八下物理 第十章 浮力综合计算题解析

八下物理 第十章 浮力 综合计算题解析1.如图所示，长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上，顶部有小孔C与空气相通，长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。通过细管D缓慢向容器A内注水，直到注满容器A，木块B上浮过程中上下表面始终水平，木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度水=1.0103kg/m3 ， 木块的密度木=0.5103kg/m3 ， g取10N/kg。求：（1）注水前，木块B对容器A底面的压强 （2）木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度 （3）水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小 【答案】（1）解:木块的质量为： ；木块B对容器A底面的压强为： 答：注水前，木块B对容器A底面的压强为1000Pa（2）解:木块B对容器A底面压力刚好为0时，木块恰好处于漂浮状态，此时受到的浮力为： ；根据阿基米德原理可知，木块排开的水的体积为： ，则木块浸入水中的深度即水的深度为： 答：木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度为0.1m（3）解:水注满容器后，木块全部浸入水中，木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用；由阿基米德原理可知，此时木块受到的浮力为： ；物体处于静止状态，受力平衡，则容器A顶部对木块B的压力大小为： 答：水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小为40N【解析】（1）根据公式p=求出木块B对容器A底面的压强；（2）木块处于漂浮状态，根据浮力F浮=G=水gV排求出木块排开的水的体积，从而求出水的深度；（3）水注满容器后，木块全部浸入水中，对木块受力分析，求出压力大小；2.如图所示，用细绳将质量为200g的木块系住，使木块浸没在水中，当木块静止时细绳对木块的拉力为1N，容器底部水的深度为20cm，已知容器底面积为40cm2 ， 求：（1）木块受到的浮力； （2）水对容器底部的压力和压强。 【答案】（1）解:木块的重力为： ；细绳对木块的拉力为1N；由图可知，木块静止在水中，木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，三力平衡，所以得木块受到的浮力为：（2）解:根据 得水对容器底部的压强为：；根据 计算水对容器底部的压力为：【解析】根据物体受到的重力和拉力的合力计算浮力的大小，利用液体的密度和深度计算液体压强的大小，根据压强和受力面积的乘积计算压力的大小.3.关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图甲是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：体积2m3、质量1500kg，最大下潜深度5000m，最大下潜速度10km/h（不考虑海水密度变化，密度取1.0103kg/m3 ， g取10N/kg）。求：（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。 （2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间。 （3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面体积。 【答案】（1）解:当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强：（2）解:根据 得，潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间：（3）解:静止漂浮在海面上时，受到的浮力和自身的重力相等，所以，此时潜航器受到的浮力为： ，根据 得，排开水的体积为： 潜航器露出海面体积：【解析】（1）根据p=gh求出所受的海水压强；（2）根据v=求出下潜时间；（3）潜航器漂浮时，浮力等于重力，根据F浮=gV排求出排开水的体积，再求露出海面的体积； 4.边长为10cm的正方体木块，漂浮在水面上，露出水面体积与浸在水中的体积比为2：3，如图甲所示；将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块上表面放一重为2N的小铁块，静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示。