华师大版科学八年级上册综合复习专题训练(六)　多种方法求浮力（含解析）

专题训练(六)　多种方法求浮力
类型一　称重法求浮力
1.[2019·济宁] 小明用同一物体进行了以下实验。实验中,保持物体处于静止状态,弹簧测力计的示数如图示。请根据图中信息,求:(g取10 N/kg)
(1)物体的质量。
(2)物体在水中受到的浮力。
(3)某液体的密度。
类型二　利用阿基米德原理求浮力
2.把一个木球放入盛满酒精的溢水杯中,溢出50 g酒精;若将此木球从酒精中取出,擦干后放入盛满水的溢水杯中,则溢出水的质量是(ρ木=0.6×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3)(　　)
A.等于50 g B.小于50 g
C.大于50 g D.无法确定
3.如图示是国产航母的效果图,中国国产航母2018年试水,国产航母全长315 m,最大宽度为75 m,排水量约为5万吨,是常规动力型航母,是中国自行设计建造的新型航母(海水的密度近似为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。问:
(1)满载时,该航母受到的浮力是多少
(2)若舰底某处距海面10 m,则该处受到海水的压强是多少
(3)质量为350 t的歼-20飞离航母后,排开水的体积减少多少
类型三　利用浮沉条件求浮力
4.[2019·枣庄] 将质量为100 g的物体投入盛有100 mL酒精的量筒中(已知ρ酒精=0.8×
103 kg/m3),物体静止后,酒精液面上升到200 mL刻度线处,则该物体在量筒中的情况是(g取10 N/kg)(　　)
A.物体沉在量筒底部
B.物体漂浮在酒精液面上
C.物体悬浮在酒精中
D.条件不足,无法确定
5.如图所示,弹簧测力计的示数为5 N。如图图乙所示,小球一半浸在水中,弹簧测力计示数为2 N,则小球此时受到的浮力为　　　　N。剪断悬吊小球的细线后,小球在水中稳定时的状态为　　　　(填“漂浮”“悬浮”或“沉底”),此时所受到的浮力为　　　　N。
类型四　漂浮情况下利用压力差法求浮力
6.有一长方体木块,分别以和乙两种方式漂浮在水面上,若木块底部受到水的压力分别为F甲和F乙,则(　　)
A.F甲>F乙 B.F甲=F乙
C.F甲7.正方体的边长为a,密度是ρ,且ρ<ρ水,它在水中静止时,该正方体下表面受到液体对它的压力为　　　　。　
答案
1.解:(1)物体的重力:G=F1=5.4 N,
物体的质量:m===0.54 kg。
(2)物体在水中受到的浮力:F浮水=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N。
(3)由F浮=ρ液gV排可得,物体的体积:
V=V排水===2×10-4 m3,
F浮液=F1-F3=5.4 N-3.8 N=1.6 N,
V排液=V=2×10-4 m3,
ρ液===0.8×103 kg/m3。
2.A　 由于ρ木<ρ酒精,
所以木块在酒精中漂浮,
木块受到酒精的浮力:
F浮=G木=G排=m排g①;
由于ρ木<ρ水,所以木块在水中漂浮,
木块受到水的浮力:
F浮'=G木=G排'=m排'g②;
由①②可知木块排开酒精和水的质量(溢出的质量)相等,即m排=m排'=50 g。
3.解:(1)当满载时航母受到的浮力:F浮=G排=mg=50000×103 kg×10 N/kg=5×108 N。
(2)若舰底某处距海面10 m,则该处受到海水的压强:
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 m=1×105 Pa。
(3)因为航母漂浮在水面上,则F浮=G,
当歼-20飞离航母后,航母仍漂浮,浮力仍等于重力,所以减小的浮力等于歼-20的重力,
即ΔF浮=G歼=m歼g;
根据F浮=ρ液gV排可得,减少排开水的体积:
ΔV排=====350 m3。
4.A　 物体的质量为m=100 g=0.1 kg,物体的重力为G=mg=0.1 kg×10 N/kg=1 N;物体排开酒精的体积为V排=200 mL-100 mL=100 mL=100 cm3=1×10-4 m3;物体受到的浮力为
F浮=ρ酒精gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m3=0.8 N。因为F浮5.3　漂浮　5
小球一半浸在水中时,受到的浮力:
F浮1=G-F'=5 N-2 N=3 N,
由F浮=ρ液gV排可得,小球浸没时受到的浮力:
F浮2=2F浮1=2×3 N=6 N,
根据沉浮条件可知,F浮2>G,故小球最终漂浮在水面上,此时F浮3=G=5 N。
6.B　 由于物体受到的浮力等于上、下表面的压力差,即F浮=F向上-F向下;由图可知,木块漂浮在水面上,上表面受到水的压力为0,则有:F甲=F甲浮,F乙=F乙浮;因为F甲浮=F乙浮=G,所以F甲=F乙。
7.ρa3g
因为ρ<ρ水,所以它在水中静止时为漂浮状态,则F浮=G=ρa3g;又因为物体受到的浮力等于上、下表面的压力差,即F浮=F向上-F向下,物体漂浮在水面上,上表面受到水的压力为0,则有F浮=F向上=ρa3g。