人教版八年级物理下册期末复习计算专题强化含答案 第十章浮力.docx
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人教版八年级物理下册期末复习计算专题强化含答案第十章浮力
人教版物理-八年级下册-第十章-浮力-计算专题-期末巩固练习
一、计算题
1.一个体积是1.0×10﹣3m3的金属球挂在弹簧秤上,若将球浸没在水中,此时弹簧秤的示数是它在空气中称时的
.求:
(1)金属球受到的浮力?
(2)金属球受到的重力?
(3)如果此球是铁制成的,那麽这个铁球是空心的还是实心的?
(ρ铁=7.9×103kg/m3,取g=10N/kg)
2.一均匀的长方体浸没在密度为ρ液的液体中,如图所示。
已知它的底面积为S,上表面所处的深度为h1,下表面所处的深度为h2,请根据浮力产生的原因,推导出此时长方体受到液体浮力的数学表达式。
3.如图所示为某种型号潜水艇,其体积为5×103m3.(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)它在潜入到水下执行任务时所受浮力;
(2)当它潜入到水下200m时,它的一个面积为1.2m2的舱盖所受海水的压强和压力.
4.小梅帮妈妈做饭时,把一个质量为100g的土豆放进盛满水的盆里,有90mL水溢出,则此土豆在水中静止后处于什么状态?
5.一物体浸没在水中,排开水的体积为2×10﹣3米3.求:
此物体受到的浮力F浮。
6.密度是0.6×103kg/m3的木块,体积是0.2m3,当它浮在水面上时,求:
(1)木块的重力;
(2)木块受到的浮力;
(3)木块排开水的体积;
(4)木块露出水面的体积.(g=10N/kg)
7.有一个实心圆柱形物体,用弹簧测力计在空气中称重时,测力计的读数为10N;,当把物体一半体积浸入水中时,测力计的读数为4N。
求:
(1)物体的体积;
(2)物体的密度;
(3)把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时,物体受到的浮力。
8.如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止:
当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示,(g=10N/kg)求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力F浮?
(2)物体的体积V?
(3)物体的密度ρ?
9.我国的“远望六号“测量船完成。
嫦娥二号”卫星等海上测控任务平安回到祖国,如图所示。
“远望六号”测量船满载时排水的质量为26000t,它采用当今航天、航海气象、通信等领域最新技术,“远望号“是中国航天活动的护航使者。
(g=10N/kg,海水的密度取1.0×103kg/m3,光束为3.0x108m/s)
(1)满载时,“远望六号”受到的浮力有多大?
(2)若船底某处的声纳系统探测头距海面的浓度为7.5m,则该处受到海水的压强是多少?
(3)在航天测量时,通过船载雷达发现了目标。
若雷达发出电磁波经2×10-3s收到了回波,则目标距“远望六号”的距离是多少?
10.重10N的物体,挂在弹簧测力计下,将它浸没在水中时弹簧测力计的示数为3N.求:
(1)物体所受的浮力
(2)物体的密度。
(g取10N/kg)
11.如图甲所示,用弹簧秤悬挂一物体,保持静止;当物体浸没在水中静止时弹簧测力计的示数如图乙所示。
(g=10N/kg)求:
(1)物体浸没在水中受到的浮力F浮;
(2)物体的密度ρ。
(3)若用细线悬挂一个体积不变的木球(ρ木=0.5g/cm3)使二者悬浮,如图丙。
则木球的体积多大?
12.体积为5×10-4m3的铁块全部浸没在水中,求它所受浮力大小?
13.小明同学注意到新闻经常说国际原油价格涨至多少美元一桶,又说我国进口每吨原油提高多少元.他不知道原油的单位“桶”和质量常用单位“吨”之间有什么关系.他设法获得原油样品若干,将密度为0.6×103kg/m3、体积为100cm3的木块放入原油中,木块漂浮在油面上,有1/3的体积露出油面.求:
(1)木块受到的浮力.
(2)若每桶油的体积为
m3,1吨原油等于多少桶?
