第9章：浮力计算题（福建地区专用）2021-2022学年下学期沪科版八年级物理期中复习（有解析）

第9章：浮力计算题
1．（2021·福建南平·八年级期中）木球被固定在水池底部的细线系住，未能浮出水面，如图所示。已知：木球的体积为3×10-3m3、密度为0.6×103kg/m3，g取10N/kg。
求：（1）木球受到的重力G木；
（2）木球受到的浮力F浮；
（3）细线对木球的拉力F拉。
2．（2021·福建福州·八年级期中）如图甲所示，水平桌面上有一底面积为 5.0 10-3 m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积 5.0 10-5 m3的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为 4.0 10-5 m3。求：
（1）物块受到的浮力；
（2）物块的质量；
（3）如图乙所示，用力 F 缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中。力F大小为多少？
3．（2021·福建福州·八年级期中）排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船，装满货物在河水中航行。河水密度取1.0kg/，取10N/kg。求该轮船：
（1）水面下5m处的船底受到水的压强；
（2）受到的浮力；
（3）排开水的体积。
4．（2021·福建·厦门双十中学八年级期中）如图所示，有一正方体物块A，用弹簧测力计在空气中竖直悬挂物块A，此时弹簧测力计示数为10N，然后将物块A浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为6N。求：
（1）物块A浸没在水中时受到的浮力大小；
（2）物块A的体积；
（3）物块A的密度。
5．（2021·福建龙岩·八年级期中）2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度。潜水器在临近海底时，会抛掉第一组压载铁（每组压载铁，密度取）使自己达到悬浮在海水（密度取）中的平衡状态。完成任务后会抛掉第二组压载铁而上浮返航。问：
（1）潜水器下潜到一万米深度时受到海水的压强是多少？它相当于几个大气压的作用？
（2）潜水器抛掉两组压载铁能获得多大的浮力？
6．（2021·福建福州·八年级期中）2020年11月10日，我国"奋斗者"号（如图所示）载人潜水器在马里亚纳海沟10909米深处成功坐底。“奋斗者”体积约30m3，空载时重约2.4×105N。此次科学考察中，科研人员在潜水器外侧加挂了8块压舱铁（每块压舱铁重104N），保证潜水器顺利下潜开展工作。求：
（1）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是多少 它底部一个表面积为500cm 的观察窗受到的海水压力是多少
（2）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是多少
（3）完成科考任务上浮时，它至少要抛掉多重的压舱铁 （海水密度取1.0×103kg/m3）
7．（2021·福建龙岩·八年级期中）如图，水平桌面上正放一个底面积为3×10-2m2溢水杯，溢水口距杯底20cm，内装深度为18cm的水，将边长为10cm、密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中。（ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）木块放入前，水对溢水杯底的压强和压力；
（2）木块放入前，木块对水平桌面的压强；
（3）木块放入水中静止后，水对木块的浮力。
8．（2021·福建省福州屏东中学八年级期中）如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像。求：
(1)物体的质量是多大？
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力大小是多大？
(3)该金属块的密度是多大？
9．（2021·福建三明·八年级期中）钓鱼岛自古以来就是中国的固有领土，早在1373年我国渔民就已经发现了钓鱼岛。如图所示是我国一艘万吨级海警船，则：（海水密度ρ=1.0×103 kg/m3）
(1)该海警船静止时排开海水的体积是1.2×104 m3，该船受到的浮力是多少？
(2)在该船距海面深5 m处，有一个面积为10 cm2的声呐探头，该探头受到海水的压强是多少？ 受到海水的压力是多少？
10．（2021·福建三明·八年级期中）如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，绳子重力不计）。求：
（1）木块此时受到浮力？
（2）木块的重力？
（3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积？
