第十章 浮力 计算题专项训练-2025-2026学年人教版八年级下册物理(人教版-安徽专用)

2026-05-08
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浮力计算题易错题专项训练-2025-2026学年八年级下册物理(人教版-安徽专用) 1.如图所示,一个实心半球体浸没于水中,半球体的体积为,下表面的面积为,下表面距离水面的距离h为0.2m,水的密度为。则半球体上表面所受的水向下的压力(g取) 2.装有水的圆柱形容器的底面积为,一体积为、密度为的木块A漂浮在水面上,密度为的矿石B沉在水底,此时矿石所受的浮力为(如图甲所示);将B从水中取出后放在A上,静止时A恰好全部浸入水中(如图乙所示),已知,取,求: (1)图甲中,A、B物体受到的总浮力; (2)图乙中,A、B物体受到的总浮力; (3)图甲与图乙,水对容器底的压强变化量。 3.如图甲所示,盛有水的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上,容器的底面积为100cm2,现用弹簧测力计将浸没在水中的长方体物块A从容器底部缓慢竖直向上提起,弹簧测力计的示数F与物块A下表面离容器底部的距离h的关系如图乙。求: (1)物块A浸没在水中受到的浮力; (2)物块A的密度; (3)物块A出水前后,水对容器底部压强的变化量。 4.如图所示一个圆柱形容器,里面装入适量水。把体积为1.2×10﹣3m3、密度为0.6×103kg/m3的木块投入水中,当木块最后静止时,水深15cm,且水未溢出杯外。(g取10N/kg)求: (1)木块的重力是多少? (2)此时水对容器底的压强是多少? (3)若用手向下把木块刚好全部压入水中不动,此时木块受到手的压力是多少? 5.美国作家海明威在他的作品中说“冰山运动之雄伟壮观,是因为它只有八分之一在水面上。”海明威认为我们看到露出水面的只是冰山一角,冰山的大部分在水面以下。小明为了检验海明威“冰山只有八分之一浮出水面”这一说法,取来一正方体冰块漂浮在海水中,忽略冰块在海水中的熔化。若正方体冰块的质量为 g取10N/ kg。 (1)在图中画出冰块所受到的力; (2)求正方体冰块受到的浮力大小; (3)通过计算,检验海明威“冰山只有八分之一浮出水面”的说法是否与计算结果相符。 6.如图所示,用力F将重为8N的正方体物块压入盛满水的大溢水水杯中,刚好浸没时溢出了1000g的水。求: (1)物体浸没时所受的浮力; (2)压力F的大小; (3)物块的密度。 7.如图甲所示,水平放置的长方体容器底面积为200cm2,用细线将沉在容器底的圆柱体物块竖直向上匀速提升。从物块刚刚离开容器底到拉出水面的过程中,拉力F与物块下表面到容器底的距离h的关系如图乙所示(细线的质量、体积及物块带走的水均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3)。求: (1)物块浸没在水中时受到的浮力; (2)物块的密度 (3)物块取出后,水对容器底的压强的变化量; 8.阿基米德原理,是阿基米德在两千多年前通过对水中物体所受浮力的长期观察归纳得出的。物理学发展到今天完全可以用已知的物理基本知识将其推导出来。(如图所示为辅助图,长方体模型竖直在密度为的液体中,上下表面积为S,液面到上表面的高度为h1,到下表面的高度为h2) (1)物块上表面受到液体的压力F1; (2)物块下表面受到液体的压力F2; (3)请结合浮力的产生原因推导出阿基米德原理F浮=G排。 9.如图所示,现有一质量为2kg、体积为质地均匀的浮标,用细绳的一端系住浮标,另一端固定在池底。随着水池内水位的上升,细绳逐渐被拉直,当水位达到某一深度时,浮标恰好完全浸没且细绳未被拉断(,g取10N/kg)。求: (1)浮标的密度; (2)浮标所受的浮力; (3)细绳对浮标的拉力。 10.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图是整个过程中弹簧测力计的示数与圆柱体下降高度变化关系的数据图像。已知,,。