初中物理人教版八年级下册：浮力计算题专题练习（解析版）

浮力专题训练

参考答案与试题解析

一．计算题（共40小题）

1．自由漂浮于海面上的冰山仅仅露出“冰山一角”，它把巨大的身躯隐藏在海面下，这对出海远航的轮船造成了挑战。（冰的密度取0.9×10kg/m，海水的密度取1.0×10kg/m，g取10N/kg）

求：（1）简要解释冰山漂浮在海面上的原因； （2）计算冰山露出海面的体积占冰山总体积的比例。

【分析】（1）物体的浮沉条件：放入水中的物体，若物体的密度小于水的密度，物体将上浮；若物体的密度大于水的密度，物体将下沉；若物体的密度大于水的密度，物体将悬浮；

（2）设冰山的总体积为V，排开海水的体积为V排，冰山的重力G冰＝m冰g＝ρ冰山受到的浮力F浮＝ρ【解答】解：

（1）因为冰的密度小于海水的密度，所以冰山会漂浮在海面上。 （2）设冰山的总体积为V，排开海水的体积为V排， 冰山的重力G冰＝m冰g＝ρ冰山受到的浮力F浮＝ρ因为冰山漂浮，

所以冰山受到的浮力F浮＝G冰， 可得：ρ

＝

水

水

冰水

冰

3333

V冰g，

V排g，利用物体的漂浮条件得出答案。

V冰g，

V排g，

V排g＝ρ＝

冰

V冰g，

＝

，

＝。

答：（1）因为冰的密度小于海水的密度，所以冰山会漂浮在海面上。 （2）冰山露出海面的体积占冰山总体积的比例为1：10。

【点评】本题考查了物体浮沉条件的应用，分析时注意用好下标区分！

2．抹香鲸是世界上最大的齿鲸，它在所有鲸中潜水最深且最久，号称“潜水冠军”，。一头

9

3

体长19米，体积24米的成年抹香鲸可轻松潜至1000米深的海底。 （1）求潜至此深度时，抹香鲸所受到的浮力大小F浮。

（2）若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底，它受到的浮力会变化吗？为什么？ （假设海水密度为1×10千克/米，且不随深度变化）

【分析】（1）知道抹香鲸排开海水的体积，利用阿基米德原理求受到的浮力； （2）物体受到的浮力与液体密度和物体排开液体的体积有关。当物体浸没在水中时，受到的浮力大小与深度无关。 【解答】解：

（1）受到的浮力为：F浮＝ρ（2）由阿基米德原理F浮＝ρ

海水

33

gV排＝1×10kg/m×10N/kg×24m＝2.4×10N； gV排可知，物体在液体中所受的浮力大小只与液体的密

3335

海水

度和排开液体的体积有关，与其它因素都无关。当抹香鲸继续下潜至2000米深的海底时，因为水密度不变，排开水的体积不变，所以受到的浮力不变。 答：（1）潜至此深度时，抹香鲸所受到的浮力大小F浮＝2.4×10N。

（2）若抹香鲸继续下潜至2000米深的海底，它受到的浮力不变。原因是水密度不变，排开水的体积不变，根据F浮＝ρ

海水

5

gV排可知其受到的浮力不变。

【点评】本题考查了学生液体压强公式和阿基米德原理的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。

3．我国历史上第一次水下考古调查在云南省澄江县抚仙湖正式展开。考古工作者从湖底打捞出一批文物，其中有一长约70cm、质量为100kg的石块，考古人员是用气囊使它从水中浮起从而将它拉离湖底的。经测算可知，石块受到气囊向上的拉力为588N时，它恰好能在水中匀速上升（不计水的阻力）。 求：（1）石块本身在水中所受的浮力； （2）该石块的密度。

