2023年人教版初中物理八年级下册重难点专题：浮力的计算

试卷更新日期：2023-06-06 类型：复习试卷

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一、计算题

1. 如图所示，水平桌面上放置一个圆台形容器，它的底面积为30cm² ，不计容器底和侧壁的厚度。容器中盛有水，水面上静止漂浮一个木块，木块排开水的体积为1.0×10^﹣4m³ ，水深为10cm，水和木块的总质量为0.5kg。水的密度为1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg。求：

(1)、木块受到水的浮力。

(2)、容器底部受到水的压力。

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2. 有ρ=0.6 g/cm³、m= 600 g的正方体木块，现用细线系住它并固定在装满水、边长为100 cm的密闭的正方体容器的底部，如图所示。(g=10Nk/g)求：

(1)、木块的体积；

(2)、细线所受到的拉力；

(3)、将细线剪断，等到木块静止时它对正方体容器的压强。

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3. 如图所示，放置在水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器，其物重均为4N，高h=22cm，底面积为S₁=100cm²。甲容器内装有深度h₁=15cm的水，上方悬挂的实心圆柱体A高h₂=10cm、底面积S₂=30cm² ，其物重为3.6N。乙容器内装有密度为ρ=1.8×10³kg/m³的某种液体。现将悬挂的圆柱体A逐渐下移，使其部分浸入水中，细绳的拉力为1.6N。完成下列问题：（圆柱体A不吸水，忽略细绳体积等次要因素。）

(1)、物体浸入水中这部分体积的大小；

(2)、当物体全部浸没于甲容器的水中时，容器底部受到水的压强大小；

(3)、将物体从甲容器取出后，将其擦干，再将它缓慢放入乙容器内（乙容器内液体可添加），为保证液体不会溢出，求乙容器能对水平桌面产生的最大压强。

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4. 水平桌面上有一柱形容器，内有一个重力为G、底面积为S的实心圆柱体A，底部用细线连接一个重力为2G、底面积为S实心圆柱体B，开始向容器中缓慢注水，某时刻如图所示，细线未被拉直，B未与容器底部紧密接触。已知水的密度为ρ₀ ， A的密度为 $\frac{1}{2} ρ_{0}$ ， B的密度为2ρ₀ ，细线的长度为L ，请解答如下问题：

(1)、图中物体A浸入水中的深度；

(2)、在图中画出一直向容器中注水的整个过程中，细线拉力F随容器中水深h变化关系图象。（写出必要的分析过程，细线足够结实，柱形容器足够高）

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5. 如图所示，底面积为100cm²的薄壁圆柱形容器、实心均匀圆柱体B均放置在水平桌面上，实心均匀圆柱体A放置在无水的容器内。当向容器内缓慢注入水后，水对容器底部的压强p_水＝800Pa，相关数据如表所示。容器足够高，忽略圆柱体吸附水等次要因素，求：

	水	A	B
质量/g	500	450	320
密度/（g/cm³）	1		0.8
底面积/cm²		60	50

(1)、容器内水的体积；

(2)、圆柱体静止时A在水中的浮沉状态；

(3)、若再将B竖直缓慢放置于A的上表面，释放并稳定后B不倾倒，静止时水对容器底部的压强。

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6. 我国第三艘航空母舰“福建舰”，于2022年6月17日下水，它是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰，满载排水量为8×10⁴t，最底部距海面的竖直距离约为20m，搭载的将是歼-35隐形战斗机，它的最大时速可达2.1马赫（相当于714.6m/s），重量达3×10⁵N。海水的密度取1.0×10³kg/m³。求：

(1)、“福建舰”满载时受到的浮力F；

(2)、“福建舰”满载时最底部受到海水的压强p；

(3)、一架歼－35隐形战斗机从甲板上弹射起飞后，“福建舰”排开海水的体积的改变量 $Δ V$ 。

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7. 有一柱形盛水容器，底面积为S_容=100cm² ，一个重4N木块A（不吸水，如图乙）放入容器内漂浮且水没有溢出，将一个重4N的物体B放在木块A上，木块A恰好没入水中，容器中水正好达到最高处，如图丙所示。求：

