第十章 专题特训七 密度、压强、浮力的综合计算-【拔尖特训】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材）

Po(hi-ho) h2-ho 6.(1)③用牙签把木块压人水中，使 hg一h1 木块浸没在水中（④ h3-九，P水 (2)②将木块轻轻放入牛奶中，使木 、h2-h1 块漂浮⑧h,-h0* 专题特训七密度、压强、 浮力的综合计算 1.164解析：长方体静止时受力 平衡，受到重力、支持力和浮力平衡， 则浮力F浮=G一F支持=mg一F支持= 2kg×10N/kg-4N=16N:此时浸 入的深度h= V一 F浮 P水gS 16N 1×103kg/m3X10WkgX100×10+m 0.16m:当长方体漂浮时，浮力等于重力， F浮'=G=g=2kg×10N/kg=20N:此 时浸入的深度=鞋=F生 20N 1X10kg/m3×10NWkg×100×104m 0.2m;此时水面的高度与图甲相比， 增加了h'-h=0.2m-0.16m= 0.04m=4cm 2.(1)满载时排开海水的质量是 1.0×10kg,则其重力G=mg= 1.0×108kg×10N/kg=1.0×10N, “海葵一号”漂浮在海面上，根据阿基 米德原理，其满载时受到的浮力等于 其排开海水的重力，F浮=G=1.0× 109N(2)“海葵一号”一次最多能 储存石油的质量m石油=m一m。三 1.0×108kg-3.7×10'kg=6.3× 10kg(3)直升机在水平停机坪上， 对停机坪的压力F=G机=3×10N, F 直升机对停机坪的压强力= 3X10N=5×10Pa 0.06m 3.(1)压力传感器的示数为100N, 则G=100N:质量m=G 100N=10kg(2)根据浸没后圆 10 N/kg 柱所受浮力不变，则拉力不变，则圆柱 的高度h=0.2m,体积V=Sh= 0.01m×0.2m=0.002m3,圆柱密 m=10kg=5×103kg/m 度p=V-0.002m (3)浸没时的浮力F浮=P*gV排三 0*gV=1×103kg/m3×10N/kg× 0.002m=20N:对底面的压力F= G-F浮=100N-20N=80N:压强 F 80N p= =8000Pa S0.01m9 4.(1)当水位正常时，圆柱B对模型 底部的压强p==S一10N SS 0.01 m 1000Pa(2)当水面上升到传感器 A的底端时，传感器受到圆柱的压力 为20N,此时圆柱B处于浸没状态 所受的浮力F浮=G+F=10N十 20N=30N,圆柱的体积等于此时排 开水的体积，V=V排= F浮 P水8 30N 1×103kg/m3×10N/kg =.3× V 103m3,圆柱B的高度h= 3×103m =0.3m(3)圆柱的密 0.01m2 茂 0= ，=Vg 10N 3×103m3×10N/kg 3 103kg/m3,设C的高度为h1,若使警 戒水位比原设计低0.04m,则有 (h1-ho)S0水g=h1S0g,即(h1 0.04m)×1×10kg/m3=h1×3× 103kg/m3,解得h1=0.06m 5.(1)潜水钟的体积为2m3,此时全 部沉入水底，排开液体的体积V排= 28 2m3,代人阿基米德原理公式得到 F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3X 10N/kg×2m3=2×10N(2)此 时潜水钟内压强p内=2.0×10Pa, 等于外界大气压和水的压强之和。此 时外界大气压pn=1.0×10Pa,故此 处水提供的压强p=p内一pn=2.0X 1Pa-1.0×10°Pa=1.0×10°Pa,由 p=g可得，下表面所处水的深度h三 1×10Pa 8ox 10 N/kgX1X10 kg/m=10 m (3)将人、气囊、潜水钟、打捞物看成一 个整体，整体重力G总=（m队十 m钟+m物）g=(60kg+140kg+ 5000kg)×10N/kg=5.2×10N:整 体排开水的体积V排'=V钟十V气套 2m3十2×1m3-4m3:根据阿基米德 原理得到总浮力F浮'=P水gV排'三 1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3= 4×10N;整体匀速直线上升，所需拉 力F拉=G总一F浮′=5.2×104N 4×104N=1.2×104N 第十章整合拔尖 [高频考点突破] 典例1D解析：静止时，小球在甲 液体中漂浮，在乙液体中悬浮，在丙液 体中沉底，则根据浮沉条件可得： P球<0甲0球一0乙0球>P丙；所以三种 液体的密度关系为P甲>Pz>P丙，丙 液体的密度最小，故B正确；液体的 深度相同，根据p=P液gh可知，甲液 体对烧杯底部产生的液体压强最大， 故C正确：小球在甲液体中漂浮，在 乙液体中悬浮，小球所受的浮力等于 重力，故甲、乙两液体中小球所受的浮 力相等：小球在丙液体中沉底，小球所 受的浮力小于重力，故乙、丙两液体中 小球所受的浮力不相等，故A正确， D错误。 