期末核心考点 浮力的计算题 （含解析）2024-2025学年人教版物理八年级下册

期末核心考点 浮力的计算题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册
一、计算题
1．如图所示，这是我国海军装备的一艘战略核潜艇。已知该核潜艇的水上排水量为16600t，水下排水量为18700t，海水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg，问：
（1）该潜艇在水下航行时，所受的浮力为多少？
（2）该潜艇在水面航行时，露出水面的体积是多少？
2．如图所示，将实心正方体木块轻轻地放入已侧倾放置且水已满的大烧杯内，待木块静止时，从杯中溢出75g水．该木块质地均匀，边长为5cm，木块吸收的水忽略不计，g取10N/kg．求：
（1）木块受到的浮力；
（2）木块排开水的体积；
（3）木块的密度．
3．如图，弹簧测力计下悬挂重为12N的金属块，当把物体浸没在水中时，测力计的示数为10N，把金属块浸没在另一种液体中，弹簧测力计示数为9.6N（g取10N/kg）求：
（1）金属块受到水的浮力；
（2）金属块的体积；
（3）金属块的密度；
（4）另一种液体密度。
4．如图所示，将一个体积为重6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部，当容器中倒入足够的水使木球被浸没时，（g＝10N/kg）求：
（1）木球浸没在水中受到的浮力；
（2）细线对木球的拉力；
（3）剪断细线，木球处于静止时，木球露出水面的体积多大？
5．把一实心金属块挂在测力计上，测力计的示数为 ；当把金属块浸没在一个盛满水的容器中，测力计的示数为 取 ，。求：
（1）这个金属块的质量。
（2）这个金属块浸没在水中时受到的浮力。
（3）该金属块的体积及密度。
6．一个金属块，在空气中受到的重力为54N，把它全部浸没在水中称量（金属块未接触底面），弹簧测力计示数为34N，（g=10N/kg）求：
（1）该金属块受到的水对它的浮力；
（2）该金属块的体积；
（3）该金属块的密度。
7．钓鱼岛自古以来就是中国的固有领土，如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航。(海水密度取1.02×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)若该船的声呐探头距海面深度为10 m，则该声呐探头受到海水的压强是多少？
(2)该船满载时排开海水体积为3 000 m3，此时船受到的浮力和重力各是多少？
8．如下图所示，把一个重1.6N，底面积为8×10-4m2的容器静置在水平面上，在容器中装入重6N的水，容器中水深为0.09m。现将质量为0.04kg，体积为5×10-5m3的物体A缓慢放入水中，此过程中容器里的水未溢出。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
求：
（1）物体A未放入水中时，水对容器底的压强；
（2）物体A放入水中后，容器对桌面的压强；
（3）物体A在水中静止时，它受到的浮力大小。
9．如图所示是公园的水上娱乐设施一水上滚简，小朋友们在水上滚筒内尽情运动，快乐嬉戏，已知某水上滚简直径为2m，质量为50kg，为了安全，规定最大排水体积为0.25m3.（水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
（1）未载人时，计算滚筒漂浮在水面上时受到的浮力：
（2）质量为50kg的安全员在滚筒里时，计算滚筒漂浮时所排开水的体积。
（3）假设每个小朋友的平均质量为40kg，计算说明：为保证安全，水上滚筒除了安全员外还能否再承载4个小朋友。
10． 2020年1月12日，第一艘055型导弹驱逐舰于青岛某军港服役。截至2022年7月，首批8艘055型导弹驱逐舰已经全部建成舰役。未来十年间。055型导弹驱逐舰将成为中国海军水面战斗舰艇绝对中坚力量，漂浮在海上的驱逐舰舰长180米，舰宽23米，满载时排开水的重力为。通过计算回答：
（1）此驱逐舰所受的浮力；
（2）此驱逐舰的重力。
11． 如图所示中国研制的“鲲龙”是目前世界上最大的水陆两栖飞机，可用于森林灭火、水上救援等，其有关参数如表所示。水的密度，取。求：
“鲲龙”有关参数
最大起飞质量
最大巡航速度
最大航行时间
最大航行路程
（1）飞机以最大巡航速度飞行所用的时间；
（2）飞机关闭动力系统静止在水面上，飞机底部受到水的压强为，此时飞机底部所处的深度；
（3）飞机静止在水面时，达到最大起飞质量时排开水的体积。