(g取10N/kg)
14.小球浸在水中,排开水的体积为3×10﹣3米3,求小球受到的浮力F浮。
15.如图甲所示,一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数F1=15N;底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F2=7.5N(忽略绳重和附在物体表面上水的重力,g取10N/kg)。
求:
(1)物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)将物体A竖直向上提起,直至其上表面露出水面8cm。
求物体A提起前后,水对容器底压强的变化量。
16.如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为50cm2.弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示.(g=10N/kg)求:
(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小;
(2)花岗岩的密度;
(3)当花岗岩完全离开水面时,由于水对容器底部产生的压力和压强.
答案
一、计算题
1.【答案】解:
(1)铁球浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gv=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
(2)因拉力是重力的
,
所以,F浮=G﹣F=G﹣
G=
G;
G=5F浮=5×10N=50N;
(3)铁球中铁的体积:
v铁=
=
=
≈0.63×10﹣3m3<1.0×10﹣3m3,
所以此球是空心的.
答:
(1)铁球受到的浮力为10N;
(2)铁球受到的重力为50N.
(3)这个铁球是空心的.
【解析】【分析】
(1)根据阿基米德原理求出铁球浸没在水中时受到的浮力;
(2)利用称重法结合弹簧秤的示数变化计算出铁球的重力;
(3)先利用密度公式求出铁球中铁的体积,再与铁球的体积相比较,两者相等说明是实心的,否则是空心的.
2.【答案】F差=F浮=ρ液g(h2﹣h1)S
【解析】【解答】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS得:
长方体上表面受到的压力是:
F1=p1S=ρ液gh1S;长方体下表面受到的压力是:
F2=p2S=ρ液gh2S,长发体侧面受到的液体的合力为零;所以长方体受到液体向上和向下的压力差是:
F差=F2﹣F1=ρ液gh2S﹣ρ液gh1S=ρ液g(h2﹣h1)S。
据浮力的产生原因可知,此时所受的浮力是:
F差=F浮=ρ液g(h2﹣h1)S;
【分析】由液体压强公式p=ρgh及压强公式的变形公式F=pS分析计算即可.
3.【答案】解:
(1)∵潜水艇排开海水的体积等于潜水艇的体积V=5×103m3,
∴潜水艇受到的浮力:
F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3=5×107N
(2)海水对潜水艇外壳的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa,
海水对该观测孔的压力:
由p=
得,F=pS=2×106Pa×1.2m2=2.4×106N
答:
(1)潜水艇受到的浮力是5×107N;
(2)海水对潜水艇的压强约是2×106Pa,海水对舱盖的压力约是2.4×106N.
【解析】【分析】
(1)潜水艇完全浸没时排开海水的体积等于物体体积,根据F浮=ρ液gV排就可以计算出它受到的浮力.
(2)知道潜水艇下潜的深度,根据P=ρgh可以求出海水对潜水艇外壳的压强,由公式F=PS可以求出海水对观测孔的压力.
4.【答案】沉底
【解析】【解答】根据题意,m=100×10﹣3kg=0.1kg.G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
根据阿基米德原理,∴F浮=G排=m排g=ρ水V排g=90×10﹣6m3×10N/kg×1.0×103kg/m3=0.9N
根据物体浮沉条件,浮力小于重力物体下沉直至沉底,在下沉的过程中排开液体的体积不变,因此浮力不变。
【分析】结合物体浮沉情况、阿基米德原理判断物体浮沉的状态。
5.【答案】解:
物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3m3=19.6N。
答:
物体受到的浮力为19.6N
【解析】【分析】利用F浮=ρ水gV排求得物体受到的浮力.
6.【答案】解:
(1)由ρ=
得木块质量:
m=ρV=0.6×103kg/m3×0.2m3=120kg,
木块的重力:
G木=mg=120kg×10N/kg=1200N;
(2)因为木块漂浮,
所以F浮=G木=1200N;
(3)由F浮=ρgV排得木块排开水的体积:
V排=
=0.12m3;
(4)V露=V﹣V排=0.2m3﹣0.12m3=0.08m3
答:
(1)木块的重力是1200N;
(2)木块受到的浮力是1200N;
(3)木块排开水的体积是0.12m3;
(4)木块露出水面的体积是0.08m3.
