2021年人教版物理中考专题训练 浮力的计算

专题1浮力的计算

探究一浮力的计算

［例1］如图甲所示，弹簧测力计示数为4.5N,如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为

2N。则小球受到的浮力为N,小球的体积为n?。剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到

的浮力为N。(g取10N/kg)

图甲图乙

◎跟踪训练

1.用弹簧测力计竖直挂一空心铁球，当铁球露出水面2/3体积时，弹簧测力计示数为4N;当铁球

浸入水中1/2体积时，弹簧测力计示数为1N,取下该铁球放入水中，铁球静止时受到的浮力是

()

A.18NB.14NC.8ND.10N

2.在一次抗洪救灾行动中，一名质量为60kg的武警战士登上一艘自重为540kg的冲锋舟准

备抢险救灾，此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为r^,若满载时排开水的

体积为1.2m3,最多还能装载质量为kg的人和物资。(P.1.0X103kg/m3)

探究二利用浮力计算密度

【例21有一金属球，在空气中称量时，弹簧测力计的示数为14.7N,浸没在水中称量时,

弹簧测力计的示数为4.9N。求金属球的密度。

◎跟踪训练

3.有一重为2N的金属圆筒，口朝上放入水中时有1/3的体积露出水面，如果在筒中倒入5

X10-5m3的某种液体后，圆筒有1/5体积露出水面，则筒内液体的密度是（）

A.1.2X103kg/m3B.1.0X103kg/m3

C.2.0X103kg/m3D.0.8X103kg/m3

4.兴趣小组的同学将一立方体木块放入水中，有2/5的体积露出水面，则木块的密度是

kg/m3»（水的密度为1.0X103kg/m3）

5.在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N,浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为3N,求

该石块的密度。（g取10N/kg）

6.边长为10cm的立方体木块，浮在油和水的分界面上，它浸在水里的深度为5cm,其余部

分浸没在油里，若水深20cm,油深10cm。求：木块受到的浮力及木块的密度（P池=0.6X

103kg/m3,g取10N/kg）o

探究三浮力、压强的综合计算

【例3】墨西哥湾的海底石油开采平台曾发生火灾，泄漏的石油造成石油公司和科学家对泄

露量发生争论。小明认为应先测量石油密度才能估算，他设计了如图所示的装置。在杯子内

盛有适量石油，放入一个质量是5.6X10-3kg,边长是2cm的正方体物块，有3/4的体积浸

没在石油中，此时石油深度为0.1m。（g=10N/kg）

（1）石油的密度为多少？（保留两位小数）

（2）石油对杯底的压强是多少？

◎跟踪训练

7.某潜水艇的总体积为2.0X103m3、质量为1.5X103t。当其漂浮在水面上时，受到的浮力是

N；若要潜入水中，至少应在水箱内加入N的水；当其潜入水下50m深

处时，受到水的压强是Pa,（已知P海水=1.03X103kg/m3,g取:LON/kg）

8.将底面积S=3X10-3m2,高h=0.1m的铝制圆柱体，轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底

部，如图（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深hi=0.05m（已知P,=2.7义

103kg/m3,P*=1.0X103kg/m3,g10N/kg)»求:

（1）水对圆柱体底部的压强pi；

（2）圆柱体受到的浮力F浮；

（3）圆柱体对水槽底部的压强p2。

专题1浮力的计算

探究一浮力的计算

【例11如图甲所示，弹簧测力计示数为4.5N,如图乙所示，小球一半浸在水中，测力计示数为

2N。则小球受到的浮力为N,小球的体积为m3。剪断悬吊小球的细线，小球在水中稳定时受到

的浮力为N。(g取10N/kg)

【答案】2.55X10-44.5

◎跟踪训练

1.用弹簧测力计竖直挂一空心铁球，当铁球露出水面2/3体积时，弹簧测力计示数为4N;当铁球

浸入水中1/2体积时，弹簧测力计示数为1N,取下该铁球放入水中，铁球静止时受到的浮力是

(D)

A.18NB.14NC.8ND.10N

2.在一次抗洪救灾行动中，一名质量为60kg的武警战士登上一艘自重为540kg的冲锋舟准

备抢险救灾，此时漂浮在水面上的冲锋舟排开水的体积为西m3,若满载时排开水的体积为

1.2m3,最多还能装载质量为加2kg的人和物资。(P*=1.0X103kg/m3)

