专题三【压强和浮力】计算满分36题2025-2026学年北师大版八年级物理下册
2026-05-18
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 压强和浮力 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.59 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 全科数理化资料 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57922130.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦压强和浮力计算,以36道典型题构建从基础公式到综合应用的递进训练,强化物理观念与科学推理。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|1-15题|固体/液体压强、浮力基础公式应用|从p=F/S、p=ρgh到F浮=ρ液gV排,构建压强与浮力概念体系|
|综合应用|16-36题|受力分析、浮沉条件、压强浮力结合|通过实际场景(机器人、船舶等)整合力与运动关系,提升科学思维|
内容正文:
2026八年级物理下册专题三【压强和浮力】计算满分36题(新北师大版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.(2026·江苏南京·一模)中国自主研制的大型水陆两栖灭火飞机AG600于4月20日在北京获得中国民航局颁发的型号合格证。如图,该飞机总质量60t,轮胎与跑道的总接触面积为,最大飞行速度为。求该飞机:
(1)以最大速度飞行0.5h的距离s;(2)停在水平跑道上,对跑道的压强p。
2.(25-26八年级下·福建福州·月考)图为某驱逐舰,满载时排水量8000t。(海水密度约为,g取10N/kg)。
(1)驱逐舰满载时受到的浮力是多少?
(2)若驱逐舰某次排开水的体积是5000m3,则此时驱逐舰受到的浮力是多少?
3.(25-26九年级下·福建宁德·月考)如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其质量为500kg,每条履带与水平冰面的接触面积为机器人在第31次南极科考期间,完成了首次30km自主行走实验,取10N/kg。
(1)若机器人在水平面上匀速行驶的速度为10km/h,求其完成30km自主行走所用的时间;
(2)该机器人空载时所受的重力;
(3)机器人空载时,对水平地面的压强。
4.(25-26八年级下·河南南阳·月考)重为5N的空鱼缸放在水平窗台上,其底面与窗台的接触面积为,如图所示,向鱼缸内注入1.5kg的水,水的深度为10cm。(,g取10 N/kg)求:
(1)空鱼缸对窗台的压强;(2)注水后鱼缸底部受到水的压强;(3)注水后鱼缸底部受到水的压力。
5.(2026·黑龙江大庆·一模)如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2。鱼缸内的鱼、沙石等总质量为5kg,水质量9kg,水深20cm。求:(g取10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;(2)水对鱼缸底部的压力;(3)鱼缸对桌面产生的压强。
6.(2026·湖南湘西·一模)为响应国家“双碳”政策,减少冰川融化带来的影响,科研人员对南极洲浮冰进行监测。现有一块54t的浮冰漂浮在海面上,假设附近海域的海水密度近似为,冰的密度为。请解决下列问题:()
(1)浮冰受到的浮力是多少?(2)浮冰露出水面的体积是多少?
7.(2026·陕西宝鸡·二模)3月12日植树节,小雨同学用如图所示的水桶提了水给刚栽上的树苗浇水,已知桶自身质量为,提水时,手的受力面积为。求:(取)
(1)水与桶的总重力是多少?(2)提水时,人手受到的压强是多大?
8.(2026·福建三明·一模)如图所示,将质量为1kg的正方体木块放入盛水烧杯中静止时,木块的一半体积浸在水中。求:
(1)木块所受的浮力;(2)木块排开水的体积;(3)木块的密度。
9.(2026·安徽合肥·一模)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器,底面积为,容器质量为,内装的水,将一体积为的木块放入水中静止时,有五分之一体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积都不计的细线把容器底和木块底部的中心连接起来,如图乙所示,求:
(1)木块的重力;(2)木块浸没在水中静止后细线对木块的拉力;(3)最终容器对水平桌面的压强。
10.(2026·福建厦门·模拟预测)如图所示,一座桥头立有这样的一块牌子,现有一辆自重为的大卡车,装了质量为18t的货物。求:
(1)通过计算判断这辆装货物的卡车能否从该桥上通过?
(2)若汽车行驶时所受阻力为车总重的0.1倍,当牵引力为多少时,汽车做匀速直线运动?
(3)若卡车轮胎与路面的总接触面积为,则卡车对水平路面的压强为多大?
