2026年作业本江西教育出版社八年级物理下册教科版第42页答案
10. 如图10-3-4所示,西宁舰是我国自主研制的052D型导弹驱逐舰,它的排水量为7.5×10⁶ kg。g取10 N/kg,海水的密度取1.0×10³ kg/m³。求:
(1)满载时西宁舰受到的浮力;
(2)满载时西宁舰排开海水的体积。

答案

(1)根据阿基米德原理,满载时西宁舰受到的浮力$F_{浮}$等于其排开海水所受的重力$G_{排}$,已知排水量$m_{排}=7.5×10^{6}kg$,$g = 10N/kg$,则:
$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g = 7.5×10^{6}kg×10N/kg = 7.5×10^{7}N$。
(2)由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得,满载时西宁舰排开海水的体积$V_{排}$为:
$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{海水}g}=\frac{7.5×10^{7}N}{1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg}=7.5×10^{3}m^{3}$。
综上,答案为:(1)$7.5×10^{7}N$;(2)$7.5×10^{3}m^{3}$。
11. 如图10-3-5甲所示,在弹簧测力计下端挂一个圆柱体,将其浸没于盛水的容器中,把它从容器中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计的示数F随圆柱体上升高度h的关系如图10-3-5乙所示。ρ水=1.0×10³ kg/m³,g取10 N/kg。求:
(1)圆柱体受到的重力;
(2)圆柱体受到的最大浮力;
(3)圆柱体的密度。

答案

(1)由图乙可知,当$h≥5\mathrm{cm}$时,弹簧测力计示数不变,为$F=G=10\mathrm{N}$,此时圆柱体处于空气中,
圆柱体受到的重力$G=10\mathrm{N}$。
(2)由图乙可知,圆柱体上升高度在$2\mathrm{cm}$时,正在缓慢离开水面,处于漂浮状态到刚好完全露出水面过程,弹簧测力计示数逐渐变大,当$h≤2\mathrm{cm}$时圆柱体完全浸没于水中,弹簧测力计示数$F_{示}=6\mathrm{N}$,
根据称重法测浮力:$F_{浮}=G-F_{示}$,
圆柱体受到的最大浮力$F_{浮}=10\mathrm{N}-6\mathrm{N}=4\mathrm{N}$。
(3)由$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$可得,$V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{4\mathrm{N}}{1.0×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}×10\mathrm{N/kg}}=4×10^{-4}\mathrm{m}^{3}$,
因为圆柱体完全浸没于水中,所以$V_{物}=V_{排}=4×10^{-4}\mathrm{m}^{3}$,
由$G=mg$可得,$m=\frac{G}{g}=\frac{10\mathrm{N}}{10\mathrm{N/kg}}=1\mathrm{kg}$,
圆柱体的密度$\rho=\frac{m}{V_{物}}=\frac{1\mathrm{kg}}{4×10^{-4}\mathrm{m}^{3}}=2.5×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}$。
综上,答案依次为:(1)$10\mathrm{N}$;(2)$4\mathrm{N}$;(3)$2.5×10^{3}\mathrm{kg/m}^{3}$。