人教版八年级下学期物理 专题8 密度、压强、浮力的综合

人教版八下物理 专题8 密度、压强、浮力的综合1. 如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块 M 悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是 A M 上、下表面受到水压力的合力大于 M 受到的浮力B M 上、下表面受到水压力的合力大小等于 M 受到的重力大小C M 上表面受到水的压力大于 M 下表面受到水的压力D M 上表面受到水的压力和 M 下表面受到水的压力是一对平衡力2. 如图所示，甲、乙两个完全相同的容器中盛有两种不同的液体，把两个完全相同的立方体 A 、 B 分别放入这两种液体中，均处于漂浮状态，静止时两个容器中的液面相平，A 、 B 在两种液体中所受浮力分别为 FA 、 FB，液体对容器底的压强分别为 p甲 、 p乙，则 A FAFB p甲=p乙 B FA=FB p甲=p乙 C FA=FB p甲p乙 3. 水平桌面上有两个相同的容器甲和乙，装有适量的水，将两个体积相同的物体 A 、 B 分别放入两个容器中，静止时甲、乙容器中的水面刚好相平，如图所示。A 、 B 的密度分别为 A 和 B，A 、 B 受到浮力分别为 F浮A 和 F浮B，两容器底部所受水的压强分别为 p甲 和 p乙，两容器对水平桌面的压力分别为 F 和 F，则 A AB，F浮A=F浮B，p甲p乙，FF B AB，F浮A=F浮B，p甲=p乙，FF C AB，F浮AF D AB，F浮AFBFC C容器对桌面的压力关系：F甲F乙F丙 D小球的质量关系：mA=mBF浮BF浮C B三个正方体底部受到的压强 pApB=pC C三个容器底部受到液体的压力 F甲F乙F丙 D桌面受到的压力关系为 F甲F乙F丙 6. 水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器，容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的 A 、 B 两球放入甲容器中后，A 漂浮、 B 沉底；用线把 A 、 B 两球系在一起放入乙容器中（线的质量和体积不计），静止后的状态如图所示，两容器中液面恰好相平。下列说法不正确的是 A B 球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力B A 球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力C甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强D甲容器对水平面的压强等于乙容器对水平面的压强7. 取一根长为 15cm 、内部横截面积为 1cm2 的带有刻度的直筒塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得它们的总质量为 2g。向管内倒入 10g 水，使它竖直漂浮于某液体中，如图所示，观察到橡皮膜恰好变平时，管外液面比管内液面高 2cm（g 取 10N/kg）。下列结论不正确的是 A装有水的塑料管受到的浮力大小为 0.12N B管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为 1000Pa C管外液体密度约为 0.83103kg/m3 D若在管上方施加竖直向下 0.012N 的力，当管再次静止时，则管浸入深度增加 1.2cm 8. 预计 2020 年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时，要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示，假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中，在沉入过程中，其下表面到水面的距离 h 逐渐增大，构件所受浮力 F1 、钢绳拉力 F2 随 h 的变化如图乙所示（g 取 10N/kg）。下列判断正确的是 A构件的边长为 4m B构件的密度为 3103kg/m3 C浮力 F1 随 h 变化的图线是图乙中的图线D当构件的下表面距江面 4m 深时，构件上表面受到江水的压强为 4104Pa 9. 