2024教科版八年级物理下册专项训练：浮力计算（含答案）

专题训练4浮力计算

【解题技巧】

方法公式适用条件补充说明

适用于知若物体上表面露

压力F*=F向上—

道压力的出液面，F向下=

差法F向下

题目。，贝”尸浮=尸向上

根据重力G可以

求质量:加物=£；

适用于知g

道物重和根据浮力可以求

称弹簧测力体积：％；=v排=

重尸浮=。一F计的示数

法时.探究P液g'

实验中用根据密度公式

得较多

p=g■可计算物

体密度

漂浮和悬浮

时,G=〃2g=

F浮=〃2排g，

可得m=适用于知道排开

F浮=6排=

m•即漂浮液体重力或质量

〃晞g

时物体的质时

公量等于它排

式开液体的质

法量

当物体部分

浸入液体时.

适用于知道液体

V排＜V物；当F浮=p液

密度和能知道排

物体浸没在武

开液体的体积时

液体中时.

%=匕%

物体漂浮在水面

时，G=F浮，即

p物Vg=。水且1^排，

平适用于漂则p物=詈p水•

v物

衡%=3浮和悬浮

推论：物体漂浮

法的物体

在水面，V排是

V物的几分之几，

。物就是0水的几

分之几

针对训练

类型■一压力差法

1.一个正方体铁块在水下某深度时，上底面受到15N的压力，下底面受到20N

的压力，则此时铁块受到的浮力是N；当铁块下沉到某位置时，上底

面受到的压力增大至20N时，下底面受到的压力是N.

2.木桩打到水里的泥中时，受到水的浮力是N.

类型■二称重法

3.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面，浸没到如图所示圆柱形容器的水中，

此时弹簧测力计的示数为6N,已知容器底面积为100cm)(p水=1.0X103

kg/m3,g取10N/kg)求:

⑴物体受到的浮力；

(2)物体的密度；

(3)物体浸没在水中后，容器对水平桌面增大的压强.

第3题图

类型■三公式法

4.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗.他先将一个重为10N的空桶

漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面.(不考

虑捞出过程中带出的水，P水=1.OXIO，kg/W)

⑴空桶漂浮在水面时所受浮力大小；

⑵鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会

(填“上升”“下降”或“不变”).若此时桶排开水的体积为6.OXI。-'n?,求

桶内鹅卵石的质量.

第4题图

类型■四平衡法

5.如图甲所示，一长方体木块质量为0.12kg,高为4.0cm；将木块平稳地放

在水面上，静止时木块露出水面的高度为2.0cm,如图乙所示，利用金属块和

细线，使木块浸没水中且保持静止状态.已知水的密度P水=1.0X103kg/n?,g

取10N/kg,求：

⑴木块的密度P木;

(2)细线对木块的拉力F.

第5题图

类型■五判断浮沉情况后，根据漂浮或悬浮F浮=G,下沉物体据阿基米德公式

法：F-G排=P液gV排求浮力

6.[2024•重庆]如图所示是某型号水下机器人.该机器人可以通过三种方式控

制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为4X10—3nf；第二种是

利用推进器提供竖直向上的推力F推，F推可以在0〜30N之间调节；第三种是在

机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为0.4kg,体积均为1X1CT

3m3.已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮块时，机器人的总体

积为L2X10Tm3（体积不变，含机械臂）.

⑴求150m深处水的压强；

⑵求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，F推的大小；

⑶深处水底有一物体（未与水底紧密接触），其密度均匀且为2.5X103kg/m3,

体积为4X1（）TnA需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞

顺利进行，机器人下水前需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案，在F推调到

30N的情况下，还需如何利用另外两种方式实现上浮，请通过计算给出一种合

理方案.

第6题图

答案

【解题技巧】

方法公式适用条件补充说明

适用于知若物体上表面露

压力F;=F向上一

道压力的出液面，F向下=

差法F向下

题目0,则尸浮=尸向上

根据重力G可以

求质量:〃?物——;

适用于知g

道物重和根据浮力可以求

称弹簧测力体积：V物=匕事=

重C=G—F计的示数F浮，

法时.探究p液

实验中用根据密度公式

得较多p=g"可计算物

体密度

漂浮和悬浮

时，G=,〃g=

F*=)n»g，

可得m=适用于知道排开

F浮=G排=

〃稀.即漂浮液体重力或质量

"稀g

时物体的质时

公量等于它排

式开液体的质

法量

当物体部分

浸入液体时，

适用于知道液体

V#〈口；当F浮=p液

密度和能知道排

物体浸没在,'V

开液体的体积时

液体中时，

V#=vft

物体漂浮在水面

时，G=F浮，即

p物匕4=p水gV排,

则P物=江。水・

平适用于漂

y物

衡F浮=G物体浮和悬浮

推论：物体漂浮

法的物体

在水面，V排是

V物的几分之几，

P物就是P水的几

分之几

针对训练

类型■一压力差法

1.一个正方体铁块在水下某深度时，上底面受到15N的压力，下底面受到20N

的压力，则此时铁块受到的浮力是3N；当铁块下沉到某位置时，上底面受到的

压力增大至20N时，下底面受到的压力是25N.

