浙教版科学八年级上册同步提优训练：专题 多种方法求浮力（含解析）

多种方法求浮力
类型一　称量法求浮力
1.一个铁球在空气中称量时重4.5 N,浸没在水中称量时,弹簧测力计的示数为3.5 N,则铁球浸没在水中时 (　　)
A.受到的浮力是3.5 N
B.受到的浮力是1 N
C.受到的浮力是4.5 N
D.受到水的压力的合力为0
2.[2021·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所示。请根据图中信息,求:(g取10 N/kg)
(1)物体的质量。
(2)物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)某液体的密度。
3.将一个黄色的实心金属龙雕像悬挂在弹簧测力计下。在空气中称时,弹簧测力计的示数为1.8 N,当雕像完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为1.6 N。
(1)雕像完全浸没在水中时受到的浮力是　　　　N。
(2)通过计算判断,这个雕像是否是由纯金制成的 (ρ金=19.3×103 kg/m3,g取10 N/kg)
类型二　阿基米德原理求浮力
4.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(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
5.如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出液体的质量是400 g,乙杯中溢出液体的质量是500 g,求:(g=9.8 N/kg)
(1)小球放入甲杯液体中受到的浮力。
(2)小球的质量。
6.[2021·西湖区校级模拟] 如图所示,边长为a=1 dm的立方体物块浸没在液体中,处于悬浮状态,物块上、下表面所处的深度分别记为h1=1.2 dm、h2=2.2 dm,液体对物块上、下表面的压力分别为F1、F2,液体的密度为ρ1=1.0×103 kg/m3,物块的密度为ρ2=1.0×
103 kg/m3。(g取10 N/kg)
(1)请用二力平衡的方法计算物块在液体中受到的浮力。
(2)请用上、下表面压力差法计算物块在液体中受到的浮力。
(3)请用阿基米德原理计算物块在液体中受到的浮力。
类型三　浮沉条件求浮力
7.如图所示,自重100 t的轮船(含船载设备及船员),已知其排水量为1000 t。当它在长江上满载航行时,下列说法中不正确的是(ρ江水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) (　　)
A.轮船所装货物的质量是9×105 kg
B.轮船受到江水的浮力是107 N
C.轮船排开江水的体积是103 m3
D.轮船从长江驶入大海,排水量将减小
8.[2021·枣庄] 将质量为100 g的物体放入盛有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 (　　)
A.沉在量筒底部
B.漂浮在酒精液面上
C.悬浮在酒精中
D.条件不足,无法确定
9.[2021·怀化] 一个重为0.5 N的木块放入装有水的烧杯中,木块处于漂浮状态,则木块受到的浮力是　　　　N;若再沿烧杯壁往烧杯中缓慢地倒入浓盐水,则木块受到的浮力将
　　　　(填“变大”“不变”或“变小”)。
10.如图所示,质量为55 g的新鲜鸡蛋在水中下沉。向水中加盐并轻轻搅拌,最后鸡蛋悬浮在盐水中。问:(g取10 N/kg)
(1)悬浮时鸡蛋受到的浮力是多少
(2)若鸡蛋的体积是50 cm3,则盐水的密度是多少
11.盛夏季节,一场特大暴雨突袭广西某市,致使该市某中学一千多名师生被洪水围困!武警某部官兵利用冲锋舟为学校师生开辟了水上生命线。某只冲锋舟自重为6×103 N,满载时排开水的体积为1.5 m3,吃水深度为0.5 m。求:(已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)冲锋舟满载时底部所受水的压强。
(2)冲锋舟满载时所受的浮力。
(3)假设每人的平均质量为60 kg,为保证安全,该冲锋舟最多能承载多少人。
答案
1.B
2.解:(1)物体的重力:G=F1=5.4 N,
物体的质量:m===0.54 kg。
