期末物理复习---浮力计算专题练习 2025-2026学年北师大版物理八年级下册

**基本信息** 聚焦浮力计算核心方法，通过15道阶梯式计算题覆盖基础公式应用与实际情境综合，构建从概念到应用的知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|1-4题|称重法、阿基米德原理、压力差法求浮力|从浮力定义（压力差）到原理应用（排液重力），推导浮力与密度、体积关系| |综合应用|5-15题|浮沉条件、压强结合、动态浮力分析|结合漂浮/悬浮状态，关联密度计算、体积变化，体现科学思维中的模型建构与推理|

期末复习---浮力计算专题练习北师大版 一、计算题 1．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。 2．周末小明和爸爸去公园划船，如图所示。爸爸的质量是80kg，小明的质量是50kg，船及附属物的质量是20kg。（g取10N/kg）求： (1)船在水面上受到的浮力： (2)船浸在水中的体积。 3．如右图所示，一个棱长为10cm的正方体浸没在水中，上表面受到水向下的压力F1=5N，下表面受到水向上的压F2=15N力。求：（g取10N/kg） (1)该正方体所受浮力的大小； (2)正方体下表面距离水面的深度。 4．将边长为10cm的实心立方体木块轻轻地放入盛润水的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出500g的水，如图所示。（g取10N/kg）求： (1)木块受到的浮力； (2)木块的密度； 5．“潜水打捞浮力袋”是进行水下救援和打捞作业时常用工具。使用时，在水下把浮力袋和被打捞的物体固定在一起，然后给浮力袋充气使浮力袋的体积变大，利用浮力作用把被打捞的物体带到水面附近，如图所示为潜水员利用浮力袋打捞水下物体时的情境。假定某次打捞作业中使用的浮力袋（包含固定用设备）的总质量为，在水面下深处的岩石层表面进行作业，水的密度为，g取，不计浮力袋内充入的空气质量。 (1)求水面下深处水产生的压强大小。 (2)若浮力袋充气后的最大体积为，试通过分析说明它能否将质量为的岩石样本带到水面附近。 6．2024年6月24日交付的“极地”号破冰调查船，质量约为5700吨。该船是我国自主设计、建造的新一代极地破冰调查船。该船搭载有无人机、无人船和水下自主机器人等科考辅助装备。如图所示为该船在海面上航行的情景。求：（海水的密度约为1.0×103 kg/m3，g取10N/kg） (1)破冰调查船侧壁某处距海面1.5m深处受到海水的压强。 (2)破冰调查船在海面上航行时受到的浮力。 (3)某次执行任务中，需要4艘无人船同时下水作业，每艘无人船的质量为5000kg，4艘无人船下水后，破冰调查船排开海水的体积变化了多少。 7．青少年在游泳和水上运动时应特别注意安全问题。有一种防溺水救生手环，如图所示，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，手环内的气囊就立刻充满气体，承载人体使头部露出水面。某同学的质量为52.5kg，密度为1.05×103kgm3，若要使约占人体总体积的头部露出水面。手环所受的重力忽略不计，g取10N/kg。求： (1)人体总体积； (2)头部露出水面时，人体受到的浮力； (3)充气后气囊的体积的最小值。 8．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。 9．我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨，这么大的货船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理，利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图所示，玻璃杯底面积为80cm2，质量为200g，将未知质量的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： (1)玻璃杯底面所受水的压强； (2)此时玻璃杯受到的浮力； (3)铁块的质量； 10．小海学习浮力后，利用方形有机玻璃容器甲和柱形透明饮料瓶的一部分乙，制作了一个浮力秤，原理如图所示，容器甲中装有足够多的水，甲的底面积，柱形容器乙的底面积为，乙未装重物时漂浮在水面，装入重物后，若乙仍漂浮于水面，可以根据乙浸入水中的深度得到重物的质量。（ρ水取） (1)若甲对水平地面压力为40N，求容器甲对水平地面的压强； (2)若图中水面到乙容器底部距离为0.1m，求此时乙容器底受到水的压力； (3)在（2）上，甲容器高为0.4m，乙高度为0.3m，求用该浮力秤测得物体得最大质量。 11．2025年4月28日，全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水，如图所示。其体积为，依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节，可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。