求：（1）图甲中木块所受浮力大小； （2）图乙中液体的密度； （3）图乙中木块下表面所受压强的大小。 【答案】（1）解:由题可知，木块的体积： ，露出水面体积与浸在水中的体积比为2：3，则 由阿基米德原理可得： 答：图甲中木块受的浮力为6N（2）解:木块的重力： ，木块表面上放一重2N的铁块，当它静止时， ，即 ，液体的密度： 答：图乙中液体的密度为0.8103kg/m3（3）解:图乙中木块下表面受到液体的压强： 答：图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa 【解析】（1）由阿基米德原理F浮=水V排g解题；（2）根据物体的漂浮特点F浮=G，由阿基米德原理F浮=水V排g解题；（3）由p=gh求解.5.2018年5月13日，中国首艘国产航母01A型航空母舰离开大连港码头，开始海试。 取 请问： （1）航母001A设计排水量约 万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？ （2）一位体重为600N的歼15舰载机飞行员，双脚与水平甲板的接触面积是 ，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？ 【答案】（1）解:航母满载时的排水量： ，根据阿基米德原理知，排水水的重即为浮力，所以航母满载时受到的浮力：（2）解:飞行员对水平甲板的压力： ；双脚站立时对甲板的压强：【解析】（1）利用阿基米德原理F浮=G排求该舰满载时所受浮力；（2）根据p=算出他双脚站立时对甲板的压强；6.水平桌面上放一盛满水的烧杯，水深12cm。将一个质量为55g的鸡蛋，轻轻放入烧杯后沉入底部，排出50g的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直至鸡蛋悬浮为止，已知g=10N/kg，水=1.0103kg/m3。求：（1）水对烧杯底的压强； （2）鸡蛋在水中受到的浮力； （3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度。 【答案】（1）解:水深12cm，根据 计算水对杯底的压强为：（2）解:根据阿基米德原理知，鸡蛋在水中受到的浮力等于排开水的重，故浮力为：（3）解:浸没时，鸡蛋排开水的体积即鸡蛋的体积为： ；因为鸡蛋悬浮在盐水中，浮力等于重力，即 即 所以 解得： 【解析】（1）根据p=gh求出水对烧杯底的压强；（2）根据F浮=G排=m排g求出鸡蛋在水中受到的浮力；（3）根据=求得鸡蛋的体积；鸡蛋悬浮时，F浮=G=mg，再根据F浮=盐gV排求出盐水的密度.7.“曹冲称象”是家喻户晓的典故某校兴趣小组模仿这一现象，制作了一把“浮力秤”将直筒形的玻璃杯浸入水中，如图所示已知玻璃杯的质量为100g，底面积为20cm2 ， 高度为50cm求：（1）将杯子开口向上竖直放入水中时（注：水未进入杯内），求杯子受到的浮力 （2）求此时杯子浸入水中的深度（即为该浮力秤的零刻度位置） （3）求此浮力秤的最大称量（即玻璃杯中所放物体的最大质量） 【答案】（1）解：将杯子开口向上竖直放入水中时，杯子漂浮在水面上，则杯子受到的浮力F浮=G杯=m杯g=0.1kg10N/kg=1N。（2）解：由阿基米德原理F浮=水gV排 ， 可得杯子排开水的体积，此时杯子浸入水中的深度 （3）解：当杯子下沉0.5m时，此时杯子受到的浮力最大，最大物重G最大= ，所以此浮力秤的最大称量 【解析】（1）根据物体的质量可以计算重力的大小，当物体漂浮时，浮力和物体的重力相等；（2）根据浮力的大小计算排开的水的体积，利用容器的横截面积和体积可以计算进入水中的深度；（3）当水面刚到容器口时，排开的体积最大，受到的浮力最大，利用最大的浮力等于物体的重力，从而计算测量的物体的质量。8.铜的密度为8.9103kg/m3 ， 一个实心铜块的质量为3.56kg。（水=1.0103kg/m3）求： （1）铜块的体积。 （2）如果把这块铜块浸没在水中，静止后，铜块受到的浮力。 【答案】（1）解：由= 可得，铜块的体积：V= = =4104m3；（2）解：铜块浸没在水中，则V排=V=4104m3 ， 铜块受到的浮力：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg4104m3=4N。 【解析】根据物体的质量和密度计算体积，利用物体排开液体的体积计算浮力的大小.9.用弹簧测力计测石块重，其重为8N，若把石块浸没于底面积为300cm2装有水的烧杯中（水未溢出），弹簧测力计的读数为5N则：（小数点后保留1位） （1）此石块所受到的浮力是多大？ （2）这种石块的密度是多少？ （3）水对烧杯底部的压强增加了多少？ 【答案】（1）解：石块受到的浮力：F浮=GF=8N5N=3N。（2）解：根据F浮=水gV排可得排开水的体积：V排= = =3104m3；由于石块浸没在水中，则石块的体积V=V排=3104m3 ， 石块的密度：石= = = 2.7103kg/m3；