2021年中考物理總復(fù)習(xí)二輪復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練 _壓強、浮力的綜合計算_

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1、專題突破《壓強、浮力的綜合計算》 一 1.[2020·安徽二模]如所示,一密度均勻、高為 L 度為 h,已知它的底面積為 S,液體密度為ρ,求: (1)長方體物塊受到的浮力。 (2)長方體物塊的密度。  的長方體物塊漂浮在液體中,長方體物塊靜止時的露出液面的高 2.[2020·宿州模擬]如所示,一邊長為 10 cm 的正方體物體浸沒在液體中,上表面受到液體向下的壓力 F =5 N, 1 下表面受到液體向上的壓力 F =15 N, 2 (1)該正方體所受浮力的大小。 (2)液體的密度。 (3)物體下表面距離液面的深度。

2、  g 取 10 N/kg。求: 二 3.[2019·蚌埠二模]水平臺面上的玻璃槽中裝有適量的水,將一邊長為 20 cm 的正方體物塊輕輕放入水中,待其 靜止,如甲所示。(已知ρ =1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg) 水 (1)求該物塊的密度。 (2)如圖乙所示,用力 F  豎直向上作用在物塊的上表面,使物塊露出水面的高度為 10 cm 并保持靜止,求此時力 F 2 的大小。 4.[2020·安徽信息交流卷]有一質(zhì)量為 0.6 kg 的物塊,用細線吊起將其浸在底面為 100 cm2  的玻璃水槽中,

3、靜止 時露出水面部分占其總體積的 (如 a 所示)。剪斷細線后,物塊沉入水槽底部(物塊未與水槽底部密合),水面上漲 5 2 cm(如圖 b 所示)。已知水的密度為 1.0×10 (1)細線對物塊的拉力。 (2)物塊的密度。 (3)剪斷細線后,物塊對玻璃水槽底部的壓力。  3  kg/m3,g 取 10 N/kg,玻璃水槽側(cè)壁的厚度不計,求: 5.[2020·安徽六區(qū)聯(lián)考]如所示,圓柱形容器放在水平桌面上,現(xiàn)將質(zhì)量為 0.54 kg 的矩形鐵塊放在容器底部,緩 緩向容器中注水 ,直到鐵塊剛好完全浸沒在水中 (此時鐵塊的底部與容器的底部

4、不密合 ), 經(jīng)測量此時水深為 5 cm。(ρ =1.0×10 水  3  kg/m3,ρ =2.7×103 鐵  kg/m3,g 取 10 N/kg) (1)求鐵塊此時受到的浮力大小。 (2)求鐵塊此時對容器底部的壓力。 2 (3)若圓柱形容器的底面積為鐵塊底面積的 5 倍,輕輕將鐵塊從水中取出,不考慮損失的水,求取出鐵塊后水對容 器底部的壓強大小。 三 6.如甲所示,底面積為 10-3  m 2 的金屬圓筒重 2 N, 開口向上漂浮在水面上,這時有 的體積浸在水中;若向金屬圓 3 筒里倒入 1

5、.25×10-4 m3 的某種液體,水面恰好與金屬圓筒口相平,如圖乙所示。求:(ρ =1×10 3 kg/m3,g 取 10 水 N/kg) (1)圖乙中水對金屬圓筒底部的壓強。 (2)該液體的密度。 7.[2020·合肥包河區(qū)質(zhì)檢]如所示,底面積為 1 dm2  、高為 20 cm 的圓柱形木塊由一根不可伸縮的輕質(zhì)細線與 裝有一定量水的圓柱形容器底部相連。細線剛好伸直,此時木塊浸入水中的深度為 10 cm。(g 取 10 N/kg) (1)細線剛好伸直時(即細線的拉力為零),求木塊底部受到的水的壓強大小。 (2)求該木塊的質(zhì)量大小。

