江苏省 苏科版 初二物理 下学期 第十章 压强与浮力 汇编之浮力计算有答案.docx
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江苏省苏科版初二物理下学期第十章压强与浮力汇编之浮力计算有答案
第十章压强与浮力汇编之浮力计算
1.一根木板重为1800N，体积为0.3m3，漂浮在水面上，g取10N/kg．求：
（1）木板受到的浮力
（2）木板露出水面的体积；
（3）有一个人重700N，通过计算说明他能否安全的躺在木板上？
2.一个铜块挂在弹簧测力计上，在空气中称时，示数为20N，当把它浸没在水中称时，示数为15N，它受到的浮力是多少牛？
3.某物体挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数为7.84牛，将物体浸没水中时，弹簧测力计的示数为6.86牛．
求：
（1）物体受到的浮力F浮；
（2）物体排开液体的体积V排．
4.体积为5×10-3米3的石块，浸没在水中，求：
（1）石块排开液体的体积；
（2）石块受到水的浮力F浮。
5.
用细线竖直拉着一长方体物体，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：
（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。
6.用弹簧测力计拉着一个石块，在空气中称示数是10N，把它浸没水中称示数为8N，求石块的密度。
7.一个体积为3×10-4m3的实心正方体金属块浸没在水中，金属块受到的浮力？
8.2017年7月30日，我国在解放军朱日和训练基地举行了盛大阅兵仪式，受阅官兵列阵沙场，以战斗姿态接受党和人民的检阅。
如图所示为检阅中的我军新型两栖步兵战车，战车全战斗状态质量为23t，履带着地总面积为4m2。
（g＝10N／kg，ρ水＝1.0×103kg／m3）
（1）该战车接受检阅时，对水平地面的压强为多少？
（2）该战车漂浮在水面上时受到浮力为多大？
排开水的体积为多少m3？
9.重8牛的小球浸在水中，排开水的体积为2×10-3米3，求小球所受的浮力F浮．
10.军事演习中的各种新武器、新装备，展示了我国军队的高科技成果。
其中某型号的两栖步兵战车质量为20t（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）该战车具有水上打击目标和运送的功能，在一次水上演习中，战车排开水的体积为21m3，则战车受到的浮力为多大？
（2）在演习中，战车底部受到水的压强为1.5×104Pa，则底部所处的深度为多少？
11.把一块重为G=3.9N的矿石，挂在弹簧测力计上，并把它浸没在水中。
静止时弹簧测力计的示数为F=3.4N，g取10N/kg。
求：
（1）矿石浸没在水中时受到的浮力；
（2）矿石的体积；
（3）矿石的密度。
12.浮在水面上的木块，它没入水中部分的体积是50cm3，它在水面上的部分是25cm3，求：
木块受到的浮力多大？
13.
如图为现役某导弹驱逐舰，该舰最大航速满载时排水量9000t。
（海水密度约为1.0×103kg/m3）
（1）若声呐探测器在水下10m深处，则声呐探测器所受海水压强为多少？
（2）驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少？
14.
某物质的质量与体积的关系如图所示．求：
（1）该物质的密度；
（2）由该物质制成的体积为4×10-5m3的实心物体，把它放入水中，静止后受到的浮力．（g取10N/kg）
15.
如图，某物块用细线系在弹簧测力计下，在空气中称时示数是15N，浸没在水中称时示数是5N，则此时物块受到水的浮力为______N，如果物块继续下沉，则此物块所受到的浮力______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
16.冲锋舟是发生水灾时进行水上搜救的主要工具。
如图为某型号冲锋舟，质量为180kg．（g取10N/kg）
（1）求该冲锋舟受到的重力大小；
（2）该冲锋舟的排水量是1.2t，表示它满载时排开水的质量是1.2×103kg，求该冲锋舟满载时受到的浮力大小。
17.漂浮在水面的物体排开水的体积为5×10-3米3，求物体的重力．
18.体积为1×10-3米3的小球浸没在水中，求小球受到的浮力大小F浮。
19.体积为4×10-4米3的物体，当它浸没在水中时，求：
该物体所受到的浮力F浮．
20.