【分析】（1）已知石块的质量，可计算出石块的重力，石块浸没水中，根据F浮＝G﹣F

拉

求出浮力的大小；

（2）根据阿基米德原理得出石块排开水的重力，根据重力的变形公式计算石块排水水的质量；石块排开水的体积等于石块的体积，根据密度公式计算出石块的密度。 【解答】解：

（1）石块的重力G＝mg＝100kg×9.8N/kg＝980N；

10

石块受到的浮力F浮＝G﹣F拉＝980N﹣588N＝392N；

（2）由阿基米德原理可知，石块受到的浮力等于石块排开水的重力G水，所以G水＝392N， 石块排开水的质量： m水＝

＝

＝40kg；

由ρ＝得石块排开水的体积：

3

V排＝＝

3

＝0.04m，

石块的体积V＝V排＝0.04m， 石块的密度： ρ＝＝

＝2.5×10kg/m。

3

3

答：（1）石块本身在水中所受的浮力为392N； （2）该石块的密度是2.5×10kg/m。

【点评】本题考查了学生对浮力的计算、阿基米德原理、重力的计算公式、密度计算公式的掌握和运用，涉及知识点多、综合性强，但难度不大。

4．一浮在水面上的木块浸在水中部分的体积为50cm，已知木块的密度为0.625×10kg/m．求： （1）木块受到的浮力； （2）木块的质量； （3）木块露出水面的体积？

【分析】（1）已知木块浸在水中部分的体积为50cm，利用F浮＝ρ到的浮力；

（2）木块漂浮，浮力等于其重力，然后利用G＝mg可求得木块的质量；

（3）根据（2）可知木块的质量，已知木块的密度，利用密度公式变形可求得其体积，然后可知木块露出水面的体积。

【解答】解：（1）已知V排＝50cm＝5×10m， 木块受到的浮力F浮＝ρ

水

33

3

33

3

水

gV排可求得木块受

3﹣53

gV排＝1.0×10kg/m×10N/kg×5×10m＝0.5N；

33﹣53

（2）木块漂浮，浮力等于其重力，则G＝F浮＝0.5N，

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由G＝mg可得，木块的质量m＝＝＝0.05kg，

﹣5

（3）由ρ＝可得，木块的体积V＝＝

3

3

3

＝8×10m＝80cm。

33

则木块露出水面的体积V露＝V﹣V排＝80cm﹣50cm＝30cm。 答：（1）木块受到的浮力为0.5N； （2）木块的质量为0.05kg； （3）木块露出水面的体积为30cm。

【点评】本题考查物体漂浮条件和阿基米德原理的直接应用，是一道较为基础的计算题，利用漂浮原理得出木块重是关键。

5．2012年6月15日，我国的“蛟龙号“载入潜水艇，在太平洋马里亚纳海沟区域进行的7000m深海测试第一次下潜实验中，突破了6500m深度，创造了中国载入深潜新记录。（海水密度近似取1×10kg/m，忽路海水密度变化）求：

（1）当潜水艇浸入水中时，排开海水的体积约为80m，此时它受到的浮力是多大？ （2）当潜水艇到达7000m深的海底世界时，海水对它的外壳压强有多大？ 【分析】（1）知道潜水艇排开海水的体积，根据F浮＝ρ力。

（2）知道潜水艇下潜的深度，根据p＝ρgh可以求出海水对潜水艇外壳的压强。 【解答】解：（1）已知潜水艇排开海水的体积为V排＝80m， 则潜水艇受到的浮力： F浮＝ρ

海水

液

3

33

3

gV排就可以计算出它受到的浮

3

gV排＝1.0×10kg/m×10N/kg×80m＝8×10N；

3335

（2）海水对潜水艇外壳的压强： p＝ρ

海水

gh＝1.0×10kg/m×10N/kg×7000m＝7×10Pa；

5

337

答：（1）当潜水艇全部浸入水中时，它受到的浮力是8×10N；

（2）当潜水艇到达7000深的海底世界时，海水对它的外壳压强有7×10Pa； 【点评】本题考查了液体压强和浮力的计算，难度不大，熟练应用浮力公式、液体压强公式是正确解题的关键。

6．中国第六次北极科学考察队完成历时两个半月的考察，于2016年9月22日乘坐“雪龙号”极地科学考察船抵达国内基地码头。（ρ冰＝0.9×10 千克/米）

（1）“雪龙号”考察船排开水的体积为2.1×10米，求：船在水中所受的浮力。

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3

3

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