2020-2021学年人教版物理八年级下册第十章《浮力》分类计算

1、第十章浮力分类计算一、阿基米德原理和受力分析的浮力计算1、有一个石块重25N,将它浸没在水中时，弹簧测力计示数为15N, g取10N/kg,求：石块浸没在水中时所受的浮力；石块的密度；它浸没在酒精中时，弹簧测力计的示数。 ( 酒精密度为0.8X103kg/m3)2、如图，一个金属块挂在弹簧测力计下端时示数是8. 9N,若把金属块全浸在水中，弹簧测力计的示数是7. 9N,已知竖直容器的底面积为50cm2,求：金属块受到的浮力是多少？金属块的体积是多少？金属块的密度？ (g = 10N/kg)3、如图所示，将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上，用细线将一个小球固定在容器底部，当小球完全浸没在水中静

2、止时，细线对小球的拉力为Fo已知小球的重力G二8N,小球的体积为10V,水的密度p=1.0X103kg/mg取10N/kg求：nMini小球完全浸没在水中静止时，所受浮力大小;细线对小球的拉力F的大小。4、用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面恰好与水面接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。 物块下放过程中，弹簧测力计示数 F与物块下表面浸入水中深度h的关系如图乙 所示。求(1)物块完全浸入水中受到的浮力多大？(2)物块刚好完全浸入水中时下表面受到水的压强是多少？(3)物块的密度是多少？上挂着重为 27N的金属块,现将金属块浸没在水中，此时弹

3、簧测力计的读数为18 No (如图乙所示)(g=105、如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6 N,底面积100cm2,容器 内 水的深度20cm(如图中所示)；弹簧测力计的挂钩。N/kg, p 水二 l.Ox lOkg/m）求: 金属块未放入水中时，容器底部受到的水的压强; 金属块浸没水中静止后，容器中水的深度。黛6、图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为 0.5叫容 器的底面积为0. 04m2,图乙是一质量均匀的料球，密度为 0. 2X103kg/m3 (g取 10N/kg)计算: (1)容器中水的质量是多少？(2)距容器底部0. 2m处A点水的压强是多少？(3)

4、把塑料球放入该容器中，用了16N的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力是多大？二、浮沉条件及应用的计算7、一物体的质量为2kg,体积为4XW W,将其浸没在水中后松手。物体浸没在水中时所受浮力大小是多少 N?松手后物体是上浮还是下沉？最终静止时，物体所受浮力是多少 N?8、在水平地面上，放着一个底面积是0.01m2 的木块，如图甲所示。将木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内，当木块静止时，如图乙所示，从大烧杯内溢出 720g的水。 g = 10N/kgo 求：木块受到的浮力？木块的重力？木块对地面的压强 ?9、如图所示，水平地面上有一底面积为1.5X10 W的圆柱形容器，容器中水深40cm,一个边

5、长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到 的拉力为4N。(g=10N/kg)求：(1)此时容器底受到水的压强；(2)此时物块受到的浮力；(3)物块所受的重力；(4)细线剪断后，物块静止时浸入水中的体积;10.在水面上航行的一艘轮船，其自身质量是8X104kg,装有45t的铁矿石。g取10N/kg；水的密度为 1.0X103kg/m3)求：(1)轮船受到的浮力大约是多少？轮船排开水的体积多大？1K 一艘体积为3200m3的潜水艇，水舱未充水时总质量为 2.4X106kg,（海水密 度取 1.0X103kg/m3, g 取 10N/kg）求：（1）当潜水艇在未充水情况下漂浮在海

6、面上，排开水的体积是多大？ 若此潜水艇全部潜入水中，还需吸入水的重力是多少？ 潜水艇潜入水中深度为80m时受水的压强是多大？12、094型弹道导弹核潜艇是我国正在服役的先进核潜艇，其水上漂浮时排水量为8000吨，水下潜行时排水量为 9000吨。（海水密度取1.0X103kg/m3）（选填充水”或“排水当该潜艇发射一枚鱼雷后，应在水仓中 才能继续在水下航行； 止匕时（水下）潜艇受到的浮力为多少？ 当该潜艇漂浮时，露出水面的体积为多少立方米?13、边长为10cm的立方体物块放入圆柱形容器底部，如图中所示。然后逐渐向 容器内注水(倒入水，但水未溢出)，在此过程中，分别测量容器内水的深度 h 和计算该

