内容正文:
方法归纳
阿基米德原理的应用
本题用到的知识,点有重力、二
力平衡、受力分析、阿基米德原理
等,考查同学们结合图像对所学知
识进行综合分析的能力,难度较
大。由题知,圆柱缓慢下落,整个
过程中受力平衡,图像反映的是圆
柱下降过程中弹簧测力计示数F
随圆柱下降高度h的变化关系:
(1)分析图像AB段,圆柱还
未浸入水中,由二力平衡可知此时
弹簧测力计对圆柱的拉力等于
物重。
(2)分析图像CD段,圆柱浸
没在水中,对圆柱受力分析求其受
到的浮力。
(3)根据阿基米德原理求排开
水所受的重力。
(4)由阿基米德原理求出V,
圆柱浸没在水中时V=V。
(5)由图乙可知,B、C两点的
横坐标分别是圆柱下表面刚接触
水面时下降的高度和刚好浸没时
下降的高度,高度差就是圆柱的
高度。
6.B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=生=F生
S
P水gS
16N
1×103kg/m3×10N/kg×0.01m
0.16m:当长方体漂浮时,浮力等于重力,
F=G=mg=2kgX10 N/kg=20 N;
此时浸入的深度h'=
V排'F'
S
0水gS
20N
1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2
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。需增加的水的质量
△m=P*(S′-S)△h=1X
103kg/m3×(300×10-4m-100×
10-4m2)×0.04m=0.8kg=800g.
7.(1)气囊充满C02后,浸没在水中
时所受的浮力F浮=P水gV排=
0*gV气套=1.0×103kg/m3X
10N/kg×15×103m3=150N
(2)小明的体积,即V人=m人=
P人
1.0X102kg/m=0.05m;人漂浮
55 kg
时,受到的浮力F浮′=G人=m人g=
55kg×10N/kg=550N,此时排开水
的体积V排′=
F浮
0水g
550N
=0.055m°:
1.0×103kg/m3×10N/kg
气囊体积V气海=V排′一
4V人=
5
0.055m-5X0.055m3=0.011m
8.(1)由题意知,溢水杯和杯中水的
总重G=30N,则溢水杯对压力传感
器的压力F=G=30N,溢水杯对压
F
力传感器的压强力=
S杯
30N
150×104m
=2×103Pa(2)由题
意知,溢水杯中水的重力G=30N一
3N=27N,溢水杯中水的质量m=
G_27N
g 10 N/kg
=2.7kg(3)圆柱刚
好浸没在水中时排开水的体积V排=
V=S物h=60cm2×15cm=900cm3,
圆柱受到水的浮力F浮=0水gV排=
1.0×103kg/m3×10N/kg×900X
106m3=9N,细线对圆柱的拉力
F拉=G物-F浮=20N-9N=11N
23
(4)因为初始时圆柱底部距水面的竖
直高度为4cm,现提住细线缓慢下
移,使圆柱逐渐浸人水中,当圆柱下降
7cm时,水面达到溢水口,则圆柱从
接触水面到水面上升到溢水口过程中
下降的高度h下=7cm-4cm=3cm,
设此过程中水面上升的高度为△h,则
水面上升到溢水口时圆柱浸人水中的
深度h爱=h下十△h=3cm十△h,根据
V排'的计算方法可得V排'=S杯△h
S物h爱=S物X(3cm十△h),代入数据
可得150cm2×△h=60cm2×
(3cm十△h),解得△h=2cm;此时圆
柱浸人水中的深度h浸=h下十△h=
3cm十2cm=5cm<h=15cm,在圆
柱继续下降直至刚好浸没的过程中,
虽然有水溢出,但溢水杯内水的深度
不变,所以圆柱从初始位置到刚好浸
没,溢水杯内水面上升的高度△h=
2cm=0.02m,则整个过程中水对溢
水杯底部压强的变化量△p=
P*g△h=1.0×103kg/m3×
10N/kg×0.02m=200Pa
专题特训五浮力的
计算
1.C
2.(1)木块下表面受到的压强p下=
P*gh=1×103kg/m3×10N/kg×
0.1m=1000Pa(2)木块下表面受
到的压力F下=p下S=1000PaX
0.04m=40N(3)因为木块漂浮
在水面,则上表面受到水的压力为0,
所以木块受到的浮力F深=F下一
F上=40N-0=40N
3.(1)弹簧测力计的读数不再变化
