期末专项复习：浮力相关计算题（含解析）2024-2025学年人教版物理八年级下册

期末专项复习：浮力相关计算题-2024-2025学年人教版（2024）物理八年级下册
一、计算题
1．航天员在执行任务前必须进行训练以适应空间站的生活和工作，身穿模拟航天服的航天员通过自身携带的配重和漂浮器可悬浮在浮力水槽中工作，模拟失重环境下的感觉和工作效应。若航天员的质量为65kg，模拟航天服及所带配重和漂浮器的质量为25kg，取，请通过计算回答：
（1）航天员悬浮在水中训练时受到的浮力；
（2）航天员悬浮在水中训练时排开水的重力。
2．如图所示，“山东舰”是中国第一艘完全自主设计、自主建造、自主配套的国产航空母舰。下表中是“山东舰”的一部分参数，若海水的密度取，，请通过计算回答：
长 305m 吃水深度 10m（满载）
宽 75m 排水量 70000t（满载）
最大功率 最大航速 60km/h
（1）“山东舰”满载时，船底受到海水的压强是多少？
（2）“山东舰”满载时，船所受到的浮力是多少？
3． 如图所示，两个完全相同的烧杯甲、乙质量均为300g。A球体积为500cm3，A放在甲杯水中与放在乙杯某液体中，两细线受到的拉力均为1N，此时乙液体深度为10cm；剪断甲中的细线后，水对容器底的压强变化了100Pa；求：
（1）A在甲杯中受到的浮力；
（2）乙液体的密度；
（3）乙容器对地面的压强。
4．水平桌面上放置一底面积为100cm2、重为5N容器，容器内装有28N的水、水面到容器底的距离为20cm，如图甲所示。现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上，将物体A缓慢浸入水中，当完全浸没时，弹簧测力计示数为4N，如图乙所示，容器的厚度忽略不计，筒内水没有溢出，物体A未接触容器底。求：
（1）物体A浸没在水中时受到的浮力；
（2）物体A浸没时，容器对桌面的压力；
（3）物体A浸没时，容器对水平桌面的压强。
5．如图所示，全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台—“深海一号”能源站在山东烟台交付启航，平台同时具备油气处理、凝析油储存和油气外输功能，标志着中国深水油气田开发能力和深水海洋工程装备建造水平取得重大突破。“深海一号”竖直漂浮在海面上，共有4个相同的立柱作为支撑，最大排水量达，（，），通过计算回答：
（1）“深海一号”所受到的最大浮力是多少？
（2）假设每个立柱的底面积为，当立柱浸入水面下30m深时，每个立柱底面受到海水的压力为多少？
6．如图所示为蛟龙AG600水陆两栖飞机，被誉为国之重器，AG600主要用于森林灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落。AG600空载时质量为30t，最多可储水10t，停在停机坪时靠3个小轮即可支撑，每个轮子的受力面积仅为0.01m2，求：
（1）空载静止于水平地面上时，对水平地面的压强为多少？
（2）AG600储满水后满载漂浮于水面，此时排开水的体积多大？
7． 如图，边长为的实心正方体木块，现用一根细线使木块与长方体容器的底部相连，并使木块浸没在水中保持静止状态，此时水的深度为，绳子的拉力为，已知该容器底面积为。求：
（1）木块所受浮力的大小；
（2）木块密度的大小；
（3）若剪断绳子，木块静止时，水对容器底部压强。
8．如图甲所示，将一块橡皮泥捏成碗状放在盛满水的溢水杯中，静止后溢出55mL水；拿出橡皮泥捏成实心球状，并将溢水杯重新装满水后再次放入橡皮泥，如图乙所示静止后溢出50mL水。（取，）求：
（1）图甲中橡皮泥受到的浮力；
（2）橡皮泥的密度；
（3）图乙中橡皮泥对溢水杯底部的压力大小。
