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八年级物理全册第九章浮力专题训练（二）浮力的相关计算分层练习（沪科版）.docx

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沪科版八年级物理下学期同步练习全套及答案（共36份）
- 沪科版八年级物理下学期同步练习全套及答案（共36份）

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1 专题训练( 二 )　浮力的相关计算在历年中考中,浮力都是考查的重点。浮力考查的内容主要包括浮力计算和浮沉条件的判断两部分内容,一般与密度、力、压强等知识综合在一起考查,难度较大,尤其是结合物体的受力分析求解浮力。类型 1　利用阿基米德原理求解浮力 1.如图所示,质量为 20 g 的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为　0.2　N( ρ蜡 =0.9×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg )。逐渐向烧杯中加入密度为 1.1×103 kg/m3 的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积　变小　( 选填“变大”“变小”或“不变” )。 2.如图甲,一个质量为 270 g 的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙( g 取 10 N/kg,ρ铝=2.7×103 kg/m3 )。求: ( 1 )铝块浸没时所受的浮力; ( 2 )液体的密度。解:( 1 )m=270 g=0.27 kg,G=mg=0.27 kg×10 N/kg=2.7 N F 浮=G-F=2.7 N-1.5 N=1.2 N ( 2 )铝块浸没液体时,V 排=V= =10-4 m3 受到液体的浮力 F 浮=ρ液 gV 排,即 1.2 N=ρ液×10 N/kg×10-4 m3 解得ρ液=1.2×103 kg/m3 类型 2　浮沉条件 3.如图,将物体 A 放入水中时悬浮,将物体 B 放入水中时有一半的体积露出水面,将物体 A 置于物体 B 上再放入水中时,物体 B 有三分之一的体积露出水面( ρ水=1.0×103 kg/m3 )。求: ( 1 )物体 B 的密度ρB;2 ( 2 )物体 A 的体积和物体 B 的体积之比。解:( 1 )物体 B 在水中处于漂浮状态且有一半的体积露出水面,根据漂浮条件可知 F 浮 B=GB 根据 F 浮=ρ液 gV 排和 G=mg=ρVg,可得ρ水 gVB 排=ρBgVB 即ρ水 g× VB=ρBgVB 所以ρB= ρ水= ×1.0×103 kg/m3=0.5×103 kg/m3 ( 2 )由于物体 A 在水中悬浮,则 ρA=ρ水=1.0×103 kg/m3 将物体 A 置于物体 B 上再放入水中时,A、B 处于悬浮状态且物体 B 有三分之一的体积露出水面,根据漂浮条件可知,F 浮=GA+GB 根据 F 浮=ρ液 gV 排和 G=mg=ρVg,可得ρ水 gV 排=ρAgVA+ρBgVB 即ρ水 g VB=ρAgVA+ρBgVB,所以 4.如图所示,A、B 两物体用细线相连浸没水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体 A 的体积为 1000 cm3,物体 B 的体积为 100 cm3,物体 B 的质量为 0.5 kg,g 取 10 N/kg。求: ( 1 )物体 B 受到的浮力; ( 2 )细线对物体 B 的拉力;3 ( 3 )物体 A 受到的重力; ( 4 )细线剪断后,物体 A 静止时,浸入水中的体积。解:( 1 )物体 B 浸没在水中,则物体 B 受到的浮力 F 浮 B=ρ水 gV 排 B=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6 m3=1 N ( 2 )物体 B 的重力 GB=mBg=0.5 kg×10 N/kg=5 N 细线对物体 B 的拉力 F 拉 B=GB-F 浮 B=5 N-1 N=4 N ( 3 )因为物体间力的作用是相互的,所以细线对物体 B 的拉力和 B 对细线的拉力大小相等, 即 F 拉 A=F 拉 B=4 N 物体 A 浸没在水中时受到的浮力 F 浮 A=ρ水 gV 排 A=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1000×10-6 m3=10 N 对物体 A 受力分析知,GA+F 拉 A=F 浮 A 故物体 A 受到的重力 GA=F 浮 A-F 拉 A=10 N-4 N=6 N ( 4 )因为物体 A 浸没在水中时的浮力大于其重力,所以剪断细线后,物体 A 会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以 F'浮 A=GA=6 N 由 F 浮=ρ水 gV 排得,此时物体 A 浸入水中的体积 V 浸=V 排==6×10-4 m3 类型 3　浮力和压强的综合计算 5.