人教版物理八年级下册素养浮力综合计算的常见类型课件

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第十章　浮　力素养集训 浮力综合计算的常见类型答案显示见习题见习题见习题见习题见习题见习题1．【中考·雅安】如图所示，水平桌面上放置底面积为100 cm2、质量为500 g的圆筒，筒内装有30 cm深的某种液体。弹簧测力计下悬挂底面积为40 cm2、高为10 cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至浸没液体中，在圆柱体未浸入 液体中时，弹簧测力计示数为18 N，圆柱体浸没 液体中时，弹簧测力计示数为12 N。(可以忽略 圆筒的厚度，此过程中液体没有从筒中溢出， g取10 N/kg)。求：(1)圆柱体浸没时受到液体的浮力；解：由题可知，圆柱体的重力G柱＝18 N，浸没液体中时，圆柱体受到的拉力F拉＝12 N，圆柱体受到的浮力F浮＝G柱－F拉＝18 N－12 N＝6 N。(2)筒内液体密度；(3)当圆柱体浸没时，圆筒对桌面的压强。2．图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(水的密度为ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)。求：(1)长方体A的高度。解：由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间t＝15 s－10 s＝5 s，则长方体A的高度h＝vt＝0.3 m/s×5 s＝1.5 m。(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力。解：由图乙可知，前10 s钢缆绳的拉力不变，等于长方体A的重力，此时长方体在水面以上，拉力与重力是一对平衡力，则G＝F＝3×104 N；10～15 s，钢缆绳的拉力减小，是长方体A从与水面接触到刚好浸没的过程，由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F′＝1×104 N，则长方体A受到的浮力F浮＝G－F′＝3×104 N－1×104 N＝2×104 N。(3)长方体A的密度。3．【2022·重庆】底面积为150 cm2、重3 N、盛水4 cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50 cm2、质量为450 g、密度为0.9 g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走 测力计，再打开阀门K向外放水。(g取10 N/kg， 水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3)求：(1)圆柱体的体积。(2)圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2 cm时，测力计的示数。解：圆柱体浸入水中的深度为2 cm时，V排＝Sh＝50 cm2×2 cm＝100 cm3＝10－4 m3，F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10－4 m3＝1 N，圆柱体重力G物＝mg＝450×10－3 kg×10 N/kg＝4.5 N，测力计示数F测＝G物－F浮＝4.5 N－1 N＝3.5 N。(3)当放水至容器对桌面的压强为800 Pa时，水对容器底的压强。4．【2021·武威】山东舰为我国自主建造的第一艘国产航母，该舰标准排水量为5万吨，可同时停放36架歼－15舰载机，每架舰载机质量为25 t，g取10 N/kg。求：(1)在标准排水量时，航母所受的浮力为多大？解：航母处于漂浮状态，在标准排水量时，航母所受的浮力F浮＝G总＝m排g＝5×107 kg×10 N/kg＝5×108 N。(2)航母在某海域训练，此海域的海水密度为1.02×103 kg/m3，当36架舰载机全部飞离航母后，航母排开海水的体积减少了多少立方米？(结果保留两位小数)5．一个重力为600 N的人站在漂浮于水面的木筏上，木筏的体积为0.4 m3，木筏的密度为0.6×103 kg/m3，g取10 N/kg。求：(1)木筏底距水面0.2 m，木筏底所受水的压强。解：木筏底所受水的压强p＝ρ水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝2 000 Pa。(2)此时木筏和人所受浮力。解：木筏的质量m木＝ρ木V＝0.6×103 kg/m3×0.4 m3＝240 kg，木筏的重力G木＝m木g ＝240 kg×10 N/kg＝2 400 N，木筏和人受到的浮力F浮＝G木＋G人＝2 400 N＋600 N＝3 000 N＝3×103 N。(3)此时木筏排开水的体积。6．【2022·随州】2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4 300 m的营地升空到9 000 m以上，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。 假设在此前的一次实验中，浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为9 000 m3，内部充有氦气和空气的混合气体，其密度为0.2 kg/m3，浮空艇的表皮及外壁 仪器舱总质量为2×103 kg，浮空艇 用缆绳系在一辆锚泊车上(如图)， 该浮空艇周围空气的密度为1.2 kg/m3，g取10 N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：(1)浮空艇内气体的质量；(2)浮空艇所受到的浮力；解：由题意可知，浮空艇排开空气的体积V排＝V＝9 000 m3，则浮空艇所受到的浮力F浮＝ρ空气gV排＝1.2 kg/m3×10 N/kg×9 000 m3＝1.08×105 N。(3)为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量是多少？