12．在抗震救灾中，某部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线，人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是，冲锋舟自重为6000N，假设每人的平均质量为60kg。求：
（1）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？（，g取10N/kg）
（2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载多少人？
13．如图实心正方体，体积1.2×10-3 m3，重10N。用细绳吊着浸入盛水的容器中，有三分之一的体积露出水面，此时容器中水面高度为30cm。求：（ρ水=1.0×103 kg/m3，g取10N/kg）
（1）水对容器底部的压强；
（2）物体受到的浮力；
（3）绳子的拉力；
（4）物体浸没在水中时受的浮力。
14．“雪龙2号”极地考察船是我国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船，也是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地科考破冰船。“雪龙2号”排水量为14000t，在1.5米厚度冰加0.2米厚度雪的环境下，能以2节至3节航速（1节约合每小时1.852千米）连续破冰行驶。（粗略计算，海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）请解答下列问题：
（1）“雪龙2号”满载时总重为多少？排开水的体积多大？
（2）某次破冰船艏压在冰面上的面积是10m2，冰面受到的压力为破冰船满载时总重的0.1倍，此时船对冰面的压强多大？
15．由于温室气体大量排放，全球气候变暖加剧。两极冰川大面积熔化，海面上出现大量浮冰。如图所示，现有一块90t的实心浮冰漂浮在海面上，假设附近海域的海水密度近似为水的密度1.0×103kg/m3，冰的密度为0.9×103kg/m3。求：
（1）水下2m深处海水产生的压强；
（2）此时浮冰露出水面的体积为多少m3。
16．某大学设计发明了“都市蚂蚁”电动环保车，如图所示，这款车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵，已知“都市蚂蚁”车的主要参数如下：
车和2名乘员的总质量m/kg 600
轮胎与地面的总接触面积S/cm2 200
总体积V/m3 1.1
（1）求乘载两人的“都市蚂蚁”车的总重力？（g=10N/kg）
（2）它对水平路面的压强为多大？
（3）想将此车改进成“水陆两栖车”，上述乘载两人的“都市蚂蚁”车能浮在水面上，静止时，由于其受到的浮力和重力二力平衡，故F浮 = G总 ， 求其浸入水中的体积是多少？
答案解析部分
1．【答案】（1）解：根据阿基米德原理，该潜艇在水下航行时，所受的浮力为
F浮=G排=m排g=18700t×10N/kg=18700×103kg×10N/kg=1.87×108N
答：该潜艇在水下航行时，所受的浮力为1.87×108N；
（2）解：根据阿基米德原理，该潜艇在水面航行时，所受的浮力为F浮1=G排1=m排1g=16600t×10N/kg=16600×103kg×10N/kg=1.66×108N
核潜艇在水面上航行时排开水的体积
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，所以，核潜艇的体积
它在水面航行时露出水面的体积V露=V-V1=1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3
答：该潜艇在水面航行时，露出水面的体积是2.1×103m3。
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算潜艇水下航行时受到的浮力；
（2）首先根据F浮1=G排1=m排1g计算潜艇在水面航行时受到的浮力，再根据阿基米德原理的变形式 计算此时潜艇排开水的体积。当潜艇浸没时它排开水的体积等于自身体积，即根据 计算潜艇的体积，最后根据V露=V-V1计算潜艇露出水面的体积。
2．【答案】（1）解：木块受到的浮力：F浮=G排=m排g=75×10﹣3kg×10N/kg=0.75N
（2）解：由F浮=ρ水gV排可得，木块排开水的体积：
V排= = =7.5×10﹣5m3
（3）解：因为木块漂浮，
所以G木=F浮=G排，即m木g=m排g，
所以m木=m排=75g，
V木=a3=（5cm）3=125cm3，
木块的密度：ρ木= = =0.6g/cm3=600kg/m3