求: (1)圆柱体浸没在水中时所受的浮力; (2)圆柱体的密度; (3)若将圆柱体全部浸入另一种液体中,弹簧测力计示数为,则该液体的密度是多少? 11.海洋运输是国际物流运输的主要方式,我国90%的国际贸易靠海洋运输。一次跨学科实践活动中,某物理研究小组通过调研得知数万吨级的货船在装载货物时,工作人员是通过读取货船浸入海水中的深度来测量载货量的。该物理研究小组根据其原理利用圆柱形玻璃杯制作出如图所示的“浮力秤”:玻璃杯的质量为,将其放入水中时,玻璃杯浸入水中的深度为,如图甲所示;当放入一物块时,玻璃杯浸入水中的深度为,如图乙所示。已知和。(均用题中给定的物理量符号表示) (1)求图甲中玻璃杯底面所受水的压强和压力; (2)求玻璃杯中物块的质量; (3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为,如图丙所示,求待测液体的密度。 12.2024年3月,“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟完成多次下潜,最大下潜深度达10900m,并发现新的深海物种和地质活动迹象,为研究极端环境生态系统提供宝贵样本。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求: (1)潜水器在最大下潜深度处海水产生的压强? (2)此时“奋斗者”号全海深载人潜水器中的一个观察口面积为500cm2,该观察口受到海水的压力? (3)若潜水器的体积为50m3,潜水器浸没海水中的浮力为多少? 13.一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为10cm的正方体物块拴接在底面积为400cm2薄壁容器底部,如图甲所示当水深为30cm时,绳子刚好伸直;当水深为34cm时,如图乙,物体上表面恰好与水面相平。求: (1)物块受到的重力; (2)图乙中细线的拉力 14.如图所示,圆柱形容器的底面积为S,正方体A的边长为L,密度大于水,其下底面刚好接触水面。当A缓慢浸入水中直至刚浸没的过程中,水面不断升高。已知A的密度为,水的密度为,g为常量。 求: (1)刚浸没时,被正方体A排开的水的质量m的大小(用题目中的物理量符号表示); (2)刚浸没时,弹簧测力计对正方体A的拉力F的大小(用题目中的物理量符号表示); (3)若,,则从A刚接触水面到刚浸没的过程中,A下移的距离的大小。 15.构建“理想模型”是初中物理重要的科学方法,在探究浮力产生的原因时,可以构建一个“浸没在液体中的正方体”模型。如图所示,一个圆柱形容器置于水平桌面上,其内盛有密度为的液体,将一个体积为的正方体完全浸没在液体中,(提示:此时物体排开液体的体积等于物体的体积即),物体受到的浮力用表示,物块上表面到液面的深度为,下表面到液面的深度为,物块上下表面的面积均为。请你解答下列问题: (1)请利用压强、压力和浮力的产生原因等相关知识推导(要求写出完整推导过程)。 (2)某同学将一个重为10N的物体挂在弹簧测力计下,缓慢浸入密度为的水中,当物体完全浸入水中时,弹簧测力计的示数为6N。请利用上述结论求出该物体的体积和物体的密度大小(g取10N/kg) 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《浮力计算题易错题专项训练-2025-2026学年八年级下册物理(人教版-安徽专用)》参考答案 1.28 【详解】半球体浸没于水中,半球体所受的浮力 下表面受到的水的压强 下表面受到的水的向上压力 根据浮力产生的原因可知半球体上表面所受的水的向下的压力 2.(1) (2) (3) 【详解】(1)A物体的质量为 A物体受到的重力为 由于漂浮在水面上,浮力等于重力,则 图甲中,A、B物体受到的总浮力 (2)图甲中,B物体沉在水底,受到的浮力为3N,B物体的体积等于排开水的体积,则 B物体的质量 B物体受到的重力 图乙中,A、B物体一起漂浮在水面上,根据浮沉条件可知,受到的总浮力等于总重力即 (3)图甲中,排开液体的总体积 图乙中,排开液体的总体积 排开液体的体积变化 液面高度变化 图甲与图乙,水对容器底的压强变化量 3.