《2025年新编基础训练黄山书社八年级物理全一册沪科版》

5. 重为 $ 200 \, N $ 的方形玻璃槽,底面积为 $ 0.4 \, m^2 $,放在水平台面上,向槽中加水至水深 $ 0.3 \, m $(已知 $ \rho_{水} = 1.0 × 10^3 \, kg/m^3 $, $ g $ 取 $ 10 \, N/kg $,玻璃槽的侧壁厚度不计)。

(1) 求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强；
(2) 将边长为 $ 20 \, cm $ 的正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,测出该物块露出水面的高度为 $ 5 \, cm $,求该物块的密度；
(3) 用力 $ F $ 垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为 $ 2 \, cm $ 并保持静止,求此时力 $ F $ 的大小。

答案： 解：
(1)水对槽底部的压强
$p=\rho_{水}gh=1.0× 10^{3}\ kg/m^{3}× 10\ N/kg× 0.3\ m=3×$
$10^{3}\ Pa$；
水的体积
$V=Sh=0.4\ m^{2}× 0.3\ m=0.12\ m^{3}$，
根据$G=mg$和$\rho=\frac{m}{V}$可得，水的重力
$G_{水}=\rho_{水}Vg=1.0× 10^{3}\ kg/m^{3}× 0.12\ m^{3}× 10\ N/kg$
$=1200\ N$，
玻璃槽对水平台面的压力
$F=G_{水}+G_{玻璃槽}=1200\ N+200\ N=1400\ N$，
玻璃槽对水平台面的压强
$p'=\frac{F}{S}=\frac{1400\ N}{0.4\ m^{2}}=3.5× 10^{3}\ Pa$。
(2)正方体物块轻轻放入水中，当其静止时，处于漂浮状态，所以$F_{浮}=G_{物}$，
根据$F_{浮}=\rho gV_{排}$、$G=mg$和$\rho=\frac{m}{V}$，可得$\rho_{水}gV_{排}=$
$\rho_{物}gV_{物}$，代入数值可得
$1.0× 10^{3}\ kg/m^{3}× 10\ N/kg× (0.2\ m)^{2}× (0.2\ m-$
$0.05\ m)=\rho_{物}× 10\ N/kg× (0.2\ m)^{3}$，
解得$\rho_{物}=0.75× 10^{3}\ kg/m^{3}$。
(3)根据力的平衡可知，力F的大小等于物块增大的浮力，即
$F=\Delta F_{浮}=\rho_{水}g\Delta V_{排}=1.0× 10^{3}\ kg/m^{3}× 10\ N/kg×$
$(0.2\ m)^{2}× (0.05\ m-0.02\ m)=12\ N$。

1. 为了探究“浮力的大小等于什么”,小新同学依次进行了如图所示的a、b、c三步实验,弹簧测力计的三次示数分别为$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$。
(1)小新在进行c步骤实验时,将物体浸没水中,读出弹簧测力计的示数$F_{3}$,同时要用小桶接住溢出的水。
(2)为了完成探究目的,除了完成图中三步操作外,小新还要进行的步骤是测出桶和溢出水的重力F₄。
(3)c图中物体受到的浮力大小为$F_{浮}= $$F_{2}-F_{3}$(用$F_{1}$、$F_{2}$、$F_{3}$表示)。
(4)本实验得到的结论：浸没在液体里的物体受到浮力的大小等于排开液体的重力。

答案： 1.
(1)用小桶接住溢出的水
(2)测出桶和溢出水的重力F₄
(3)F₂-F₃
(4)排开液体的重力

2. 如图所示的是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题。
(1)若探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应选用的操作是③⑥(填序号)。
(2)若选用的操作是②④⑥,可探究浮力的大小与液体的密度的关系。
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是①⑤⑥(或①③⑤)(填序号)。

答案： 2.
(1)③⑥
(2)液体的密度
(3)①⑤⑥(或①③⑤)

3. 如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深的水的容器中,恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N,下表面受到的压力为3N,则该物体受到的浮力大小为1.2N；如将物体再下沉5cm,则它受到的浮力大小为1.2N。

答案： 3.1.2 1.2