【解析】【分析】
(1)已知木块的密度和体积,根据m=ρV求出木块质量,再根据G=mg即可求出木块的重力;
(2)因木块浮在水面上,根据物体的漂浮条件求出木块受到的浮力;
(3)已知木块受到的浮力,根据F浮=ρgV排求出木块排开水的体积;
(4)木块露出水面的体积等于木块的体积减去木块排开水的体积.
7.【答案】
(1)由题知,当把物体一半体积浸入水中时,物体受到的浮力:
F浮=G﹣F′=10N﹣4N=6N,由F浮=ρgV排可得,物体排开水的体积:
V排=
=
=6×10﹣4m3,则物体的体积:
V=2V排=2×6×10﹣4m3=1.2×10﹣3m3;
(2)由G=mg=ρVg可得,物体的密度:
ρ=
=
≈0.83×103kg/m3,
(3)因ρ<ρ水,所以,把物体从弹簧测力计上取下投入水中静止时物体漂浮,此时受到的浮力:
F浮′=G=10N。
【解析】【分析】
(1)利用称重法F浮=G﹣F求得物体受到的浮力;再由F浮=ρgV排可得物体排开水的体积,据此求得物体的体积.
(2)由G=mg=ρVg可得物体的密度.
(3)利用物体的浮沉条件判断浮力大小.
8.【答案】
(1)物体受到的浮力:
F浮=G﹣F′=6N﹣4N=2N;
(2)因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=ρ水gV排可得,物体的体积:
V=V排=
=
=2×10﹣4m3,
(3)物体的质量:
m=
=
=0.6kg,
则物体的密度:
=
=
【解析】【分析】
(1)利用F浮=G﹣F求得物体受到的浮力.
(2)由F浮=ρ水gV排可得物体的体积(物体浸没).
(3)结合重力计算公式及密度计算公式求得物体的密度.
9.【答案】
(1)解:
满载时,“远望六号”受到的浮力为:
F浮=G排=mg=26000×103kg×10N/kg=2.6×108N
(2)解:
该处受到海水的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7.5m=7.5×104Pa
(3)解:
目标与“远望六号”的距离为:
s=
vt=
×3.0×108m/s×2×10-3s=3×105m
【解析】【分析】
(1)由题可知,满载时排水量为26000t,由公式F浮=G排=mg可算得满载时受到的浮力。
(2)由公式p=ρgh可算出该处受到海水的压强。
(3)由公式s=
vt可算出目标距“远望六号”的距离。
10.【答案】
(1)解:
由称重法可得,物体所受的浮力:
F浮=G﹣F=10N﹣3N=7N
答:
物体所受的浮力为7N
(2)解:
物体浸没在水中,根据F浮=ρ水gV排得物体的体积:
V=V排=
=
=7×10﹣4m3,
由G=mg=ρVg可得,物体的密度:
ρ=
=
≈1.4×103kg/m3
答:
物体的密度为1.4×103kg/m3
【解析】【分析】
(1)利用称重法F浮=G-F计算浮力;
(2)物体浸没时根据阿基米德原理计算出物体的体积,则根据G=mg=ρVg即可物体的密度。
11.【答案】
(1)解:
由甲图可知,物体的重力G=6N,浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=4N,
物体浸没在水中受到的浮力:
F浮=G-F′=6N-4N=2N
答:
物体浸没在水中受到的浮力为2N
(2)解:
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,由F浮=ρ水gV排可得,物体的体积:
V=V排=
=
=2×10-4m3,
由G=mg可得,物体的质量:
m=
=0.6kg,
则物体的密度:
ρ=
=
=3×103kg/m3
答:
物体的密度为3×103kg/m3
(3)解:
把木球和物体看做整体,受到竖直向上的两者的浮力和竖直向下两者的重力,
由力的平衡条件可得:
F浮+F浮′=G+G木,
把F浮=ρgV排和G=mg=ρVg代入可得:
F浮+ρ水gV=G+ρ木Vg,
则木球的体积:
V=
=
=8×10-4m3
答:
木球的体积为8×10-4m3
【解析】【分析】
(1)根据称重法F浮=G-F示求受到的浮力;
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排求出物体排开水的体积,再根据G=mg求出物体的质量,根据ρ=
求出物体的密度;
(3)利用“整体法”对物体进行受力分析,根据力的平衡条件得出等式,把F浮=ρgV排和G=mg=ρVg代入等式即可求出木球的体积.