11.(25-26八年级下·山东济南·月考)如图所示,学生课桌质量为9kg,桌子与地面有四个接触面,每个接触面的面积为;某同学将装水量为0.6kg、装满水后水深为18cm的塑料水杯放在课桌的桌面上。(不计水杯的质量,g取10N/kg;水的密度为)求:
(1)水对塑料水杯底部的压强;(2)课桌对地面的压力;(3)课桌对地面的压强。
12.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)我国许多城市出现了共享电动汽车,极大地方便了当地市民和所到游客的出行。某共享电动汽车,空车的质量为800kg,四个轮子每个轮胎与地面接触面积是50。某次行驶,该汽车沿平直公路以15m/s的速度匀速直线驶向距离27km的目的地(g取10N/kg)
(1)该次行驶汽车到达目的地所用的时间是多少;
(2)汽车空载静止在水平地面上时,车对水平地面的压强多大;
(3)汽车玻璃清洁液罐装有密度为的玻璃清洁液(俗称玻璃水),深度为40cm,这些玻璃水对罐底的液体压强多大。
13.(25-26八年级下·山东聊城·月考)2025年12月12日,茌平迎来强降雪。环卫部门以雪为令,迅速启用除雪车全力除雪以保障道路畅通。一辆除雪车正在水平路面上除雪,该车10min内的运动图像如图乙所示。若该除雪车的总质量为6t,除雪过程中所受水平阻力为,车轮与地面的总接触面积为,g取10N/kg,求该除雪车:
(1)除雪车的重力。(2)对水平地面的压强。(3)0-6min除雪车所受牵引力。(4)6-10min除雪车所受牵引力。
14.(25-26八年级下·福建龙岩·月考)著名的“木桶理论”又被称为“短板效应”。该理论告诉我们:一只木桶能装多少水,不是取决于桶壁上最长的那块木板,而是取决于桶壁上最短的那块木板。如图所示,现有一个放在水平地面上的木桶,其质量为2kg,底面积为 0.06m2,其中最长木板高为0.4m,最短木板高为0.1m,该木桶最多能装10kg的水。(忽略圆桶外壁和底部的厚度)求:
(1)该木桶中的水量达到最大值时,其底部受到水的压强;
(2)该木桶中的水量达到最大值时,其底部受到水的压力;
(3)该木桶中的水量达到最大值时,木桶对地面的压力和压强。
15.(25-26八年级下·上海·月考)3D打印技术已经非常普及,如图是小李同学打印的手机支架,放在水平桌面上。已知该支架质量为20g,与桌面接触部分面积为()。
(1)
求手机支架对桌面的压力;(2)求手机支架对桌面的压强;
(3)将重力为3N的手机放在该支架上,求此时支架对桌面的压强。
16.(25-26八年级下·湖南长沙·月考)人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为50kg,当该送餐机器人托着质量为4kg的物体送餐时,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。机器人与地面的接触面积大约为400cm2。求:(g取10N/kg)
(1)该送餐机器人自身的重力。
(2)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小。
(3)此次送餐过程中,地面对送餐机器人的支持力的大小。
(4)此次送餐过程中,送餐机器人对水平地面的压强。
17.(25-26八年级下·北京·月考)如图是一种露营折叠水桶简化图,桶壁的厚度忽略不计,质量为1kg,底面积为,现往桶里倒入9kg的水,水的深度为40cm,平放在面积为的水平台面上,,g取。求:
(1)水平台面受到桶的压力大小;(2)水平台面受到桶的压强大小;
(3)桶底受到的水的压强大小;(4)桶底受到的水的压力大小。
18.(25-26九年级下·福建南平·月考)小明建立物理模型对帕斯卡裂桶实验进行了理论探究,他将帕斯卡桶抽象为如图所示的一个薄壁容器,容器下部的横截面积是,上部的横截面积是,水深h是3m,A点到容器底的高度h1是20cm。(,g取10N/kg) 求:
(1)水对容器底部的压强。(2)水对容器底部的压力。(3)若容器和水的总质量为12kg,容器对水平地面的压力和压强。
19.(2026·山东枣庄·一模)茶壶是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得空茶壶的质量为0.6kg,底面积为,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度为12cm,如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。(水的密度,g取)求:
(1)空茶壶受到的重力为多少;
(2)空茶壶静止在水平桌面上时,对桌面的压强为多少;
(3)水对茶壶底的压强为多少;
(4)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
20.(2026·山西吕梁·一模)搭载人工智能算法的分拣机器人能提高分拣效率。如图所示,当分拣机器人将货物运送到分拣位置时,机械臂会将货物匀速竖直上提,然后水平移动货物到指定位置。已知分拣机器人空载时的质量是4kg,轮子与水平地面的总接触面积是。求解下列问题:(取)
(1)某次,机械臂将货物匀速竖直提升1m,用时2s,则货物的速度是多少?
(2)分拣机器人空载时的重力是多少?
(3)分拣机器人空载静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
21.(25-26八年级下·福建漳州·月考)如图所示,一木块的体积为,浸没在水中且处于静止状态,木块受到绳子向下的拉力F为0.8N。(g取10N/kg,,绳子重力忽略不计)求:
(1)木块此时受到的浮力。(2)木块的重力。(3)木块的密度(4)细绳剪断后,木块静止后露出水面的体积
22.(2026·重庆铜梁·一模)如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部。质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度L=5cm。求:
(1)如图甲所示,木块对容器底部的压强多大?
(2)向容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B排开液体体积为多少cm3?
