八年级专项训练浮力压强.docx

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八年级专项训练浮力压强

2019年八年级专项训练

浮力、压强的定性分析

类型1　同一物体放在同一液体中

1．（2018·临沂）2018年4月20日，我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”（如图所示）成功首潜．潜水器在水面下匀速下潜过程中（）

A．受到的重力小于浮力

B．上、下表面受到的压力差变大

C．受到的压强变大，浮力变大

D．受到的压强变大，浮力不变

2．

（2018·黑龙江）海权握，国则兴．建设一支强大海军队伍是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器．如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程．下列对此潜水艇分析正确的是（）

A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等

B．漂浮时排开的海水所受的重力最小

C．上浮过程中所受浮力逐渐变大

D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大

3．冲泡茶叶时，一开始茶叶漂在水面上，过一段时间后又沉入水底．下列对茶叶的分析正确的是（）

A．茶叶漂浮时，重力小于浮力

B．茶叶沉底时，重力大于浮力

C．茶叶下沉时，重力小于浮力

D．茶叶上浮时，重力等于浮力

类型2　同一物体放在不同液体中

4．（2018·怀化）一支密度计分别放入甲、乙两种液体中，静止时位置如上图所示．若密度计在甲、乙液体中受到的浮力分别是F甲，F乙，甲、乙两种液体的密度分别为ρ甲，ρ乙．下列说法正确的是（）

A．F甲＜F乙B．F甲＞F乙C．ρ甲＜ρ乙D．ρ甲＞ρ乙

5．用一个玻璃瓶装上写有你心愿的纸片，然后盖上盖子并密封，投入江中，就能漂浮在水面上，成为“漂流瓶”．如果漂流瓶从长江漂入大海，它所受的浮力及露出水面体积的变化情况是（ρ海水＞ρ江水）（）

A．浮力不变，露出水面体积变大

B．浮力变大，露出水面体积不变

C．浮力不变，露出水面体积变小

D．浮力变小，露出水面体积变大

6.（2018·山西）小亮同学利用气球和圆柱形水杯做了一个小实验．在气球内灌入一定量的水，封口制成水球（如图甲）．先将水球放入冷水中，水球漂浮（如图乙）．把杯中冷水换成热水，再次把水球放入热水中，发现水球沉在水底（如图丙）．下列分析正确的是（）

A．水球在冷水中所受浮力小于热水中所受浮力

B．水球在冷水中排开水的重力等于水球的重力

C．冷水的密度小于热水的密度

D．在冷水和热水同一深度处压强相等

7．（2018·烟台）水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中，当两球静止时，两液面高度相同，球所处的位置如图所示，则两小球所受浮力的大小关系为FA________FB，两小球所排开液体重力的大小关系为GA________GB，两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲________p乙（填“＞”“＝”或“＜”）．

8．（2017·德州）如图所示，在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器，装有不同的液体，现将三个完全相同的圆柱体分别放入容器的液体中，静止时三个容器的液面恰好相平．在三个容器中，液体密度最小的是________，三种液体对容器底的压强最大的是________．（填“甲”“乙”或“丙”）

类型3　不同物体放在同一液体中

9．体积相同的铁块和铝块放入水中都沉入水底，它们受到的浮力大小是（）

A．铁块大B．铝块大

C．一样大D．无法判断

10．俗话说“瓜浮李沉”，意思是西瓜投入水中会漂浮，李子投入水中会下沉．对此现象，下列说法正确的是（）

A．西瓜所受的浮力大于李子所受的浮力

B．李子下沉过程中所受的浮力逐渐变小

C．西瓜漂浮时所受的浮力大于自身重力

D．李子下沉过程中受到的浮力大于重力

11．两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中，两球沉底；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示．则下列说法不正确的是（）

A．小球A的质量小于小球B的质量

B．甲液体的密度小于乙液体的密度

C．小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中受到的浮力

D．在甲液体中容器底对小球A的支持力小于对小球B的支持力

12．（2017·咸宁）质量分布均匀的A、B两个实心正方体（VA>VB），放置在盛水的容器中，静止时如图所示，现将A、B捞起后放置在水平桌面上，比较A、B在水中受到的浮力FA、FB和它们对水平桌面的压强pA、pB的大小关系，正确的是（）

