初中物理(北师大版)-八年级下册-第八章-压强和浮力-计算专题训练(含答 ...

一、计算题

1.小明家为了改善居住条件，计则建一座房子，其设计的房子剖面图所示。他设计的地基和房体的总质量为4×105kg，地基总的底面积为32m2。求：  

（1）地基和房体的总重力是多少？（g取10N/kg）    

（2）地基和房体对大地的压强是多少？    

2.轮船舱底在水面下3m，舱底穿了一个面积为0.4m2的洞，要想堵住这个洞，需要对挡板施加多大的力？（取g=10N/kg）    

3.体积为2×10﹣3米3的金属小球浸没在水中。求：    

（1）小球排开水的体积V排。    

（2）小球受到的浮力F浮。    

4.世界上坦克的质量通常在30t以上，履带着地面积在4m2以上．求质量为36t，每条履带着地面积为2m2的坦克对地面的压强．    

5.用弹簧测力计测石块，其重为9.8N，若把石块的一半浸没于水中，弹簧测力计的读数为7.84N，（ρ煤油=0.8×103kg/m3）则：

（1）此石块所受到的浮力是多大？

（2）这种石块的密度是多少？

（3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为多大？

6.科技兴趣小组称得一本科技图书重力3N，书本封面的长宽分别为20cm、15cm，把这本书平放在面积为1m2的讲桌上，计算书本对桌面产生的压强．    

7.在一个重2N，底面积为0.01m2的容器里装8N的水，容器中水的深度为25cm，把它放在水平桌面上如图所示.求：

（1）水对容器底部的压强和压力；    

（2）容器对桌面的压力和压强．（g=1ON/kg）．    

8.为了节约水资源，公厕用的定时定量冲水装置主要部件如图所示。浮筒底面积为S1=100cm2且足够高，略大于出水口的圆形阀门（厚度不计）的表面积为S2=20cm2  ， 浮筒与阀门用细杆相连，不计浮筒、阀门、轻杆的重量。通常情况下，水龙头以滴漏形式向储水桶供水，当储水罐水位上升到20cm时，浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水，问即将开始冲水时（g=10N/Kg，ρ水=1.0×103kg/m3）.

（1）阀门所受水的压强p为多少？    

（2）浮筒对阀门的拉力为多大？    

（3）浮筒浸入水中部分的深度H为多少？    

9.如图所示,用弹簧测力计悬挂一物体,在空气中弹簧测力计示数为6 N,当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数是4 N,（g=10N/kg）。求:

（1）物体的质量m物;    

（2）物体浸没在水中受到的浮力F浮;    

（3）物体浸没时排开水的体积V排和物体的密度ρ物。    

10.如图所示在一个重2N，底面积为0.01m2的容器里装8N的水，容器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上（g=l0N/kg）。求：

（1）水对容器底的压强；    

（2）水对容器底的压力。    

11.如图所示，一平底玻璃杯放在水平桌面上，内装150g的水，杯子与桌面的接触面积是10cm2 （g=10N/kg）．求液体水对杯底的压强？  

12.如图所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m2的水平桌面。试求：

（1）水对茶壶底部的压力?    

（2）茶壶对桌面的压强? (g=9.8N/Kg)    

13.底面积为4×10-2米2的平底薄壁容器，重力为4牛，放在水平地面上，容器内装入重力为36牛的水，水深为0.2米。 求：    

（1）容器对地面的压强。    

（2）水对容器底部的压力。    

14.悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3200t(g=10N/kg,海水的密度1×103 kg/m3   求：    

（1）潜艇所受浮力多大?    

（2）潜水艇体积是多少?    

（3）处于水下200m深度处有一个面积为2.4m的舱盖，求它所受海水的压强和压力各是多大？    

15.如图所示，长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上，顶部有小孔C与空气相通，长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。通过细管D缓慢向容器A内注水，直到注满容器A，木块B上浮过程中上下表面始终水平，木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3  ， 木块的密度ρ木=0.5×103kg/m3  ， g取10N/kg。求：

（1）注水前，木块B对容器A底面的压强    

（2）木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度    

（3）水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小    

（4）整个过程，浮力对木块所做的功    

16.如图所示，体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3  ， 绳子重力不计）．求：

（1）木块此时受到浮力．    

（2）木块的重力．    

（3）剪断绳子，木块静止时排开水的体积．    

答案

一、计算题

1.【答案】 （1）G总=m总×g=4×105×10N/kg=4×106N 

（2）

【解析】【分析】（1）本题考查了重力公式，比较简单，直接相乘就可以得出答案。

（2）本题考查了压强的计算公式，熟练应用公式即可得出答案。

2.【答案】解：洞处受到水的压强：

p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104pa，

根据可得，需对挡板施加的力：

F=pS=3×104pa×0.4m2=1.2×104N。  

【解析】【分析】先利用液体压强公式p=ρgh求出压强，再根据F=pS求出压力。

3.【答案】 （1）解：因为小球浸没在水中，所以小球排开水的体积：V排=V=2×10-3m3

（2）解：小球受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10-3m3=19.6N   

【解析】【分析】（1） 小球浸没在水中 ， V排=V 物.