6、(3)如果向圓柱形容器中緩慢注水,當(dāng)圓柱形木塊浸入水中的深度增加 8 cm 時,細線恰好被拉斷,則細線所能承 受的最大拉力是多少? 3 8.[2020·淮北模擬]如所示,長方體物體 A 體積為 3.6×10 -3  m 3  、底面積為 90 cm  2  ,輕質(zhì)彈簧的一端固定在容器 底部,另一端與 A 連接,現(xiàn)向容器內(nèi)注水,直到彈簧長度恰好為原長,此時物體 A 有 的體積浸在水中。彈簧受到 4 的拉力每增加 0.1 N,彈簧長度就伸長 0.1 cm。已知ρ =1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg。求:(假設(shè)容器足夠高)

7、 水 (1)物體 A 的密度。 (2)緩慢向容器中注入水,當(dāng)物體 A 剛好浸沒在水中時,彈簧對物體 A 的拉力為多少。 (3)當(dāng)物體 A 剛好浸沒在水中時,水對容器底部的壓強增大了多少。 四 9.[2020·合肥蜀山區(qū)二模]如所示,用細線將邊長為 1 dm、重為 6 N 的正方體 A 和體積為 0.5×10 -3  m3  球體 B 相連放入水中 , 兩物體靜止后恰好懸浮。此時 A 上表面到水面的高度差為 0.12 m, 水的密度 ρ =1.0 ×103 水 kg/m3,g 取 10 N/kg,求: (1)A 上表面所受水

8、的壓強。 (2)B 所受重力的大小。 (3)細線對 B 的拉力大小。 10 .[2020·池州貴池區(qū)模擬]如 0 所示,放在水平桌面上的圓柱形容器的底面積為 200 cm2  ,其中裝有適量水,將邊 長為 10 cm 的正方體物塊放入容器中,物塊漂浮于水面靜止,發(fā)現(xiàn)此時容器中的液面升高了 3 cm(容器內(nèi)水未 溢出),已知水的密度為 1×10  3  kg/m3  ,g 取 10 N/kg。 (1)求水對容器底部的壓力增大了多少? (2)若物塊下用一輕繩系一石塊,靜止后物塊上表面恰好與液面相平 ,石塊未沉底,

9、不計繩重及體積。已知石塊質(zhì) 量為 3 kg,求石塊體積。 𝜌(𝐿- ) 浮 = 𝐹 15N 3 𝑝 1.5×10 Pa 𝑚 = -4 3 1 ) 3 【參考答案】 1.解:(1)由阿基米德原理可知,長方體物塊受到的浮力 F =ρgV =ρgS(L-h)。 浮 排 (2)由于物塊漂浮,則有 G=F ,即ρ gSL=ρgS(L-h),解得ρ = 。 浮 物 物 𝐿 2.解:(1)正方體受到的浮力 F =F -F =15 N-5 N

10、=10 N。 浮 2 1 (2)物體懸浮時排開液體的體積和自身的體積相等, 則 V =V=L3 排  =(10 cm)3  =1000 cm3  =1×10-3  m3  , 𝐹 由 F =ρgV 可得液體的密度ρ= 浮 排 𝑔𝑉  排  10N 10N/kg×1×10-3  m  3  =1×103  kg/m3。 (3)正方體下表面的面積 S=L2=(10 cm)2=100 cm2=1×10 -2 m2, 液體對物體下表面的壓

11、強 p= 2 =  =1.5×103  Pa, 𝑆 1×10-2 m 2 由 p=ρgh 可得,正方體下表面到液面的距離 h = = =0.15 m=15 cm 下 𝜌𝑔 1×103 kg/m 3 ×10N/kg  。 3.解:(1)正方體物塊輕輕放入水中,當(dāng)其靜止時,處于漂浮狀態(tài),所以 F =G , 浮 物 根據(jù) F =ρ gV 、G=mg 和ρ = 可得ρ gV =ρ gV , 浮 水 排 物 水 排 物 物 𝑉 物 即 1×103 kg/