(3)若细线能承受的最大拉力为4N,在图乙的基础上继续加水至细线恰好断裂时,容器底部受到水的压强变化量是多大?
23.(25-26八年级下·河北秦皇岛·期中)如图所示,重的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积为,容器中水的深度为,容器的高度为。已知,取。
(1)求水对容器底的压力。(2)求容器对桌面的压强。
(3)现将质量为的球,放入容器并完全浸没在水中,经测量,容器对地面的压强增加了。求此时水对容器底部的压强。
24.(25-26八年级下·河北秦皇岛·期中)石家庄环城绿道已成为市民休闲健身的理想去处。如图所示,小明和爸爸一起在一段水平绿道上骑行锻炼。已知爸爸的质量为,所骑自行车的质量为,自行车坐垫与他的接触面积是,取。
(1)求骑行过程中爸爸和自行车的总重力;(2)求骑行过程中爸爸对自行车坐垫的压强;
(3)沿途爸爸买了一些特产,背在肩上,爸爸对自行车坐垫的压强变为,求这些特产的质量。
25.(2026·安徽阜阳·一模)如图所示,一个高度为40cm、底部面积为、密度为均匀长方体塑料块放于水中,它静止时处于竖直状态。(,)
(1)求塑料块排开水的体积;(2)当在塑料块上放置一物体时,塑料块露出水面的高度为5cm,求物体的质量。
26.(25-26八年级下·福建厦门·月考)用高压锅隔水炖汤,不仅高效省时,还能保留营养,使汤的口感更鲜美。如图甲,在用高压锅隔水炖汤时,先在高压锅中放入蒸架和装了汤料的炖盅,接着在高压锅中加入水,盖上锅盖,为了保障安全性,还会在高压锅的出气孔上放一个限压阀。已知炖盅的底面积为,炖盅内汤的高度为10cm,汤的密度为,出气孔的横截面积为,已知当时大气压强为,求:
(1)汤对炖盅底部的压强;
(2)汤对炖盅底部的压力;
(3)当锅内蒸汽产生的气压达到锅外大气压的2倍时,锅内蒸汽刚好能顶开限压阀自动放气,请在图乙中画出此时限压阀的受力示意图,并计算限压阀的质量。
27.(25-26八年级下·甘肃临夏·期末)水平桌面上放有底面积为200cm²的薄壁柱形容器和一个质量为0.6kg的正方体物块。物块的边长为10cm。向容器中缓慢注水,当水的深度为15cm时,物块对容器底部的压力为零。求:(水=1.0×10³ kg/m³,g取10N/kg)
(1)此时水对容器底部的压强。(2)此时物块受到的浮力。(3)物块的密度。
(4)从开始注水到物块刚好漂浮,水对容器底部的压力增加了多少?
28.(25-26八年级下·福建福州·月考)如图甲所示,正方体金属块体积为1m3在钢丝绳拉力作用下,从液体中匀速缓慢上升,直至完全离开液面(金属块上所带液体的重力影响可忽略不计),图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图像。忽略液面高度的变化。求:
(1)金属块浸没在液体中的浮力;(2)金属块的密度;(3)液体的密度。
29.(2026·天津河北·一模)钓鱼是一项户外运动。图甲是钓鱼常用的一种钓具,其主要由鱼钩、铅坠、浮漂(7颗相同浮子)构成,该钓具各部分参数如下表所示。假如垂钓时,浸没在水面下的浮子处于同一竖直线上,漂浮在水面上的浮子处于同一水平线上,为浮子的理想状态(忽略鱼线弯曲造成的影响,即不计漂浮浮子与浸没浮子之间的相互作用)。如图乙所示,是某钓鱼爱好者在鱼塘垂钓时的情景,他所用鱼饵的质量为,体积为,沉到水底后未与塘底紧密接触,有4颗浮子浸没在水下、有3颗浮子漂浮在水面上,且浮子处于理想状态。,,则:
名称
1颗浮子
铅坠
鱼钩
鱼线
质量
不计
体积
不计
不计
(1)浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为多大?
(2)当鱼饵被全部吃掉,而鱼未上钩,稳定后,浮子仍处于理想状态,水面下浸没的浮子有多少颗?