探究二利用浮力计算密度

［例2］有一金属球，在空气中称量时，弹簧测力计的示数为14.7N,浸没在水中称量时，

弹簧测力计的示数为4.9No求金属球的密度。

解:金属球所受的浮力F；产G-F板=14.7N-4.9N=9.8N。由阿基米德原理F:产P木gV排得V件=

F淳九8、=£=11.7N

P**'•心n.\"=10-3m3o金属球的质量g9.8\M

=1.5kg,由于金属球沉没在水中，所以金属球的体积V=V排=10-3m3,金属球的密度p现=

ni1.5kg

11：＞m；=1.5X103kg/m3,

◎跟踪训练

3.有一重为2N的金属圆筒，口朝上放入水中时有1/3的体积露出水面，如果在筒中倒入5

Xl（y5m3的某种液体后，圆筒有1/5体积露出水面，则筒内液体的密度是（D）

A.1.2X103kg/m3B.1.0X103kg/m3

C.2.0X103kg/m3D.0.8X103kg/m3

4.兴趣小组的同学将一立方体木块放入水中，有2/5的体积露出水面，则木块的密度是0.6X

mg/m3o（水的密度为1.0X：103kg/m3）

5.在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N,浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为3N,求

该石块的密度。（g取10N/kg）

解：石块所受到水的浮力：F浮=G-F示=5N-3N=2N：因石块浸没在水中，故石块体积等于排开

上___________________________

水的体积：v=v；t="'=1-0xI'*3kgm3\1"\尿=2*10%）3,由G=mg可得，石块

G5N_0.5kg

的质量：#山\依0.5kg,石块的密度：P=V5】=2.5X

103kg/m3o

6.边长为10cm的立方体木块，浮在油和水的分界面上，它浸在水里的深度为5cm,其余部

分浸没在油里，若水深20cm,油深10cm。求：木块受到的浮力及木块的密度（P池=0.6X

103kg/m3,g取10N/kg）o

解：根据题意可知，立方体木块浸在油中和水中的体积是相同的，都是木块体积的一半，V

w=l/2V木=1/2X（10cm）3=500cm3=5X10-4m3,木块在水中受到的浮力：F苏=P水gV»=1X

334333

10kg/mX10N/kgX5X10m=5N,木块在油中受到的浮力：F油=P油gVw=0.6X10kg/mX

10N/kgX5X10-4m3=3N,所以木块受到的液体总的浮力：F=F木+F汕=5N+3N=8N,由图可知木

块在液体中处于悬浮状态，所以木块的重力等于浮力，为8N,木块的体积V=0.001m3,所

mSL-8\=

==33

以木块的密度：「一歹一心10N/kgX0.001m800kg/mo

答：木块受到的浮力8N,木块的密度是800kg/m3。

探究三浮力、压强的综合计算

【例3】墨西哥湾的海底石油开采平台曾发生火灾，泄漏的石油造成石油公司和科学家对泄

露量发生争论。小明认为应先测量石油密度才能估算，他设计了如图所示的装置。在杯子内

盛有适量石油，放入一个质量是5.6Xl(r3kg,边长是2cm的正方体物块，有3/4的体积浸

没在石油中，此时石油深度为0.1m。(g=10N/kg)

(2)石油对杯底的压强是多少？

解：(1)排开的石油的体积V汕=3/4V物=3/4X(0.02m户=6*10~3,木块受到的浮力F浮

_5.6X1OTN.

=G=mg=5.6X103kgX10N/kg=5.6X10-2N,石油的密度P*'''16'1?'1X=0.93

X103kg/m3；

(2)杯底受到的压强p=Pgh=0.93X103kg/m3XlON/kgX0.1m=930Pa»

◎跟踪训练

7.某潜水艇的总体积为2.0X103m3、质量为i.5X103t。当其漂浮在水面上时，受到的浮力是

1.5X10^：若要潜入水中，至少应在水箱内加入5.6X106N的水:当其潜入水下50m深处

时，受到水的压强是5.15X105pa。(已知p海水=1.03Xl()3kg/m3,g取10N/kg)

8.将底面积S=3Xl(y3m2,高h=0.1m的铝制圆柱体，轻轻地放入水槽中，使它静止于水槽底

部，如图(圆柱体的底部与水槽的底部不密合)，此时槽中水深hi=0Q5m(已知P铝=2.7X

103kg/m3,P*=1.0X103kg/m3,glON/kg),求：

(1)水对圆柱体底部的压强Pi；

(2)圆柱体受到的浮力F浮；

(3)圆柱体对水槽底部的压强P2。

33

解：(1)水的深度hl=0.05m,则水对圆柱体底部的压强：pi=Pghi=1.0X10kg/mX10N/kg

XOQ5m=500Pa；

(2)由图可知，圆柱体浸在水中的体积：V#=Shi=3X10-3m2x0.05m=L5X10-4m3,根据阿

基米德原理可得，圆柱