7、物块对应深度下受到的浮力 F浮，由此绘制了如图乙(实线部分)所示 的图像。求下列问题：(1)物块的密度；(2)换用一种密度为0.6X103kg/m3液体重复上述实验，当h二6cm时，物块所受 的浮力；(3)当h二12cm时，物块在水和液体中都处于静止状态时受到的浮力之比。1086420答案解析：1、(1)10N ; (2)2.5X10 3kg/m3; (3) 17N解：（1）石块浸没在水中时，根据受力分析可知其所受的浮力为FAG-1二25NT5NP0N根据阿基米德浮力公式你=0水gv由密度计算公式，可知石块的密度 =4/ = f =x 1 3kS/m3 = 2.5x103kg/m-Sv r1U

8、N它浸没在酒精中时，其所受浮力O? 8xlOkg/m xION = 8N IxIOkg/m则弹簧测力计的示数为 f = G F: ?= 25N-8N = 17N2、(1)1N; dMxlOF ; (3)8.9xIO3kg/m3解：金属块受到的浮力为 F沪G金一 F8.9N-7.9N = 1N金属块浸没在水中，体积等于它排开水的体积，为jIJ IxIO?kg/m3xION/kg _ 1X10用仑 G介8.9N金属块的密度为加 VT 右耳皿50N/kf叭如3、(1) 10N ; (2) 2N解：（1）根据阿基米德原理E. = pAV = 1.0 xI03kg/n? xION/kg xI0 3n?=

9、10N（2）此时小球处于平衡状态，分析小球受力情况，分别受重力，方向竖直向下，浮力，方向 竖直向上，绳子拉力，方向竖直向下，所以 G = /a +他，巧厂心-G=10N? 8N=2N4、(1)4N ； 400Pa ；(3) 2 X 103kg/m3解：(1)由图乙中可知，物块的重力 G二8N物块完全浸没在水中时弹簧测力计的示数是F示=4N所以物块完全浸入水中受到的浮力F沪GF示=8N-4N=4N(2)由图乙中可知，物块的高是 4cm,则物块刚好完全浸入水中时下表面受到水的压强p=pA/p1.0X10 3kg/m3X 10N/kgX0. 04m=400Pa(3)当物块完全浸没时，由F萨G沪Q水g

10、%得I , 玛4N7匕=:-=；= 4x1 O*4 m1,0 x10 kg/m x lON/kg物块的质量二G _ 8Nq lON/kg=0,8kg-m 0,8ke 八* ,物块的密度p = =- = 2x10 kg/niV 4x10 m5、2000Pa ;29cm解：(1)金属块未放人水中时，容器底部受到的水的压强为：p = p%gh = l.OxxlON/kgx0.2m = 2000Pa金属块浸没水中静止后，所受的浮力为耳* =斥-耳=27N -18N = 9N9N一二 J金属块排开水的体积为1LOx 10 kg/m x 1 ON/kg放入金属块后水增加的深度为心=虢片=小金属块浸没水中静

11、止后，容器中水的深度=+ A/? = 20cm + 9cm = 29cm6、 20kg； 2000Pa ; (3) 4N解：根据题意知道，容器中水的体积是V = Sh = 0.04m? x0.5m = O.O2m3由 p二牛知道水的质呈是 m= /?V = lxlO 3 kg/n? x 0.02m, = 20kg(2) 因为容器内水深为 0. 5m, 所以距容器底部 0. 2m 处 1 点液体的压强是p = pgh = 1 x 103 kg/in x 10 N/kg x (0.5m - 0.2m) = 2000Pa(3)设塑料球的体积为V,则其在该容器中完全浸没在水中时受到的浮力是场液 = Q

12、 液 g塑料球的重力是 G = mg = pAyg又因为用了 16N 的力恰好使塑料球完全浸没在水中，此时对塑料球受力是f =F + G即0液沙=尸+6$ g整理可得F=9戒g - pa v代入数据得 (1 x 103 kg/m3 x 10N/kg-0.2xlO3kg/m3 xlON/kg) V = 16N解得塑料球的体积V =2xl0- 3n?由p二半可知塑料球的质呈是V* = 0.2x 1 kg/m 3 x2x 10 m= 0.4kg所以塑料球的重力是 G球=mAg = 0.4kg x 10 N/kg = 4N(1)40N ； (2)上浮； 20No解： (1) 物体浸没在水中时所受浮力大