根据图中的甲、丙两图可知，物体受到的浮力大小为______牛，甲、乙或甲、丙两图探究的物理问题是______，甲、乙和甲、丙两组图可以探究的物理问题是______．
答案和解析
1.【答案】解：
（1）木板漂浮时，受到的浮力等于自身的重力，即F浮=G=1800N；
（2）由F浮=ρ液gV排得，木板排开水的体积即浸入水中的体积：
V排=
=0.18m3，
V露=V-V排=0.3m3-0.18m3=0.12m3；
当木板完全浸没后受到的浮力：
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N；
木板和人的总重力G总=1800N+700N=2500N＜3000N；
所以他能安全地躺在木板上。
答：
（1）木板受到的浮力为1800N；
（2）木板露出水面的体积为0.12m3；
（3）通过计算可知，他能否安全的躺在木板上。
【解析】
（1）木块在水中漂浮，根据漂浮的条件求出受到的浮力；
（2）根据阿基米德原理求出排开水的体积，木板体积减掉排开水的体积即为露出水面的体积；
（3）若用力把它全部按入水中时，排开水的体积和木板的体积相等，根据阿基米德原理求出木块受到浮力（即木板受到最大浮力），比较木板和人的重力之和与木板受到最大浮力之间的大小关系，即可判断他能否安全地躺在木板上。
本题考查了体浮沉条件、阿基米德原理的应用，灵活的运用公式是解题的关键。
2.【答案】解：
铜块受到的浮力：
F浮=G-F′=20N-15N=5N。
答：
铜块受到的浮力为5N。
【解析】
弹簧测力计在空气中的示数即为铜块的重力，又知道铜块浸没在水中时的示数，根据称重法求出铜块受到的浮力。
本题考查了称重法求浮力的应用，属于基础题目。
3.【答案】解：
（1）由称重法可得物体受到的浮力：
F浮=G-F=7.84N-6.86N=0.98N；
（2）根据F浮=ρ液gV排可得排开液体的体积：
V排=
=
=1×10-4m3．
答：
（1）物体受到的浮力为0.98N；
（2）物体排开液体的体积为1×10-4m3．
【解析】
（1）利用称重法（F浮=G-F）计算浮力；
（2）再利用阿基米德原理计算出物体排开液体的体积．
本题综合考查了称重法和阿基米德原理的应用，属于基础题目．
4.【答案】解：
（1）因为石块浸没在水中，
所以石块排开水的体积：
V排=V=5×10-3m3；
（2）石块受到水的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-3m3=50N。
答：
（1）石块排开液体的体积为5×10-3m3；
（2）石块受到水的浮力为50N。
【解析】
（1）由于石块浸没在水中，石块排开水的体积等于石块的体积；
（2）利用阿基米德原理求石块所受到的浮力。
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，知道隐含条件（物体浸没液体中V排=V物）是关键。
5.【答案】解：
（1）由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为10N，此时物块处于空气中，根据二力平衡条件可知，物块的重力：
G=F拉=10N；
（2）由于物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，
则物块受到的最大浮力：
F拉=G-F=10N-4N=6N；
（3）物块刚浸没时下表面距水面距离：
h=7cm-3cm=4cm=0.04m
物块下表面受到水的压强：
p=ρ水gh=1×103kg/m2×10N/kg×0.04m=400pa；
答：
（1）物块的重力为10N；
（2）物块受到的最大浮力为6N；
（3）当物块刚好完全浸没时，物块下表面受到水的压强为400Pa。
【解析】
为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如下图，根据图象分析如下：
（1）由图可知AB段物块未浸入液体，测力计的示数即为物块的重力，所以从图中可读出物块的重力大小。
（2）由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，根据F浮=G-F可求得物块受到的浮力。
（3）下降高度3cm时，下表面接触水面，下降7cm时，物块刚好浸没水中，这时水面上升，物块下表面距水面距离是4cm，由p=ρgh可计算下表面受到水的压强。
本题用到的知识点有重力、质量、受力分析、阿基米德原理、压强的计算等，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大。
6.【答案】解：
由G=mg得
F浮=G-F=10N-8N=2N
由F浮=ρ液gV排得：
答：
石块的密度为5×103kg/m3
【解析】
本题考查了称重法测浮力和阿基米德原理，密度知识的综合运用。
（1）已知物体在空气中的重力和浸没在水中受到的拉力，利用称重法可以得到浮力；
（2）已知物体浸没在水中受到的浮力，利用公式得到物体的体积；
（3）已知物体的重力，可以得到质量；已知质量和体积，利用密度公式得到物体的密度。
7.【答案】解：
因为物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以该金属块排开水的体积：
V排=V=3×10-4m3；
