2024沪粤版物理八年级下学期--专项素养综合全练（六）压强、浮力综合分析（有解析）

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2024沪粤版物理八年级下学期
专项素养综合全练(六)
　 压强、浮力综合分析
1.(2023安徽马鞍山期末)两个相同的容器放在同一水平桌面上,分别装有甲、乙两种密度不同的液体,且ρ甲>ρ乙;两个体积相同的实心小球a和b在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示;两容器内c、d两点到容器底部的距离相等。设小球a和b的密度分别为ρa和ρb,质量分别为ma和mb,受到的浮力分别为Fa和Fb,c、d两处的液体压强分别为pc和pd。下列说法中 (　　)
①ρa>ρb　②maFb　④pc>pd
A.只有①③正确　　　　B.只有②③正确
C.只有①④正确　　　　D.只有①③④正确
2.(2023广东汕头潮南二模)如图,两个完全相同的容器中装有质量相同的水,现把两个相同的空塑料瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直地浸没在水中,甲中塑料瓶口朝上,乙中塑料瓶口朝下。若甲中塑料瓶恰好悬浮,两空塑料瓶的质量均为50 g,则甲中塑料瓶受到的浮力是　　　　N,乙中塑料瓶的状态是　　　　(选填“漂浮”“沉底”或“悬浮”);甲中容器底受到水的压强　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)乙容器底受到水的压强。(g取10 N/kg)
3.如图甲所示,水平面上有一底面积为5×10-3 m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5 kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5×10-5 m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4×10-5 m3。(g取10 N/kg)
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示,求此时水对容器底的压强。
4.如图所示,质量m=8 kg的实心合金球被轻细线悬挂于弹簧测力计下端,并浸没在水中处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为60 N。已知图中盛水容器的底面积S=0.02 m2,g取10 N/kg。求:
(1)该合金球所受浮力的大小;
(2)该合金球的体积;
(3)与合金球未放入水中时相比,合金球浸没后水对容器底部的压强变化量。
答案全解全析
1.D　由图可知,小球a在甲液体中悬浮,则ρa=ρ甲;小球b在乙液体中漂浮,则ρb<ρ乙;已知ρ甲>ρ乙,则ρa=ρ甲>ρ乙>ρb,ρa>ρb,①正确;已知两个小球的体积相同,ρa>ρb,则ma>mb,②错误;由G=mg可知两个小球的重力Ga>Gb,小球a悬浮,所受的浮力与其重力相等,即Fa=Ga;小球b漂浮,所受的浮力与其重力相等,即Fb=Gb,则Fa>Fb,③正确;由图可知,c处的液体深度更深,即hc>hd,且ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知pc>pd,故④正确。故选D。
2.0.5　沉底　大于
解析　甲中塑料瓶恰好悬浮,F浮=mg=50×10-3 kg×10 N/kg=0.5 N;由于乙中塑料瓶的橡皮膜凹陷程度大,所以甲中塑料瓶排开水的体积大于乙中塑料瓶排开水的体积,由阿基米德原理可知甲中塑料瓶所受的浮力大于乙中塑料瓶受到的浮力,故乙中塑料瓶所受的浮力小于重力,故应沉底。此时甲中水的深度大于乙中水的深度,根据p=ρgh可知放入塑料瓶后容器底受到水的压强关系为p甲>p乙。
3.解析　(1)已知物块排开水的体积等于物块浸入水中的体积,即V排=4×10-5 m3,
物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-5 m3=0.4 N;
(2)由于物块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,物块的重力G=F浮=0.4 N,
由G=mg可知,物块的质量m==0.04 kg;
物块的密度ρ==0.8×103 kg/m3;
(3)由ρ=得,水的体积为V水==5×10-4 m3,
用力缓慢向下压物块使其恰好浸没在水中,水和物块的总体积V=V水+V物=5×10-4 m3+5×10-5 m3=5.5×10-4 m3,
由V=Sh可知,水的深度为h==0.11 m,
所以水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.11 m=1.1×103 Pa。
4.解析　(1)该实心合金球所受的重力
G=mg=8 kg×10 N/kg=80 N,
该实心合金球所受的浮力
F浮=G-F'=80 N-60 N=20 N。
(2)根据F浮=ρ液gV排可得,该合金球的体积V球=V排==2×10-3 m3。
(3)因为水对实心合金球的浮力F浮=20 N,所以,根据阿基米德原理可知,水对容器底部增大的压力ΔF=G排=F浮=20 N,
则水对容器底部的压强变化量Δp==1 000 Pa。
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