30.(2026·安徽马鞍山·一模)水平升降台上有一个足够深、底面积为300cm2的柱形容器,容器中水深20cm,现将底面积为100cm2、高20cm的圆柱体A悬挂在固定的弹簧测力计下端,使A浸入水中,稳定后A的下表面距水面3cm,此时物体受到的浮力为F浮,弹簧测力计的示数F为19N,(已知弹簧受到的拉力每减小1N,弹簧的长度就缩短1cm,g取10N/kg)求:
(1)此时A受到的浮力F浮;
(2)物体A的密度;
(3)若在A的下表面距水面3cm时,使升降台上升5cm,再次稳定后,测力计的示数。
31.(2026·广西柳州·一模)某小组利用足够高的薄壁柱形容器研究物体的浮力与压强的变化。他们将容器放在水平桌面上,再将材料相同、质地均匀、不吸水的正方体A(边长)和长方体B(高度)平放在容器底,A和B顶部各系有一根体积可忽略的细线(如图甲)。向容器内缓慢注水,注水体积与水深关系如图乙所示。已知A、B的密度为、水的密度,取。
求:
(1)A受到的重力;
(2)A浸没时受到的浮力;
(3)当注水体积时停止注水。拉动两根细线中的一根,使其中一个物体竖直向上缓慢移动一段距离,然后保持静止。此时容器底部受到水的压强比未拉动前减小了340Pa。求此时细线拉力的可能值。
32.(2026·新疆·一模)如图所示、实验小组同学用上端开口的圆柱形厚底空玻璃瓶和盛水的圆柱形水槽制作浮力秤、用于测量质量。空玻璃瓶质量为,底面积为,瓶身没入水中的最大深度为,浮力秤空载和最大称量时,水槽内水面的高度差为。使用过程中水不溢出、玻璃瓶始终竖直漂浮。已知水的密度为,不考虑玻璃瓶侧壁的厚度。求:
(1)空载时玻璃瓶受到的浮力;(2)浮力秤的最大称量值;(3)水槽的底面积。
33.(2026·云南临沧·一模)如图甲所示,一不吸水的正方体物块A(边长为0.1m)静止在水平桌面上,现将物块A与一轻质细杆(质量、体积均不计)连接后,将细杆的另一端固定在一容器底部,如图乙所示。容器放在水平桌面上,现向容器内缓慢地加水,物块A对细杆的力与容器内水的深度的关系如图丙所示。()
(1)由图丙可知,当容器中水的深度在之间时,物块A所受水的浮力随水的深度的增大而______。
(2)求物块A浸没时受到水的浮力和物块A静止在水平桌面上时对水平桌面的压强。
(3)求物块A对细杆的力为2N时,水对物块A下表面的压强。
34.(25-26九年级下·湖南长沙·期中)如图甲所示,底面积为,质量为的足够高薄壁柱形容器放在水平地面上,容器内放有一体积为的柱形物体A,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于物体A底部中心和柱形容器中心。现缓慢向容器中加水,水对容器的底部的压强与容器对桌面的压强的关系如图乙所示(水不会溢出)。(,)求:
(1)柱形容器单独放置在水平桌面时,容器对桌面的压强;
(2)当从增大到时,容器内增加水的重力;
(3)若当绳子拉力刚好达到最大值时,将物体A沿竖直方向切去四分之一并取出(剩余部分保持直立),待液面稳定后拉力的大小?
35.(2026·安徽宣城·一模)科技小组想测量小石块的密度,设计了如下方案:将底面积为S的物块(长方体)放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块静止时浸入水中的长度h,如图甲所示;将小石块放在物块上,测得物块静止时浸入水中的长度与图甲相比增加了,如图乙所示;将小石块用细线(细线体积和质量均忽略不计)系在物块下,测得物块静止时浸入水中的长度与图甲相比增加了,如图丙所示。已知g和,求:(均用题中给定的物理量符号表示)
(1)图甲中,物块受到的浮力;(2)图乙中,物块底部受到的压力;(3)小石块的密度。
36.(25-26九年级下·重庆·月考)小姝为刚过去的百日励志活动制作了一个合金工艺品,由A、B两部分组成,整体可以简化为图甲所示的模型。A、B是质量分布均匀、高度相同的柱形物体,且A、B的密度之比,底面积之比。若沿水平方向将该模型切去高度为的一部分,并将切去部分竖直正放在同一水平面上,切去部分对水平面的压强为P1,剩余部分对水平面的压强为P2,其中P1与切去部分的高度的关系如图乙所示。求:
(1)B物体的密度;(2)未切之前,AB整体对地面的压强;(3)若要使得,则需要切掉的高度。
试卷第1页,共3页
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《2026八年级物理下册专题三【压强和浮力】计算满分36题(新北师大版)》参考答案
1.(1)
(2)
【详解】(1)由题意得,飞机最大飞行速度,飞行时间,根据可得
(2)由题意得,飞机总质量
轮胎与跑道总接触面积,飞机停在水平跑道上,对跑道的压力等于飞机重力,即
