浮力相关计算专题（暑假作业）八年级物理新教材人教版

**基本信息** 聚焦浮力计算核心考点，通过基础到综合的梯度题型，系统覆盖阿基米德原理、称重法、浮沉条件及压强结合应用，强化物理观念与科学推理能力。 **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|单一浮力、密度、弹簧测力计示数计算|以称重法和阿基米德原理为核心，推导浮力与排液体积、密度关系| |综合应用|5-9题|浮力与受力分析、图像结合，连接体问题|整合浮沉条件与力的平衡，建立“浮力-重力-拉力”关系模型| |实际情境|10-13题|轮船、潜艇、热气球等应用计算|从理论到实践，体现浮力原理在工程、生活中的拓展应用|

浮力相关计算专题 1．如图所示，放在水平面上装满水的溢水杯中，水深为20cm，用弹簧测力计挂着重为10N的物块缓慢浸入溢水杯的水中，直到浸没（物块不接触溢水杯中的杯底），溢出水的质量为400g。求：（g=10N/Kg） (1)溢水杯中的水对杯底的压强； (2)物块浸没在水中时，弹簧测力计的示数； (3)物块的密度。 2．小华用如图的方式测量浮力。他在弹簧测力计下悬挂一个物体A，示数为4.9N，当把物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数变为2.94N。 (1)求物体A受到的浮力F浮A。 (2)求物体A的体积VA。 (3)求物体A的密度ρA。 (4)若在弹簧测力计下悬挂的是一个密度为500kg/m3的木块B，示数也为4.9N，当把该物体部分浸在水中时，弹簧测力计的示数也变为2.94N，求物体B浸在水中的体积与总体积之比V浸B：VB。 3．水平台面上底面积为的轻质容器中装有水，棱长为的正方体被绳子拉到上表面在水下处，若的密度为（取），求： (1)上，下表面受到水的压力 (2)所受到的浮力 (3)容器对水平台面的压强 4．如图甲所示，将一石块悬挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计示数F1= 2.5N；如图乙所示，将该石块浸没在装有适量水的烧杯中，静止时弹簧测力计示数F2= 1.5N。水的密度为，g取10N/kg。 (1)画出图乙中石块的受力示意图； (2)求石块浸没在水中时受到的浮力F浮； (3)求石块的密度石。 5．如图甲所示，水平桌面上放置了一个底面积为、质量为500g的圆筒形容器，筒内装有深度为30cm的某种液体，用弹簧测力计悬挂着底面积为的圆柱体，将圆柱体从液面上方某处慢慢浸入该液体中直至完全浸没（容器中液体未溢出），弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示，求： (1)圆柱体浸没在液体中时受到的浮力； (2)该液体的密度； (3)剪断细绳后，圆柱体静止在液体中，此时容器对桌面的压强。（g取） 6．如图所示，圆柱形容器中装有水，浮筒B浮在水面上，下方通过轻绳（重力、体积不计）悬挂着实心物体A，物体A完全浸没在水中，容器底面积足够大。浮筒B的底面积为200cm2，重力4N；物体A的体积100cm3，重力8N；水的密度，。求： (1)浮筒B所受的浮力； (2)绳子的拉力T。 7．如图所示，容器A的底面积为，正方体B的重力为6N、棱长为10cm，正方体B用长度为的细线系在容器的底部（如图甲所示），细线能够承受的最大拉力为。现缓慢向容器中注水，如图乙所示，当细线恰好被拉断时，请计算： (1)正方体B所受浮力的大小F浮； (2)水面距离容器底部的深度h； (3)细线断裂瞬间水对容器底部的压强p。 8．如图甲所示利用打捞船从水库底竖直打捞出一长方体物件，已知绳子对物件的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。若绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求： (1)物件的质量； (2)物件上表面恰好与水面相平时，物件下表面受到水的压强； (3)物件浸没在水中时，受到的浮力； (4)物件的密度。 9．