L跟踪训练]1.D解析：浸没在水中拔尖特训·物理（人教版）八年级下 专题特训七 密度、压 类型一沉底的物体 1.(2024·广安)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 甲 乙 面上。现将一个质量为 (第1题) 2kg、底面积为100cm的均匀长方体竖直放 入容器中，受到容器的支持力为4N,此时长 方体所受的浮力为 N。若再加入适 量的水使长方体刚好漂浮，如图乙所示，则此时 水面的高度与图甲相比，增加了 cm。 (p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg〉 类型二漂浮或悬浮的物体 2.新情境·现代科技(2024·深圳)如图所示 “海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首 艘浮式生产储卸油装置，“海葵一号”漂浮在 大海上工作，从空中俯瞰像一朵绽放的葵花。 小傲同学查阅资料得知：“海葵一号”的质量 是3.7×10？kg,满载时排开海水的质量是 1.0×108kg。(g取10N/kg,海水的密度为 1.0×103kg/m3) (1)求“海葵一号”满载时受到的浮力。 (2)求“海葵一号”一次最多能储存石油的 质量。 (3)当一架重为3×104N的直升机停放在 “海葵一号”的水平停机坪上时，直升机与停 机坪接触的面积是0.06m,求直升机对停 机坪的压强。 (第2题) 68 强、浮力的综合计算 “答案与解析”见P28 类型三受到拉力或压力作用的物体 3.跨学科实践·工程实践(2024·宿迁)科技创新 助力中国发展，中国桥梁建设领先世界。小 明对桥梁建造产生了浓厚的兴趣，想探究桥 墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面 积为0.01m的圆柱，放在水平地面上的压 力传感器上，如图甲所示，示数为100N。考 虑到不方便测量圆柱对容器底的压力，于是 将圆柱挂在拉力传感器下方，缓慢向下放至 刚好与容器底部接触，如图乙所示。向容器 内加水，记录传感器示数F和水的深度h,并 画出如图丙所示的图像。求：(g取10N/kg p水=1×103kg/m3) ↑F/N 据格 100 压力传感器 0 0.20.3h/m 丙 (第3题) (1)圆柱的质量。 (2)圆柱的密度。 (3)取走拉力传感器，圆柱浸没于水中时对 容器底的压强。 4.跨学科实践·工程实践)(2024·攀枝花) 科创小组设计了水库自动泄洪控制 装置，其简易模型如图所示：A为压 力传感器，B为密度小于水且不吸水的实心 均匀圆柱，并可在管径稍大的竖直管道内自 由地上下移动，其重力G=10N,底面积S 0.01m。水位正常时，恰与圆柱体B底面平 齐；当水面上升到传感器A的底端时，传感 器受到圆柱的压力为20N,触发预警并自动 打开出水口进行泄洪。g取10N/kg,P水 1×103kg/m3。 (1)当水位正常时，求圆柱B对模型底部的 压强。 (2)求圆柱B的高度 (3)为了提高防洪安全性，需要在B的上方 加上与B同材质同底面积的圆柱C,使警戒 水位比原设计低0.04m,求圆柱C的高度。 压力传感器☑% 制器 正常水位 泄洪口 (第4题) 5.跨学科实践·工程实践(2024·咸海)某打捞船 利用“潜水钟”模拟打捞作业。潜水钟内部配 备自动充气装置，使其始终充满空气，水无法 进入，以此保证工作人员的安全。潜水钟上 方放置两个配重和两个气囊，将人员送入水 第十章浮力 下，如图甲所示。工作人员到达水底后清理 被打捞物体周围的泥沙，并将物体用钢丝绳 挂在潜水钟内部；然后扔掉全部配重，并将气 囊均充满空气，潜水钟、工作人员及物体一起 被打捞船竖直向上匀速提升，如图乙所示。 已知工作人员的质量为60kg,潜水钟的质量 为140kg、体积为2m,每个气囊充满空气后 体积均变为1m3,每个配重的质量为 1000kg,被打捞物体质量为5000kg、体积 为1m3,当潜水钟下表面触碰到水底时（未与 水底紧密接触)，潜水钟内气压计示数为 2.0×105Pa,外界大气压强为1.0×105Pa。 (p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,不计 气囊质量及潜水钟内空气的质量，不计水的 阻力) 日打捞物 。配重潜水钟 ☐气囊 下潜 提升↑ 甲 乙 (第5题) (1)潜水钟在水底时受到的浮力为多少牛？ (2)当潜水钟下表面触碰到水底时，下表面 所处水的深度为多少米？ (3)水下匀速提升潜水钟时，打捞船需要施 加多大的拉力？ 69