则飞机对跑道的压强为
2.(1)
(2)
【详解】(1)满载时排水量,由阿基米德原理可得,受到的浮力是
(2)已知排开水的体积,驱逐舰受到的浮力是
3.(1)
3h
(2)
5000N
(3)
【详解】(1)其完成30km自主行走所用的时间为
(2)该机器人空载时所受的重力为G=mg=500kg×10N/kg=5000N
(3)机器人空载时对水平地面的压力等于自身重力,即F=G=5000N
对水平地面的压强为
4.(1)
500Pa
(2)
1000Pa
(3)
10N
【详解】(1)空鱼缸静止在水平窗台上,对窗台的压力等于自身重力,即
空鱼缸对窗台的压强
(2)由题意得,水的深度
注水后鱼缸底部受到水的压强
(3)注水后鱼缸底部受到水的压力
5.(1)2×103Pa
(2)80N
(3)4000Pa
【详解】(1)由得:水对鱼缸底部的压强为
(2)水对鱼缸底部的压力
(3)鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为
总重力为
则鱼缸对桌面的压力
鱼缸对桌面产生的压强
6.(1)
(2)6m3
【详解】(1)由题意得,浮冰的质量
浮冰受到的重力
因为浮冰漂浮在海面上,根据物体的浮沉条件可知,浮冰受到的浮力大小等于浮冰受到的重力大小,即
(2)根据阿基米德原理,可得浮冰排开海水的体积
浮冰的总体积
则浮冰露出水面的体积
7.(1)
35 N
(2)
【详解】(1)水与桶的总质量
则水与桶的总重力
(2)提水时,人手受到的压力等于水和桶的总重力,即
则此时人手受到的压强
8.(1)10N
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,木块静止时漂浮在水面上,根据漂浮条件,木块受到的浮力等于自身重力,则
(2)根据阿基米德原理,排开水的体积
(3)由题意可知,木块一半体积浸在水中,因此木块的总体积
木块密度
9.(1)1.6N
(2)0.4N
(3)
【详解】(1)甲图中木块漂浮,静止时受力平衡,重力等于浮力。木块排开水的体积
根据阿基米德原理,木块受到的浮力
木块漂浮,故
(2)木块浸没在水中时,排开水的体积等于木块体积,即
此时木块受到的浮力
木块静止受力平衡,浮力等于重力与拉力之和,即
因此拉力
(3)将容器、水、木块看作整体,容器对桌面的压力等于总重力,即
根据压强公式,代入得
10.(1)这辆装货物的卡车不能从该桥上通过
(2)
(3)
【详解】(1)卡车自重,则卡车自身的质量
图中标志牌上的20t,表示此桥能通过车辆的最大质量为20t,卡车装上货物后,总质量
所以这辆装货物的卡车不能从该桥上通过。
(2)汽车的总重力
汽车做匀速直线运动时,受力平衡,牵引力等于阻力,所以牵引力
(3)卡车对水平路面的压强
11.(1)1800Pa
(2)96N
(3)
【详解】(1)水深
水对塑料水杯底部的压强
(2)水平地面上,课桌对地面的压力等于总重力,不计水杯的质量,总重力为课桌重力与水的重力之和,即
(3)地面的受力面积
课桌对地面的压强
12.(1)1800s
(2)
(3)
【详解】(1)汽车的速度
根据速度公式,可得该次行驶汽车到达目的地所用的时间是
(2)汽车空载静止在水平地面上时,对地面的压力等于空车重力,即对地面的压力
总受力面积
则车对水平地面的压强
(3)玻璃水的深度
玻璃水对罐底的压强
13.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)已知除雪车总质量
根据重力公式 ,代入得
(2)除雪车在水平地面上,对地面的压力等于自身重力,即
已知车轮与地面总接触面积,根据压强公式,代入得
(3)由图乙可知,0~6min除雪车做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。已知除雪过程所受阻力,因此
(4)由图乙可知,6~10min除雪车仍做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向的牵引力与阻力仍是一对平衡力,大小相等,阻力大小不变,因此牵引力
14.(1)1000Pa
(2)60N
(3)120N,2000Pa
【详解】(1)由木桶原理可知,水量达到最大值时,水的深度等于最短木板的高度,即根据液体压强公式计算木桶底部受到水的压强
(2)已知木桶底面积,根据压强公式变形求底部受到水的压力
(3)木桶放在水平地面上,对地面的压力等于木桶和水的总重力
因此木桶对地面的压力
根据压强公式计算木桶对地面的压强
15.(1)0.2N
(2)
(3)
【详解】(1)手机支架对桌面的压力
(2)手机支架对桌面的压强
(3)将重力为3N的手机放在该支架上,此时支架对桌面的压力