A．FApBB．FA>FB，pAFB，pA>pB

类型4　两种物体放在两种液体中

13．如图所示，水平桌面上放置甲、乙两个圆柱形容器，甲容器中盛有液体A，物块M漂浮在A中，排开液体的质量为m1，液体A对甲容器底部的压强为p1；乙容器中盛有液体B，物块N漂浮在B中，排开液体的质量为m2，液体B对乙容器底部的压强为p2.已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积，甲、乙两容器中液面相平，容器中液体A、B质量相等，物块M、N质量相等．下列判断正确的是（）

A．p1＜p2，m1＜m2B．p1＜p2，m1＝m2

C．p1＞p2，m1＞m2D．p1＞p2，m1＝m2

14．如图所示，甲、乙两个圆柱形容器中盛有两种不同的液体A、B，液体对两个容器底的压强相等，则ρA________ρB，现将两个质量相等的物体分别放入两个容器中，静止时一个漂浮，另一个悬浮（液体均未溢出），此时两个容器底受到液体压强的大小关系是p甲________p乙．（填“大于”“等于”或“小于”）

压强、浮力的综合计算

基础训练：

（2018·枣庄）现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上端开口，底面积S＝200cm2，高度h＝20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度ρ＝0.8×103kg/m3，底面积S1＝120cm2，高度与容器高相同，如图乙所示．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？

（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少？

①圆柱体的重力是多少？

当圆柱体对容器底部的压力刚好为零时：

②圆柱体受到的浮力是多少？

③圆柱体浸入水中的体积为多少？

④圆柱体浸入水中的高度是多少？

⑤水对容器底部的压强是多少？

⑥注入的水的体积是多少？

⑦注入的水的重力是多少？

针对训练：

1．（2018·潍坊）如图所示，用细线将正方体A和物体B相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时A上表面到水面的高度差为0.12m．已知A的体积为1.0×10－3m3，所受重力为8N；B的体积为0.5×10－3m3.水的密度ρ＝1.0×103kg/m3.

（1）A上表面所受水的压强；

（2）B所受重力大小；

（3）细线对B的拉力大小．

2．（2018·济宁）将U形管压强计的金属盒放在盛有某种液体的玻璃杯中．相关信息如图所示．（g取10N/kg）求：

（1）液体的密度；

（2）体积为60cm3的小球浸没在液体中受到的浮力．

3．（2018·湘西）工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示．汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示．绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g取10N/kg.求：

（1）该物件的质量；

（2）物件浸没在水中时，受到的浮力；

（3）物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强．

4．（2017·潍坊）边长为0.1m的正方体木块，漂浮在水面上时，有的体积露出水面，如图甲所示．将木块从水中取出，放入另一种液体中，并在木块上表面放一重为2N的石块．静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示．g取10N/kg，已知水的密度ρ水＝1×103

kg/m3，求：

（1）图甲中木块受到的浮力大小；

（2）图乙中液体的密度；

（3）图乙中木块下表面受到液体的压强．

5．（2018·襄阳）一个圆柱形杯身的杯子，装12cm高的水密封后（杯子厚度忽略不计）放在水平桌面上，如图甲所示．再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示．（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）图甲中杯底受到水的压强；

（2）图丙中某种液体的密度；

（3）如果杯子自身质量为80g，则杯内水的质量．

6.（2018·绵阳）如图所示，长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上，顶部有小孔C与空气相通，长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。

通过细管D缓慢向容器A内注水，直到注满容器A，木块B上浮过程中上下表面始终水平，木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。

已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，木块的密度ρ木=0.5×103kg/m3，g取10N/kg。

求：

（1）注水前，木块B对容器A底面的压强

（2）木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度

（3）水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小

7.（2018河北）.实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上，甲的密度为0.6×103kg/m3，质量为12kg，底面积为4×10−2m2；乙的质量为5.4kg，边长分别为0.1m、0.2m0.3m。