(2)物体浸没在水中时受到的浮力:F浮水=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N。
(3)由F浮=ρ液gV排液可得,物体的体积:
V=V排水===2×10-4 m3,
物体浸没在某液体中时受到的浮力:F浮液=F1-F3=5.4 N-3.8 N=1.6 N,
V排液=V=2×10-4 m3,
液体的密度:
ρ液===0.8×103 kg/m3。
3.(1)0.2
(2)解:雕像完全浸没在水中时,由F浮=ρ液gV排液可得物体的体积:
V=V排===0.2×10-4 m3,
由G=mg得物体的质量:
m===0.18 kg,
物体的密度:
ρ===9×103 kg/m3<19.3×103 kg/m3。
所以这个雕像不是由纯金制成的。
4.A　 由于ρ木<ρ酒精,
所以木块在酒精中漂浮,
所以木块受到酒精的浮力:
F浮=G木=G排=m排g;①
由于ρ木<ρ水,
所以木块在水面上漂浮,
所以木块受到水的浮力:
F浮'=G木=G排'=m排'g;②
由①②可知木块排开水的质量:
m排'=m排=50 g。
5.解:(1)根据阿基米德原理知,小球放入甲杯液体中受到的浮力:
F浮甲=G排甲=m排甲g=0.4 kg×9.8 N/kg=3.92 N。
(2)根据阿基米德原理知,小球放入乙杯液体中受到的浮力:
F浮乙=G排乙=m排乙g=0.5 kg×9.8 N/kg=4.9 N,
乙杯中小球漂浮,
故G球=F浮乙=4.9 N,
小球的质量:
m球===0.5 kg。
6.解:(1)由题可知,物块在液体中悬浮时所受的浮力与重力是一对平衡力,它们大小相等:
F浮=G物=m物g=ρ2V物g=1.0×103 kg/m3×(0.1 m)3×10 N/kg=10 N。
(2)浮力是由物块上、下表面所受压力差形成的:
F浮=F下表面-F上表面=p下表面S-p上表面S=ρ1gh2S-ρ1gh1S=ρ1gS(h2-h1)=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
(0.1 m)2×(2.2-1.2)×10-1 m=10 N。
(3)物块浸没在液体中,其排开水的体积:
V排=V=(0.1 m)3=10-3 m3,
由阿基米德原理可知:
F浮=ρ1gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10-3 m3=10 N。
7.D　 已知m船=100 t,其排水量m排=1000 t。轮船所装货物质量等于轮船的排水量减去轮船自身质量,即m物=m排-m船=1000 t-100 t=900 t=9×105 kg;满载时轮船受到江水的浮力:
F浮=G排=m排g=1000×103 kg×10 N/kg=107 N;由F浮=ρ液gV排液可得轮船排开的江水的体积:
V排===103 m3;轮船的排水量指的是满载时排开水的质量,轮船从长江驶入大海,都是漂浮状态,则排水量不变。
8.A　 物体的质量m=100 g=0.1 kg,物体的重力为G=mg=0.1 kg×9.8 N/kg=0.98 N;
物体排开酒精的体积:
V排=200 mL-100 mL=100 mL=100 cm3=1×10-4 m3;
物体受到的浮力:
F浮=ρ液gV排=0.8×103 kg/m3×9.8 N/kg×1×10-4 m3=0.784 N;
因为F浮所以物体将沉在量筒底部。
9.0.5　不变
10.解:(1)鸡蛋悬浮在盐水中,所受浮力等于重力,
F浮=G=mg=55×10-3 kg×10 N/kg=0.55 N。
(2)ρ鸡蛋===1.1×103 kg/m3,
因为鸡蛋悬浮在盐水中,
所以ρ盐水=ρ鸡蛋=1.1×103 kg/m3。
11.解:(1)冲锋舟满载时底部位于水中0.5 m深度处,所受水的压强:
p=ρ水 gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m=5×103 Pa。
(2)冲锋舟满载时所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5 m3=1.5×104 N。
(3)冲锋舟满载时,设人的总重为G人,根据漂浮条件,G舟+G人=F浮,即6×103 N+G人=1.5×104 N,可得:G人=9×103 N。由题意知,G每人=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,所以冲锋舟最多能承载的人数:n===15(人)。