2020年春八年级物理下册第十章浮力专题训练四浮力的相关计算分层精炼

专题训练( 四 ) 浮力的相关计算
在安徽中考中,浮力历来是考查的重点。

浮力考查的内容主要包括浮力计算和浮沉条件的判断两部分内容,一般和密度、力、压强等知识综合考查,难度较大,尤其是结合物体的受力分析求解浮力。

类型1 利用称重法与阿基米德原理的计算
1.一物体在空气中称重时,弹簧测力计示数为54 N,浸没在水中时示数为34 N,则该物体的密度是( g取10 N/kg ( B )
A.1.6×103 kg/m3
B.2.7×103 kg/m3
C.5.4×103 kg/m3
D.3.4×103 kg/m3
类型2 阿基米德原理结合漂浮条件的计算
2.( 常州中考 )科考队员在南极惊奇地发现长方体冰山,边缘齐整宛如人工切割,如图所示。

测得长方体冰山露出海面的高度为4 m,冰山在海面下的深度为( ρ冰=0.9×103
kg/m3,ρ海水=1.1×103 kg/m3 )( A )
A.18 m
B.22 m
C.36 m
D.40 m
3.将某一密度为ρ物的实心物块浸没于水中( 水的密度用ρ水表示 ),松开手后发现它向上浮起,最终漂浮于水面上。

( 1 )试论证该实心物块的密度小于水的密度;
( 2 )该物块漂浮时,试求出露出水面部分的体积V露与其总体积V总的比值。

解:( 1 )因松开手后物块向上浮起,所以根据物体浮沉条件可知,F浮>G物
则ρ水gV总>ρ物gV总
所以ρ物<ρ水
( 2 )该物块漂浮时,浮力等于重力F浮=G物
则ρ水gV排=ρ物gV总,即ρ水g( V总-V露 )=ρ物gV总
则
所以=1-
类型3 利用平衡法与阿基米德原理的计算
4.如图为某校校园艺术节时用气球悬挂一幅竖标的情景。

已知气球的体积为8 m3,气球( 含内部所充气体 )、标语及细绳的总质量为9 kg,空气的密度为1.29 kg/m3,g取10 N/kg。

则系于地面拉住标语的细绳的拉力为( C )
A.103.2 N
B.90 N
C.13.2 N
D.193.2 N
5.如图所示,正方体B的边长为10 cm,在它的上面放一个重为2 N的物体A,此时正方体B 恰好没入水中,已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。

求:
( 1 )正方体B受到的浮力的大小;
( 2 )正方体B的密度。

解:( 1 )正方体B浸没在水中,V排=V=( 0.1 m )3=0.001 m3
正方体B受到的浮力的大小
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×0.001 m3×10 N/kg=10 N
( 2 )物体A和正方体B一起处于漂浮状态,则F浮=G A+G B
正方体B的重力G B=F浮-G A=10 N-2 N=8 N
正方体B的质量m B==0.8 kg
正方体B的密度ρB==0.8×103 kg/m3
类型4 浮力和压强的综合计算
6.( 怀化中考 )某容器放在水平桌面上,盛有足量的水,现将体积为1.25×10-4m3、质量为0.4 kg的实心正方体放入水中,正方体不断下沉,直到沉底,如图所示( 已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg )。

求:
( 1 )正方体受到的重力的大小;
( 2 )正方体浸没在水中受到的浮力的大小;
( 3 )容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强。

解:( 1 )正方体受到的重力G=mg=0.4 kg×10 N/kg=4 N
( 2 )正方体浸没在水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-4 m3=1.25 N
( 3 )容器底部对正方体的支持力F支=G-F浮=4 N-1.25 N=2.75 N
正方体对容器底部的压力F=F支=2.75 N
正方体对容器底部的压强p==1.1×103 Pa。