（近海海水密度取，）求： (1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力； (2)“蓝鲸号”在近海悬浮时，距海面12m处的顶部受到海水的压强； (3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海，海水密度突变为时，至少应增加多少自重才能防止上浮。 12．2023年8月初，华北地区面临严峻的防汛形势。为减小抗洪压力，科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小孔的模型，如图所示。其中A为压力传感器，传感器A与模型底部的距离，B是密度小于水且不吸水的圆柱体。能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时，B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为3N，触发报警装置，开启通洪阀门。已知圆柱体B的底面积，高，求： (1)水深时，圆柱体B受到的浮力； (2)圆柱体B的密度； (3)当触发报警装置时，圆柱体B浸入水中的深度。 13．如图所示，一男子将一个氦气球拴在书包上爬山，在一定程度上实现了爬山减负。若该男子的质量为60kg，双脚站立时与地面的接触面积为0.04m2。气球充气前的质量为0.1kg，充入氦气后体积为2m3，氦气密度，空气密度。求： (1)该男子不背书包站立在水平地面时，对地面的压强； (2)充气后气球受到的浮力； (3)绳子竖直时对气球的拉力。 14．某建筑师设计了一种能漂浮在水中的城市（如图甲所示），三角形建筑的主体结构是中空的，可容纳多达4万居民，酒店、商店这里都一应俱全。漂浮城市装有动力装置太阳电池板，可以移动。若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图乙所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如图丙所示，求：（g取） (1)漂浮城市运动50-100s的过程中，路程是多少米？ (2)漂浮城市运动0-50s的过程中，所受的阻力是多少？ (3)假如某班有50位平均质量为50kg的中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市此时排开水的重力增加多少？ 15．据新闻报道，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9200m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.3kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为3×103kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上，如图所示，该浮空艇周围空气的密度为1.5kg/m3。（g取10N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计）求：    (1)浮空艇内气体的重力； (2)浮空艇所受到的浮力； (3)为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的3倍，则锚泊车的质量是多少吨？ 期末复习---浮力计算专题练习北师大版答案 1．（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。 2．(1) (2) 【详解】（1）船受的重力 因为船漂浮，所以船受的浮力 （2）由可得，船浸在水中的体积 3．(1)10N (2)15cm 【详解】（1）由浮力产生的原因可得，正方体受到的浮力为 （2）由题意得，正方体下表面的面积为 水对正方体下表面的压强为 由可得，正方体下表面到水面的距离为 4．(1)5N (2) 【详解】（1）木块受到的浮力F浮=G排=m排g=0.5kg×10N/kg=5N （2）木块的体积V木=（0.1m）3=1×10-3m3 因为木块漂浮，所以有G木=F浮=5N 又因为G木=m木g=ρ木V木g 所以木块的密度 5．(1) (2)能 【详解】（1）水面下深处水产生的压强大小 （2）充气后浮力袋受到的最大浮力 浮力袋和岩石样本一起受到的重力 因为仅浮力袋受到的最大浮力大于它们一起受到的重力，所以能将样本带到水面附近。 6．(1)1.5×104Pa (2)5.7×107N (3)20m3 【详解】（1）距海面1.5m深处受到海水的压强为p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa （2）破冰调查船的质量m=5700t=5.7×106kg 破冰调查船的重力G=mg=5.7×106kg×10N/kg=5.7×107N 因为漂浮在海面上所以F浮=G=5.7×107N （3）无人船下水后，根据F浮=G可知“破冰调查船”所受的浮力变化量为ΔF浮=ΔG=Δmg=4×5000kg×10N/kg=2×105N 由得，排开海水的体积变化量 7．