9．如图所示是我国某型号潜水艇，已知其总体积为1.2×104m3，在海面航行时（水舱未充水）排水量约为9100t，某次下潜到海面下400m深处执行任务。ρ水=1.0×103kg/m3，求：
（1）潜水艇在海面航行时排开水的体积；
（2）潜水艇在400m深处时受到海水的压强；
（3）下潜到400m深处悬浮时水舱中充入海水的质量。
10．在弹簧测力计下挂一均匀的实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器正上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图甲所示，记录下整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h的变化关系，绘制出了F-h图像如图乙所示，已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）圆柱体完全浸入水中时受到的浮力；
（2）圆柱体的底面积；
（3）圆柱体的密度
11．将重为6N、长为0.1m的正方体物块轻轻地放入一柱形容器中，使它静止于容器底部（正方体物块的底部与容器底部不密合，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。则：
（1）正方体物块的密度是多少？
（2）现在向容器里注水，如图所示，当容器中水的深度h＝2cm时
（3）继续向容器中注水，物块对容器底部的力恰好为0时，容器内水的深度为是多少？
12． 救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱，如图甲所示，提升过程中始终以的速度竖直向上匀速提起，图乙是吊绳的拉力随时间变化的图像，整个提起过程用时，取，水的密度为，不计水的阻力及水面高度的变化。求：
（1）长方体沉箱在出水过程中，绳子拉力做功的功率　 　选填“变大”、“变小”或“不变”。
（2）沉箱的密度为多大？
（3）打捞之前绳子松弛状态下，长方体对水池底部的压强为多大？
13．我国航母福建舰将迎来空警600预警机，如虎添翼战力倍增。福建舰满载时的排水量为：8×104t。空警600空载时重25t，巡航速度达550km/h，最大航程约3000km。预警机空载静止在航母甲板上，轮胎与甲板接触面积为0.8m2。g取10N/kg。求：
（1）福建舰满载时受到的浮力大小；
（2）预警机空载时对甲板的压强大小；
（3）预警机以500km/h速度巡航1200km所需要时间。
14． 如图甲是小勇研究弹簧测力计示数与物体下表面离水面的距离的关系实验装置，其中是底面积为的实心均匀圆柱形物体，用弹簧测力计提着物体，使其缓慢浸入水中水未溢出，得到与的关系图像如图乙中实线所示。试问：
（1）物体的重力是多少？
（2）完全浸没后，受到水的浮力为多少？
（3）换另一种未知液体，完全浸没后，如图乙所示，则受到未知液体的浮力为多少？
（4）未知液体的密度是多少？
15．如题图所示，一个底面积为200cm2、足够高的薄壁平底容器放在水平桌面上，容器内装有某种液体，一重为2.4N、底面积为100cm2的不吸液体的木块漂浮在液体中，此时液体深度为10cm，液体对容器底部的压强为800Pa
（1）液体的密度为多少kg/m3；
（2）木块底部受到液体的压强多少Pa；
（3）取走木块后（不计木块带走的液体），液体对容器底部压强的变化量为多少Pa。
16． 一足够高的薄壁柱形容器，底面积为，已装有适量的水，用体积和质量不计的细线将球、球连在一起，放入水中静止后如图所示，水对容器底部的压强相比之前增大，物体的重力为，体积为。若把细线剪断后，最终、处于静止状态。求：
（1）细线剪断前球受到的浮力；
（2）球的重力；
（3）剪断细线，待球静止后，水对容器底部变化的压强。