如图是“远望 6 号”远洋测量船，排水量为 25000 吨，满载时受到的浮力为 N。“远望 6 号”可在南北纬 60 度以内的任何海域航行，能完成对各类航天飞行器的海上跟踪、测控任务。满载的测量船在密度不同的海域漂浮时，受到的浮力 （填“相同”或“不同”）。船静止在测控点时，水下 3m 处的船体受到海水的压强为 Pa。（g 取 10N/kg，海水=1.03103kg/m3）10. 如图，可计算出石块的密度为 kg/m3；底面积为 100cm2 烧杯内的水由于石块的浸入，水对烧杯底部压强增加 Pa。（g 取 10N/kg）11. 如图所示，底面积为 100cm2 的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为 12N，体积为 2103m3 的木块 A 漂浮在水面上，如图甲所示；现将一体积为 250cm3 的合金块 B 放在木块 A 的上方，木块 A 恰好有五分之四的体积浸入水中，如图乙所示，则合金块 B 的密度是 kg/m3。将合金块 B 从木块 A 上取下放入容器的水中，当 A 、 B 都静止时，水对容器底部的压强比取下合金块 B 前减小了 Pa ( g 取 10N/kg )。12. 如图所示，底面积 S 为 100cm2 的圆柱形容器放置在水平桌面上，容器中盛有重力 G 为 5N 的液体 A，当物块 M 漂浮在液体 A 中，物块 M 排开液体的质量 m 为 100g，液体 A 对容器底部的压强为 p，已知物块 M 的体积 V 为 125cm3，g 取 10N/kg，求：(1) 物块 M 所受浮力 F浮；(2) 物块 M 的密度 M；(3) 容器底部所受压强 p。13. 如图所示，水平桌面上放有圆柱形溢水杯，它的重为 3N，底面积为 300cm2，溢水口距杯底 20cm，杯内装水的深度为 18cm。将一体积为 1000cm3 、密度为 0.9g/cm3 的正方体木块缓慢放入水中，不计溢水杯厚度（g 取 10N/kg），求：(1) 木块的质量 m；(2) 木块放入前，水对溢水杯底的压力 F；(3) 木块放入水中静止后溢水杯对桌面的压强 p。答案1. 【答案】B【解析】正方体物块 M 悬浮在水中，则 F浮=G，其上表面与水面平行，根据浮力产生的原因可知，M 上、下表面受到水压力的合力大小 F合=F浮，所以 F合=F下F上=F浮=G，故A错误，B正确； M 上表面所处的深度较小，根据 p=gh 可知，M 上表面受到水的压强小于 M 下表面受到水的压强，而上、下表面的面积相同，则由 F=pS 可知，M 上表面受到水的压力小于 M 下表面受到水的压力，所以 M 上表面受到水的压力和 M 下表面受到水的压力不是一对平衡力，故C、D错误。2. 【答案】D【解析】由图可知，立方体 A 、 B 都漂浮，所以受到的浮力都等于各自的重力，而两立方体完全相同，则重力相等，所以 FA=FB=G，故A错误；由于 FA=FB，根据 F浮=液gV排 可得 甲gV排甲=乙gV排乙；由图可知 V排甲乙，两个容器中的液面相平（即深度相同），根据 p=液gh 可得 p甲p乙，故B、C错误，D正确。3. 【答案】D【解析】两物体静止时，A 漂浮、 B 浮，则 A水，B=水，所以两个物体的密度关系是 AB；由图可知，两个物体排开水的体积关系为 VA排VB排，水的密度一定，所以根据 F浮=水gV排；可知，两物体所受浮力关系是 F浮AF浮B；由于两容器中水的深度相同，据 p=gh 可知，两容器底所受水的压强相同，即 p甲=p乙；A 物体在甲容器中漂浮，所以 F浮A=GA；根据阿基米德原理有 F浮A=GA排，所以 GA=GA排（即 A 物体的重力等于 A 排开水的重力）；B 物体在乙容器中悬浮，所以 F浮B=GB 根据阿基米德原理有 F浮B=GB排，所以 GB=GB排（即 B 物体的重力等于 B 排开水的重力）；上面的关系式可理解为 A 、 B 两物体的重分别补充了排开水的重，由于甲、乙容器内水面相平，则甲、乙容器内水和物体的总重相等；甲、乙两容器完全相同，则两容器的重相等，故甲、乙两容器的总重相等，甲容器对桌面的压力等于乙容器对桌面的压力，即 F=F；综合分析可知D正确。4. 【答案】A【解析】由题知，A 、 B 、 C 三个小球的体积相同；小球静止时，三个容器内水面高度相同，即 h 相同，水的密度一定，根据 p=gh 可知，容器底受到水的压强关系为 p甲=p乙=p丙，故A正确。