第十章 浮力 计算练习 -2025-2026学年人教版物理八年级下学期
2026-05-02
|
12页
|
306人阅读
|
11人下载
摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦第十章浮力计算,通过12道梯度化计算题,融合科技前沿(如“奋斗者”号)、生活安全(救生手环)、文化传承(独木舟)等真实情境,全面考查浮力公式应用及综合计算能力,适配初中物理浮力单元复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|计算题|12题|浮力计算(阿基米德原理、称重法)、压强、密度、运动学综合|以“梦想”号钻探船考查浮力与牵引力计算,体现科技前沿;用救生手环情境融合浮沉条件与体积计算,强化安全意识;通过独木舟承载问题渗透文化传承,注重物理观念与科学思维的综合应用。|
内容正文:
第十章浮力计算练习
1.体积为0.5m3的物体浸没在酒精中,求物体所受的浮力F浮()。
2.如图所示,将重为4N的石块轻轻放入装满水的溢水杯中,石块静止时弹簧测力计的示数为2N,求:(g取10N/kg,)
(1)求石块的浮力。
(2)求石块排开水的重力。
(3)求石块的体积。
3.李老师将一边长是10cm的木块,缓慢放入水中,待它漂浮时,发现排开水的质量是750g,求:
(1)木块受到的浮力是多少?
(2)要让木块浸没,李老师需要施加多大的力?
4.将一盛有水的薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积4×10-3m2,容器的质量忽略不计,容器中水的重力G水=3N,水面距容器底的距离h=0.06m,如图甲所示。现将一金属圆柱体A用细线吊着浸没在水中,静止时容器中的水未溢出,A未碰触容器底和容器壁,如图乙所示。已知A的重力GA=0.6N,体积VA=2×10-5m3,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3 ,求:
(1)A未浸入时,水对容器底的压强;
(2)A浸没在水中时,它受到的浮力大小;
(3)A浸没在水中静止时,它受到细线的拉力大小。
5.如图甲所示,一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从水面上方某一高度处匀速下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中直到全部浸没并使它继续下降。整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h关系如图乙所示,(忽略圆柱体下降过程中液面的高度变化)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的高度;
(3)该圆柱体全部浸没在水中时受到的浮力。
6.小清河大桥施工时,要向河中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入河水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力、钢绳拉力的变化如图乙所示,:求:
(1)曲线①②哪条是浮力随h变化的图像;
(2)构件所受的最大浮力;
(3)构件的密度。
7.小明和几个同学一起去公园坐游船,如图所示,船身长405cm,宽150cm,高 170cm,该船满载时,船和人的总质量为 450kg,最大行驶速度为5.4km/h,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)游船以最大速度行驶 30min,通过的路程为多少?
(2)船底距水面 0.5m 深处所受水的压强为多少?
(3)船满载时,船和人的总重力为多少?
(4)船满载时所受浮力为多少?
8.如图为全球最先进、我国首艘自主研制的大洋钻探船“梦想”号,该钻探船的最大排水量为42600吨,相当于一艘中型航母的规模,最大钻深达11000米。当它以72的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。(海水密度近似取)求:
(1)在水面下11000m深处,钻探船受到的海水的压强是多少?
(2)“梦想号”满载时,受到的浮力是多少?
(3)“梦想号”满载时以72的速度匀速航行,受到的牵引力是多少?
9.巴西木作为观赏植物,适合水培。如图所示,现将质量为0.7kg,底面积为、高度为0.2m的圆柱形巴西木放入花盆后置于水平地面。已知花盆的质量为1.3kg,底面积为。
(1)求巴西木的密度;
(2)求花盆对水平地面的压强;
(3)往花盆中倒入高度为0.01m的水,求此时巴西木所受的浮力大小F浮。
10.2023年2月8日“奋斗者”号载人潜水器在蒂阿曼蒂那海沟5500m深度发现了飞象章鱼,“奋斗者”号体积约为30m3,满载时质量约为25t。问:(,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号发现飞象章鱼处的压强是多少?这时每平方米的舱体受到的压力是多大?
(2)“奋斗者”号在水下5500m时受到的浮力为多大?
(3)已满载的“奋斗者”号在下沉时采用注水方式实现,则至少注入多重的海水?
11.青少年在游泳和水上活动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环,具有一定的安全防护作用。紧急情况下,只要启动手环上的开关,手环内的气囊就会立刻充满气体,承载人体使头部露出水面。某同学的质量为,其密度为,气囊充气后,刚好使其头部露出水面。若头部体积占人体总体积的十分之一,g取,。求:
(1)该同学的重力;
(2)人体受到的浮力;
(3)气囊充气后的体积。
12.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如图所示。该独木舟外形可看成一个长方体,它长2m、宽0.5m、高0.15m,质量为50kg,。求:
(1)当独木舟底部距离水面0.1m时,底部受到的压强;
(2)独木舟空载时受到的浮力;
(3)独木舟能承载的最大货物的重力。
第十章浮力计算练习答案
1.