(1)0.05m3 (2)450N (3)7.5×10-3m3 【详解】（1）由得人体总体积为 （2）头部露出水面，人体排开水的体积为 头部露出水面，人体受到的浮力大小为 （3）人受到的重力大小为G =mg =52.5kg×10N/kg =525N 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等于该同学的重力，则气囊受到的浮力为F气囊=G－F浮=525N－450N=75N 由得气囊体积的最小值为 8．（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哪条是浮力F1随h变化的图像； （2）构件所受的最大浮力； （3）构件的密度。 9．(1)550Pa (2)4.4N (3)0.24kg 【详解】（1）已知静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm，则玻璃杯底面所受水的压强为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5.5×10-2m=550Pa （2）玻璃杯底面所受水的压力为F=pS=550Pa×80×10-4m2=4.4N 因玻璃杯上表面受到水的压力为零，下表面受到的压力F=4.4N，则由压力差法可知，玻璃杯受到水的浮力为F浮=F=4.4N （3）空玻璃杯的重力为G杯=m杯g=200×10-3kg×10N/kg=2N 由图甲可知，装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，玻璃杯和铁块的总重力G总=F浮=4.4N 则铁块的重力为G铁=G总-G杯=4.4N-2N=2.4N 由G=mg可得铁块的质量 10．(1)5×103Pa (2)1N (3)0.2kg 【详解】（1）已知， 由得，则甲容器对水平地面得压强为 （2）已知h=0.1m，由得，乙容器底受到水的压强为 由，得，乙容器底部受到水的压力为 （3）浮力秤称量物体时始终漂浮在水面，浮力等于重力，所以重力变化量等于浮力变化量，则容器乙正好与液面相平时，体积变化最大， 则重力变化量最大为 则被测量的最大重力为 由得，被测量的最大质量为 11．(1) (2) (3)3000N 【详解】（1）无人艇悬浮时，排开海水的体积等于自身体积 根据阿基米德原理，“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力 （2）“蓝鲸号”在近海悬浮时，距海面12m处的顶部受到海水的压强 （3）若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海，海水密度突变时，“蓝鲸号”所受浮力 由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力，所以为了防止上浮，应增加自重 12．(1)15N (2) (3)0.18m 【详解】（1）由题意得，水深时圆柱体B排开水的体积为 根据阿基米德原理，B受到的浮力 （2）由题意，B与模型底面刚好接触且压力为零，B处于漂浮状态，重力与浮力平衡，因此B的重力 B的质量为 圆柱体B的总体积 根据重力公式和密度公式，可得B的密度 （3）触发报警时，圆柱体对压力传感器的压力为，根据力的作用是相互的，压力传感器对圆柱体有大小为的向下压力，对圆柱体受力分析，由平衡条件得此时浮力 根据阿基米德原理，此时排开水的体积 圆柱体浸入水中的深度 13．(1) (2) (3)21.2N 【详解】（1）男子站在水平地面时，对地面的压力等于男子的重力，男子对地面的压力 对地面的压强 （2）充气后气球受到的浮力 （3）球自身的重力 球内充氦气的重力 球和氦气的总重力 绳子竖直时对气球的拉力 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图丙可知，50~100s内漂浮城市做匀速直线运动，速度，运动时间 可得 （2）由图乙、丙可知，50~100s内漂浮城市做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，此时牵引力，因此阻力 题干明确运动过程中阻力大小不变，因此0~50s内漂浮城市受到的阻力为。 （3）漂浮城市漂浮在水面上，中学生进入后，漂浮城市增加的总重力等于增加的浮力，50位中学生的总质量 漂浮城市增加的总重力 因此漂浮城市排开水的重力增加量 15．(1)27600N (2)138000N (3)24.12t 【详解】（1）浮空艇内气体的质量为m气=ρV=0.3kg/m3×9200m3=2760kg 浮空艇内气体的重力为G气=m气g=2760kg×10N/kg=27600N=2.76×104N （2）浮空艇浸没在空气中，根据浮力公式F浮=ρ气gV排，浮空艇所受到的浮力为F浮=ρ气gV排=1.5kg/m3×10N/kg×9200m3=1.38×105N （3）浮空艇的表皮及外壁仪器舱的重力为G浮空艇=m浮空艇g=3×103kg×10N/kg=3×104N 浮空艇受到向下的总重力为G总=G浮空艇+G气=3×104N+2.76×104N=5.76×104N 对浮空艇进行受力分析可知：浮空艇受到竖直向上的浮力和竖直向下的总重力以及缆绳竖直向下的拉力，即F拉=F浮-G总=1.38×105N-5.76×104N=8.04×104N 由题知，锚泊车的重力是缆绳拉力的3倍，即G车=3F拉=3×8.04×104N=2.412×105N 则锚泊车的质量为 学科网（北京）股份有限公司 $