《2020年春八年级物理全册 第九章 浮力专题训练（二）浮力的相关计算分层精炼 （新版）沪科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年春八年级物理全册 第九章 浮力专题训练（二）浮力的相关计算分层精炼 （新版）沪科版（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题训练( 二 )浮力的相关计算在历年中考中,浮力都是考查的重点。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,一般与密度、力、压强等知识综合在一起考查,难度较大,尤其是结合物体的受力分析求解浮力。类型1利用阿基米德原理求解浮力1.如图所示,质量为20 g的蜡块,在盛水的烧杯中静止,此时它所受浮力为0.2N( 蜡=0.9103 kg/m3,水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg )。逐渐向烧杯中加入密度为1.1103 kg/m3的盐水,整个过程中没有液体溢出,蜡块排开液体的体积变小( 选填“变大”“变小”或“不变” )。2.如图甲,一个质量为270 g的铝块悬挂在弹簧测力
2、计的挂钩上,铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体,弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙( g取10 N/kg,铝=2.7103 kg/m3 )。求:( 1 )铝块浸没时所受的浮力;( 2 )液体的密度。解:( 1 )m=270 g=0.27 kg,G=mg=0.27 kg10 N/kg=2.7 NF浮=G-F=2.7 N-1.5 N=1.2 N( 2 )铝块浸没液体时,V排=V=10-4 m3受到液体的浮力F浮=液gV排,即1.2 N=液10 N/kg10-4 m3解得液=1.2103 kg/m3类型2浮沉条件3.如图,将物体A放入水中时悬浮,将物体B放入水中时有一半的体
3、积露出水面,将物体A置于物体B上再放入水中时,物体B有三分之一的体积露出水面( 水=1.0103 kg/m3 )。求:( 1 )物体B的密度B;( 2 )物体A的体积和物体B的体积之比。解:( 1 )物体B在水中处于漂浮状态且有一半的体积露出水面,根据漂浮条件可知F浮B=GB根据F浮=液gV排和G=mg=Vg,可得水gVB排=BgVB即水gVB=BgVB所以B=水=1.0103 kg/m3=0.5103 kg/m3( 2 )由于物体A在水中悬浮,则A=水=1.0103 kg/m3将物体A置于物体B上再放入水中时,A、B处于悬浮状态且物体B有三分之一的体积露出水面,根据漂浮条件可知,F浮=GA+
4、GB根据F浮=液gV排和G=mg=Vg,可得水gV排=AgVA+BgVB即水gVB=AgVA+BgVB,所以4.如图所示,A、B两物体用细线相连浸没水中,两物体恰好悬浮。细线的质量、体积忽略不计。已知物体A的体积为1000 cm3,物体B的体积为100 cm3,物体B的质量为0.5 kg,g取10 N/kg。求: ( 1 )物体B受到的浮力;( 2 )细线对物体B的拉力;( 3 )物体A受到的重力;( 4 )细线剪断后,物体A静止时,浸入水中的体积。解:( 1 )物体B浸没在水中,则物体B受到的浮力F浮B=水gV排B=1.0103 kg/m310 N/kg10010-6 m3=1 N( 2 )
5、物体B的重力GB=mBg=0.5 kg10 N/kg=5 N细线对物体B的拉力F拉B=GB-F浮B=5 N-1 N=4 N( 3 )因为物体间力的作用是相互的,所以细线对物体B的拉力和B对细线的拉力大小相等,即F拉A=F拉B=4 N物体A浸没在水中时受到的浮力F浮A=水gV排A=1.0103 kg/m310 N/kg100010-6 m3=10 N对物体A受力分析知,GA+F拉A=F浮A故物体A受到的重力GA=F浮A-F拉A=10 N-4 N=6 N( 4 )因为物体A浸没在水中时的浮力大于其重力,所以剪断细线后,物体A会上浮直至漂浮在水面上,由于漂浮,所以F浮A=GA=6 N由F浮=水gV排