【答案】4×103N
【详解】体积为0.5m3的物体浸没在酒精中,则排开酒精的体积为,物体所受的浮力为
2.
【答案】(1)2N;(2)2N;(3)
【详解】解:(1)根据称重法可得,石块所受浮力
(2)根据阿基米德原理可得,石块排开水的重力
(3)因为石块完全浸没,故石块的体积等于石块排开水的体积
答:(1)石块的浮力为2N;
(2)石块排开水的重力为2N;
(3)石块的体积为。
3.
【答案】(1)7.5N
(2)2.5N
【详解】(1)由阿基米德原理可得F浮=G排=m排g,所以木块受到的浮力为F浮=G排=m排g=0.75kg×10N/kg=7.5N
(2)木块的体积为V=0.1m×0.1m×0.1m=1×10-3m3
木块浸没于水中时,排开水的体积等于木块的体积,则可得此时受到的浮力为F浮浸没=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N
由(1)可知,木块漂浮时受到的浮力为7.5N,此时浮力等于重力,即G木=7.5N,则由力的平衡条件可得李老师施加的力为F=F浮浸没-G木=10N-7.5N=2.5N
4.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)A未浸入时,水对容器底的压强
(2)A浸没在水中时,排开水的体积等于物体的体积,故它受到的浮力
(3)A浸没在水中静止时,它受到细线的拉力大小
5.
【答案】(1)0.6kg
(2)3cm
(3)2N
【详解】(1)由图乙可知,圆柱体没有浸入水中时弹簧测力计的示数F示1=6N,则圆柱体的重力为
G=F示1=6N
圆柱体的质量为
由乙图可知,圆柱体下降高度h1=4cm时,圆柱体刚好浸入水中,当h2=7cm时,圆柱体刚好浸没,所以圆柱体的高为
h=h2-h1=7cm-4cm=3cm
由乙图可知,圆柱体刚好浸没时,测力计示数F示=4N,根据称重法可得,圆柱体全部浸没在水中时受到的浮力为
F=G-F示=6N-4N=2N
6.
【答案】(1)②;(2);(3)
【详解】解:(1)由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,由可知浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图像是图乙中的②。
(2)从乙图中可以看出,当构件完全浸没时下表面到水面的距离为2m,则构件边长为2m,构件的体积
当构件完全浸没时受到的浮力最大,构件所受的最大浮力
(3)由图乙可知,构件完全浸没时,拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力,关系为
所以构件的重力
构件的质量
所以构件的密度
答:(1)曲线②是浮力F1随h变化的图像;
(2)构件所受的最大浮力;
(3)构件的密度。
7.
【答案】(1)2700m
(2)5×103Pa
(3)4500N
(4)4500N
【详解】(1)游船以最大速度行驶 30min,由得,游船通过的路程为
(2)船底距水面 0.5m 深处所受水的压强为
(3)船满载时,船和人的总重力为
(4)船处于漂浮状态,船满载时所受浮力为
8.
【答案】(1)1.1×108Pa
(2)4.26×108N
(3)4.26×106N
【详解】(1)由液体压强公式可知p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×11000m×10N/kg=1.1×108Pa
(2)由阿基米德原理可知F浮=G排=m排g=42600×103kg×10N/kg=4.26×108N
(3)因为船体处于漂浮状态,所以船重G=F浮=4.26×108N
又因为船匀速行驶,处于平衡状态,受到的是平衡力作用,所以牵引力F=f阻=0.01G=0.01×4.26×108N=4.26×106N
9.
【答案】(1)
(2)
(3)0.49N
【详解】(1)根据题意,巴西木为圆柱形,巴西木的体积为
则巴西木的密度
(2)花盆和巴西木的总质量为
花盆对水平地面的压力
花盆对水平地面的压强为
(3)巴西木浸入水中的深度即为水的高度
巴西木排开水的体积为
根据阿基米德原理,巴西木所受的浮力为
10.
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)由可得,“奋斗者”号发现飞象章鱼处的压强为
由可得,每平方米的舱体受到的压力为
(2)由题意得,“奋斗者”号在水下浸没,则排开水的体积是它自身的体积,即
由可得,“奋斗者”号在水下5500m时受到的浮力为
(3)由可得,满载的“奋斗者”号的重力为
由物体的浮沉条件可知,至少注入的海水重力为
11.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由重力公式可得,该同学的重力为
(2)由密度公式可得,同学的体积
根据阿基米德原理可知,人体受到的浮力
(3)手环所受的重力忽略不计,气囊完全打开后,人最终处于漂浮状态。由物体的浮沉条件可知,此时该同学和气囊在水中受到总浮力为
根据可得,排开水的总体积为
同学浸入水中的体积为:
所以,充气后气囊的体积至少应为
12.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)独木舟底部受到的压强
(2)独木舟空载漂浮时受到的浮力等于独木舟的自重,即
(3)独木舟的体积
当独木舟刚好浸没时,受到的浮力最大,此时独木舟排开水的体积等于独木舟的体积,则独木舟受到的最大浮力
独木舟的最大总重力等于最大浮力,即
独木舟能承载的最大货物的重力
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。