（g取10N/kg）

（1）求乙的密度。

（2）求甲直立时对水平地面的压强。

（3）若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后，甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值，求甲截去的高度。

8.（2018·娄底）如图1所示，置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状，边长l1=4cm，下面部分也为正方体形状，边长l2=6cm，容器总质量m1=50g，容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体，底面积S物=9cm2，下表面与容器底面距离l3=2cm，上表面与容器口距离l4=1cm，物体质量m2=56.7g．现往容器内加水，设水的质量为M，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。

（1）当M=58g时，水面还没有到达物体的下表面，求此时容器对水平地面的压强；

（2）实心长方体的密度；

（3）往容器内加入多少体积水时，细线的拉力刚好为零，此时实心长方体刚要开始上浮；

（4）当0≤M≤180g时，在图2中作出水对容器底部的压力F随M变化的图象（不要求写出F和M的关系式）

9.（2018•枣庄）现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上端开口，底面积=200cm2，高度h=20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度ρ=0.8×103kg/m3，底面积S1=120cm2，高度与容器高相同，如图乙所示。

（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。

（1）将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？

（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少？

参考答案

浮力、压强的定性分析

1.D　2.B　3.B　4.C　5.A　6.B　7.＝　＝　＞　8.甲　丙　9.C　10.A　

11.C　12.D　13.B　14.大于　小于

压强、浮力的综合计算

基础训练　

（1）p＝＝＝＝＝ρhg＝0.8×103kg/m3×0.2m×10N/kg＝1.6×103Pa　

（2）①G＝mg＝ρS1hg＝0.8×103kg/m3×120cm3×0.2m×10N/kg＝19.2N　

②F浮＝G＝19.2N　

③由F浮＝ρ液gV排得物体排开水的体积：

V排＝＝＝1.92×10－3m3　

④h浸＝＝＝0.16m　

⑤p′＝ρ水gh浸＝1.0×103kg/m3×10N/kg×16×10－2m＝1.6×103Pa　

⑥V注水＝V－V排＝Sh浸－V排＝200×10－4m2×0.16m－1.92×10－3m3＝1.28×10－3m3　

⑦G水＝m水g＝ρ水gV注水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.28×10－3m3＝12.8N

针对训练

1．解：

（1）A上表面所受水的压强

p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1.2×103Pa

（2）A和B受到的总浮力

F浮总＝ρg（VA＋VB）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×（1.0×10－3m3＋0.5×10－3m3）＝15N

根据F浮总＝GA＋GB

B受到的重力大小

GB＝F浮总－GA＝15N－8N＝7N

（3）B受到的浮力大小

F浮B＝ρgVB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5×10－3m3＝5N

细线对B的拉力大小

F＝GB－F浮B＝7N－5N＝2N

2．

（1）金属盒受到液体压强与U形管中两边水的压强差相等，即：

p金属盒＝p压强计，

由p＝ρgh可得：

ρ液gh液＝ρ水gh水，

所以液体密度：

ρ液＝·ρ水＝×1×103kg/m3＝0.8×103kg/m3　

（2）由F浮＝ρ液gV排可得：

F浮＝0.8×103kg/m3×10N/kg×60×10－6m3＝0.48N　

3.

（1）由图乙可知，该物件离开水面后的拉力F2＝2500N，由于图甲中，滑轮为定滑轮，则物体的重力为G＝F2＝2500N，则物体质量：

m＝＝＝250kg　

（2）由图乙知，物体在水中时所受的拉力F1＝1250N　根据称重法可知物件浸没在水中时受到的浮力：

F浮＝G－F1＝2500N－1250N＝1250N　

（3）由图乙知，物件上表面恰好到达水面时，下表面所处的深度为h＝5.5m－5m＝0.5m，则下表面受到水的压强：

p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa　

4.