(1)2N;(2)2.8×103kg/m3;(3)200Pa 【详解】解:(1)由图乙知,物块A在未露出水面前弹簧测力计的示数F1=3.6N,物块A露出水面后弹簧测力计的拉力F2=5.6N,则物块A的重力为 G=F2=5.6N 物块A浸没在水中受到的浮力为 F浮=G-F1=5.6N-3.6N=2N (2)因物体浸没时排开液体水的体积和自身的体积相等,由可得,物块A的体积为 由G=mg可得,物块A的质量为 则物块A的密度为 (3)从开始提到物块A完全离开水面时,水面高度变化量为 水对容器底部压强的变化量为 答:(1)物块A浸没在水中受到的浮力为2N; (2)物块A的密度为2.8×103kg/m3; (3)物块A出水前后,水对容器底部压强的变化量为200Pa。 4.(1)7.2N (2)1.5×103Pa (3)4.8N 【详解】(1)木块的重力 G=mg=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×1.2×10﹣3m3×10N/kg=7.2N (2)水对容器底的压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa (3)若用力把木块刚好全部压入水中不动,此时木块受的浮力 F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.2×10﹣3m3=12N 木块受到手的压力 F压=F浮-G=12N-7.2N=4.8N (1)木块的重力是7.2N; (2)此时水对容器底的压强是1.5×103Pa; (3)若用手向下把木块刚好全部压入水中不动,此时木块受到手的压力是4.8N。 5.(1) (2)100N (3)不相符,计算过程见解析 【详解】(1)冰块漂浮在水面上,冰块受竖直向上的浮力和竖直向下的重力,由浮沉条件可知,,两个力的作用点在冰块的重心处,表示两个力的线段长度相等,如图: (2)正方体冰块的重力为G=mg=10kg×10N/kg=100N 冰块漂浮在水面上,由浮沉条件可知,其所受浮力大小等于重力大小,正方体冰块受到的浮力大小为100N。 (3)冰的体积 冰块排开海水的体积 冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比为 冰块为正方体,设其底面积为S,根据V=Sh可知,冰块浮出水面的高度与冰块总高度之比等于冰块浮出水面的体积与冰块总体积之比为1:10。海明威“冰山只有八分之一浮出水面”的说法是否与计算结果不相符。 6.(1)10N (2)2N (3)0.8×103kg/m3 【详解】(1)物体浸没时所受的浮力 (2)此时物体受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力的作用,且处于平衡状态,则,所以物体所受的压力 (3)由可得物块的体积 物块的质量 物块的密度 7.(1)5N (2) (3)250Pa 【详解】(1)由图乙可知, 物块浸没时受到的浮力为 (2)物块的体积为 物块的密度为 (3)物块取出后,液面下降的高度为 水对容器底的压强的变化量为 8.(1)ρ液gh1S (2)ρ液gh2S (3)见解析 【详解】(1)由图可知:上表面所处的深度为h1,则上表面受到的压强为p1=ρ液gh1,由得,受到的压力为F1=p1S=ρ液gh1S (2)由图可知:下表面所处的深度为h2,则下表面受到的压强为p2=ρ液gh2,由得,受到的压力为F2=p2S=ρ液gh2S (3)上表面受到的压力为F1=p1S=ρ液gh1S 下表面受到的压力为F2=p2S=ρ液gh2S 因此,液体对长方体物块向上的压力和向下的压力不相等,浮力产生的原因是液体对物体上下表面产生的压力差,即F浮=F2−F1=ρ液gh2S−ρ液gh1S=ρ液g(h2-h1)S=ρ液ghS=ρ液gV排=m排g=G排 9.