答案解析部分
1．【答案】解：（1）航天员悬浮在水中时的总质量为，航天员悬浮在水中时的总重力为
；因为航天员悬浮在水中，受力平衡，所以
（2）由阿基米德原理可得；
答：（1）航天员悬浮在水中训练时受到的浮力是900N；
（2）航天员悬浮在水中训练时排开水的重力是900N。
【解析】【分析】（1）航天员悬浮在水中时的总质量为航天员的质量和配种悬浮器的质量，即
根据重力公式G=mg计算航天员悬浮在水中时的总重力；航天员悬浮在水中，所以；
（2）由阿基米德原理可得排开水的重力等于浮力，即。
2．【答案】解：（1）“山东舰”满载时，船底受到海水的压强；
（2）“山东舰”满载时，排开水的重力，由阿基米德原理得
；
答：（1）“山东舰”满载时，船底受到海水的压强是；
（2）“山东舰”满载时，船所受到的浮力是。
【解析】【分析】（1）“山东舰”满载时，吃水深度为10m，根据压强公式计算船底受到海水的压强；
（2）“山东舰”满载时，根据重力公式G=mg计算排开水的重力，由阿基米德原理得排水的重力等于浮力。
3．【答案】（1）解：如图甲所示，A浸没在水中，根据阿基米德原理可得，A在甲杯中受到的浮力为
答：A在甲杯中受到的浮力为5N；
（2）解：如图甲所示，对A受力分析可得
可得，A的重力为
如图乙所示，对A受力分析可得
则A在乙液体中受到的浮力为
根据阿基米德原理可得
所以乙液体的密度为
答：乙液体的密度为；
（3）解：根据题意可知， 根据G=mg可得，A的质量为
根据可得，A的密度为
小于水的密度，根据物体浮沉条件可知，剪断甲中的细线后，A会上浮直至漂浮在水面上，水面会下降，水对容器底的压强变化了100Pa，假设水面下降的高度为Δh，根据p=ρgh可得，水面下降的高度为
静止时A漂浮在水面上，根据阿基米德原理可得，此时A受到的浮力为
可得，容器的底面积为
乙容器中，液体的体积为
根据和G=mg可得，液体的重力为
容器的重力为
则容器对地面的压力为
根据可得，乙容器对地面的压强为
答：乙容器对地面的压强为900Pa。
【解析】【分析】（1）当A浸没在水中时，根据阿基米德原理 计算受到的浮力；
（2）根据甲图对A进行受力分析，根据平衡力的知识 计算出A的重力。在图乙中，再次根据平衡力的知识 计算出A在乙液体中受到的浮力，最后根据阿基米德原理 计算液体的密度。
（3）首先根据密度公式计算A的密度，然后与水的密度比较，从而确定剪断细线后A的浮沉状态，接下来根据容器内水的压强变化量利用 计算出水面下降的高度。当A漂浮在水面上时，浮力等于重力，即 ，据此计算容器的底面积。
根据 计算乙容器内液体的体积，根据 计算液体的重力，根据 计算容器的重力，最后根据 计算容器对地面的压力，根据 计算乙容器对地面的压强。
4．【答案】解：（1）根据称重法，物体A受到的浮力为
（2）物体A浸没时，容器对桌面的压力为
（3）物体A浸没时，容器对水平桌面的压强为
答：（1）物体A浸没在水中时受到的浮力为5N；
（2）物体A浸没时，容器对桌面的压力为38N；
（3）物体A浸没时，容器对水平桌面的压强为3800Pa。
【解析】【分析】（1）根据物体的重力和进入液体中的拉力差，计算浮力；
（2）根据水平面上的物体的总重力，计算压力；
（3）根据，计算压强的大小。
5．【答案】解：（1）“深海一号”最大排水量为，排开水受到的重力为
；由阿基米德原理可得，“深海一号”所受到的最大浮力为
。
（2）30m深处水产生的压强为，由可得，每个立柱底面受到海水的压力为。
答：（1）“深海一号”所受到的最大浮力是；
（2）每个立柱底面受到海水的压力为。
【解析】【分析】解：（1）“深海一号”最大排水量为，根据G=mg计算排开水受到的重力；由阿基米德原理可得，“深海一号”所受到的最大浮力等于最大排水的重力，即；
