2021—2022学年人教版八年级物理下册压强、浮力综合计算期末专题复习（含答案）

专题训练  压强、浮力综合计算

1．消防员趴在淤泥地上，受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离，这与压强的知识有关．图甲模拟受困者双脚站立时的场景，他对水平地面的压强为15000Pa；图乙模拟消防员趴在淤泥地上的场景．当受困者完全伏在消防员背上后，消防员与地面的接触面积为0.5 m2．受困者与消防员的质量分别为60kg和50kg，g取10N/kg．

（1）求受困者所受的重力；

（2）求图甲中受困者双脚与地面的接触面积；

（3）当受困者完全伏在图乙中消防员背上后，求消防员对地面的压强．2．将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8 cm2，瓶底的面积是28 cm2，瓶重和厚度忽略不计(g取10 N/kg)．求：

(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强；

(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强．

3．物理兴趣小组的同学在野生动物园游玩时，发现了大象行走时留在平整沙地上的一串大小、深度基本相同的脚印，同学们用方格纸描下了大象的脚印，如图所示，并测出脚印深2 cm，已知方格纸每小格的边长是5 cm(数方格数时，超过半格的算一格，不足半格的忽略不计)，为了估测大象的质量，同学们找来底面积为10 cm2平底圆柱形容器，将它放在大象脚印旁边的平地上，不断往容器中加石块，当容器陷入沙面的深度也为2 cm时，测出容器和石块的总质量为25 kg，求：(g取10 N/kg)

(1)大象一只脚印的面积．

(2)容器对沙面的压强．

(3)大象站立时对地面的压力．

4．工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个正方体物件，绳子通过定滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，如图甲所示．汽车拉着物件匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示．绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，g取10 N/kg.求：

(1)该物件的质量；

(2)物件浸没在水中时，受到的浮力；

(3)物件上表面恰好到达水面时，下表面受到水的压强．

5．如图为我国自主研发的大型水陆两栖飞机AG600，它最大航程为4500km，最大巡航速度为500km/h；某次起飞前，飞机静止在水平跑道上总质量为50t，轮胎与跑道的总接触面积为0.4m2，（g＝10N/kg）则：

（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？

（2）起飞后，飞机在空中直线飞行1200km，所需要的最短时间是多少？

（3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为48t，此时飞机受到浮力是多少？舱底某处距水面2m，水对该处产生的压强是多少？

6．如图，平底柱形薄容器（体积、质量忽略不计）放置在水平桌面上，容器底面积为，正方体塑料块的边长为，用细线拉住塑料块，静止后塑料块浸入水中的深度为，此时细线被拉直，长为。（，，取）计算：

（1）塑料块受到的浮力；

（2）塑料块所受拉力；

（3）容器对桌面的压强。

7．“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为70m3，空载时质量约为22t，最大荷载240kg。（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？

（2）“蛟龙号”下潜到7km深时，受到海水的压强为多大？

（3）若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的海水？

8．如图所示，水平桌面上放有一圆柱形溢水杯，它自重7N，底面积为，溢水口距杯底的高度为12cm，溢水杯中盛有高为10cm、质量为3kg的水，现将一体积为、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中，不计溢水杯的厚度。求：

（1）铝块放入水前，水对溢水杯底部的压强；

（2）铝块浸没在水中受到的浮力；

（3）铝块浸没在水中静止后，溢水杯对水平桌面的压强。

9．如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为，当驱逐舰以的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍。（海水密度近似取）求：

（1）在水面下深处，船体受到的海水的压强是多少？

（2）驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？

（3）驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？

（4）驱逐舰满载时以的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？

10．一个圆柱形杯身的杯子，装12 cm高的水密封后(杯子厚度忽略不计)放在水平桌面上，如图甲所示．再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示．(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：

(1)图甲中杯底受到水的压强；

(2)图丙中某种液体的密度；

(3)如果杯子自身质量为80 g，则杯内水的质量．

11．如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该长艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。

（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小______；

（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少?（空气密度取1.29kg/m3）

（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少?

