沪科版物理八年级全一册（下）同步练习：第九章　浮力 专题训练 有关压强和浮力的综合问题（Word 含答案）

专题训练(五)　有关压强和浮力的综合问题
类型一　压强、浮力大小的分析判断
1.如图所示是用量筒和水测量小石块体积的实验装置,在小石块下沉的过程中,下列判断正确的是 (　　)
A.水的密度变大 B.水对小石块的压强不变
C.小石块受到的浮力不变 D.量筒对桌面的压力变大
2.(2020乐山)如图所示,将两个完全相同的小球分别放入盛有两种不同液体的甲、乙烧杯中,待小球静止后,两个烧杯内液面高度相同。下列说法正确的是 (　　)
A.甲烧杯中小球受到的浮力大 B.乙烧杯中小球排开液体的质量大
C.甲烧杯中液体的密度大 D.乙烧杯底部受到液体的压强大
3.(2020兰州)质量相等,体积不等的甲、乙两个实心正方体物块在水中静止时的情景如图所示,下列说法正确的是 (　　)
A.甲受到的浮力小于乙受到的浮力
B.甲的密度小于乙的密度
C.甲的下表面受到水的压力比乙的大
D.甲的下表面受到水的压力与乙的相等
4.(2021临沂)放在水平桌面上的甲、乙两个相同容器中盛有同种液体,体积相等的a、b两个物体在液体中静止时,两液面相平,如图所示,则 (　　)
A.物体a的密度大
B.物体b受到的浮力小
C.甲容器底部受到的压力小
D.两容器对桌面的压强一样大
5.水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,分别装满密度不同的液体,把A、B两球分别轻轻放入两个容器中,最后处于如图所示状态。A、B两球排开液体的重力相等,下列说法正确的是 (　　)
A.A球所受浮力更大 B.乙杯中的液体密度更大
C.液体对甲、乙两杯底的压强相同 D.甲、乙两容器对桌面的压力相同
6.如图所示,小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,此时小球所受的浮力　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)小球的重力,剪断绳子后,小球上浮过程中所受的浮力　　　　,水对烧杯底部的压强　　　　。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
7.如图所示,水平桌面上两个相同的玻璃缸装满了水,水中分别漂浮着大、小两只玩具鸭。甲、乙两图中水对缸底的压强分别为p1和p2,缸对桌面的压强分别为p1'和p2',两只玩具鸭受到的浮力分别为F1和F2,则它们的大小关系:p1　　　　p2,p1'　　　　p2',F1　　　　F2。若图乙中小玩具鸭的质量为15 g,则它排开水的体积是　　　　cm3。
类型二　压强与浮力的综合计算
8.(2020武汉)一个质量分布均匀的正方体物块,边长是10 cm,密度是0.8×103 kg/m3,漂浮在液面上露出液面的体积占物块体积的。用手缓慢下压物块,如图所示,当物块上表面与液面刚好相平时,下列说法错误的是(g取10 N/kg) (　　)
A.液体的密度是1.2×103 kg/m3
B.手对物块上表面的压力大小是2 N
C.液体对物块下表面的压力大小是12 N
D.物块下表面受到液体的压强是1.2×103 Pa
9.(2020遵义)将一不吸水、体积为10-3 m3的长方体缓慢放入装有一定水的圆柱形容器内,如图所示,长方体静止时有体积露出水面。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)长方体受到的浮力F浮与重力G的大小关系:F浮　　　G,长方体所受浮力F浮=　　　N。
(2)放入长方体后,水面上升了4 cm,容器底部受到水的压强增加了　　　　Pa。
10.(2020娄底)如图甲所示,在水平地面上有一个装有水的圆柱形容器(水的深度不变),一物体浸没在容器底部(非密合),现用弹簧测力计将物体缓慢拉出。弹簧测力计的示数为F,物体下表面距容器底的距离为h。F与h的关系如图图乙所示,求:(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)物体浸没在水中时所受的浮力。
(2)物体的密度。
(3)物体上表面刚出水面时,水对下表面产生的压强。
　　　　　　　　 　
11.(2020青岛)如图所示,盛有水的圆柱形容器的侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100 cm3、重力为0.6 N的实心小球,此时水对容器底部的压强为3×103 Pa。求:(g取10 N/kg)
(1)容器中水的深度。
(2)挡板对小球的压力。
(3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底部压力的变化量。
答案
专题训练(五)　有关压强和浮力的综合问题
1.C　 密度是物质的一种特性,水的密度不随小石块的下沉而改变,故A错误;小石块下沉的过程中,深度越来越大,根据p=ρgh可知,压强变大,故B错误;浮力与液体的密度和排开液体的体积有关,与深度无关,小石块受到的浮力不变,故C正确;小石块下沉的过程中,量筒对桌面的压力不变,故D错误。
2.C　 物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,因为是两个完全相同的小球,重力相等,所以两小球受到的浮力相等;根据F浮=G排=m排g可知,两小球在两烧杯中排开液体的质量相等;由图可知,小球在甲、乙两杯中分别处于漂浮和悬浮状态,根据浮沉条件可知,
ρ甲>ρ球,ρ乙=ρ球,所以ρ甲>ρ乙;两杯中液面相平,ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh可知,甲烧杯底受到液体的压强较大。
