八年级下册物理专项浮力计算专题训练3

八年级下册物理专项浮力计算专题训练3浮力是初中物理学习的难点之一，题型错综复杂，公式繁多。再加之和密度、压强结合起来形成综合题，更给同学们的学习带来一定的困难。但如果我们仔细地对浮力知识加以归纳、梳理，问题便可迎刃而解。和浮力有关的计算大致可用以下四种方法：称重法、压力差法、阿基米德原理法及利用物体浮沉条件的平衡法。类型一称重法(F浮GF)1在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是7.4 N，当把零件浸没在水中时，弹簧测力计的示数是6.4 N，此时金属零件受到的浮力为_N；金属零件排开水的体积为_m3；金属零件的密度为_kg/m3；将金属块浸没在密度为0.8 g/cm3的酒精中，弹簧测力计的示数为_N。(g取10 N/kg)【答案】111047.41036.62小明利用弹簧测力计测量石块的密度，用细线将石块挂在测力计上，弹簧测力计的示数为4.8 N，将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数2.8 N，石块受到的浮力F浮_N，石块的体积V_cm3，石块的密度石块_kg/m3。完成上述实验后，小明又将挂在弹簧测力计下的石块浸没在不同液体中，收集了下表中的数据。下表中所空的数据应为_。(g取 10N/kg)弹簧测力计示数/N3.22.61.81.2液体的密度/(gcm3)0.81.11.8【答案】22002.41031.5解析 将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数是2.8 N，所以石块受到的浮力：F浮4.8 N2.8 N2 N；由F浮水gV排，可得，V排2104m3200 cm3。因为石块浸没在水中，所以石块的体积：VV排200 cm3；由Gmg，可得石块的质量：m0.48 kg，石块的密度：石块2.4103 kg/m3。由表可知，弹簧测力计示数是1.8 N，所以F浮GF示4.8 N1.8 N3 N；由F浮液gV排，可得液1.5103 kg/m31.5 g/cm3。3.如图1所示，弹簧测力计下悬挂重为16 N的物体，当把物体浸没在水中时，测力计的示数为10 N，水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg。求：(1)物体受到水的浮力。(2)物体排开水的体积。图1【答案】(1)F浮GF16 N10 N6 N。(2)由F浮水gV排得V排6104 m3。类型二压力差法(F浮F向上F向下)4一个正方体浸没在水中，它的上表面受到水的压力为14.7 N，其方向_，它的下表面受到水的压力为20.5 N，其方向_，该正方体受到的浮力大小为_N，方向 _。【答案】竖直向下竖直向上 8竖直向上解析 正方体上表面受到的压力：F上表面14.7 N，其方向竖直向下；下表面受到的压力：F下表面20.5 N，方向竖直向上；物体受到的浮力：F浮F下表面F上表面20.5 N14.7 N5.8 N，浮力方向总是竖直向上的。5用手把一个圆柱体物块浸没在水中，物块的上表面受到水的压力大小为10.5 N，它的下表面受到水的压力大小为17.5 N，物块受到的浮力大小为 _N，浮力的方向为 _；若物块重为8 N，放手后这个物块将_(选填“上浮”“悬浮”或“下沉”)。【答案】7竖直向上下沉解析 (1)圆柱体受到的浮力：F浮17.5 N10.5 N7 N；浮力的方向是竖直向上的。(2)G物8 NF浮，所以放手后，这个物块将下沉。6将一个质量为600 g、边长为10 cm的正方体物块浸没于水中，使物体上表面离水面30 cm。求：(g取10 N/kg)(1)正方体物块下表面受到的压强。(2)正方体物块上下表面受到的压力差。(3)放手后，正方体物块最终静止时受到的浮力。【答案】(1)物块上表面离水面30 cm，物体下表面距水面h10 cm30 cm40 cm0.4 m，则物体下表面受到水的压强：p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.4 m4103 Pa。(2)根据浮力产生的原因：物块上下表面受到的压力差，F下F上F浮，物块的体积V物(10 cm)3103 cm3103 m3，由阿基米德原理：F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg103 m310 N，即F下F上10 N。(3)物块质量m600 g0.6 kg，物块的重力Gmg0.6 kg10 N/kg6 N，则物块浸没时受到的浮力大小大于重力，所以放手后，物块上浮，最后漂浮。静止时浮力大小等于自身的重力，即静止时受到的浮力为6 N。类型三阿基米德原理法(F浮G排液液gV排)7中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水(如图2所示)。下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞(停泊、修理或制造船只的地方)，船依靠浮力浮起后驶离船坞。(g取10 N/kg，海水密度取1.0103 kg/m3)问：航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？图2【答案】满载时排水量：m排70000 t7107 kg，航母满载时受到的浮力：F浮G排m排g7107 kg10 N/kg7108 N。8金属块排开水的体积为2103 m3，求金属块所受浮力F浮的大小。(g9.8 N/kg)【答案】金属块所受的浮力：F浮水gV排1.0103 kg/m39.8 N/kg2103 m319.6 N。9在南极考察中使用的海洋破冰船，针对不同的冰层有不同的破冰方法。其中一种破冰方法是：接触冰面前，船全速航行，船体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎。(海水的密度取1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)当破冰船航行于海面时，它的排水体积约为2700 m3，求船自身的重力。(2)在一次破冰行动中，当船体冲到冰面上时，船的排水体积变为原来的三分之一，船与冰层接触面积为8 m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？【答案】(1)F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2700 m32.7107 N；因为船漂浮，所以GF浮2.7107 N。(2)当船的排水体积变为原来的三分之一时，F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2700 m39106 N，船对冰层的压力：FGF浮2.7107 N9106 N1.8107 N，破冰船对冰层的压强：p2.25106 Pa。类型四平衡法(漂浮或悬浮时F浮G物)10将体积为1000 cm3，质量为600 g的正方体实心木块放入水中，静止时如图3所示，(g9.8 N/kg)求：(1)木块的密度。(2)木块在水中静止时受到的浮力。图3【答案】(1)已知木块的质量：m600 g0.6 kg，体积V1000 cm3103 m3；木块的密度：0.6103 kg/m3。(2)因为木块的密度小于水的密度，所以当木块在水中静止时受到的浮力大小等于木块的重力，即F浮Gmg0.6 kg9.8 N/kg5.88 N。11如图4所示，已知重为10 N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的。求：(g取10 N/kg)(1)木块所受到的浮力大小。(2)木块浸入在水中的体积和木块总体积。(3)若将木块全部浸没在水中，求至少需要施加多大的压力。图4【答案】(1)因为木块漂浮在水面上，所以受到的浮力F浮G木10 N。(2)根据F浮水