此时支架对桌面的压强
16.(1)500N
(2)43.2N
(3)540N
(4)
【详解】(1)机器人自身重力
(2)机器人和送餐物体的总质量
机器人和送餐物体总重力
由题意可知摩擦力为总重力的0.08倍,因此送餐机器人所受摩擦力
(3)送餐时机器人在竖直方向受力平衡,机器人和物体的总重力与地面对机器人的支持力是一对平衡力,大小相等,因此地面对送餐机器人的支持力
(4)水平地面上,机器人对地面的压力等于总重力,即
送餐机器人对水平地面的压强
17.(1)100N
(2)5000Pa
(3)4000Pa
(4)80N
【详解】(1)总质量
水平台面受到的压力
(2)桶的底面积
水平台面受到的压强
(3)水的深度
桶底受到水的压强
(4)桶底受到水的压力
18.(1)
(2)600N
(3)120N,
【详解】(1)水对容器底部的压强
(2)容器下部横截面积
由可知,水对容器底部的压力
(3)容器对水平地面的压力等于容器和水的总重力,则容器对地面的压力
则容器对地面的压强
19.(1)6N
(2)600Pa
(3)1.2×103Pa
(4)1.4kg
【详解】(1)空茶壶受到的重力
(2)空茶壶静止在水平桌面,对桌面的压力等于自身重力,即
此时茶壶对桌面的压强
(3)水对茶壶底的压强
(4)水对茶壶底的压力
水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,茶壶对桌面的总压力
水平桌面受到的压力等于茶壶和水的总重力,即总重力
水的重力
水的质量
20.(1)0.5m/s
(2)40N
(3)2×103Pa
【详解】(1)由题意得,货物匀速竖直提升的路程,运动时间,根据速度公式可得,货物的速度
(2)由题意得,分拣机器人空载的质量,,根据重力公式可得,分拣机器人空载时的重力
(3)分拣机器人空载静止在水平地面时,对地面的压力等于自身重力,即
已知轮子与水平地面的总接触面积,根据压强公式可得,分拣机器人空载时,对地面的压强
21.(1)2N
(2)1.2N
(3)
(4)
【分析】(1)由阿基米德原理直接求出木块此时受到的浮力。
(2)木块静止,则,即可求出木块的重力。
(3)求出木块的质量,利用可求出木块的密度。
(4)利用漂浮,浮力等于重力,利用阿基米德原理求出此时排开水的体积,再利用木块的总体积,就可以求出露出水面的体积。
【详解】(1)木块浸没在水中,排开水的体积等于木块体积,即
根据阿基米德原理可知,木块此时受到的浮力为
(2)木块静止,竖直方向受力平衡,即,木块的重力为
(3)由可知,木块质量
木块的密度为
(4)木块的密度小于水的密度,剪断细绳后木块最终漂浮,静止时浮力等于重力,即
根据阿基米德原理,此时排开水的体积
露出水面的体积为
22.(1)
500Pa
(2)
600cm3
(3)
300Pa
【详解】(1)木块对容器底部的压力等于木块重力,即
木块的底面积
木块对容器底部的压强为
(2)木块受力平衡,浮力等于重力加拉力
根据阿基米德原理 得,此时木块B排开液体体积为
(3)细线恰好断裂时,拉力达到最大值4N,此时浮力
乙图中木块浸入深度
恰好断裂时木块浸入深度
乙图和断裂前,细线都伸直拉直,木块位置固定,木块底部到容器底距离始终为细线长
水面上升高度等于浸入深度的变化量
压强变化量
23.(1)
60N
(2)
3500Pa
(3)
4500Pa
【详解】(1)水对容器底的压强
水对容器底的压力
(2)圆柱形容器中,水的重力等于水对容器底的压力,即
容器对水平桌面的压力等于总重力
容器对桌面的压强
(3)放入球后,容器对地面增加的压力
球的重力
应,说明有水溢出,放入球后容器被水装满,最终水深等于容器高度,因此水对容器底的压强
24.(1)700N
(2)
(3)5kg
【详解】(1)骑行过程中爸爸和自行车的总重力
(2)骑行过程中爸爸对自行车坐垫的压力为
则骑行过程中爸爸对自行车坐垫的压强
(3)爸爸对自行车坐垫的压力变为
则特产的重力为
则特产的质量
25.(1)
(2)
【详解】(1)塑料块的体积
塑料块的质量
塑料块的重力
因塑料块静止时处于漂浮状态,浮力等于重力,则塑料块排开水的体积
(2)当塑料块上放置某物体时,塑料块排开水的体积
塑料块和物体受到的总浮力
因塑料块和物体整体处于漂浮状态,所以塑料块和物体的总重力
则物体的重力
物体的质量
26.(1)1080Pa
(2)10.8N
(3)0.05kg,
【详解】(1)汤对炖盅底部的压强
(2)汤对炖盅底部的压力
(3)当锅内蒸汽产生的气压达到锅外大气压的2倍时,锅内蒸汽刚好能顶开限压阀自动放气,此时限压阀受到竖直向下的重力、锅内竖直向上的压力与锅外竖直向下的大气压力的作用,锅外竖直向下的大气压力为
锅内竖直向上的压力为
限压阀的重力为