 （2）利用 F浮=ρ水gV排 求得 小球受到的浮力 .

4.【答案】解：  质量为36t的坦克对水平地面的压力：

F=G=mg=36×103kg×10N/kg=3.6×105N，

受力面积：

S=2×2m2=4m2  ， 

坦克对地面的压强：

p= = =9×104Pa．

答：坦克对地面的压强为9×104Pa  

【解析】【分析】质量为36t的坦克对水平地面的压力和自身的重力相等，根据G=mg求出其大小；又知道一条履带着地面积可求受力面积，利用压强公式p= 求出坦克对地面的压强．

5.【答案】解：（1）石块受到的浮力，F浮=G﹣F拉=9.8N﹣7.84N=1.96N．

（2）石块的质量m==1Kg，

设石块的密度为ρ，那么石块的体积v=，

它浸在水中的体积为自身的一半，所以：

浸在水中的体积为v'=，

那么，石块受到的浮力，F浮=ρ水v'g

由1.0×103kg/m3××9.8N/kg=1.96N，解得ρ=2.5×103kg/m3 ． 

由（1）、（2）知道，石块的质量为m=1kg，密度ρ=2.5×103kg/m3

那么，石块的体积V=​=0.4×10﹣3m3  ， 

将石块全部浸没在煤油中时，石块受到的浮力大小为：

F浮=ρvg=0.8×103kg/m3×0.4×10﹣3m3×9.8N/kg=3.136N≈3.14N

那么，弹簧秤的读数为9.8N﹣3.14N=6.66N

（1）此石块所受到的浮力是1.96N．

（2）这种石块的密度是2.5×103kg/m3 ． 

（3）若把石块全部浸入煤油中，弹簧测力计的读数将变为6.66N．

【解析】【分析】（1）根据F浮=G﹣F拉即可求出答案．

（2）根据石块的重力求得其质量，再根据浮力求得其密度．

（3）根据F浮=ρgV排求出其在煤油中所受浮力大小，然后再用重力减去浮力即为弹簧测力计的读数．

6.【答案】解：  

书本放在水平桌面上，则书本对桌面的压力：F=G=3N；

书本的底面积：S=20cm×15cm=300cm2=0.03m2  ， 

其底面积小于桌面的面积，所以受力面积S=0.03m2  ， 

书本对桌面的压强：

p= = =100Pa．

答：书本对桌面的压强为100Pa．

【解析】【分析】书本对桌面的压力就等于书的重力，根据长方形的面积公式求出书本的底面积，即为受力面积；根据p= 求出书本对桌面的压强．

7.【答案】（1）解：水对容器底部的压强 ，

水对容器底部的压力F=PS= 

答：水对容器底部的压强为 ，压力为25N。

（2）解：容器对桌面的压力等于容器和水的总重，即F=G总=G容+G水=2N+8N=10N，

则容器对桌面的压强 

答：容器对桌面的压力为10N，压强为1000Pa。

【解析】【分析】利用液体的密度和深度计算压强，利用压强和受力面积计算压力的大小，对桌面的压力和物体的重力相等，利用压力和受力面积的比值计算对桌面的压强.

8.【答案】（1）解：由题可知，当h=20cm时，阀门受到水的压强为：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa

（2）解：阀门受到水向下的压力和浮筒向上的拉力，刚被拉起时，因为不计重力，两个力大小相等，则拉力F拉=F压=pS=2000Pa×2×10﹣3m2=4N；

（3）解：因为不计重力，浮筒在竖直方向只受到竖直向上的浮力和细杆向下的拉力F’  ， F’和F拉是相互作用力，即F′=F拉=4N，

根据力的平衡得  F′=F浮=ρ水gV排

可得： ，

浮筒浸入水中部分的深度H为 

【解析】【分析】（1）由液体内部压强公式p=ρgh求解；

（2）阀门受到水向下的压力和浮筒向上的拉力，由F=pS解题；

（3）同理，先分析浮筒受力情况，根据阿基米德原理F′=F浮=ρ水gV排解题.

9.【答案】（1）解：在空气中弹簧测力计示数为6N，则物体的重力G物=6N，

由G=mg可得，物体的质量：m物=G物/g=6N/10N/kg=0.6kg

（2）解：当物体浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=4N，则物体受到的浮力：

F浮=G物-F′=6N-4N=2N

（3）解：由F浮=ρgV排可得，物体浸没时排开水的体积：

V排=F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4m3  ， 

因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，物体的体积：

V物=V排=2×10-4m3  ， 

物体的密度：ρ物=m物/V物=0.6kg/2×10−4m3=3×103kg/m3  

【解析】【分析】（1）根据G=mg求出其质量；

（2）根据称重法F浮=G-F′求出物体浸没在水中受到的浮力；

（3）根据阿基米德原理F浮=ρgV排求出物体的体积（物体浸没），根据ρ=求出物体的密度.

