2024苏科版物理八年级下学期--专项素养综合全练(五)浮力的有关计算（有解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2024苏科版物理八年级下学期 专项素养综合全练(五) 浮力的有关计算 1.(2023安徽蒙城期末)探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验情形如图所示,其中所用金属块a和塑料块b的密度不同,但重力均为1.6 N。下列分析正确的是 (　　) A.金属块a浸没在水中,受到浮力的大小必为0.3 N B.利用甲、乙可以得出结论:同一物体浸入水中深度越深,所受浮力越大 C.利用乙、丙可以得出结论:在同种液体中,物体密度越大,所受浮力越大 D.利用丙、丁可以初步得出结论:同一物体浸没在密度越大的液体中所受浮力越大 2.【学科素养·科学思维】如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10 cm,弹簧没有发生形变时的长度为10 cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24 cm。(g=10 N/kg)求: (1)物体受到水的浮力。 (2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。 3. 【国防教育】2021年中俄开展了海上联合军演,展示了先进的海军装备,中国的导弹驱逐舰“南昌”舰排水量约为12 000 t。(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g=10 N/kg)试求: (1)该舰所受到海水的浮力; (2)若该舰从长江口驶入大海,其浸入海水中的体积;(结果保留一位小数) (3)该舰的某系统在海面下6 m深处,该系统受到海水的压强。 4. (2022湖南永州零陵期末)一木块的质量为0.2 kg,体积为500 cm3。如图所示,烧杯底部固定一滑轮,内盛有适量的某种液体,用细线将木块与弹簧测力计相连,木块浸没并静止时弹簧测力计的示数为2.5 N,液体的深度为20 cm。(不计摩擦,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求: (1)木块浸没时所受的浮力; (2)液体的密度; (3)液体对烧杯底部的压强。 5. (2021湖北黄石西塞山期末)如图所示,水平桌面上有一个底面积为S=100 cm2的盛有水的圆柱形容器,将用相同材料制成的空心球和实心球用细线系住放入容器中,它们刚好悬浮于水中,此时水深20 cm,实心球和空心球的质量均为200 g。现将细线剪断,空心球上浮,至静止时露出水面的体积为150 cm3。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求: (1)两个球在水中悬浮时受到的总浮力; (2)空心球漂浮后,容器底部受到的水的压强; (3)空心球空心部分的体积。 答案全解全析 1.D　金属块a浸没在水中,受到的浮力为F浮=1.6 N-1 N=0.6 N,A错误;金属块a在甲中受到的浮力F浮甲=1.6 N-1.3 N=0.3 N,利用甲、乙可以得出同一物体浸入水中排开液体体积越大,所受浮力越大的结论,B错误;a和b的体积不同,没有控制变量,C错误;根据F浮=G-F拉知塑料块b在水中受到的浮力大,水的密度大于酒精的,故可得出该结论,故D正确。 2.解析　(1)物体浸没在水中,V排=V物=(0.1 m)3=1×10-3 m3,物体受到水的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N;(2)由图甲知,当物体上表面与液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为h=24 cm,弹簧伸长的长度ΔL=24 cm-10 cm-10 cm=4 cm,由图乙知,此时弹簧对物体的拉力为F拉=4 N,物体的重力G物=F浮-F拉=10 N-4 N=6 N,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,L弹簧=10 cm,此时物体受的浮力F浮'=G物=6 N,由F浮=ρ液gV排可得,物体排开水的体积V排'===6×10-4 m3,物体浸入水中的深度h浸===0.06 m;此时水的深度h'=L弹簧+h浸=0.1 m+0.06 m=0.16 m;放水前后水对容器底部压强的变化量Δp=p-p'=ρ水g(h-h')=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.24 m-0.16 m)=800 Pa。 3.解析　(1)该驱逐舰的排水量约为m排=12 000 t=1.2×107 kg,驱逐舰排开水的重力G排=m排g=1.2×107 kg×10 N/kg=1.2×108 N,该驱逐舰受到的浮力F浮=G排=1.2×108 N;(2)该驱逐舰从 ... ...