《2025年假日时光暑假作业阳光出版社八年级物理人教版》

20. (12分)在弹簧测力计下挂一个圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与杯底部接触为止。如图所示,是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象。求:
(1)分析图象可知,圆柱体重力是12N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N;
(3)圆柱体的体积是8×10^{-4}$m^{3}$;
(4)圆柱体的密度是1.5×10^{3}$kg/m^{3}$;
(5)分析图象BC段,可得结论:物体完全浸没在液体中之前浸入液体的深度越深,受到的浮力越大;(选填“大”或“小”)
(6)分析图象CD段,可得结论:浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关。

答案：
(1)12
(2)8
(3)$8×10^{-4}$
(4)$1.5×10^{3}$
(5)大
(6)浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关

21. 一个实心正方体体积为$1.2×10^{-3}m^{3}$,重10N。用细绳吊着浸入盛水的容器中,有$\frac{1}{3}$的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm(如图),求:
(1)物体受到的浮力。8N
(2)水对容器底部的压强。3×10³Pa
(3)绳子的拉力。2N
(4)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中,还是漂浮在水面?漂浮在水面($\rho_{水}= 1.0×10^{3}kg/m^{3}$,取$g= 10N/kg$)

答案：
(1)解：物体排开水的体积：$V_{排}=V - V_{露}=1.2×10^{-3}m^{3}-\frac{1}{3}×1.2×10^{-3}m^{3}=\frac{2}{3}×1.2×10^{-3}m^{3}=8×10^{-4}m^{3}$，物体受到的浮力：$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×8×10^{-4}m^{3}=8N$
(2)解：容器中水面高度$h=30cm=0.3m$，水对容器底部的压强：$p=\rho_{水}gh=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.3m=3×10^{3}Pa$
(3)解：对物体进行受力分析，物体受竖直向下的重力$G$、竖直向上的浮力$F_{浮}$和竖直向上的绳子拉力$F_{拉}$，由力的平衡条件可得：$G=F_{浮}+F_{拉}$，则绳子的拉力：$F_{拉}=G - F_{浮}=10N - 8N=2N$
(4)解：物体的质量：$m=\frac{G}{g}=\frac{10N}{10N/kg}=1kg$，物体的密度：$\rho=\frac{m}{V}=\frac{1kg}{1.2×10^{-3}m^{3}}\approx0.83×10^{3}kg/m^{3}$，因为$\rho＜\rho_{水}$，所以剪断绳子后，物体最终漂浮在水面。