【解析】【分析】（1）木块漂浮时所受的浮力等于它排开液体所受的重力也等于其自身重力．（2）由浮力公式可以求出木块排开水的体积．（3）根据木块漂浮时它排开液体所受的重力等于其自身重力可知它自身的质量等于排开液体的质量，另已知木块的边长，可求得木块的体积，再利用密度公式可求得木块的密度．
3．【答案】（1）解：）金属块受到水的浮力
答：金属块受到水的浮力2N；
（2）解：金属块浸没在水中，排开水的体积等于金属块的体积，由得，金属块的体积
答：金属块的体积2×10-4m3；
（3）解：由得，金属块的质量为
金属块的密度
答：金属块的密度6×103kg/m3；
（4）解：金属块受到另一种液体中受到的浮力
金属块排开液体 体积为
由得，另一种液体密度
答：另一种液体密度1.2×103kg/m3。
【解析】【分析】（1）由二力平衡求解浮力大小；
（2）由 计算排开液体体积，浸没时，金属块体积等于排开液体体积；
（3）由G=mg计算金属块质量，由计算金属块的密度；
（4）由二力平衡求出浸没在另一种液体中受到的浮力，浸没另外一种液体中时，排开液体体积仍是金属块体积，最后由的变形式即可求出另外一种液体的密度。
4．【答案】（1）解：木球浸没在水中受到的浮力为
答：木球浸没在水中受到的浮力为10N
（2）解：细线对木球的拉力为
答：细线对木球的拉力为4N；
（3）解：木球静止时，根据二力平衡条件可得
所以木球排开水的体积为
故木球露出水面的体积为
答：剪断细线，木球处于静止时，木球露出水面的体积为。
【解析】【分析】（1）根据液体密度和排开液体的体积，计算浮力；
（2）根据物体受到的浮力和重力，计算拉力；
（3）根据漂浮时浮力等于物体的重力，结合浮力和液体密度，计算排开液体的体积。
5．【答案】（1）解：由题意可知实心金属块的重力为39N，由G=mg可得
答：这个金属块的质量为3.9kg；
（2）解：由称重法得这个金属块浸没在水中时受到的浮力F浮=G-F示=39N-34N=5N
答：这个金属块浸没在水中时受到的浮力为5N；
（3）解：已知水的密度、金属块浸没在水中受到的浮力，利用阿基米德原理得到金属块排开水的体积，也就是金属块的体积
金属块的密度为
答：金属块的体积为5×103 m3，密度为7.8×103kg/m3。
【解析】【分析】（1）根据公式 计算金属块的质量；
（2）根据称量法F浮=G-F示计算金属块浸没在水中受到的浮力；
（3）当物体浸没时，它排开水的体积等于物体的体积，即 ，再根据 计算金属块的密度。
6．【答案】（1）解：金属块所受的浮力F浮＝G﹣F拉＝54N﹣34N＝20N
（2）解：由F浮＝ρ水V排g可得金属块排开水的体积
由于金属块全部浸没在水中，所以金属块的体积V＝V排＝2×10﹣3m3
（3）解：得金属块的密度
【解析】【分析】（1）由受力分析列出计算式求解。
（2）由公式 F浮＝ρ水V排g 求得金属块排开水的体积V排，因金属块完全浸没水中， 金属块的体积 V=V排
（3）由公式G=mg和求解
7．【答案】解：（1）根据压强公式，该声呐探头受到海水的压强：
（2）船受到的浮力：
，
因船处于漂浮状态，所以，船的重力
答：（1）该声呐探头受到海水的压强是1.02×105Pa；
（2）船受到的重力和浮力都是3.06×107N。
【解析】【分析】(1)根据得出探头受到海水的压强；(2)根据阿基米德原理得出船受到的浮力；因船处于漂浮状态；公务船匀速直线行驶时处于平衡状态，公务船的动力和所受的阻力是一对平衡力，根据F=f=0.05 G求出公务船的动力。
8．【答案】（1）物体A未放入水中时，
水对容器底的压强：p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa；
（2）容器对桌面的压力F=G容器+G水+GA=1.6N+6N+0.04kg×10N/kg=8N；
则容器对桌面的压强：
（3）物体A的密度：；
物体A的密度小于水的密度，
则物体A在水面漂浮，
则它受到的浮力F浮力=G=0.4N。
【解析】【分析】（1）根据液体压强公式p=ρ液gh计算水对容器底部的压强；
（2）首先根据F=G容器+G水+GA计算容器对桌面的压力，再根据计算容器对桌面的压强；
（3）根据计算物体A的密度，然后与水的密度进行比较，确定在水中的状态，最后根据浮沉状态选择合适的计算浮力的方法。
9．【答案】（1）未载人时，滚筒漂浮在水面受到的浮力F浮=G=mg=50kg×10N/kg=500N；
（2）质量为50kg的安全员在滚筒里时，浮筒受到的浮力：F浮总=G人+G=50kg×10N/kg+500N=1000N；
则浮筒排开水的体积：
（3）浮筒浸没时受到的最大浮力F浮'=ρ液gV排'=103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2500N；
浮筒、安全员和4个小朋友的重力G总'=500N+500N+40kg×4×10N/kg=2600N；