如图甲所示，悬挂在弹簧测力计下的实心不吸水圆柱体A浸没在水中，将其缓慢拉出水面（忽略圆柱体A带出的水），弹簧测力计的示数F与圆柱体A上升的高度h之间的变化图像如图乙所示，然后将体积为4000cm3的实心不吸水物体B用细线和圆柱体A连接在一起，如图丙所示放入水中，A、B刚好悬浮，细线的重力和体积忽略不计，g取10N/kg。求： (1)圆柱体A浸没在水中受到的浮力； (2)物体B的密度； (3)剪断细线后，物体B露出水面的体积。 10．如图是我国研发的排水量为32万吨马六甲最大氨双燃料动力超大型原油运输船。其满载时吃水深度为20 m，船底面积为1.5×104m2（ρ海水=103Kg/m3）。求： (1)运输船满载航行时受到的浮力为多少？ (2)运输船满载航行时排开海水体积是多少？ (3)船底受到的液体压力是多少？ (4)你认为吃水深度不变的情况下，怎么设计运输船才能增大最大载重？ 11．如图所示“雪龙2”号是中国继“向阳红10”号、“极地”号和“雪龙”号之后的第4艘极地科考船，也是中国第一艘自主建造的极地科考破冰船，（海水的密度近似取103Kg/m3）求： (1)以25Km/h的航速匀速行驶2h通过的路程； (2)水面下7m深度处船底受到海水的压强； (3)某次破冰船头压在冰面上的受力面积是10m2，冰面受到的压力为1.4×106N，那么船对冰面的压强是多少帕？ (4)破冰船上配备了1架质量为104Kg的直升机。当破冰船静止在海平面上，直升机飞离破冰船的平台后，破冰船排开海水的体积减少了多少m3？ 12．如图所示，不同区域的海水密度是不同的，当潜艇从高密度区域驶入低密度区域时，会犹如掉下悬崖一样急速下降，快速增大的水压会将潜艇压破。某潜艇在高密度海水区域悬浮时，总质量为。若高密度区域海水密度为，取10 N/kg。求： (1)该潜艇在距海平面200 m处的高密度水域时受到海水的压强； (2)若潜艇舱盖面积为，此时舱盖受到海水的压力； (3)潜水艇在高密度水域悬浮时所受浮力； (4)试分析潜艇从高密度水域驶入低密度水域后急速下降的原因。 13．热气球是一种用热空气作为浮升气体的气球，是人类最早的飞行工具，由球囊、吊篮和加热装置三部分构成，如图所示。中国普遍使用的是七级热气球，体积为2000m3，空载时球囊布料、吊篮和加热装置总质量为300kg。空气加热后密度减小，温度达100℃时密度为0.95kg/m3，常温时空气密度为1.29kg/m3。假设热气球周围空气均处于常温状态，内部空气温度恒定为100℃球囊外壳、吊篮、加热装置体积忽略不计，求： （1）热气球内部空气的质量； （2）热气球受到的浮力； （3）热气球若要正常离地，能负载的最大质量。    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 《浮力相关计算专题》参考答案 1．(1) (2) (3) 【详解】（1）物块浸入水中直至浸没，溢水杯中水的深度不变，所以溢水杯中的水对杯底的压强 （2）物块受到的浮力 物块浸没在水中时，弹簧测力计的示数 （3）物块浸没时排开水的体积等于物块的体积，即 物块的质量 物块的密度 2．(1)1.96N (2)2×10-4m3 (3)2500kg/m3 (4) 【详解】（1）根据称重法测浮力，浮力等于物体在空气中的重力减去物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。已知物体A在空气中弹簧测力计示数 浸在水中时弹簧测力计示数 则物体A受到的浮力 （2）因为物体A浸没在水中，此时 根据阿基米德原理可得 （3）由可得物体A的质量 根据密度公式，物体A的密度 （4）木块B受到的浮力 由可得木块B浸在水中的体积 木块B的质量 由可得木块B的总体积 所以物体B浸在水中的体积与总体积之比 3．(1)10N，20N (2)10N (3)2800Pa 【详解】（1）上表面在水下深度 上表面受到水的压强 A的棱长，一个面的面积 上表面受到水的压力 下表面在水下深度 下表面受到水的压强 下表面受到水的压力 （2）根据浮力产生的原因，所受到的浮力 （3）水的重力 正方体A的体积 正方体A的质量 正方体A的重力 容器对水平台面的压力 容器的底面积为 容器对水平台面的压强 4．(1) (2)1.0N (3) 【详解】（1）石块受三个力：竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，作用点均画在石块重心处。据此作图。 （2）根据称重法测浮力公式可得，石块浸没在水中时受到的浮力为 （3）由阿基米德原理，石块浸没时排开水的体积等于石块体积，即 石块的质量为 石块的密度为 5．(1) (2) (3) 【分析】容器对桌面的压力大小等于容器重力、液体重力与圆柱体重力之和，根据压强公式求解容器对桌面的压强。 【详解】（1）由图乙可知，圆柱体未浸入液体时，弹簧测力计示数等于圆柱体重力，即；圆柱体完全浸没后，弹簧测力计示数。根据称重法测浮力，圆柱体浸没时受到的浮力为 （2）由图乙可知，浸入深度后拉力不变，因此圆柱体高度。圆柱体完全浸没时，排开液体的体积等于自身体积 根据阿基米德原理，变形得液体密度 （3）容器质量 容器重力 容器内原有液体体积 液体重力 剪断细绳后，容器对水平桌面的压力等于容器、液体、圆柱体的总重力 容器底面积 根据压强公式，容器对桌面的压强 6．(1)11N (2)7N 【分析】用阿基米德原理计算A受到的浮力，对A、B整体受力分析，根据受力平衡可得到B受到的浮力；对物体A受力分析，因为A静止，根据受力平衡可得到绳子拉力T。 【详解】（1）A完全浸没在水中，故 物体A受到的浮力 A、B整体静止，受力平衡，向上的总浮力等于总重力 浮筒B所受的浮力 （2）物体A静止，受力平衡，向下的重力等于向上的浮力与拉力之和，即 得绳子的拉力 7．(1)9N (2)0.14m (3) 【详解】（1）对B进行受力分析可知，B受到的浮力 （2）当细线恰好被拉断时，B排开水的体积为 B浸在水中的深度 水面距离容器底部的深度 （3）水对容器底的压强为 8．(1)220kg (2) (3)1100N (4) 【详解】（1）由图乙知G物=2200N，物体质量 （2）由图乙知，物体高度 由题意，物体上表面恰好与水面相平时，物体下表面距水面距离 受到水的压强 （3）由图乙知，物体浸没在水中时绳子拉力 物体浸没在水中时受到的浮力 （4）由得，物体的体积 物体密度 9．(1) (2) (3) 【详解】（1）由图乙知，圆柱体A完全拉出水面后，不受浮力时，弹簧测力计的示数，当圆柱体A浸没在水中时，弹簧测力计的示数，根据称重法知，圆柱体A浸没在水中受到的浮力 （2）圆柱体A的体积 已知物体B的体积 A与B连接后悬浮在水中，则A、B排开水的体积 所以A、B受到的浮力 根据悬浮的条件知，所以物体B的重力 所以物体B的质量 所以物体B的密度 （3）因为，所以剪断细线后，物体B处于漂浮状态，所以物体B受到的浮力 物体B排开水的体积 物体B露出水面的体积 10．(1) (2) (3) (4)吃水深度不变的情况下，要增大运输船的最大载重，应增大排水量，即增大排开海水的体积，根据可知，应增大船底面积，即设计成底部面积较大的船型。 【详解】（1）由题意可知， 由阿基米德原理可知，所受浮力为 （2）由阿基米德原理可知，运输船满载航行时排开海水体积 （3）船底受到的压强是 船底受到的压力为 （4）略。 11．(1)；(2)；(3)；(4) 【详解】(1)根据可得破冰船通过的路程为 (2)水面下深度处船底受到海水的压强为 (3)船对冰面的压强为 (4)直升机的重力为 因为物体漂浮，浮力等于重力，所以直升机飞离破冰船的平台后，排破冰船受到的浮力减小量为 则根据可得破冰船排开海水的体积减少量为 答：(1)以的航速匀速行驶通过的路程为； (2)水面下深度处船底受到海水的压强为； (3)船对冰面的压强是； (4)破冰船排开海水的体积减少了。 12．(1) (2) (3) (4)潜艇驶入低密度水域时海水的密度变小，由可知，潜艇受到的浮力变小，浮力小于潜艇的重力，因此潜艇会下沉。 【详解】（1）该潜艇在距海平面200m处的高密度水域时受到海水的压强是       （2）舱盖受到海水的压力 （3）潜艇总重力       因为潜艇悬浮，即      （4）略 13．（1）1900kg；（2）25800N；（3）380kg 【详解】解：（1）热气球内部空气的质量为 （2）气球受到的浮力 （3）球囊内气体重力 热气球布料、吊篮和加热装置总重力 恰好离地时浮力等于总重力，则最大负载重力 最大负载质量为 答：（1）热气球内部空气的质量为1900kg； （2）气球受到的浮力为25800N； （3）最大负载质量为380kg。 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 $