(1)、将物体B放在木块A上后，水对容器底部的压强增加了多少？

(2)、木块A的密度是多少？

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8. 底面积为100cm²薄壁圆柱形容器盛有适量的水，木块A重为12N，体积为2×10^-3m³ ，漂浮在水面上，如图甲所示；现将一体积为250cm³的合金球B放在木块A上方，木块A恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示。求：

(1)、图甲中木块A受到浮力的大小；

(2)、合金球B的密度；

(3)、将合金球B从木块A上取下来，放入容器的水中，当A、B都静止时。水对容器底部的压强比取下合金球B前减小了多少帕？

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9. 如图所示，漂浮在水面上的塑料块质量为240g、体积为400cm³ ，柱形容器的底面积为100cm²且足够深，此时水的深度为16cm。在塑料块下方用细线悬吊一金属块（图中未画出），恰好能使塑料块浸没在水中，金属块没有接触容器且过程中没有水溢出，容器底受到水的压强变化了200Pa，ρ_水＝1.0×10³kg/m³。求：

(1)、放入金属块前，水对容器底部的压强大小；

(2)、放入金属块前，塑料块所受的浮力大小；

(3)、金属块的密度。

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10. 如图所示，水平地面上有一圆柱形容器，容器中有水，一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连，细线受到的拉力为4N，g取10N/kg。求：

(1)、此时物块受到的浮力：

(2)、剪断细线后，物块静止时受到的浮力

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11. 用细线竖直拉着一长方体物块，将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中，物块下降过程中，所受拉力F随下降高度h的变化关系如图所示。求：(g取10N/kg)

(1)、物块的重力；

(2)、物块受到的最大浮力；

(3)、当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强。

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12. 在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入水平桌面上的圆柱形容器中，初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水（水始终未溢出），细线Q的拉力F_Q随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积S_A=S_B=S₀ ， A、B的密度均大于水的密度，细线P、Q不可伸长，细线P的长度是B高度的 $\frac{4}{3}$ 倍，水的密度用ρ_水表示。求：

(1)、t=t₁时，B物体受到水的浮力；

(2)、每秒向容器内注入水的体积；

(3)、当F_Q=1.5F₁时，水对容器底部的压力。

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13. 如图所示，物块A有三分之二的体积浸在烧杯的水中静止时，弹簧测力计的示数F₁=0.5N。已知物块A重为3N，水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg。

(1)、画出如图所示的情境中物块A的受力分析示意图；

(2)、求物块A的体积；

(3)、若将物块A从弹簧测力计上取下放入该烧杯中（水足够多），求物块A静止时所受的浮力大小。

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14. 如图实心正方体，体积1.2×10^-3m³ ，重10N。用细绳吊着浸入盛水的容器中，有三分之一的体积露出水面，此时容器中水面高度为30cm。求：（ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg）

(1)、水对容器底部的压强；

(2)、物体受到的浮力；

(3)、绳子的拉力；

(4)、物体浸没在水中时受的浮力。

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15. 如图所示，甲、乙两轻质薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，容器足够高。两容器底面积S_乙=2S_甲。甲容器内盛有0.3米深的水，乙容器内盛有质量为1.6千克的酒精。（ρ_酒精=0.8×10³千克/米³）

(1)、求酒精的体积V_酒精；

(2)、求水对甲容器底部的压强p_水；

(3)、若乙容器的底面积为1×10²米² ，求乙容器对水平桌面的压强p_乙；

(4)、若将体积相同的A、B两物体分别放入甲、乙两容器的液体中，A物体漂浮，B物体浸没。水对甲容器底部压强增加量是酒精对乙容器底部压强增加量的2倍，求A物体的密度。

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16. 将边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时木块有 $\frac{1}{5}$ 的体积露出水面（如图甲所示）；若将一块放到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中（如图乙所示）。已知ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g=10N/kg。求木块：