10.【答案】（1）解：水对容器底部的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa

（2）解：水对容器底部的压力：F=pS=500Pa×0.01m2=5N  

【解析】【分析】此题考查学生对液体压强和固体压强计算的理解和掌握，水对容器底的压强要用液体压强公式p=ρ水gh来计算；水对容器底的压力要用F=pS来计算.

11.【答案】 解：由图可知，平底玻璃杯内水的深度：  

h=12cm=0.12m，

则液体水对杯底的压强：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa．

答：液体水对杯底的压强为1200Pa

【解析】【分析】由图可知，平底玻璃杯内水的深度，根据p=ρgh求出液体水对杯底的压强．

12.【答案】（1）解：由题知，茶壶内水的深度：h=12cm=0.12m，

所以水对壶底的压强：p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.12m=１１７６Pa，

壶的底面积：S=40cm2=4×10-3m2  ， 

水对茶壶底的压力：F1=p水S=１１７６Pa×4×10-3m2=４.７０４N.

答：水对茶壶底部的压力为４.７０４N.

（2）解：茶壶的重力：G壶=m壶g=400×10-3kg×9.8N/kg=3.92N，

水的重力：G水=m水g=0.6kg×9.8N/kg=5.88N，

茶壶对水平桌面的压力：F2=G水+G壶=3.92N+5.88N=9.8N；

茶壶对水平桌面的压强：

p==2450Pa．

答：茶壶对桌面的压强为2450Pa.  

【解析】【分析】（1）由图知壶中水的深，根据p=ρgh求出水对茶壶底部产生的压强，再由F=pS计算水对茶壶底部的压力；

（2）根据公式G=mg计算茶壶和壶中水的质量，在水平面上压力等于物体自身的重力，由p=计算茶壶对桌面的压强．

13.【答案】（1）解：容器对地面的压力：F=G容+G水=4N+36N=40N，

容器对地面的压强： 

答：容器对地面的压强为1×103Pa

（2）解：水对容器底部的压强：p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1.96×103Pa，

水对容器底部的压力：F水=p水S=1.96×103Pa×4×10-2m2=78.4N

答：水对容器底的压力为78.4N

【解析】【分析】（1）利用p=求得 容器对地面的压强.

（2）先利用 p水=ρ水gh 求得 水对容器底部的压强 ，再利用 F水=p水S 求得 水对容器底部的压力 .

14.【答案】（1）解：根据基米德原理可得：潜艇所受浮力： 

（2）解：根据 可得，潜艇排开海水的体积： 。因为悬浮在海水中的潜艇，所以潜水艇体积 。

（3）解：舱盖受海水的压强： ，由 可得，它所受海水的压力： 

【解析】【分析】（1）潜水艇在水中的浮力等于排开液体所受的重力（阿基米德原理）；

（2）利用密度的计算公式ρ=可直接计算排水的体积；

（3）利用p=ρgh可求得它所受海水的压强，再利用p=可求得它所受海水的压力.

15.【答案】（1）解:木块的质量为： ；木块B对容器A底面的压强为： 

答：注水前，木块B对容器A底面的压强为1000Pa

（2）解:木块B对容器A底面压力刚好为0时，木块恰好处于漂浮状态，此时受到的浮力为： ；根据阿基米德原理可知，木块排开的水的体积为： ，则木块浸入水中的深度即水的深度为： 

答：木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度为0.1m

（3）解:水注满容器后，木块全部浸入水中，木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用；由阿基米德原理可知，此时木块受到的浮力为： ；物体处于静止状态，受力平衡，则容器A顶部对木块B的压力大小为： 

答：水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小为40N

（4）解:整个过程中，木块上升的高度为： ；则浮力所做的功为： 

答：整个过程，浮力对木块所做的功为32J  

【解析】【分析】（1）根据公式p=求出木块B对容器A底面的压强；

（2）木块处于漂浮状态，根据浮力F浮=G=ρ水gV排求出木块排开的水的体积，从而求出水的深度；

（3）水注满容器后，木块全部浸入水中，对木块受力分析，求出压力大小；

（4）根据W=Fs求出浮力所做的功.

16.【答案】（1）解：已知木块完全浸没在水中，所以木块此时受到的浮力

（2）解：木块在水中受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和绳子向下的拉力，处于静止状态，三个力合力为零，  

（3）解：剪断绳子，因为 ，木块将上浮，最终漂浮在水面上，所受浮力 ，木块静止时排开水的体积 

【解析】【分析】（1）木块受到的浮力根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排直接计算得出；

（2）分析木块的受力情况，根据受力平衡时合力为零即可求出木块的重力；

（3）木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力，因此，求出重力即可得到浮力的大小，然后根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排求排开水的体积.