该金属块受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10-4m3=2.94N。
答：
金属块受到的浮力为2.94N。
【解析】
物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，利用阿基米德原理求出该金属块受到的浮力。
本题考查了阿基米德原理的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
8.【答案】解：
（1）战车接受检阅时对水平地面的压力：
F=G=mg=23×103kg×10N/kg=2.3×105N，
对地面的压强：
；
（2）因为战车漂浮，受平衡力，所以F浮=G=2.3×105N；
战车排开水的体积为：
。
答：
（1）该战车接受检阅时，对水平地面的压强为2.3×105N
（2）该战车漂浮在水面上时受到浮力为2.3×105N；排开水的体积为多23m3。
【解析】
（1）水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小，利用压强公式求出对地面的压强；
（2）根据战车漂浮可以得出战车受到浮力的大小，根据阿基米德原理战车排开水的体积。
本题考查了压强和浮力的计算，关键是公式和原理的灵活应用，计算过程要注意单位的换算。
9.【答案】解：
小球受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10-3m3=19.6N．
答：
小球所受的浮力为19.6N．
【解析】
知道物体排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理求小球受到的浮力，浮力的方向是竖直向上．
本题考查了浮力的计算，利用好阿基米德原理推导公式F浮=ρ液gV排是关键．
10.【答案】解：
（1）战车受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×21m3=2.1×105N；
（3）由p=ρgh可得，底部所处的深度：
h=
=
=1.5m。
答：
（1）战车受到的浮力为2.1×105N；
（2）底部所处的深度为1.5m。
【解析】
（1）知道战车排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理求出战车受到的浮力；
（3）知道战车底部受到水的压强，根据p=ρgh求出底部所处的深度。
本题考查了阿基米德原理和液体压强公式的应用，是一道较为简单的应用题。
11.【答案】解：
（1）由题知G=3.9N，F示=3.4N，
矿石浸没在水中时受到的浮力：
F浮=G-F示=3.9N-3.4N=0.5N；
（2）由F浮=ρ水V排g得矿石的体积：
V=V排=
=
=5×10-5m3，
（3）矿石的质量：
m=
=
=0.39kg，
矿石的密度为：
ρ=
=
=7.8×103kg/m3。
答：
（1）矿石浸没在水中受到的浮力为0.5N；
（2）矿石的体积为5×10-5m3；
（3）矿石的密度为7.8×103 kg/m3。
【解析】
（1）石块所受浮力等于石块在空气中的重力减去石块在水中时测力计的示数；
（2）石块浸没在水中，故石块的体积等于排开水的体积，利用阿基米德原理求排开水的体积（石块的体积）；
（3）已知石块的重力，利用公式m=
求出石块的质量，再利用ρ=
求出石块的密度。
本题考查重力、浮力、体积、密度等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，本题还考查利用称重法求物体的浮力，难点是物体体积的计算，要知道物体的体积等于排开液体的体积。
12.【答案】解：
由题知，木块排开水的体积V排=50cm3=50×10-6m3，
木块受到的浮力：
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×50×10-6m3×10N/kg=0.5N．
答：
木块受到的浮力为0.5N．
【解析】
求出木块排开水的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力．
本题考查了阿基米德原理的应用，属于基础题目．
13.【答案】解：
（1）声呐探测器所受海水压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1.0×105Pa；
（2）满载时排水量：
m排=9000t=9×106kg，
驱逐舰满载时受到海水的浮力：
F浮=G排=m排g=9×106kg×10N/kg=9×107N。
答：
（1）声呐探测器所受海水压强为1.0×105Pa；
（2）驱逐舰满载时受到海水的浮力是9×107N。
【解析】
（1）知道声呐探测器所处的深度，利用p=ρgh求受海水压强；
（2）知道满载时排水量（排开水的质量），利用阿基米德原理求驱逐舰满载时受到海水的浮力。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用，属于基础题目。
14.【答案】解：
（1）由图象可知，当物体的体积为10cm3时，物体的质量为8g，则
这种物质的密度ρ=
=
=0.8g/cm3=0.8×103kg/m3；
（2）当物体的体积V′=4×10-5m3，物体的质量：