11．（2021·福建·厦门市湖滨中学八年级期中）如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的4/5（g取10N/kg）．
（1）求木块所受到的浮力大小；
（2）若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；
（3）若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力．
12．（2021·福建省漳州第一中学八年级期中）边长为0.1m的正方体木块，漂浮在水面上时，有2/5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，并在木块表面上放一重2N的石块．静止时，木块上表面恰好与液面相平，如图乙所示．取g=10N/kg，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3 ．求：
（1）图甲中木块受的浮力大小；
（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．
13．（2021·福建·厦门双十中学八年级期中）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个质量为6.4kg，边长为0.2m的正方体物块M，M与容器底部不贴合，以4mL/s的恒定水流向容器内注水，t=1650s时，停止注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。求：
（1）物块M的密度；
（2）图乙中a的值；
（3）停止注水后，给物块M施加一个外力，使其上表面与液面相平，求此时水对容器底的压强变化量。
14．（2021·福建福州·八年级期末）小明制作了一个可以测量物体质量的“漂浮秤”，如图。“漂浮秤”由剪掉瓶底的空饮料瓶和金属螺母组成，其质量为100g。饮料瓶瓶身为柱状体，横截面积为50cm2。将其倒置在圆柱形水档里，此时水面所对位置为零刻度线。求：（g取10N/kg）
（1）“漂浮秤”排开水的体积；
（2）水档底面积为200cm2，原有水深10cm，“漂浮秤”放入后，静止时水槽底部受到水的压强的变化量；
（3）瓶身每隔2mm画一刻度线，计算该“漂浮秤”的分度值。
15．（2021·福建漳州·八年级期末）著名的“木桶理论”是指用木桶来装水，若制作木桶的木板参差不齐，那么它能盛下水的容量，是由最短的木板来决定，所以它又被称为“短板效应”。将平底木桶置于水平地面，如图所示，A、B、C三块板的长度分别为20cm、40cm、45cm。当把测力计悬挂的圆柱体缓慢进入盛满水的木桶中，直至圆柱体浸没水中，整个过程中测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图象如图乙。求：
（1）盛满水时木桶底部受到水的压强；
（2）圆柱体浸没在水中所受的浮力；
（3）圆柱体的密度。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．（1）18N；（2）30N；（3）12N
【解析】
（1）根据题意知道， 木球受到的重力为
G木=m木g=ρ木V木g=0.6×103kg/m3×3×10-3m3×10N/kg=18N
（2）由于小球浸没在水中，由知道，小球受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N
（3）木球受力重力、浮力和细线对木球的拉力，因木球静止，由平衡条件知道
F浮=F拉+G木
故
F拉=F浮-G木=30N-18N=12N
答：（1）木球受到的重力G木为18N；
（2）小球受到的浮力F浮为30N；
（3）细线对木球的拉力F拉为12N。
2．（1）；（2）；（3）0.1N
【解析】
解：（1）物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为 4.0 10-5m3，可知排开水的体积
物体受到的浮力
（2）由于物块漂浮在水面上，浮力与重力相等，则物块的重力
则物体的质量
（3）物块使其恰好完全浸没在水中，排开水的体积变化
对物体进行受力分析得
答：（1）物块受到的浮力大小为0.4N；
（2）物块的质量为0.04kg；
（3）F的大小为0.1N。
3．(1)5Pa；(2)2N；(3)2000m3
【解析】
解：(1)根据液体压强公式p=gh，水面下5m处的船底受到水的压强为
p=gh=1.0kg/m310N/kg5m=5Pa
(2)依据阿基米德原理可得
F浮=G排=m排g=2000kg10N/kg=2N
(3)由m排=V排可得轮船排开水的体积
===2000m3
答：(1)水面下5m处的船底受到水的压强5Pa；
(2)受到的浮力2×N；
(3)排开水的体积为2000m3。
4．（1）4N；（2）4×10-4m3；（3）2.5×103kg/m3
【解析】