(1)、未放石块时木块受到的浮力；

(2)、放上石块后水对木块下表面的压强；

(3)、石块的重力。

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17. 如图所示，小金将一段质量分布均匀的长方体木块放入水中，此时木料竖立漂浮在水面上。已知木块的重力为200N，高度为40cm，底面积为1000cm²。当小金将物体A放在木块上方时，木块露出水面高度为10cm。设木块不吸水，且上表面始终与水面保持水平，求：

(1)、木块单独漂浮时受到的浮力；

(2)、木块单独漂浮时排开水的体积；

(3)、物体A的重力。

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18. 某物理兴趣小组利用弹簧测力计、金属块、细线、纸、笔以及水和煤油等器材，将弹簧测力计改装成一支密度计。具体的做法是：在弹簧测力计下面挂一个大小适度的金属块，分别将金属块浸没在水和煤油中，金属块静止时弹簧测力计示数，如图所示，在弹簧测力计刻度盘上标上密度值。再将金属块分别浸没在不同的校验液体中，重复上述操作，反复校对检验。这样就制成一支能测定液体密度的“密度计”了，（g取10N/kg；ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， ρ_煤油=0.8×10³kg/m³）。请你解决下列问题：

(1)、求该金属块的密度；

(2)、请利用所学过的物理知识，从理论上分析推导出待测液体的密度值和弹簧测力计示数之间的关系式，并判断该物理兴趣小组改装的密度计刻度分布是否均匀？

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19. 用量程足够大的弹簧测力计拉着一个正方体物块，从空中某一高度慢慢放入盛水的容器中，如图甲所示，整个过程中水未溢出，弹簧测力计的示数F随物块下降的高度h变化的图像如图乙所示。水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³。

(1)、正方体物块浸入水中的过程中受到水的最大浮力是多少？

(2)、正方体物块刚好浸没在水中时，其下表面受到水的压强是多少？

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20. 如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL=3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S=200cm² ，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL₁=2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL₂=6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³）求：

(1)、物块A的质量；

(2)、物块B的密度；

(3)、容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。

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21. 小敏在家中进行“鸡蛋悬浮”的实验，根据实验过程解答下列问题：

(1)、水平桌面上放一只薄壁的圆柱形杯子，质量为100g，底面积为50cm² ，杯子对桌面的压强是多少？

(2)、将500mL的水装入杯子中，水对杯底的压强是多少？

(3)、将一颗质量为55g的鸡蛋放入杯中，鸡蛋沉入杯底，杯中液面上升了1cm，鸡蛋所受的浮力是多少？

(4)、在杯子中倒入适量食盐，并搅拌，最终鸡蛋悬浮在水中（如图所示），此时杯中食盐水的密度是多少？

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22. 如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水深为0.5m，容器底面积为0.4m² ，木块的体积为4×10^-3m³ ，木块的密度为0.8×10³kg/m³ ，水的密度为1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg，试求：

(1)、水对容器底部的压强和压力；

(2)、木块受到的浮力；

(3)、若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大。

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23. 将重为6N、长为0.1m的正方体物块轻轻地放入一柱形容器中，使它静止于容器底部（正方体物块的底部与容器底部不密合）。则：

(1)、正方体物块的密度是多少?

(2)、现在向容器里注水，如图所示，当容器中水的深度h=2cm时，此时正方体物块受到的浮力是多大?

(3)、继续向容器中注水，物块对容器底部的力恰好为0时，容器内的水对容器底部的压强是多少?

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24. 小梁想用浮力知识来测量一个塑料圆柱体的密度，他在塑料圆柱体的上表面中央沿竖直方向固定一根带有力传感器的轻质细杆，如图甲所示，他通过细杆将圆柱体竖直匀速向下推入盛有水的柱形容器中。不计细杆的重力，力传感器显示的细杆对圆柱体的作用力F的大小与时间t的关系图像如图乙所示。求：

(1)、塑料圆柱体的质量；

(2)、塑料圆柱体浸没时受到的浮力；

(3)、塑料圆柱体的密度。

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25. 如图所示，体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住，放入水中后，A刚好浸没在水中，细线被拉直。已知A重6N，B受到的浮力为8N，A、B密度之比为3∶5。求：（ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g=10N/kg）

(1)、细线对A的拉力；

(2)、A的密度；

(3)、B对容器底部的压力。

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