m′=ρV′=0.8×103kg/m3×4×10-5m3=0.032kg，
物体的重力为G′=m′g=0.032kg×10N/kg=0.32N；
因为物体的密度是0.8×103kg/m3小于水的密度1.0×103kg/m3，
所以把它放入水中，静止后受到的浮力为0.32N．
答：
（1）物质的密度为0.8×103kg/m3；
（2）把它放入水中，静止后受到的浮力为0.32N．
【解析】
（1）从图象中在横轴上找一点，确定体积，找出对应的质量，根据ρ=
求出这种物质的密度；
（2）密度是物质本身的一种特性，与物体的质量和体积无关，再根据密度公式求出物体的质量，利用G=mg求出重力；物体的密度小于液体的密度时，物体静止时处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等．
本题考查了密度公式、重力公式和物体浮沉条件的应用，关键是会根据物体的密度和液体的密度关系得出物体静止时的状态．
15.【答案】10；不变
【解析】
解：
根据弹簧测力计的示数可知：
G=15N，F=5N，则根据称重法可知该物体在水中受到的浮力F浮=G-F=15N-5N=10N。
如果物块继续下沉，排开水的体积不变，水的密度不变，根据F浮=ρ水V排g可知浮力不变。
故答案为：
10；不变。
根据弹簧测力计的示数可知物体重和浸没在水中时的拉力，根据称重法F浮=G-F求出该物体在水中受到的浮力。
如果物块继续下沉，排开水的体积不变，水的密度不变，利用F浮=ρ水V排g可知浮力变化情况。
本题考查了称重法和阿基米德原理的应用，关键是物块继续下沉，排开水的体积不变。
16.【答案】解：
（1）该冲锋舟受到的重力：
G=mg=180kg×10N/kg=1800N；
（2）由阿基米德原理可得，该冲锋舟满载时受到的浮力：
F浮=G排=m排g=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N。
答：
（1）该冲锋舟受到的重力为1800N；
（2）该冲锋舟满载时受到的浮力为1.2×104N。
【解析】
（1）知道冲锋舟的质量，根据G=mg求出其重力；
（2）知道冲锋舟的排水量，根据阿基米德原理求出该冲锋舟满载时受到的浮力。
本题考查了重力和浮力的计算，是一道基础题目。
17.【答案】解：
∵物体漂浮，
∴G=F浮
=ρ液gV排
=1×103千克/米3×9.8牛/千克×5×10-3米3=49牛．
答：
物体的重力为49N．
【解析】
知道物体排开水的体积，利用阿基米德原理求物体受到的浮力；再利用物体的漂浮条件求物体的重力．
本题考查了学生对阿基米德原理和物体的漂浮条件的掌握和运用，利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ液gV排是关键．
18.【答案】解：
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，小球浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×1×10-3m3=9.8N。
答：
小球受到的浮力为9.8N。
【解析】
小球浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出小球受到的浮力。
本题考查了阿基米德原理的应用，关键是知道物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
19.【答案】解：
∵物体浸没水中，
∴V排=V物=4×10-4m3，
物体受到的浮力：
F浮=ρ水gV排
=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×4×10-4m3
=3.92N．
答：
该物体所受到的浮力为3.92N．
【解析】
由题知，物体浸没在水中，物体排开水的体积等于物体的体积，利用阿基米德原理求解．
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，用好隐含条件（浸没时排开水的体积等于物体的体积）是本题的关键．
20.【答案】1.1；浸没在液体中的物体受到液体的浮力；物体受到浮力与液体密度的关系
【解析】
解：
（1）根据图中的甲、丙两图可知，物体受到的浮力：
F浮=G-F乙=4N-2.9N=1.1N；
（2）甲、乙或甲、丙两图，说明物体浸没在水或盐水中受到水或盐水的浮力；探究的物理问题为：
浸没在液体中的物体受到液体的浮力；
（3）由甲、乙两图得出物体受到水的浮力：
4N-3N=1N，
由甲、丙两图得出物体受到盐水的浮力：
1.1N；
排开液体的体积相同的，研究的问题是：
物体受到浮力与液体密度的关系．
故答案为：
1.1；浸没在液体中的物体受到液体的浮力；物体受到浮力与液体密度的关系．
（1）利用称重法求出物体浸没盐水中受到的浮力；
（2）甲、乙或甲、丙两图，弹簧测力计的示数减小，说明物体浸没在水或盐水中受到水或盐水的浮力；
（3）由甲、乙两图得出物体受到水的浮力，由甲、丙两图得出物体受到盐水的浮力，浮力大小不同、排开液体的体积相同、液体的密度不同，据此得出研究的问题．
本题考查了探究影响浮力大小的因素，利用好称重法测浮力是关键．
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