解：（1）由题，重力为10N，物块A浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F=10N-6N=4N
（2）浸没时物块A的体积等于排开液体体积，为
（3）物块A的密度
答：（1）物块A浸没在水中时受到的浮力4N；
（2）物块A的体积4×10-4m3；
（3）物块A的密度2.5×103kg/m3。
5．（1）1.0×108Pa，1×103；（2）5×103N
【解析】
解：（1）潜水器下潜到一万米深度时受到海水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.0×108Pa
一个大气压约为1.0×105Pa，潜水艇受到海水的压强相当于大气压的个数
n==1×103
即相当于1×103个大气压的作用。
（2）每组压载铁2t，两组压载铁的质量
m总=2×2t=4t=4000kg
压载铁的总体积
V总===0.5m3
两组压载铁受到的浮力
F浮=ρ液gV排=ρ水gV总=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5×103N
即潜水器抛掉两组压载铁能获得的浮力为5×103N。
答：（1）潜水器下潜到一万米深度时受到海水的压强是1.0×108Pa，相当于1×103个大气压的作用；
（2）潜水器抛掉两组压载铁能获得的浮力为5×103N。
6．（1）108Pa，5×106N；（2）3×105N；（3）2×104N
【解析】
解：（1）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×104m=1×108Pa
观察窗受到的海水压力
F=pS=1×108Pa×500×10-4m2=5×106N
（2）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N
（3）此次下潜总重
G总=G空+G铁=2.4×105N+8×104N=3.2×105N
当潜水艇匀速上浮时，需抛掉压舱铁最少
G=G总-F浮=3.2×105N-3×105N=2×104N
答：（1）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是108Pa，它底部一个表面积为500cm 的观察窗受到的海水压力是5×106N；
（2）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是3×105N；
（3）完成科考任务上浮时，它至少要抛掉2×104N的压舱铁。
7．（1）1.8×103Pa，54N；（2）0.9×103Pa；（3）9N
【解析】
解：（1）木块放入前，内装水深度为18cm=0.18m，溢水杯底面积为3×10-2m2，液体压强为
水对杯底压力
（2）木块是边长为10cm=0.1m、密度为0.9g/cm3的正方体，对水平桌面的压强
（3）木块放入水中静止后，木块漂浮在水面上，浮力等于重力
答：（1）木块放入前，水对溢水杯底的压强是1.8×103Pa，压力是54N；
（2）木块放入前，木块对水平桌面的压强是0.9×103Pa；
（3）木块放入水中静止后，水对木块的浮力是9N。
8．(1)5.4kg；(2)20N；(3)
【解析】
(1)由乙图可知物体所受的重力是54N，物体的质量为
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力大小为
(3)该金属的体积为
该金属块的密度为
答：(1)物体的质量是5.4kg。
(2)浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20N
(3)该金属块的密度是。
9．(1)1.2×108 N；(2)5×104 Pa；50 N
【解析】
(1)该船受到的浮力
F浮 =ρ液gV排=1×103 kg/m3 ×10N/kg×1.2×104 m3=1.2×108 N
(2)该探头受到海水的压强
p=ρgh=1×103 kg/m3 ×10 N/kg×5 m=5×104 Pa
s=10 cm2=1×10-3 m2
受到海水的压力
F=pS=5×104 Pa×1×10-3 m2=50N
答：(1)该船受到的浮力是1.2×108 N；
(2)该探头受到海水的压强是5×104 Pa，受到海水的压力是50 N。
10．（1）2N（2）1.2N（3）1.2×10-4m3
【解析】
（1）由于木块完全浸入水中，故V排=V物=200cm3；
由阿基米德原理可得：
F浮=ρ水gV排=1.0×103×10×200×10－6N=2N；
（2）对木块进行受力分析可得，木块的重力
G=F浮－F=2N－0.8N=1.2N；
（3）剪断绳子，木块静止漂浮在水面上，则此时浮力等于重力，即
F浮′=G物=1.2N；
再由阿基米德原理可得：F浮′=ρ水gV排′；
故此时排开水的体积
V排==1.2×10-4m3。
11．（1）10N （2）2×103Pa （3）2.5N
【解析】
（1）因为木块是漂浮，浮力等于重力．F浮=G木=10N．