时,弹簧测力计的读数为合金块A的
重力。合金块A受到的重力等于弹
簧测力计的拉力,即32N(2)合金
块A受到的最大浮力F浮=G
F拉=32N-22N=10N(3)合金
块的体积V=
F浮
0水g
10N
1.0×103kg/m3×10N/kg
103m3,合金块的质量m=G
g
32N
10 N/kg
=3.2kg,合金块的密度p=
m 3.2kg
V=103m3
=3.2X103kg/m
4.酒精1.5×10
5.(1)根据液体的压强公式,潜水员
要在水深8m处工作,他所承受的海
水压强力=0海水gh=1.03×
103kg/m3×10N/kg×8m=8.24×
104Pa(2)满载时,船受到的浮力等
于它排开的海水受到的重力,即F浮
G排=mg=5X10'kg×10N/kg=5×
108N(3)空载时,船受到的浮力等
于它排开的海水受到的重力,即
F泽1=m排1g=2×102kgX10N/kg
2×10°N。根据阿基米德原理,排开
海水的体积V排海水=
F浮1
P海水8
2×108N
1.03×103kg/m3×10N/kg
≈1.94×
104m3
6.(1)当下落的柠檬沉到水下50cm
时,柠檬受到的液体压强p=P水gh=
1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=
5×103Pa(2)质量为150g的柠檬
的体积V=心=
150g
0.6 g/cm
250cm3=2.5×10-4m3:柠檬排开水
的体积V排=V=2.5×104m3:柠檬
浸没在水中时受到的浮力F浮=
p*gV排=1×103kg/m3×10N/kg×
2.5×104m3=2.5N(3)柠檬的
密度小于水,静止时漂浮,受到的浮力
F'=G=mg=0.15 kgX10 N/kg=
1.5N
7.(1)木块A对容器底部的压力刚
好为零时,木块A排开水的体积
V排=S*h漫=100cm2×6cm=
600cm3=6×104m3,A受到的浮力
F浮=P*gV排=1.0×103kg/m3X
10N/kg×6×10-4m3=6N(2)木
块A对容器底部的压力刚好为零时
处于漂浮状态,则木块A的重力G=
F岸=6N,木块的质量m=G
6N
10 N/kg
=0.6kg,木块A的体积V=
S本hA=100cm2X10cm=
1000cm3=1×103m3,木块A的密
度。=
0.6kg
:=1×103m
=0.6×
103kg/m3(3)0.9kg水的体积
V=m本=
0.9kg
1L0X103kg/m=9×
104m3=900cm3,由V水=(S容-
SA)h浸可得,容器的底面积S容=
V+=900 cm +100 cm:
h
6 cm
250cm,当容器中的水的总质量为
2.35kg时,水的体积V*'=m本=
0水
2.35kg
1.0×103kg/m
5=2.35×103m3=
2350cm3,细绳剪断后,容器内水的
深度h=
V水'十V排
5容
2350cm3+600cm3
250cm
=11.8cm=
0.118m,水对容器底部的压强p=
P*gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×
0.118m=1180Pa
第3节物体的浮沉
条件及应用
第1课时物体的浮沉条件
1.9上浮6×1042.30悬浮
3.A
24
4.B解析:在乙液体中,A漂浮,则
A的密度小于乙液体的密度:B下
沉,B的密度大于乙液体的密度;比较
可知,A的密度小于B的密度:两个
小球的体积相同,根据m=oV可知,
A的质量小于B的质量,故A错误:
A、B实心小球在甲液体中均下沉,则
甲液体的密度均小于两个小球的密
度,由上述分析可知,乙液体的密度大
于A的密度,所以甲液体的密度小于
乙液体的密度,故B正确:由图可知,
在甲液体中A球下沉,则GA>F浮甲,
在乙液体中A漂浮,GA=F浮乙,所以
F浮甲<F浮乙,故C错误;甲液体的密
度小于乙液体的密度,两容器中液面
相平,根据p=pgh可知,甲液体对容
器底的压强小于乙液体对容器底的压
强,故D错误。
5.<下沉
6.0.50.550.55解析:根据图
示可知,鸡蛋在甲烧杯中下沉,则鸡蛋
受到的浮力F浮甲=P水gV排甲=1X
103kg/m3×10N/kg×50×
106m3=0.5N;乙烧杯中鸡蛋悬浮,
受到的浮力等于自身的重力,则浮力
