《2025年海淀单元测试AB卷八年级物理下册沪科版》

3.(2024·福州晋安十一校期中)如图,将一块木块放入水中后静止，已知木块的下表面到水面的距离是10cm，木块下表面的面积是0.04m².求:(ρ水 = 1.0×10³ kg/m³，g取10N/kg)
　(1)木块下表面受到的压强.
　(2)木块下表面受到的压力.
　(3)木块受到的浮力.

答案： 解:
(1)木块下表面受到的压强$p_{下}=\rho_{水}gh = 1.0\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times0.1m = 1000Pa$.
(2)由$p=\frac{F}{S}$得，木块下表面受到的压力$F_{下}=p_{下}S = 1000Pa\times0.04m^{2}=40N$.
(3)因为木块漂浮在水面上，则上表面受到水的压力为0 N，所以木块受到的浮力$F_{浮}=F_{下}-F_{上}=40N - 0N = 40N$.

4.[科技应用](2024·常州中考)为实施流花11−1油田二次开发，我国工程师需要将导管架从陆地工厂运至海洋指定位置.
　①工程师将导管架装载在驳船上，静止时驳船排开海水的体积为8×10⁴m³,如图甲所示;
　②驳船将导管架运至海洋指定位置后，导管架被推入海中，如图乙所示;
　③驳船和导管架完全分离后，静止时空驳船排开海水的体积为5×10⁴m³,如图丙所示.已知导管架的体积为3.3×10⁴m³.求:(ρ海水 = 1.1×10³ kg/m³，g取10N/kg)
　(1)导管架受到重力的大小.
　(2)导管架和驳船完全分离后，导管架最终静止时受到的浮力大小.

答案： 解:
(1)当导管架在驳船上时，整体漂浮，所受浮力等于驳船和导管架的总重力. 根据阿基米德原理得，此时驳船受到的浮力$F_{浮1}=\rho_{海水}gV_{排1}=1.1\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times8\times10^{4}m^{3}=8.8\times10^{8}N$，驳船和导管架完全分离后，静止时空驳船排开海水的体积为$5\times10^{4}m^{3}$，由阿基米德原理得，此时驳船受到的浮力$F_{浮2}=\rho_{海水}gV_{排2}=1.1\times10^{3}kg/m^{3}\times10N/kg\times5\times10^{4}m^{3}=5.5\times10^{8}N$，导管架的重力$G = F_{浮1}-F_{浮2}=8.8\times10^{8}N - 5.5\times10^{8}N = 3.3\times10^{8}N$.
(2)导管架的质量$m_{导管架}=\frac{G}{g}=\frac{3.3\times10^{8}N}{10N/kg}=3.3\times10^{7}kg$，导管架的密度$\rho_{导管架}=\frac{m_{导管架}}{V_{导管架}}=\frac{3.3\times10^{7}kg}{3.3\times10^{4}m^{3}}=1.0\times10^{3}kg/m^{3}$，由于$\rho_{导管架}＜\rho_{海水}$，故导管架会漂浮，漂浮时，所受到的浮力等于重力，故导管架最终静止时受到的浮力$F_{浮}=G = 3.3\times10^{8}N$.