如图甲,边长为 10 cm 的正方体木块漂浮在水面,静止时木块有体积露出水面( g 取 10 N/kg )。 ( 1 )木块的密度为多少?此时木块受到的浮力是多少? ( 2 )用手将它缓慢压入水中,当木块刚好全部压入水中时,手对木块压力是多少? ( 3 )木块从图甲位置到图乙位置,容器底部受到水的压强增加了 200 Pa,则此时容器中水的深度是多少? 解:( 1 )由二力平衡条件有 F 浮=G 木所以ρ水 gV 排=ρ木 gV,V 排= V 得ρ木= =0.5×103 kg/m3 F 浮=ρ木 gV=0.5×103 kg/m3×10 N/kg×( 0.1 m )3=5 N ( 2 )手对木块的压力 F=F'浮-G 木=ρ水 gV-G 木=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×( 0.1 m )3-5 N=5 N4 ( 3 )木块从题图甲位置到题图乙位置,容器中水的深度增加了 h,由 p=ρgh 得,h= =0.02 m=2 cm 此时容器中水的深度为 H=20 cm+2 cm=22 cm 6.一边长为 10 cm 的正方体木块,用细线固定于底面积为 250 cm2 的圆柱体容器中。向容器中逐渐加水,当向容器中加水 3000cm3 时,木块恰好漂浮在水面上,木块有 6cm 的高度露出水面, 且细线刚好拉直,如图所示( g 取 10 N/kg )。 ( 1 )求木块的密度; ( 2 )继续向容器中逐渐加水,让木块的上表面刚好与水面相平,则此时细线的拉力大小为多少?容器底所受到水的压强是多少? 解:( 1 )木块的体积 V 木=10 cm×10 cm×10 cm=1000 cm3=1×10-3 m3 木块恰好漂浮在水面上,排开水的体积 V 排=10 cm×10 cm×( 10 cm-6 cm )=400 cm3=4×10-4 m3 木块恰好漂浮在水面上时,细线刚好拉直,则有 G=F 浮,则根据 G=mg、ρ= 和 F 浮=ρ液 gV 排可得,ρ木 V 木 g=ρ水 gV 排代入数据可得,ρ木×1×10-3 m3×10 N/kg=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-4 m3 解得ρ木=0.4×103 kg/m3 ( 2 )木块的重力 G=mg=ρ木 V 木 g=0.4×103 kg/m3×1×10-3 m3×10 N/kg=4 N 继续向容器中逐渐加水,让木块的上表面刚好与水面相平时,木块恰好完全浸没在水中,V'排 =V 木=1×10-3 m3 则木块完全浸没在水中时受到的浮力 F'浮=ρ水 gV'排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N 对木块进行受力分析可知,此时木块受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用,且重力与拉力之和等于浮力,故细线的拉力 F=F'浮-G=10 N-4 N=6 N 当向容器中加水 3000 cm3 时,容器内水和木块浸入水中的体积之和 V 总=V0+V 排=3000 cm3+400 cm3=3400 cm3 则水的高度 h0= =13.6 cm 继续向容器中逐渐加水,让木块的上表面刚好与水面相平时,容器内水的深度 h=h0+h 露=13.6 cm+6 cm=19.6 cm=0.196 m 所以容器底所受到水的压强 p=ρ水 gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.196 m=1960 Pa 类型 4　利用浮力进行相关公式推导 7.测定人体血液密度的方法:在几支试管内分别装入与人体血液密度相近的、密度已知且密度不同的硫酸铜溶液,再向每支试管内分别滴入一滴血液,分析人员只要看到哪一支试管中血液悬浮在其中,就判断血液的密度就等于此试管中硫酸铜溶液的密度。试证明:ρ血=ρ溶液。5 证明:因为血液悬浮在溶液中,所以 G 血=F 浮得ρ血 V 血 g=ρ溶液 V 排 g 又因为 V 血=V 排,所以ρ血=ρ溶液 8.在一圆柱形容器中盛有水,水面漂浮着一个小容器。当将一个实心小塑料球放入小容器中后,大容器中的水面上升的高度是 h1,如图所示。若把这个塑料球从小容器中拿出投入大容器的水中,液面又降低了 h2,请推导塑料小球的密度为ρ塑= ρ水。证明:设大容器的底面积为 S,塑料球体积为 V 塑,密度为ρ塑,当把塑料球放入小容器中时, 排开水的体积为 V 排,则有 V 排=Sh1① ρ塑 V 塑 g=ρ水 V 排 g② 当把塑料球从小容器中拿出放入水中后,塑料球排开水的体积为 V 塑,则ΔV=V 排-V 塑=Sh2③ 由①③可得, 化简可得 V 排 h2=V 排 h1-V 塑 h1 V 塑 h1=( h1-h2 )V 排④ 由②④可得,ρ塑= ρ水查看更多

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