限压阀的质量
受力示意图如下:
27.(1)1500 Pa
(2)6 N
(3)
(4)12N
【详解】(1)根据液体压强公式,水对容器底部的压强
(2)物块对容器底部压力恰好为零,说明支持力为0,物块受力平衡,浮力等于自身重力,物块重力
因此
(3)物块体积
物块的密度
(4)物块刚好漂浮时水深为
此时水对容器底部的压强
初始未注水时,水对容器底的压力为0,因此增加的压力等于当前水对容器底的压力,水对容器底部的压力增加量
28.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙可知,金属块完全离开液体后匀速上升,拉力等于重力,因此金属块重力
金属块浸没在液体中时拉力 ,因此浮力为
(2)已知金属块体积 ,由公式 得金属块的质量
则金属块密度
(3)金属块浸没时,排开液体的体积等于金属块的体积,即
根据阿基米德原理 得液体密度
29.(1)
(2)
4颗
【详解】(1)由题意得,4颗浸没浮子排开水的体积
浸没在水中的4颗浮子受到的总浮力为
(2)设稳定后浸没的浮子有颗,理想状态下漂浮浮子排开体积忽略不计,整体平衡时总浮力等于总重力。总重力为7颗浮子、铅坠、鱼钩的总重力
总浮力为颗浸没浮子和铅坠的浮力和
平衡时,得
代入数据
整理得
解得
浮子颗数为整数,故水面下浸没浮子为4颗。
30.(1)3N
(2)
(3)16N
【详解】(1)初始排开水的体积
根据阿基米德原理
(2)对A进行受力分析,A静止受力平衡,
由可得A的质量
A的体积
A的密度
(3)容器中水的总体积
初始状态下,A的下表面距水面3cm,为h2,总体积等于容器中水的体积与物体浸入水中体积之和,可得,即
解得,所以A下表面距离容器底
在圆柱体A的下表面距水面3cm时,使升降台上升5cm,静止时,设圆柱体A的下表面距水面的距离为h3cm,此时圆柱体A受到的浮力为
此时浮力变化了(h3-3)N,弹簧受到的拉力减小了(h3-3)N,弹簧的长度就缩短了(h3-3)cm。圆柱体A的下表面距容器底的距离为
则有
解得h3=6cm,此时容器中的水深为6cm+10cm+6cm=22cm
则此时受到的浮力大小为6N,弹簧测力计的示数为
31.(1)30N
(2)10N
(3)30N
【分析】利用密度公式以及重力公式可算出A受到的重力;利用阿基米德原理可求出A浸没时受到的浮力;根据图像、液体压强公式以及等体积法可分析得出细线拉力。
【详解】(1)A受到的重力为
(2)A浸没时排开水的体积等于A的体积,则A受到的浮力为
(3)分析图像得,注水体积,水深时,水面没过A;注水体积,水深时,水面没过B;注水体积时,水深。由水深变为的过程中,有
可得容器底面积
当,水深时,有
则B的底面积
由容器底部受到水的压强减小340Pa,可得水面下降高度,有,则水面下降高度
若拉动B,可知A未露出水面,即使将B整体拉出水面,水面下降高度为
可得,拉动B不能使容器底部受到水的压强减小340Pa。
若拉动A,可知B有一部分露出水面,设A、B露出水面部分的体积分别为、,则有
即
可得,A全部拉离水面可使容器底部受到水的压强减小340Pa。此时,细线拉力
32.(1)3N
(2)1.2kg
(3)0.02m2
【分析】因为最大称量时玻璃瓶仍漂浮,所以先根据阿基米德原理计算此时玻璃瓶受到的最大浮力,再结合漂浮条件,用最大浮力减去空瓶重力得到最大称量物体的重力,最后换算为质量。 因为玻璃瓶空载和最大称量时排开水的体积差可通过瓶身浸入深度差和瓶底面积计算,又因为排开水的体积差等于水槽中水面高度差对应的水槽内水的体积变化量,所以利用体积关系。
【详解】(1)空玻璃瓶重力为
由于漂浮,空载时玻璃瓶受到的浮力为
(2)浮力秤最大称量时,浮力秤排开水的体积为
此时玻璃瓶受到的浮力为
此时所载物体的重力为
浮力秤的最大称量值为
(3)浮力秤空载时和最大称量时玻璃瓶浸入水中前后浮力之差为
浮力秤空载时和最大称量时玻璃瓶浸入水中的体积变化量为
水槽的底面积为
33.(1)增大
(2)10N,
(3)或
【分析】对图丙进行分析并结合阿基米德原理可知物块受到的浮力大小情况;阿基米德原理、压强公式以及液体压强公式的应用可解答后两问的问题。
【详解】(1)由图丙可知,当容器中水的深度在之间时,物块未浸入水中,此过程中,物块对细杆的力等于物块的重力;当水深在之间时,随着水深增加,物块A排开水的体积逐渐增大,根据阿基米德原理,物块所受浮力随水深增大而增大;当水深等于14cm时,此时物块刚好浸没在水中。
(2)物块A浸没时,排开水的体积
物块A浸没时,受到水的浮力
由图丙可知,未加水时,物块A对细杆的力为7N,则物块A的重为7N。物块A静止在水平桌面上时,对水平桌面的压强