(1)0.25g/cm3 (2)80N (3)60N 【详解】(1)浮标的密度 (2)浮标全部浸没,则 浮标受到的浮力 (3)浮标的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N 浮标受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的拉力的作用,处于平衡状态,则浮标受到竖直向下的拉力F=F浮-G=80N-20N=60N 10.(1)8N (2) (3) 【详解】(1)由图像知,圆柱体的重力G=12N。浸没时的拉力F=4N,说明圆柱体浸没水中所受的浮力为 (2)圆柱体浸没时,排开水的体积等于自身的体积,据阿基米德原理知 由图像知,圆柱体的重力G=12N,根据G=mg知,圆柱体的质量 圆柱体的密度 (3)圆柱体浸没另一种液体中,测力计的示数为2.4N,所受的浮力 该液体的密度 11.(1) , (2) (3) 【详解】(1)由题可知,图甲玻璃杯底面所受水的压强为 由于玻璃杯在水中漂浮,根据物体的漂浮条件,玻璃杯受到的浮力等于其自身重力,即 对于圆柱形玻璃杯,其受到的浮力等于水对它向上和向下的压力差。由于上表面未浸入水中,水对其上表面的压力为零,因此浮力的大小就等于水对其底面的压力。所以,玻璃杯底面所受水的压力为 (2)设玻璃杯的底面积为S,物块的质量为。在图甲中,空玻璃杯漂浮在水面,受到的浮力等于重力,即 根据阿基米德原理 即① 在图乙中,玻璃杯和物块作为一个整体漂浮在水面,受到的总浮力等于总重力,即 根据阿基米德原理 即② 由①式可得 将S代入②式,得 解得物块的质量 (3)在图丙中,空玻璃杯漂浮在待测液体中,浮力等于重力 由于甲丙两次实验中,玻璃杯所受的浮力相等,均为自身重力。所以 解得待测液体的密度 12.(1)1.09×108Pa (2)5.45×106N (3)5.0×105N 【详解】(1)由知道,潜水器在最大下潜深度处海水产生的压强 (2)由 知道,该观察口受到海水的压力 (3)由知道,潜水器浸没在海水中,其排开海水的体积等于自身的体积,即 潜水器浸没时受到的浮力为 13.(1)6N (2)4N 【详解】(1)甲图中绳子刚好伸直,拉力为0,物块漂浮,根据二力平衡可知物块重力等于此时浮力,即,乙图中物块上表面与水面相平,因此物块下表面到容器底的距离为 甲图中物块浸入水中的深度为 甲图排开水的体积为 根据阿基米德原理,甲图浮力为 因此物块重力 (2)乙图中物块完全浸没,排开水的体积等于物块体积 根据阿基米德原理,乙图浮力为 对乙图物块受力分析,物块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,受力平衡可得,因此拉力 14.(1) (2) (3) 【详解】(1)刚浸没时正方体A全部浸入水中,排开的水的体积等于正方体A的体积,则 排开的水的质量 (2)正方体A刚浸没时,受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力与拉力,处于平衡状态,满足 ,A的重力 正方体A受到的浮力 弹簧测力计对正方体A的拉力 (3)设刚浸没时水面上升的高度为,排开的水的体积等于容器底面积乘水面上升高度,即,A刚接触水面时,A下底面与水面齐平,刚浸没时浸入深度等于A的边长,则有,变形得A下移的距离 15.(1)见解析 (2)         【详解】(1)由浮力产生原因可知,浸没在液体中的正方体,侧面水平方向压力相互抵消,浮力等于上下表面受到的压力差。 根据液体压强公式,可得正方体上表面压强,上表面受到向下的压力 正方体下表面压强,下表面受到向上的压力 浮力等于上下压力差,代入整理得: 由几何关系得正方体边长,因此正方体体积,完全浸没时,代入得 (2)根据称重法计算浮力,已知物重,弹簧测力计示数,则 物体完全浸没,故,由阿基米德原理,变形得 由重力公式得物体质量 由密度公式得物体密度 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $

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