由图可知，A 、 B 、 C 三个小球排开水的体积关系为 VA排VB排=VC排，根据 F浮=液gV排 可知，浮力的大小关系为 FAFC，根据阿基米德原理有 FC=GC排，GCGC排，即 C 球的重大于 C 排开水的重；故丙容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力，即 F乙F丙；综上分析可知，三个容器对桌面压力关系为 F甲=F乙FC，由于 FAFB=FC，则 GAGBGC，所以 mAmBFB=FC，由于三个正方体完全相同，根据 p=FS 可知，正方体底部受到的压强 pApB=pC，故B正确；由于三个容器内装有质量相等的三种液体，则液体的重力相等，根据容器的形状可知，容器底部受到液体的压力 F甲G液，F丙=G液，所以 F乙F丙F甲，故C错误；三个容器的质量未知，无法比较桌面受到的压力关系，故D错误。6. 【答案】B【解析】由图可知，A 、 B 两球排开液体的总体积 V排甲VA+VB，V排乙=VA+VB，所以 V排甲V乙，即甲容器中液体的体积较大；已知两容器中的液体质量相等，根据 =mV 可知 甲乙；根据阿基米德原理 F浮=G排，则 B 球在甲中和乙中排开液体重力分别为 G甲排=甲gV甲，G乙排=乙gVB，则 G甲排G乙排，故A正确；由图可知，A 在甲中悬浮，根据漂浮条件知 FA浮甲=GA；A 和 B 在乙中一起悬浮，则 A 球的受力情况是 FA浮乙=GA+F；由可知 F浮甲FA浮乙，故B错误；已知两容器中液面恰好相平，即 h甲=h乙；因为 甲乙，根据 p=gh 可知 p甲=甲gh甲，p乙=乙gh乙，所以 p甲水，所以，合金块 B 将沉底，排开水的体积和自身的体积相等，此时合金块 B 受到的浮力 F浮B=水gVB=1.0103kg/m310N/kg250106m3=2.5N；木块 A 静止时处于漂浮状态，则木块 A 受到的浮力 F浮A=GA=12N；木块 A 和合金块 B 受到浮力的减少量 F浮=F浮F浮AF浮B=16N12N2.5N=1.5N，排开水体积的减少量 V排=F浮水g=1.5N1.0103kg/m310N/kg=1.5104m3，水深度的变化量 h=V排S=1.5104m3100104m2=0.015m，水对容器底部的压强比取下合金块 B 前减小了 p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.015m=150Pa。12. 【答案】(1) 1N (2) 0.8103kg/m3 (3) 600Pa 【解析】(1) 物块 M 排开液体的重力 G排=mg=0.1kg10N/kg=1N，由阿基米德原理可知物块 M 所受浮力 F浮=G排=1N。(2) 物块 M 漂浮在液体 A 中，物块的重力 GM=F浮=1N，则 MVg=1N，所以物块 M 的密度 M=GMVg=1N125106m310N/kg=0.8103kg/m3。(3) 圆柱形容器底部受到的压力 F=G+GM=5N+1N=6N，底面积 S=100cm2=0.01m2，容器底部所受压强 p=FS=6N1102m2=600Pa。13. 【答案】(1) 900g (2) 54N (3) 2100Pa 【解析】(1) 木块的质量 m=木V木=0.9g/m31000cm3=900g；(2) 木块放入水中前，水对溢水杯底的压强 p水=水gh=1103kg/m310N/kg0.18m=1800Pa，水对溢水杯底的压力 F=p水S容=1800Pa300104m2=54N；(3) 木块放入水中后处于漂浮状态，F浮=G木，其排开水的体积 V排=F浮水g=G木水g=mg水g=m水=900g1g/cm3=900cm3；木块放入前，溢水杯还能容水的体积为 V余=S容(Hh)=300cm2(20cm18cm)=600cm3，溢出水的重力为 G溢=水g(V排V余)=1.0103kg/m310N/kg(900106m3600106m3)=3N，木块的重力为 G木=mg=0.9kg10N/kg=9N，放入木块前，水的重力为 G水=水S容hg=1.0103kg/m3300104m20.18m10N/kg=54N，故木块放入水中静止后溢水杯对桌面的压强为 p=F压S容=G杯+G水+G木G溢S容=3N+54N+9N3N300104m2=2100Pa。