（2）根据压强计算公式P=ρgh计算30m深处水产生的压强；根据压强公式可得，每个立柱底面受到海水的压力。
6．【答案】（1）解： 飞机空载静止于水平地面上时，飞机的总质量是30t，飞机受到的重力
飞机对地面的压力
在地面时，三个轮子支撑飞机，每个轮子的受力面积仅为0.01m2，那么总受力面积
根据压强公式可知，对水平地面的压强
对水平地面的压强是1×107Pa。
答：空载静止于水平地面上时，对水平地面的压强为1×107Pa；
（2）解：AG600空载时质量为30t，最多可储水10t，这些水的重力
AG600储满水后，其总重力
由于该飞机是漂浮于水面，根据物体的浮沉条件可知，漂浮时，物体受到的浮力大小等于重力大小，即
根据阿基米德原理的公式可知，此时排开水的体积
此时排开水的体积是40m3。
答：AG600储满水后满载漂浮于水面，此时排开水的体积是40m3。
【解析】【分析】（1）水平面上受到的压力等于物体的重力；利用，计算压强；
（2）根据G=mg计算重力；结合浮力，利用计算排开液体的体积。
7．【答案】（1）解： 木块浸没在水中，，
所受浮力；
答：木块所受浮力的大小为；
（2）解： 木块的重力，
木块的质量，
木块的密度；
答：木块密度的大小为；
（3）解： 因木块的密度小于水的密度，若剪断绳子，木块静止时，木块漂浮，；
由得，木块漂浮时排开水的体积：；
所以液面下降的深度为：；
水的深度，
水对容器底部的压强。
答：若剪断绳子，木块静止时，水对容器底部压强为。
【解析】【分析】（1）木块浸没，排开液体体积等于木块体积，由 计算浮力大小；
（2）由力的平衡求出木块的重力，由G=mg求出木块的质量，则木块的密度；
（3）若剪断绳子，木块静止时，木块漂浮，浮力等于重力；由可得木块漂浮时排开水的体积。由排开液体体积变化求出液面高度变化，即液面下降的深度为；所以剪断后水的深度是，则水对容器底部的压强。
8．【答案】解：（1）计算图甲中橡皮泥受到的浮力
（2）图甲中橡皮泥漂浮，受到的浮力等于物体的重力
橡皮泥的质量：
橡皮泥的体积：
橡皮泥的密度
（3）计算图乙中橡皮泥受到的浮力
图乙中，橡皮泥对溢水杯底部的压力大小
答：（1）图甲中橡皮泥受到的浮力为；
（2）橡皮泥的密度为；
（3）图乙中橡皮泥对溢水杯底部的压力大小为。
【解析】【分析】（1）根据F浮=ρ液gV排，计算浮力的大小；
（2）根据漂浮时，浮力等于物体的重力，利用，计算质量；利用，计算密度；
（3）根据F浮=ρ液gV排，计算浮力，结合重力，计算支持力。
9．【答案】解：（1）潜水艇在海面航行时受到的浮力F浮=G艇=G排=9.1×106kg×10N/kg=9.1×107N；
潜水艇在海面航行时排开水的体积。
答：潜水艇在海面航行时排开水的体积是9.1×103m3。
（2）潜水艇在400m深处时受到海水的压强p=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×400m=4×106Pa；
答：潜水艇在400m深处时受到海水的压强4×106Pa；
（3）潜水艇悬浮在海水中时受到海水的浮力
F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×1.2×104m3×10N/kg=1.2×108N；
潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的重力G海水=F浮-G潜艇=1.2×108N-9.1×107N=2.9×107N；
水舱中充入海水的质量。
答：下潜到400m深处悬浮时水舱中充入海水的质量2.9×106kg。
【解析】【分析】 （1）潜水艇在海面航行时，根据漂浮条件F浮=G排计算它受到的浮力，再根据阿基米德原理求出排开水的体积；