（2）根据液体压强公式p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；
（3）根据阿基米德原理求出V排，
；
则木块的总体积
；
如果木全部浸没，受到的浮力
全浸没时，受到的竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的压力，
因此要施加向下的压力F=12.5N-10N=2.5N。
12．（1）6N,（2）0.8×103kg/m3 （3）800Pa
【解析】
(1)图甲中木块受的浮力大小；
(2)木块的重力G木=F浮=6N，静止时有 ，液体的密度；
(3)木块下表面受到液体的压强p=ρ液gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa．
13．（1）0.8×103kg/m3；（2）16；（3）320Pa
【解析】
解：（1）物块M的体积
V=（0.2m）3=8×10-3m3
物块M的密度
（2）由于物块的密度小于水的密度，因此当水加入一定量时，物块处于漂浮状态，当t=400s时，物块M刚好处于漂浮状态，则浮力为
F浮=G=mg=6.4kg×10N/kg=64N
物块M排开水的体积
此时水的深度
（3）400s注入容器内水的体积
V水=4mL/s×400s=1600mL=1600cm3
因t=400s时，物块M刚好处于漂浮状态，则前400s是在物块M的两侧注水，所以
V水=（S容-S）h浸
即
1600cm3=（S容-400cm2）×16cm
解得容器的底面积S容=500cm2，停止注水后，物块M处于漂浮状态，其排开水的体积为，停止注水后，给物块M施加一个外力，使其上表面与液面相平，此时M排开水的体积8×10-3m3，则排开水的体积变化量
液面高度的变化量
水对容器底的压强变化量
答：（1）物块M的密度0.8×103kg/m3；
（2）图乙中a的值16；
（3）水对容器底的压强变化量320Pa。
14．（1）10-4m3；（2）50Pa；（3）10g
【解析】
解：（1）“漂浮秤”的质量为
m=100g=0.1kg
“漂浮秤”的重力为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
因为“漂浮秤”漂浮在水面上，所以浮力大小为
F浮=G=1N
由阿基米德原理知“漂浮秤”排开水的体积为
（2）“漂浮秤”放入后，静止时水槽底部受到水的压强的变化量为
（3）两刻度线间的间隔为
h0=2mm=0.2cm
两间隔处的体积为
V0=S瓶h0=50cm2×0.2cm=10cm3=10-5m3
两间隔处的浮力为
F浮0=ρ水gV0=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-5m3=0.1N
因为漂浮，所以
G0=F浮0=0.1N
该“漂浮秤”的分度值为
答：（1）“漂浮秤”排开水的体积10-4m3；
（2）水槽底面积为200cm2，原有水深10cm，“漂浮秤”放入后，静止时水槽底部受到水的压强的变化量为50Pa；
（3）该“漂浮秤”的分度值为10g。
15．（1）2×103Pa；（2）16N；（3）1.25×103kg/m3
【解析】
解：（1）由题意可知，A、B、C三块板的长度分别为20cm、40cm、45cm，木桶能盛下水的容量，是由最短的木板来决定，20cm的A板是最短的木板，水的高度不可能大于这个高度，所以盛满水时，水的高度是
水的高度是0.2m；根据液体的压强公式可知，盛满水时木桶底部受到水的压强是
盛满水时木桶底部受到水的压强是2×103Pa。
（2）圆柱体在没有浸入水中时，对它受力分析，它受到重力、测力计的拉力作用，当圆柱体浸入水中时，对它受力分析，它受到重力、浮力、测力计的拉力作用；
从图乙可以看到，圆柱体下降高度从0到6cm时，测力计示数的大小都是20N，大小不变，从6cm开始，测力计示数在变小，这说明开始有浮力作用在圆柱体上，那么从0到6cm时，只受到重力、测力计的拉力作用，这两力是一对平衡力，大小相等，测力计的拉力是20N，那么重力的大小也是20N，从6cm开始，浮力在变大，测力计示数在变小，到了16cm，测力计示数不再变化，这说明了浮力也不变了，说明了圆柱体刚好完全浸没在水中，这时测力计的示数是4N，那么这时浮力大小是
这时浮力大小是16N，即圆柱体浸没在水中所受的浮力是16N。
（3）由（2）解析可知，圆柱体的重力是20N，那么根据可知，圆柱体的质量是
圆柱体的质量是2kg；
由（2）解析可知，圆柱体浸没在水中所受的浮力是16N，根据阿基米德原理的公式可知，圆柱体排开水的体积是
这时圆柱体浸没在水中，那么圆柱体的体积大小等于圆柱体排开水的体积，即
圆柱体的体积是；
根据密度公式可知，圆柱体的密度是
圆柱体的密度是1.25×103kg/m3。
答：（1）盛满水时木桶底部受到水的压强是2×103Pa；
（2）圆柱体浸没在水中所受的浮力是16N；
（3）圆柱体的密度是1.25×103kg/m3。
答案第1页，共2页