F浮乙=G=mg=0.055kgX10N/kg
0.55N;若向乙烧杯中继续加盐至鸡
蛋漂浮,则漂浮后鸡蛋受到的浮力等
于重力,为0.55N。
7.C
8.D解析:水面上浮有一块冰,冰块
熔化前,冰块漂浮,浮力等于重力:当
冰熔化后,熔化的水相当于悬浮在水
中,浮力等于重力,由于重力不变,所
以浮力也不变,根据阿基米德原理可
知,排开水的体积不变,因此杯中水面
不变,故A正确:由于冰块漂浮在浓
盐水面上,所以F浮=G体=m冰g:即
P盐水gV转=m体g,则V鞋=m生①:
P浓垫水拔尖特训·物理(人教版)八年级下
专题特训五
类型一应用压力差法
1.如图所示,Q为一铜制零件,其上部为棱长
L=0.4m的正方体,下部为棱长l=0.1m
的正方体,Q的下表面与容器底面完全黏合,
且水面正好与Q的上表面相平,则零件受到
的浮力为(g取10N/kg)
)
(第1题)
A.0NB.200NC.600ND.800N
2.(2024·福州晋安期中)如图所示,将一块木
块放入水中后静止,已知木块的下表面到水
面的距离是10cm,木块的下表面面积是
0.04m。求:(p水=1×103kg/m3,g取
10 N/kg)
(1)木块下表面受到的压强。
(2)木块下表面受到的压力。
(3)木块受到的浮力。
河
(第2题)
类型二应用称重法
3.小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的
规律,设计了如图所示的实验,他将弹簧测力
计的一端固定,另一端挂一合金块A,开始他
将合金块A浸没在装有水的容器中,容器侧
面的底部有一由阀门B控制的出水口。实
验时,打开阀门B缓慢放水,放到弹簧测力
计的读数不再变化时,立即关闭阀门B,在此
过程中合金块始终不与容器底部接触,读出
58
浮力的计算
◆“答案与解析”见P23
弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为
22N和32N,g取10N/kg。求:
(1)合金块A受到的重力。
(2)合金块A受到的最大浮力。
(3)合金块A的密度。
固定
AB
(第3题)
类型三应用阿基米德原理
4.(2024·周口西华三模)如图所示,将同一金
属块挂在弹簧测力计下,分别浸没在水和酒
精两种液体中静止,图甲中弹簧测力计的示
数F1=1.4N,图乙中弹簧测力计的示数
F2=1N,则图甲烧杯中所盛液体为
,金属块的密度是
kg/m3。
(g取10N/kg,p水=1.0X103kg/m3,p精=
0.8×103kg/m3)
34
3
非
甲
(第4题)
5.(2025·深圳期中)深中大桥是各类船舶进出
珠江口的重要通道,日平均船舶流量超
4000艘次。如图所示,大型集装箱船可以顺
利通过深中大桥,已知该船舶空载时质量为
2万吨,满载时排水量约为5万吨。(g取
10N/kg,海水密度取1.03×103kg/m3)
(1)为了检修船下的故障,潜水员要在水深
8m处工作,他所承受的海水压强为多少帕?
(2)满载时,船受到的浮力为多少牛?
(3)空载时,船排开海水的体积为多少?(结
果保留两位小数)
(第5题)
类型四应用平衡法
6.(2025·沈阳于洪期中)如图所示为从高处落
入水里的柠檬,最终将漂浮在水面上,若密度
均匀的柠檬质量为150g,密度为0.6×
103kg/m3。求:(水的密度为1×103kg/m3,
g取10N/kg)
(1)当下落的柠檬沉到水下50cm时,柠檬
受到的液体压强。
(2)柠檬浸没在水中时受到的浮力。
(3)柠檬最终会上浮至一部分露出水面时静
第十章浮力
止,柠檬静止时受到的浮力。
(第6题)
7.(2025·泸州泸县二模)如图甲所示,
一个圆柱形容器放在水平桌面上,容
器中放着一个底面积为100cm、高
为10cm的均匀实心木块A,A底部与容器
底部用一根轻质细绳连在一起。现慢慢向容
器中加水,加入0.9kg的水时,木块A对容
器底部的压力刚好为零,如图乙所示,此时容
器中水的深度为6cm。(g取10N/kg)
A国6cm菱
甲
乙
丙
(第7题)》
(1)求木块A对容器底部的压力刚好为零
时,A受到的浮力。
(2)求木块A的密度。
(3)若继续缓慢向容器中加入水,当容器中
的水的总质量为2.35kg时,停止加水,如图
丙示,此时将与A相连的细绳剪断,整个
过程中无水溢出。求细绳被剪断后,水对容
器底部的压强。
59