12.物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23 cm；物块P重1 N、体积为1.25×10－4 m3(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)。求：

(1)图甲中水对容器底部的压强。

(2)图甲中物块P所受浮力的大小。

(3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于水面，如图乙所示，则此时物块P露出水面的体积。

参考答案

1．（1）由G1=m1g    得受困者所受的重力G1=600N      

（2）由p1=F1/S1得受困者双脚与地面的接触面积S1=0.04m2

（3）由p2=F2/S2得消防员对地面的压强p2=2200Pa     

2．(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强：p＝ρgh倒立＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m＝1 300 Pa　由p＝可得，倒立放置时瓶盖所受水的压力：F＝pS瓶盖＝1 300 Pa×8×10－4 m2＝1.04 N

　(2)由甲图可知，矿泉水瓶内水的体积：V＝S瓶底h正立＝28 cm2×10 cm＝280 cm3　由ρ＝可得，水的质量：m水＝ρV＝1.0 g/cm3×280 cm3＝280 g＝0.28 kg　瓶重和厚度忽略不计，则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：F′＝G水＝m水g＝0.28 kg×10 N/kg＝2.8 N　倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：p′＝＝＝3 500 Pa

3．(1)大象一个脚印的面积：

S脚＝32×5 cm×5 cm＝800 cm2＝8×10－2  m2

(2)容器和石块的总重力：

G＝mg＝25 kg×10 N/kg＝250 N

容器对沙面的压强：

p＝＝＝2.5×105 Pa

(3)大象行走时两只脚着地，行走时大象对地面的压强与容器对沙面的压强相等，

行走时大象对地面的压力等于大象的重力：

F压＝G象＝2pS脚＝2×2.5×105Pa×8×10－2m2＝40 000 N

大象站立时对地面的压力也等于大象的重力：

F′压＝G象＝40 000 N

4．1.(1)由图乙可知，该物件离开水面后的拉力F2＝2 500 N，由于图甲中，滑轮为定滑轮，则物体的重力为G＝F2＝2 500 N，则物体质量：m＝＝＝250 kg　(2)由图乙知，物体在水中时所受的拉力F1＝1 250 N　根据称重法可知物件浸没在水中时受到的浮力：F浮＝G－F1＝2 500 N－1 250 N＝1 250 N　(3)由图乙知，物件上表面恰好到达水面时，下表面所处的深度为h＝5.5 m－5 m＝0.5 m，则下表面受到水的压强：p＝ρgh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.5 m＝5×103 Pa　

5．（1）1.25×106Pa；（2）2.4h；（3）4.8×105N，2×104Pa

6．（1）；（2）；（3）

7．（1）2.2×105N；（2）7×107Pa；（3）47.76cm3

8．（1）1000Pa；（2）10N；（3）2000Pa

9．（1）；（2）；（3）；（4）

10．(1)p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1 200 Pa　(2)设杯子底面积为S，杯子在水中和液体中受到浮力相等，有ρ水g(Sh1＋Sh2)＝ρ液g(Sh1＋Sh3)把h1＝0.12 m，h2＝0.04 m，h3＝0.08 m代入上式解得ρ液＝0.8×103 kg/m3　(3)由G＝mg知G杯＝80 g×10 N/kg＝0.8 N图乙中，杯子和杯内水的总重等于杯子在水中受到的浮力，有G杯＋ρ水gSh1＝ρ水gSh1＋ρ水gSh2　把h1＝0.12 m，h2＝0.04 m，G杯＝0.8 N代入上式解得S＝2×10－3 m2　则m水＝ρ水Sh1＝1.0×103 kg/m3×2×10－3m2×0.12 m＝0.24 kg

11．空气阻力     27090N     3.5h，2.772×107J，990N

12．(1)容器底部水深：h＝0.23 m

p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m＝2.3×103Pa

(2)物块P浸没在水中，V排＝VP＝1.25×10－4 m3

由阿基米德原理知：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－4 m3＝1.25 N

(3)因为物块P漂浮于水面，由二力平衡知：

F浮′＝G＝1 N

由F浮＝ρgV知：V排′＝

＝＝1×10－4 m3

则物块P露出水面的体积：

V露＝VP－V排′＝1.25×10－4 m3－1×10－4 m3

＝2.5×10－5 m3