（1）木块排开水的体积为：

V排＝V浸＝V木＝×（0.1m）3＝6×10－4m3　图甲中木块所受的浮力为：

F浮1＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10－4m3＝6N　

（2）由

（1）知木块重力G木＝F浮1＝6N　∵在图乙中，物体漂浮在液面上，∴物体所受的浮力等于物体的总重力，即F浮2＝G总＝2N＋6N＝8N根据公式F浮＝ρ液gV排可得液体的密度：

ρ液＝＝＝＝0.8×103kg/m3　

（3）图乙中，木块下表面受到液体的压强为：

p＝ρ液gh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝800Pa　

5.

（1）p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa　

（2）设杯子底面积为S，杯子在水中和液体中受到浮力相等，有ρ水g（Sh1＋Sh2）＝ρ液g（Sh1＋Sh3）

把h1＝0.12m，h2＝0.04m，h3＝0.08m代入上式解得ρ液＝0.8×103kg/m3　

（3）由G＝mg知G杯＝80g×10N/kg＝0.8N

图乙中，杯子和杯内水的总重等于杯子在水中受到的浮力，有G杯＋ρ水gSh1＝ρ水gSh1＋ρ水gSh2　

把h1＝0.12m，h2＝0.04m，G杯＝0.8N代入上式解得S＝2×10－3m2　

则m水＝ρ水Sh1＝1.0×103kg/m3×2×10－3m2×0.12m＝0.24kg

6.解：

（1）木块的质量为：

m=ρV=0.5×103kg/m3×（0.2m）3=4kg；

木块B对容器A底面的压强为：

P=

=

=

=

=1000Pa；

（2）木块B对容器A底面压力刚好为0时，木块恰好处于漂浮状态，

此时受到的浮力为：

F浮=G=mg=4kg×10N/kg=40N；

根据阿基米德原理可知，木块排开的水的体积为：

V排=

=

=4×10﹣3m3，

则木块浸入水中的深度即水的深度为：

h=

=

=0.1m；

（3）水注满容器后，木块全部浸入水中，木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用；

由阿基米德原理可知，此时木块受到的浮力为：

F'浮=ρgV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.2m）3=80N；

物体处于静止状态，受力平衡，则容器A顶部对木块B的压力大小为：

F=F'浮﹣G=80N﹣40N=40N；

7.解：

（1）由题意可知乙的体积

，

所以其密度

。

（2）甲放在水平地面上，其对水平地面的压力

，

由压强公式可得

。

（3）由题意可知甲的体积

，因为其底面积为

，所以其高度

。

假设甲截去部分的高度为Δh，则截去部分的质量

；

甲剩余部分对水平地面的压强

。

由题意可知乙的最大底面积

，

此时乙对水平地面的压强最小，且有

。

因为

，联立以上各式，解得

8.解：

（1）F=G总=（m1+M）g=（0.05kg+0.058kg）×10N/kg=1.08N

P=

=

=300Pa

（2）

=

=0.9g/cm3=0.9×103kg/m3

（3）当实心长方体刚要开始上浮时，F浮=G2=m2g=56.7×10-3kg×10N/kg=0.567N，

由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，V排=

=5.67×10-5m3

所以物体浸入的深度h=

=0.063m

加入的水的体积

V=l23+S1（h+l3－l2）－V排=（0.06m）3+0.04×0.04×（0.063+0.02－0.06）m3－5.67×10-5m3=1.961×10-4m3=196.1cm3

（4）画图时注意两个点，一个是水面刚接触实心长方体下表面时，此时压力为0.72N；另一个是加入180g水时，此时压力为2.16N。

9.

（1）圆柱体对容器底部的压力：

F=G柱=m柱g=ρgV柱=ρgS1h=0.8×103kg/m3×10N/kg×120×10﹣4m2×20×10﹣2m=19.2N；

圆柱体对容器底部的压强：

p=

=

=1600Pa；

（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，圆柱体刚好处于漂浮状态，则：

F浮=G柱=19.2N，

由F浮=ρ水gV排=ρ水gS1h水得水的深度：

h水=

=

=0.16m，

此时水对容器底部产生的压强：

p=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa；

所注水的体积：

V水=（S﹣S1）h水=（200×10﹣4m2﹣120×10﹣4m2）×0.16m=1.28×10﹣3m3，

所注水的重力：

G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×1.28×10﹣3m3=12.8N。