
0.0375m,B中注入水的体积V水=(SB-SA')h=(300×
0.8×103kg/m3,B错误;注水停止时,圆柱体处于漂浮状
10-4m2-0.008m2)×0.0375m=8.25×10-4m3,注入水
态,浸入水中的深度不变,则水对圆柱体底部的压强力=
的重力G水=P水V水g=1.0×103kg/m3×8.25×10-4m3
p水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa,C
×10N/kg=8.25N,因B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,
错误;注入水的体积V水=V总一V排=S容h2一S柱h!=
水对容器底部的压力等于水的重力和A的重力之和,故水
200cm×25cm-50cm2×16cm=4200cm3,水的质量
对容器底部的最小压力为8.25N+3N=11.25N.
m水=p水V水=1.0g/cm3×4200cm3=4200g,D正确.
6.解:(1)物体对容器底部的压力F=G=mg=1kg×10N/kg=
4.解:(1)由图乙可知,当下降高度为0~40cm时,弹簧测力
10N,物体对容器底部的压强p1=S=1×10m
F 10N
计示数为54N,此时砖块处于空气中,根据二力平衡条件
可知,砖块的重力G=F拉1=54N,当下降高度大于70cm
=1000Pa
时,弹簧测力计示数为24N不变,此时砖块浸没在水中,则
(2)水对容器底部的压强p2=P水gh水=1.0X103kg/m3×
砖块浸没时受到的浮力F浮=G一F拉2=54N一24N=
10N/kg×0.02m=200Pa.
30N.
(3)当水深为物体高度一半时,物体对容器底部的压力为
(2)由F浮=P液gV排可得,砖块的体积V=V排=
F路一
0,则此时浮力等于重力,根据阿基米德原理,物体所受浮
P水g
30N
力F浮=P水gV排=20水gV物,物体的重力G物=m物g=
1.0×103kg/m3×10N/kg
=3×103m3,砖块的质量m=
G=54=5.4kg,砖块的密度p-晋-3X10m
5.4kg
P物V幽g,则有之P水gV物=P物V物g,则物体的密度P物=
g 10 N/kg
1
1.8×103kg/m3.
70s=2×1.0X10g/m=0.5X10kgm2.
(3)由图乙可知,砖块刚浸没时下底面所处的深度h=70cm
(4)将物体露出水面部分切去,则切去部分质量m'=
一40cm=30cm=0.3m,砖块下底面受到水的压强p水=
0.5kg.假设容器底面积为S,则容器对桌面压强的变化量
p水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,其
△p=号,当物体切去一半后,剩下的一半仍漂浮,故排
下底面所受的压强p=p水十p=3000Pa十1.013×10Pa
=1.043×105Pa
开水的质量与剩余物体质量相等,均为0.5kg,即排开水的
5.解:(1)A的体积Va=8cm×5cm×10cm=400cm3,A的
质量也为0.5kg,排开水的质量变化量△m排=0.5kg,则
_mA=300g=0.75g/cm3=0.75×103kg/m.
密度pA=VA400cm
有△V=m生,水面高度变化量M=Y垂=装,则水
0水
P水S
(2)A对地面的压力等于自身的重力,则A对地面的压强
△m挂=
对容器底部压强的变化量△p水一P*gh=P水8P*S
=FA=GA=A8,B对地面的压力等于自身重力与A
PI-SASA SA
△m推8,△ym排=m',因此△p桌=△P水:
的重力之和,则B对地面的压强p2=
B=GA十GB=
SB
SB
专题培优(九)利用浮力知识测密度
mA8十m5,因p1:p2=5:2,则"g:m8十ms-
1.B[解析]由图甲可知,鸡蛋在水中沉底,由图乙可知,鸡
SA
SB
蛋在盐水中漂浮,根据物体的浮沉条件可知,鸡蛋在水中
300g-:
即A:AmB=5:2,代入数据,8cmX}
受到的浮力F1<G,在盐水中受到的浮力F2=G,所以鸡
SB
蛋在水中受到的浮力小于在盐水中受到的浮力,即F1<
300g十mB=5:2,解得:mB=600g
300cm2
P,A错误;鸡蛋浸没在水中,鸡蛋的体积V=V集=F置
P水g
(3)将A放人B后,向B中缓慢加水,因A的密度小于水
的密度,当A刚好漂浮,即F浮=GA=mAg=0.3kgX
一水gB正确:根据阿基米德原理和物体的浮沉条件可
10N/kg=3N时,A对B底部的压力恰好为0.当长方体
知,鸡蛋的重力G=G2,由G=mg可知,鸡蛋的质量m=
底面积最大时,水的深度最小,此时水对容器底部的压力
最小.由图甲可知,最大底面积Sa'=0.08m×0.1m=
码蛋的雪度-号-号g合,CD结说
g
0.008m2,根据阿基米德原理可知,A浸入水中的深度h=2.(1)11.25×103(2)越小(3)1.5在空气(4)1.875