13、小F. ?=p,ygV= 1.0 x10 kg/m x 1 ON/kg x4xOl _JYI3 = 40N(2)物体的重力G = mg= 2kg x 10N/kg=20N因为 /AG, 松手后物体上浮，静止时，物体处于漂浮状态，此时物体受到的浮力F* =G = 20N(1) 7. 2N ； (2) 7. 2N ； (3) 720 Pa解：木块受到的浮力为 FA=G=mg=Q. 72kgX10N/kg=7. 2N(2)木块处于漂浮状态，重力等于浮力即G=FA=7. 2NF G 7 2N木块对水平地面在压强为p = - = - =72OPaS S O.Olm29、(1)4000Pa ; (2)1

14、ON ; (3)6N ; (4)6X10 m 3解：容器底受到水的压强。=Q如=1? 0 X 103kg/m3 X 10N/kg X 0. 4m=4000Pa(2) 木块的体积 V= 10cmX10cmX10cm=1000cm 3= 1X10 m 3木块浸没在水中时受到的浮力F 浮 1.0X10 3kg/m3 X 10N/kg X 1. OX 10 3m3=10N(3)物体受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力，处于静止状态，则物体的重力为G=F浮一 F 豹=10N -4N=6N(4)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力，所以剪断细线后，木块会上浮直至漂浮在水面上，由于木块漂浮，木块受到

15、的浮力F, =G=6N由 心=。水必得此时排开水的体积(浸入水中的体积)r 略 6N,K. 一=6xl0 m1x 10kg/m x 1 ON/kg10、(1) 1.25X10 6N; (2) 125m 3解：(1)由阿基米德原理可得，受到的浮力为F； :.= G,h= g =(加船 + 加石)g =( 8 X10 kg + 4.5 x 10 ,kg) x 1 ON/kg = 1.25xlO由F浮=。液可得，轮船排开水的体积为6N1Z F:1.25X106N.1.0 x10 kg/m 3xlON/kg/ 3 -125n?第口页11、2400m 3; (2)8X10 cN; (3)8X10 5Pa

16、解：潜水艇漂浮在海面上作 =G=吨=2.4xl (ykgxl0N/kg=2.4xl07N由悬。水gf2? 4xl(fN=2400ml.OxlO 3 kg/m3 x 1 ON I kg潜水艇全部潜入水中排开水的体积增加了V4=U - %&=32001*24001 =80011?还需吸入水的重力G/AAxvgbiHOxlO kg/mxlON/kgxSOOmJSxlObN潜水艇潜入水中深度为80m时受水的压强为.0 x 10kg/m x 10 N/kg x 80m =8 xIO 5Pa12、（1）充水 （2） 9X107N（3） 1000m3解：（1）当该潜艇发射一枚鱼雷后，自重减小；由于潜艇的体积

17、不变、浸没时排开水的体积不变，其受到的浮力不变；应在水仓中充水增大潜艇的自重，使得浮力等于自重，才能继续在水下航行。止匕时（水下）潜艇受到的浮力FA=Gg=9000X10 3kg X10N/kg = 9X 10 ?N由。叫可得潜艇的体积i产盏=9X107NJ=9000m11.0 xI03 kg/m 3xI0N/kg当该潜艇漂浮时，受到的浮力 C/ =a=80 00 x 10 3kgX10N/kg=8 X 10 7N由=（0A g可得潜艇漂浮时排开水的体积F 洽8xION3灯=A-=1.0 xI0 3kg/m 3xI0N/kg 8 m则当该潜艇漂浮时，露出水面的体积 =9000m 3 - 8000m 3 = 1000m 313、(1)0. 8x10 3 kg/ m3; (2)3. 6N ; (3)4 : 3解：由图乙可知，当/P8cm时，F浮达到最大，即8N,因为力小于立方体的边长 10cm,所以此时立方体漂浮，可知物块的重力为QF浮=8NG 8N noi则物块的质量为 m = - = 0.8kgg 10N/kg物块的体积为 V=/3 = (10cm)3 = 1000cm3 = 1 xl0 3n?物块的密度为p=t =(警亍=0.8乂10