6、得,此时物体A浸入水中的体积V浸=V排=610-4 m3类型3浮力和压强的综合计算5.如图甲,边长为10 cm的正方体木块漂浮在水面,静止时木块有体积露出水面( g取10 N/kg )。( 1 )木块的密度为多少?此时木块受到的浮力是多少?( 2 )用手将它缓慢压入水中,当木块刚好全部压入水中时,手对木块压力是多少?( 3 )木块从图甲位置到图乙位置,容器底部受到水的压强增加了200 Pa,则此时容器中水的深度是多少?解:( 1 )由二力平衡条件有F浮=G木所以水gV排=木gV,V排=V得木=0.5103 kg/m3F浮=木gV=0.5103 kg/m310 N/kg( 0.1 m )3=5
7、N( 2 )手对木块的压力F=F浮-G木=水gV-G木=1.0103 kg/m310 N/kg( 0.1 m )3-5 N=5 N( 3 )木块从题图甲位置到题图乙位置,容器中水的深度增加了h,由p=gh得,h=0.02 m=2 cm此时容器中水的深度为H=20 cm+2 cm=22 cm6.一边长为10 cm的正方体木块,用细线固定于底面积为250 cm2的圆柱体容器中。向容器中逐渐加水,当向容器中加水3000 cm3时,木块恰好漂浮在水面上,木块有6 cm的高度露出水面,且细线刚好拉直,如图所示( g取10 N/kg )。( 1 )求木块的密度;( 2 )继续向容器中逐渐加水,让木块的上表
8、面刚好与水面相平,则此时细线的拉力大小为多少?容器底所受到水的压强是多少?解:( 1 )木块的体积V木=10 cm10 cm10 cm=1000 cm3=110-3 m3木块恰好漂浮在水面上,排开水的体积V排=10 cm10 cm( 10 cm-6 cm )=400 cm3=410-4 m3木块恰好漂浮在水面上时,细线刚好拉直,则有G=F浮,则根据G=mg、=和F浮=液gV排可得,木V木g=水gV排代入数据可得,木110-3 m310 N/kg=1.0103 kg/m310 N/kg410-4 m3解得木=0.4103 kg/m3( 2 )木块的重力G=mg=木V木g=0.4103 kg/m3
9、110-3 m310 N/kg=4 N继续向容器中逐渐加水,让木块的上表面刚好与水面相平时,木块恰好完全浸没在水中,V排=V木=110-3 m3则木块完全浸没在水中时受到的浮力F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg110-3 m3=10 N对木块进行受力分析可知,此时木块受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力作用,且重力与拉力之和等于浮力,故细线的拉力F=F浮-G=10 N-4 N=6 N当向容器中加水3000 cm3时,容器内水和木块浸入水中的体积之和V总=V0+V排=3000 cm3+400 cm3=3400 cm3则水的高度h0=13.6 cm继续向容器中逐渐加水,让木
10、块的上表面刚好与水面相平时,容器内水的深度h=h0+h露=13.6 cm+6 cm=19.6 cm=0.196 m所以容器底所受到水的压强p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.196 m=1960 Pa类型4利用浮力进行相关公式推导7.测定人体血液密度的方法:在几支试管内分别装入与人体血液密度相近的、密度已知且密度不同的硫酸铜溶液,再向每支试管内分别滴入一滴血液,分析人员只要看到哪一支试管中血液悬浮在其中,就判断血液的密度就等于此试管中硫酸铜溶液的密度。试证明:血=溶液。证明:因为血液悬浮在溶液中,所以G血=F浮得血V血g=溶液V排g又因为V血=V排,所以血=溶液8.在一圆柱形容器中盛有水,水面漂浮着一个小容器。当将一个实心小塑料球放入小容器中后,大容器中的水面上升的高度是h1,如图所示。若把这个塑料球从小容器中拿出投入大容器的水中,液面又降低了h2,请推导塑料小球的密度为塑=水。证明:设大容器的底面积为S,塑料球体积为V塑,密度为塑,当把塑料球放入小容器中时,排开水的体积为V排,则有V排=Sh1塑V塑g=水V排g当把塑料球从小容器中拿出放入水中后,塑料球排开水的体积为V塑,则V=V排-V塑=Sh2由可得,化简可得V排h2=V排h1-V塑h1V塑h1=( h1-h2 )V排由可得,塑=水1