2.木桩打到水里的泥中时，受到水的浮力是QN.

类型■二称重法

3.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面，浸没到如图所示圆柱形容器的水中，

此时弹簧测力计的示数为6N,已知容器底面积为100cm)(p水=1.0X103

kg/m3,g取10N/kg)求:

⑴物体受到的浮力；

(2)物体的密度；

(3)物体浸没在水中后，容器对水平桌面增大的压强.

第3题图

解：(1)由图知，物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示=6N,

物体受到的浮力：

F浮=G—F示=8N-6N=2N；

(2)物体的质量：=03kg,

g10N/kg

由F浮=P*V#g得排开水的体积：

F浮2N_

=43

V排=一„„3―■3―3„—.T2X10m，

P水g1.0X10kg/m'XION/kg

因为物体浸没在水中，所以物体的体积：V=V排=2X10-4

S33

物体密度：P=^=9y^3=4X10kg/m；

V2X10m

⑶物体浸没在水中后（未沉底），则容器对水平桌面增大的压力等于物体重力减

去弹簧测力计的拉力，即AF=G—F示=8N-6N=2N,

AF2N

容器对水平桌面增大的压强：Ap=^=.,=200Pa.

S100X104m

类型■三公式法

4.小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗.他先将一个重为10N的空桶

漂浮在水面上，然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内，桶仍漂浮在水面.（不考

虑捞出过程中带出的水，P水=1.OXIO，kg/W）

⑴空桶漂浮在水面时所受浮力大小；

⑵鹅卵石捞出放置在桶内时，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会

（填“上升”“下降”或“不变”）.若此时桶排开水的体积为6.0X107nA求

桶内鹅卵石的质量.

第4题图

解：（1）空桶漂浮在水面上，所以浮力等于重力，即F浮=6桶=102

⑵鹅卵石捞出前沉底，浮力小于重力，即F浮1<G,将鹅卵石捞出放置在桶内时，

鹅卵石与小桶都处于漂浮状态，此时鹅卵石的浮力等于重力，即F浮2=G,所以

F浮1<F浮2,即鹅卵石捞出放置在桶内时鹅卵石的浮力变大，根据F浮=「液目丫排

知排开水的体积变大，水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会上升；鹅卵石捞

出放置在桶内时的浮力为：F浮'=「水8丫排'=1.0X103kg/m3X10N/kgX6.0

3

X10Tm=60N,

桶内鹅卵石的重力为G；H=F浮'一G桶=60N-10N=50N,

鹅卵石的质量为m有=*=]0=5kg.

g10N/kg

类型■四平衡法

5.如图甲所示，一长方体木块质量为0.12kg,高为4.0cm；将木块平稳地放

在水面上，静止时木块露出水面的高度为2.0cm,如图乙所示，利用金属块和

细线，使木块浸没水中且保持静止状态.已知水的密度P水=1.0X103kg/m：g

取10N/kg,求：

(1)木块的密度P木;

(2)细线对木块的拉力F.

第5题图

解：(1)因木块漂浮，所以，受到的浮力和自身的重力相等，即F浮=G木,

由F浮二P水且丫排和F浮=6木=111木g=P木V木g可得：P水gV排=「木丫木g，

由题意可知，木块排开水的体积丫排=权木，

则木块的密度：

V排P水P水LOXlO-kg/n?3,/3

P木一v—o—o—0.5X10kg/m；

V木ZZ

(2)由F浮=P水gV排可得，木块完全浸没时受到的浮力F浮'=2F浮=2G木，因物

体在水中静止时处于平衡状态，受到竖直向上的浮力、竖直向下的拉力和木块

的重力，由力的平衡条件可得F浮'=G木+F,

则细线对木块的拉力：

F=F浮'—G木=2m木g—m木g=m木g=0.12kgX10N/kg=l.2N.

类型■五判断浮沉情况后，根据漂浮或悬浮F浮=G,下沉物体据阿基米德公式

法：F—G排=P液gV排求浮力

6.[2024•重庆]如图所示是某型号水下机器人.该机器人可以通过三种方式控

制浮沉，第一种是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为4X1CTnf；第二种是

利用推进器提供竖直向上的推力F推，F推可以在0〜30N之间调节；第三种是在

机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为0.4kg,体积均为1X1(F

3m3.已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮块时，机器人的总体

积为L2X10Tm3(体积不变，含机械臂).

⑴求150m深处水的压强；

⑵求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时，F推的大小；

(3)深处水底有一物体(未与水底紧