(3)根据题意可知,分两种情况:第一种情况,当物块A受到的重力大于受到的浮力时,物块A对细杆的力为压力,即细杆对物块的力表现为支持力,此时物块A受到的浮力
物块A浸入水中的体积
物块A浸入水中的深度
物块A下表面受到水的压强
第二种情况,当物块A受到的重力小于受到的浮力时,物块A对细杆的力为拉力,即细杆对物块的力表现为拉力,物块A受到的浮力
物块A浸入水中的体积
物块A浸入水中的深度
物块A下表面受到水的压强
34.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用压强公式求解;(2)根据增加水的重力等于容器对桌面压力的变化量分析计算;(3)分析图乙各阶段对应的过程,根据加入水的重力得出加入水的体积,进一步求出A的底面积以及A的高度;由液体压强公式求出水深,得出绳长;根据液体压强公式得出当时水的重力,根据压强公式得出此时容器、水、A的总重力,从而得出A的重力;切去部分后,根据水的体积不变,得出A浸入的深度,再根据阿基米德原理以及力的平衡得出拉力大小。
【详解】(1)容器质量
重力
容器底面积
压强
(2)由图乙,时, ,时, , 容器对桌面压强变化
容器对桌面压力变化等于增加水的重力
(3)如图乙,刚开始加入水时,A始终接触容器底,当加入一定量的水后,A开始漂浮,直到时,绳子刚好拉直;继续加入水,当时,水面到达A上表面。当从增大到时,加入水的质量为
加入水的体积为
加入水的深度为
A的底面积为
A的高度
当时,水深为
绳子原长为
当时,水的体积为
水的重力为
此时容器对地面的压力等于总重力
A的重力
拉力最大时水体积 ,沿竖直切去 后, 剩余重力
剩余底面积
剩余体积
A的高度不变,绳子长度不变 。设水面高度为 ,浸入深度 ,水的体积满足
代入数据得
解得 ,,所以剩余部分未完全浸没。所受浮力
根据受力分析,待液面稳定后的拉力为
35.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)图甲中物块受到的浮力,根据阿基米德原理即可求出;
(2)浮力产生的原因是上下压力差,物块漂浮在水面,上表面没有水,压力为0,所以浮力就等于底部受到的压力;
(3)石块漂浮在水面上,总体浮力等于总体的重力,列出等式,求出石块的质量; 石块分别在物块上面和在物块下面时,总重相同,总体漂浮在水面上,浮力相同,排开水的体积相同,根据排开水的体积相同,求出石块的体积,利用密度公式求得石块的密度。
【详解】(1)由题意,将底面积为S的物块(长方体)放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块静止时浸入水中的深度是h,根据可得,物块受到的浮力为
(2)由题意可知,图乙中,物块静止时浸入水中的深度是,对于漂浮的物体,浮力是物块上下表面的压力差,物块上表面露出水面,向下的压力为0,因此物块底部受到的向上压力等于浮力,所以物块底部受到的压力为
(3)由图乙,石块与物块漂浮,增加的浮力与石块的重力相等,则石块的重力为
所以石块的质量
如图丙,石块吊在物块的下端,石块、物块漂浮在水面上,则有……①
由(2)得……②
由①②可得
根据密度公式可知石块的密度
36.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由图乙可知,时,物体B全部被切去,即B的边长为20cm,根据可求出B的密度;
(2)由图乙知,当时,B恰好被切完,当时,切去部分包括全部B和部分A,从而可求出A的高度;根据可求出A的密度;根据可求出未切之前AB组合对地面的压强;
(3)若要使得切去部分对水平面的压强等于剩余部分对水平面的压强,分三类情况讨论,分别把P1和P2用h的代数式表示出来,联立计算即可算出答案。
【详解】(1)由图乙可知,当时,B物体刚好被完全切去,因此B的高度
此时切去部分对水平面的压强,均匀柱体对水平面的压强为
因此B的密度
(2)由图乙可知,总切割高度为40cm,可得A的高度
A的密度为
未切割时,整体对地面的压力等于总重力,因此整体对地面的压强为
(3)若要使得切去部分对水平面的压强等于剩余部分对水平面的压强,可分如下三类情况讨论:
①当时,B刚好被切完,切去部分对水平面的压强
剩余部分,即A对水平面的压强
因为,所以,故切去部分对水平面的压强不等于剩余部分对水平面的压强,与题意不符;
②当时,切去部分对水平面的压强
剩余部分对水平面的压强
由可知,,,又因为,所以当时,,故切去部分对水平面的压强不等于剩余部分对水平面的压强,与题意不符;
③当时,设切去部分的高度为,切去部分对水平面的压强
剩余部分对水平面的压强
将、、、、等条件代入,解得
符合条件,所以。
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