12.【答案】解:
铁块所受的浮力为F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=5N。
【解析】【分析】根据液体的密度和排开的液体的体积计算物体受到的浮力的大小.
13.【答案】解:
(1)∵木块漂浮,
∴木块受到的浮力:
F浮=G木=ρ木gV=0.6×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=0.6N;
(2)木块排开原油的体积:
V排=
×100cm3=
cm3=
×10﹣6m3,
∵F浮=ρ原油gV排,
∴ρ油=
=0.9×103kg/m3;
每桶原油的质量:
m=ρ原油V桶=0.9×103kg/m3×
m3=150kg,
1吨原油等于多少桶:
n=
≈6.67.
答:
(1)木块受到的浮力为0.6N;
(2)1吨原油等于6.67桶.
【解析】【分析】
(1)知道木块的体积和密度,利用密度公式和重力公式求木块受到的重力,再利用漂浮条件求木块受到的浮力;
(2)知道木块受到的浮力,求出排开原油的体积,利用阿基米德原理F浮=ρ原油v排g求原油的密度;知道桶的容积,利用密度公式求一桶原油的质量;再求1吨原油等于多少桶.
14.【答案】解:
∵V排=3×10−3m3,
∴物体受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×3×10−3m3×9.8N/kg=29.4N
【解析】【分析】结合题意,利用阿基米德原理F浮=ρ水V排g求得物体受到的浮力.
15.【答案】
(1)解:
根据称重法测量浮力的原理,得浮力为:
(2)解:
根据
,计算物体的体积为:
根据
得物体的密度为:
(3)解:
物体的高度为:
所以其上表面露出水面8cm时,物体仍有部分浸在水中;
露出水面部分等于水面下降的体积:
水面下降的高度为:
变化的压强为:
【解析】【分析】
(1)利用称重法F浮=G-F示计算物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)根据F浮=ρgV排可求物体的体积,然后利用G=mg求出物体的质量,再利用ρ=
计算物体A的密度;
(3)利用V=Sh求出物体的高度,进而可求物体A竖直向上移动8cm后露出水面的高度,求出物体排开水的体积的减少量,进而可求水面下降的高度,再利用液体压强公式计算水对容器底压强的变化量.
16.【答案】
(1)解:
由图乙知,花岗岩露出水面后弹簧测力计的示数为其重力G=F2=3.50N,花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F1=2.25N,则花岗岩在未露出水面前所受水的浮力大小:
F浮=G-F1=3.50N-2.25N=1.25N
(2)解:
由F浮=ρ水gV排可得花岗岩的体积:
花岗岩的质量
则花岗岩的密度:
(3)解:
因为正方体花岗岩的体积V=L3=1.25×10-4m3,所以正方体花岗岩的边长L=0.05m=5cm,由图乙可知,花岗岩即将露出水面时,下底距容器底部的距离为h′=10cm,
此时水的深度h=L+h′=5cm+10cm=15cm,
花岗岩露出水面前,水和花岗岩的总体积:
V总=Sh=50cm2×15cm=750cm3=7.5×10-4m3,
水的体积:
V水=V总-V=7.5×10-4m3-1.25×10-4m3=6.25×10-4m3,
因为是圆柱形容器,所以,当花岗岩完全离开水面时,水对容器底的压力:
F=G水=m水g=ρ水V水g=1×103kg/m3×6.25×10-4m3×10N/kg=6.25N,
水对容器底的压强:
1250Pa。
【解析】【分析】
(1)由图乙可知,花岗岩露出水面重力等于拉力;花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F1,利用F浮=G-F1求花岗岩在未露出水面前所受水的浮力;
(2)利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ水gV排求排开水的体积,利用密度公式求花岗岩的密度;
(3)由图乙可知,花岗岩下底距容器底部的距离最大距离,刚好露出水面水深等于花岗岩的边长加上该深度;当花岗岩露出水面前,水和花岗岩的总体积可以利用V=Sh求解,减去花岗岩的体积可得水的体积,因为是圆柱形容器,水对容器底的压力等于水的重力,再利用p=
求水对容器底的压强.
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