（2）根据液体压强公式p=ρ液gh求出液体压强；
（3）潜水艇完全潜入海水中悬浮时，根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排=计算潜水艇受到的浮力，根据G海水=F浮-G潜艇至少增加水的重力，最后计算增加水的质量。
10．【答案】（1）解： 由乙图知，下降 过程中，弹簧测力计示数不变，说明圆柱体还未接触水面，此时
下降 之后，弹簧测力计示数不变，说明圆柱体已经完全浸没在水中，此时弹簧测力计示数 ，
所以圆柱体完全浸没水中时受到的浮力
（2）解：从圆柱体刚浸入水中到完全浸没，下降了 ，即圆柱体的高度
圆柱体的底面积
（3）解：
圆柱体的密度
【解析】【分析】（1）根据物体的重力和进入液体中的拉力差，计算浮力；
（2）根据，计算排开液体的体积；
（3）根据，计算物体的质量，结合，计算密度。
11．【答案】（1）解：由G＝mg可得，物块的质量为：，
物块的体积：，
则正方体物块的密度：；
答：正方体物块的密度是3.6×103kg/m7；
（2）解：当容器中水的深度h＝2cm时，假设正方体物块没有离开容器底部，
则正方体物块排开水的体积：V排＝Sh＝a8h＝（0.1m）7×2×10﹣2m＝2×10﹣4m3，
此时正方体受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝8.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m4＝2N，
由F浮＜G可知，假设正确；
答：当容器中水的深度h＝2cm时，此时正方体物块受到的浮力是2N；
（3）解： 物块对容器底部的力恰好为0时，正方体物块恰好漂浮浮′＝G＝6N，
此时正方体物块排开水的体积：，
此时正方体物块浸入水的深度（容器内水的深度）：。
答：物块对容器底部的力恰好为0时，容器内水的深度为6×10﹣2m。
【解析】【分析】（1）根据，计算质量，利用，计算密度；
（2）根据F浮=ρ液gV排，计算物体受到的浮力；
（3）根据，可以计算排开液体的体积，结合底面积，计算深度。
12．【答案】（1）变大
（2）由图可知：沉箱的重力为，则质量为：；
浸没时，受到的浮力为：；
则：，
沉箱的密度为：。
答：沉箱的密度为；
（3）打捞之前绳子松弛状态下，长方体受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、竖直向上的浮力，
由平衡力知长方体受到竖直向上的支持力为：；
由于物体间力的作用是相互的，所以长方体对容器底的压力等于容器对长方体的支持力，
即；
由图像知长方体出水的时间为，
长方体的高度为：，
长方体的底面积为：，
长方体对水池底部的压强为：。
答：打捞之前绳子松弛状态下，长方体对水池底部的压强为。
【解析】【解答】（1）根据乙图可知，长方体沉箱出水过程中，绳子的拉力不断增大，而速度不变，根据P=Fv可知，拉力的功率变大。
【分析】（1）根据乙图分析出水后拉力的变化，再根据P=Fv分析功率的变化；
（2）根据图片确定沉箱的重力和完全浸没时绳子的拉力，根据计算沉箱的质量，根据 计算它受到的浮力，根据 计算它的体积，根据 计算沉箱的密度。
（3）打捞之前绳子松弛状态下，长方体受到竖直向上的支持力、竖直向下的重力、竖直向上的浮力，根据平衡力的知识计算长方体受到的支持力大小，再根据相互作用力原理计算长方体对地面的压力。接下来根据s=vt计算长方体的高度，根据 计算长方体的底面积，最后根据 计算长方体对水池底部的压强。
13．【答案】（1）解： 根据阿基米德原理可知，福建舰满载时受到的浮力：；
答：福建舰满载时受到的浮力大小为8×108N；
（2）解：预警机空载时对甲板的压力：F＝G＝mg＝2.5×104kg×10N/kg＝2.5×105N；
