《2025年点拨训练八年级物理下册人教版》

1. [2024·常州天宁区期末]将一塑料球挂在弹簧测力计下方，当把塑料球浸没在水中时，弹簧测力计的示数为3 N；当把塑料球浸没在盐水中时，弹簧测力计的示数为2.8 N。已知$\rho_{水}=1.0\times10^{3}\text{ kg/m}^{3}$，$\rho_{盐水}=1.1\times10^{3}\text{ kg/m}^{3}$，$g$取10 N/kg，求：
(1)该塑料球的密度为多大？
(2)把塑料球浸没在另一种液体中时，弹簧测力计的示数变为3.2 N，这种液体的密度为多大？

答案： 解:
(1)塑料球浸没在水中$G = F_{浮}+F_{示水}=\rho_{水}V_{球}g + F_{示水}$，塑料球浸没在盐水中$G = F_{浮}'+F_{示盐水}=\rho_{盐水}V_{球}g + F_{示盐水}$，则塑料球的体积$V_{球}=\frac{F_{示水}-F_{示盐水}}{g(\rho_{盐水}-\rho_{水})}=\frac{3N - 2.8N}{10N/kg\times(1.1\times10^{3}kg/m^{3}-1.0\times10^{3}kg/m^{3})}=2\times10^{-4}m^{3}$，塑料球的重力$G = F_{浮}+F_{示水}=\rho_{水}V_{球}g + F_{示水}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times2\times10^{-4}m^{3}\times10N/kg + 3N = 5N$，塑料球的密度$\rho=\frac{G}{gV_{球}}=\frac{5N}{10N/kg\times2\times10^{-4}m^{3}}=2.5\times10^{3}kg/m^{3}$。
(2)把塑料球浸没在另一种液体中时，塑料球所受浮力$F_{浮}''=G - F_{示某液}=5N - 3.2N = 1.8N$，这种液体的密度$\rho_{液}=\frac{F_{浮}''}{gV_{球}}=\frac{1.8N}{10N/kg\times2\times10^{-4}m^{3}}=0.9\times10^{3}kg/m^{3}$。

2. [2024·唐山路北区期中]如图所示，有一棱长为10 cm的正方体直立浸没在水中，正方体的各个侧面受到水的压力相互抵消，上、下表面所受到水的压力分别为$F_{1}$和$F_{2}$。已知正方体上表面在水中的深度$h_{1}=12\text{ cm}$。（$g$取10 N/kg）求：
(1)$F_{1}$大小。
　　　　　　　　　　　　　
(2)正方体所受的浮力大小。

答案： 解:
(1)正方体上表面在水中的深度$h_{1}=12cm = 0.12m$；受到的压强$p_{1}=\rho_{水}gh_{1}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times0.12m = 1.2\times10^{3}Pa$；一个表面的面积$S=(0.1m)^{2}=10^{-2}m^{2}$；上表面受到的压力$F_{1}=p_{1}S=1.2\times10^{3}Pa\times10^{-2}m^{2}=12N$。
(2)下表面在水中的深度$h_{2}=12cm + 10cm = 22cm = 0.22m$；下表面受到水的压强$p_{2}=\rho_{水}gh_{2}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times0.22m = 2.2\times10^{3}Pa$；下表面受到的压力$F_{2}=p_{2}S=2.2\times10^{3}Pa\times10^{-2}m^{2}=22N$；正方体所受的浮力$F_{浮}=F_{2}-F_{1}=22N - 12N = 10N$。

3. [立德树人 家国情怀]2023年12月18日，全球最先进，也是我国首艘自主研制的超深水大洋钻探船正式命名为“梦想”号，并进行了首次试航。“梦想”号船体总质量约33 000 t，总长179.8 m、宽32.8 m，续航力15 000海里。满载时排水量达42 000 t，具备海域下11 000 m深的钻探能力。$g$取10 N/kg，通过计算回答：满载时该“梦想”号钻探船受到的浮力是多少？

答案： 解:钻探船受到的浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g = 42000\times10^{3}kg\times10N/kg = 4.2\times10^{8}N$。

4. [2024·武威凉州区三模]如图所示是从高处掉入水里的柠檬，最终漂浮在水面上，若密度均匀的柠檬质量为150 g，密度为$0.6\times10^{3}\text{ kg/m}^{3}$。（水的密度为$1.0\times10^{3}\text{ kg/m}^{3}$，$g$取10 N/kg）求：
(1)柠檬漂浮时露出水面的体积。
(2)柠檬浸没在水中时受到的浮力。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　

答案： 解:
(1)柠檬的重力$G = mg = 150\times10^{-3}kg\times10N/kg = 1.5N$，柠檬漂浮在水面上，柠檬受到的浮力$F_{浮}=G = 1.5N$，柠檬排开水的体积$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1.5N}{1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg}=1.5\times10^{-4}m^{3}$，柠檬的密度$\rho_{柠檬}=0.6\times10^{3}kg/m^{3}=0.6g/cm^{3}$，由$\rho=\frac{m}{V}$可知，柠檬的体积$V_{柠檬}=\frac{m}{\rho_{柠檬}}=\frac{150g}{0.6g/cm^{3}}=250cm^{3}=2.5\times10^{-4}m^{3}$，漂浮时柠檬露出水面的体积$V_{露}=V_{柠檬}-V_{排}=2.5\times10^{-4}m^{3}-1.5\times10^{-4}m^{3}=1.0\times10^{-4}m^{3}$。
(2)柠檬浸没在水中时，排开水的体积$V_{排}'=V_{柠檬}=2.5\times10^{-4}m^{3}$，柠檬浸没在水中时受到的浮力$F_{浮}'=\rho_{水}V_{排}'g = 1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times2.5\times10^{-4}m^{3}\times10N/kg = 2.5N$。