3.C　 甲、乙两实心正方体物块分别悬浮、漂浮在水中,根据漂浮和悬浮条件可知,
F浮甲=G甲,F浮乙=G乙,由于两物块的质量相等,重力相等,所以浮力相等,故A错误;
由图可知,甲物块在水中悬浮,乙物块在水中漂浮,由ρ物=ρ液时物体悬浮、ρ物<ρ液时物体漂浮可知,ρ甲=ρ水>ρ乙,故B错误;
根据F浮=F向上-F向下可知,F向上=F浮+F向下,由于甲悬浮,乙漂浮,则F甲向下>0,F乙向下=0,所以F甲向上>
F乙向上,故C正确,D错误。
4.D　 a在液体中漂浮,则a的密度小于液体的密度,b在液体中悬浮,则b的密度等于液体的密度,所以a的密度小于b的密度,故A错误;
液体的密度相同,a和b的体积相同,由图可知,a排开液体的体积大于b排开液体的体积,根据F浮=ρ液gV排可知,b受到的浮力大,故B错误;
液体的密度和深度相同,根据p=ρgh可知,甲、乙两容器中的液体对容器底部的压强相同,底面积相同,根据F=pS可知,两容器底部受到液体的压力相同,故C错误;
由于b悬浮,则b所受的浮力F浮b=Gb=Gb排,即b的重力等于b排开液体的重力;a漂浮,则a所受的浮力F浮a=Ga=Ga排,即a的重力等于排开液体的重力;因为两液面相平,且是同种液体,所以两容器中液体与物体的总重力相同,即装置的总重力相同,两容器对桌面的压力大小相等,由p=得,甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强,故D正确。
5.B　 由两球排开液体的重力相同可知,两球所受浮力相等,故A错误。
由图可知,两球排开液体的体积关系为V排A>V排B,由公式F浮=ρ液gV排可知,在浮力大小相同时,液体的密度ρ甲<ρ乙,故B正确。
由题意可知,两杯中液体的深度h相同,而ρ甲<ρ乙,所以由p=ρgh可知,液体对甲杯底的压强小于对乙杯底的压强,故C错误。
由图可知,两球在液体中都悬浮,所以F浮A=GA,F浮B=GB,而F浮A=F浮B,所以GA=GB;又因为甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度,且体积也小于乙杯中液体的体积,根据G=mg=ρVg可知G甲6.大于　变小　变小　 小球在绳子拉力作用下恰好浸没在水中,小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和竖直向下的拉力共同作用下处于静止状态,则根据物体受力平衡可知:F浮=G+F,所以,小球所受的浮力大于小球的重力。剪断绳子后,小球会上升,由于原来小球恰好浸没在水中,所以上升后就会露出水面,则上升过程中排开水的体积变小,根据阿基米德原理可知,小球所受的浮力变小,液面下降,根据p=ρgh可知,水对烧杯底部的压强变小。
7.=　=　>　15　 两玻璃缸中水深相等,由p=ρ水gh可知,水对缸底的压强相等,即p1=p2;因甲、乙两个玻璃缸完全相同,甲、乙两个玻璃缸装满水时对桌面的压力相等,由于玩具鸭漂浮,根据漂浮条件和阿基米德原理可知,G物=F浮=G排,即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等,所以漂浮着玩具时,玻璃缸对桌面的压力仍然相等,由于玻璃缸完全相同,由p=可知,此时缸对桌面的压强相等,即p1'=p2';由图示可知,甲缸中鸭子排开水的体积大,根据阿基米德原理可知,甲缸中鸭子受到的浮力大,即F1>F2;由漂浮条件和阿基米德原理可知,G排=F浮=G物,即m排g=m物g,所以,m排=m物=15 g,由ρ=可得,它排开水的体积:V排===15 cm3。
8.B　 物块漂浮时,F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,ρ液=ρ物=×0.8×103 kg/m3=1.2×103 kg/m3;物块刚好浸没时,手对物块上表面的压力等于浮力的变化量,即F手=ΔF浮=ρ水gΔV排=1.2×
103 kg/m3×10 N/kg××10-3 m3=4 N;物块刚好浸没时,液体对物块下表面的压力等于浮力,
F下=F浮=ρ水gV=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=12 N;物块下表面受到液体的压强:
p===1.2×103 Pa。
9.(1)=　7.5　(2)400　 (1)长方体漂浮,F浮=G,长方体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg××10-3 m3=7.5 N。
(2)水对容器底的压强增加量:Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa。
10.(1)物体浸没在水中时所受的浮力:F浮=G-F=12 N-4 N=8 N。
(2)由于物体浸没在水中, 排开水的体积等于物体的体积,由F浮=ρ液gV排可知,物体的体积:
V=V排===8×10-4 m3, 由图乙可知, 物体的重力为12 N,物体的密度:
ρ===1.5×103 kg/m3。
(3)物体上表面刚出水面时,物体下表面所处的深度为h=8 cm-5 cm=3 cm=0.03 m,则水对物体下表面的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa。
11.(1)容器中水的深度:h===0.3 m。
(2)小球浸没时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-4 m3=1 N,此时小球处于静止状态, 小球在自身重力、挡板对小球的压力和小球受到的浮力三个力的作用下处于平衡状态,则挡板对小球的压力:F=F浮-G=1 N-0.6 N=0.4 N。
(3)撤去挡板,小球上浮最终漂浮,水对容器底部的压力减小,压力的减小量等于浮力的减小量,即ΔF=ΔF浮=F=0.4 N。