此时浮力小于重力，因此会下沉；
那么不能再承载4个小朋友。
【解析】【分析】（1）根据漂浮条件可知，物体漂浮时受到的浮力等于重力；
（2）首先根据F浮总=G人+G计算出浮力，再根据阿基米德原理的变形式计算排开水的体积；
（3）首先根据F浮'=ρ液gV排计算出浮筒浸没时受到的最大浮力，再将浮筒、安全员和4个小朋友的重力相加计算出总重力，然后二者比较即可。
10．【答案】（1）解：此驱逐舰所受的浮力：；
答：驱逐舰所受的浮力为；
（2）解：驱逐舰漂浮在海上，根据物体浮沉条件可得，此驱逐舰的重力：。
答：此驱逐舰的重力为。
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮力=G排=m排g计算；
（2）当物体漂浮在水面上时，它受到的浮力等于重力，即G=F浮。
11．【答案】（1）解：由可得所用时间：；
答：飞机以最大巡航速度飞行所用的时间为；
（2）解：根据知此时飞机底部所处的深度为：；
答：飞机关闭动力系统静止在水面上，飞机底部受到水的压强为，此时飞机底部所处的深度为；
（3）解：最大起飞质量，
因为飞机漂浮，所以飞机受到的浮力：，
由可得排开水的体积：。
答：飞机静止在水面时，达到最大起飞质量时排开水的体积为。
【解析】【分析】（1）根据公式计算飞机的飞行时间；
（2）根据公式 计算飞机底部所处的深度；
（3）飞机始终漂浮在水面上，根据 计算出飞机受到的最大浮力，再根据阿基米德原理的变形式 计算它排开水的体积。
12．【答案】（1）解：冲锋舟满载时所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=12000N
答：冲锋舟满载时所受的浮力是12000N；
（2）解：冲锋舟满载时，处于漂浮状态，受到的浮力F浮=G总
F浮=G+nm人g
12000N=6000N+n×60kg×10N/kg
所以最多能承载的人数n=10人
答：为保证安全，这条冲锋舟最多能承载10人。
【解析】【分析】（1）利用液体密度和深度，计算液体压强大小；
（2）根据漂浮的物体受到的浮力等于重力，结合物体的重力计算浮力大小。
13．【答案】（1）解：水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
答：水对容器底部的压强是 ；
（2）解：正方体排开水的体积
物体受到的浮力
答：物体受到的浮力是8N；
（3）解：绳子的拉力
答：绳子的拉力2N；
（4）解：当物体全部浸没水中时所受浮力
答：物体浸没在水中时受的浮力12N。
【解析】【分析】（1）根据公式 p=ρ水gh ，可求出压强；
（2）根据公式F浮=ρgV，可求出浮力；
（3）根据公式F拉=G-F浮，可求出拉力；
（4）根据公式F浮=ρgV，可求出浮力。
14．【答案】（1）解：“雪龙2号”满载时所受浮力F浮＝G排＝m排g＝14000×103kg×10N/kg＝1.4×108N，
“雪龙2号”满载时处于漂浮状态，总重G＝F浮＝1.4×108N；
根据阿基米德原理可知排开水的体积；
答：“雪龙2号”满载时总重为1.4×108N，排开水的体积为1.4×104m3；
（2）解：冰面受到的压力F＝0.1G＝0.1×1.4×108N＝1.4×107N，
此时船对冰面的压强。
答：此时船对冰面的压强为1.4×106Pa。
【解析】【分析】（1）①根据阿基米德原理 F浮＝G排＝m排g 计算“雪龙2号”满载时受到的浮力，再根据漂浮条件计算出“雪龙2号”满载时的重力。
②根据阿基米德原理 计算它满载时排开水的体积。
（2） 首先根据F=0.1G计算冰面受到的压力，再根据 计算船对冰面的压强。
15．【答案】（1）解：水下2m深处海水产生的压强为
答：水下2米深处海水产生的压强是2×104Pa
（2）解：浮冰的重力
由于浮冰漂浮，所以
浮冰排开海水的体积为
90t的浮冰体积为
所以
答：此时浮冰露出水面的体积为10m3。
【解析】【分析】（1）根据液体密度和深度，可以计算液体压强大小；
（2）根据物体的质量计算重力；漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力；利用浮力和液体密度可以计算排开液体的体积；根据物体的质量和体积的比值， 计算密度。
16．【答案】（1）解：乘载两人的“都市蚂蚁”车的总重力为G总=mg=600kg×10N/kg=6×103N
答：乘载两人的“都市蚂蚁”车的总重力为6×103N
（2）解：它对水平路面的压强为
答：它对水平路面的压强为3×105 Pa；
（3）解：其浸入水中的体积为
答：其浸入水中的体积为0.6m3。
【解析】【分析】（1）根据公式G总=mg，可求出车重；
（2）根据公式，可求出压强；
（3）根据公式F浮＝ρ液gV排，可求出体积