预警机空载时对甲板的压强 ；
答：预警机空载时对甲板的压强大小为3.125×105Pa；
（3）解： 由 得巡航时间：。
答：预警机以500km/h速度巡航1200km所需要时间为2.4h。
【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理，F浮=G排=m排g，计算浮力；
（2）根据水平面上物体受到的压力等于物体的重力；根据，计算压强；
（3）利用，计算时间大小。
14．【答案】（1）解： 当时，弹簧测力计的示数，物体的重力；
答：物体的重力是；
（2）解： 由图乙知，完全浸没在水中，弹簧测力计的示数，
受到水的浮力：；
答：完全浸没后，受到水的浮力为；
（3）解： 完全浸没在另一种液体中，受到的浮力：；
答：换另一种未知液体，完全浸没后，受到未知液体的浮力为；
（4）解：完全浸没在水中时，受到的浮力，
物体的体积：
，
浸没另一种液体中，排开液体的体积等于的体积，大小为，
由得另一种液体的密度：
。
答：未知液体的密度是。
【解析】【分析】（1）物体未进入水中时，弹簧测力计示数就是重力。
（2）（3）根据称重法可以求出受到的浮力。
（4）先根据在A液体中浸没时求出物体的体积，再利用阿基米的原理，求出未知液体的密度。
15．【答案】（1）解：液体深度为10cm，液体对容器底部的压强为800Pa
；
答：液体的密度为0.8×103kg/m3；
（2）解： 木块处于漂浮状态，木块受到的浮力等于自身重力浮＝G＝2.3N，
木块排开液体的体积：，
木块浸入液体的深度：，
木块底部受到液体的压强：p0＝ρgh7＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝240Pa；
答：木块底部受到液体的压强240Pa；
（3）解： 取走木块后，液面下降的高度：，
液体对容器底部压强的变化量：Δp＝ρgΔh＝2.8×103kg/m8×10N/kg×0.015m＝120Pa。
答：取走木块后（不计木块带走的液体），液体对容器底部压强的变化量为120Pa。
【解析】【分析】（1）已知液体深度和压强，利用求出液体密度即可
（2）由于木块处于漂浮状态，由二力平衡得出浮力等于重力，则利用求出木块排开液体的体积，通过V=Sh求出木块浸入液体的深度，利用求出木块底部受到液体的压强
（3）利用求出液面下降的高度，从而通过求出液体对容器底部压强的变化量
16．【答案】（1）解： 线剪断前物体浸没在水中，则剪断前物体受到的浮力为：；
答：线剪断前物体受到的浮力为；
（2）解： 把物体、看成整体，它们在水中处于悬浮状态，水对容器底部的压强相比之前增大，
由可知水面上升的高度为：，
则物体、一起排开液体的总体积为：，
所以物体、受到的总浮力为：，
根据物体沉浮条件可知，，
所以物体的重力为：；
答：物体的重力为；
（3）解： 因为，所以细线剪断后，物体将下沉，物体的体积为：，
所以剪断前物体受到的浮力为：，
所以，细线剪断后，物体将上浮，静止时处于漂浮状态，
此时物体所受的浮力为：，
由阿基米德原理可知，此时物体排开水的体积为：，
此时容器内水的深度变化量为：，
待球静止后，水对容器底部变化的压强为：。
答：剪断细线，待球静止后，水对容器底部变化的压强为. 。
【解析】【分析】（1）根据F浮=ρ液gV排，计算物体受到的浮力大小；
（2）结合液体压强，利用，计算液体深度，结合容器底面积计算排开液体的体积；根据F浮=ρ液gV排，计算浮力，根据物体受到的浮力，计算重力；
（3）根据总体积和物体B的体积差，计算物体A的体积；利用F浮=ρ液gV排，计算A受到的浮力，判断物体A的状态；根据A的浮力，利用计算排开的体积；结合体积差，计算深度的变化，利用Δp=ρgΔh，判断液体压强的变化