12、m3×10 N/kg×(0  .2 m)2×(0  .2 m-0.05 m)=ρ ×10 N/kg×(0.2 m)3, 物 解得ρ =0.75×10 物  3  kg/m3。 (2)由圖乙 (或題 )可知 ,圖乙中物塊浸入水中的體積為物塊體積的一半 ,由阿基米德原理可知 ,此時物塊受到的浮 力為 F '=ρ gV '=1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.2 m)2×0.1 m=40 N, 浮 水 排 物塊的重力為 G=mg=ρ gV =0.75×103 kg/m3×10 N/kg×(0.2 m)3=60 N; 物 物 因物

13、塊保持靜止,處于平衡狀態(tài),則物塊受到的拉力為 F=G-F '=60 N-40 N=20 N。 浮 4.解:(1)G=mg=0.6 kg×10 N/kg=6 N, 物塊露出水面部分的體積 V =S Δh=100×10-4 m2×2×10 -2 m=2×10-4 m3, 1 容 物塊的總體積 V=  𝑉 2×10 m 2 2 5 5  =5×10-4 m3, 物體排開水的體積 V =V×(1 ? 2 2 5 =5×10  -4 m3× =3×10-4 5 m3 , 𝑚

14、19898; 0.54kg N 浮 N 浮 浮 與 F 鐵 1 浮 -4 排 3×2×10 3 3 液 = 物塊受到的浮力𝐹  浮  1 =ρ gV =10 3 kg/m3×10 N/kg×3×10 -4 m3=3 N, 水 2 細線對物塊的拉力 F=G-𝐹  浮  1 =6 N-3 N=3 N。 (2)物塊的密度ρ= =  0.6kg =1.2×10  3  kg/m3  。 𝑉 5×10-4 m 3

15、 (3)剪斷細線后,物塊沉底,所受浮力 F =ρ gV=103 kg/m3×10 N/kg×5×10 -4 m3=5 N, 浮 水 物塊受到玻璃水槽的支持力 F =G-F =6 N-5 N=1 N; 支 浮 物塊對玻璃水槽底部的壓力 F  與 F 壓 支  為一對相互作用力,大小相等,則 F =F =1 N。 壓 支 5.解:(1)鐵塊體積 V = = 鐵 𝜌 2.7×103 kg/m 3 鐵  =2×10-4  m3  , 由于 V =V =2×10-4 m3, 排 鐵 則 F =ρ

16、V g=1.0×103 浮 水 排  kg/m3  ×2×10-4  m3  ×10 N/kg=2 N。 (2)由 F +F =G 得鐵塊受到的支持力 F =G-F =mg-F =0.54 kg×10 N/kg-2 N=3.4 N。 因鐵塊對容器底部的壓力 F  壓 N  為一對相互作用力,二者大小相等,則 F =3.4 N。 壓 (3)取出鐵塊后容器中水面下降的深度為Δh,則有 𝑆 S Δh=V ,V =V =S h,Δh= = ×5 cm=1 cm, 容 排 排 鐵 鐵 𝑆 5

17、 容 取出鐵塊后容器中水的深度 h 為 h =h-Δh=5 cm-1 cm=4 cm=4×10-2 1 1  m, 則 p=ρ gh =1.0×103 水 1  kg/m3  ×10 N/kg×4×10-2  m=400 Pa。 6.解:(1)圖甲中金屬圓筒漂浮,所以 F =G =2 N, 浮 筒 𝐹 根據(jù)阿基米德原理得 V = = 排 𝜌 𝑔 1×103 水  2N kg/m 3  =2×10-4 ×10N/kg  m3  , 3Ү

18、81; 金屬圓筒高 h= =  m  3  =0.3 m, 2𝑆 2×10-3 m 2 圖乙中水對金屬圓筒底部的壓強 p=ρ gh=1×103 水  kg/m3  ×10 N/kg×0.3 m=3×103  Pa。 (2)圖乙中某液體與金屬圓筒總重為 G =F '= F = ×2 N=3 N,則 G =G -G =3 N-2 N=1 N, 總 浮 浮 液 總 筒 2 2 𝐺 該液體的密度ρ = 液 𝑔𝑉  液  1N 10N/

19、kg×1.25×10-4  m  3  =800 kg/m3  。 7.解:(1)由題意可知,木塊底部受到水的壓強為 木 10N 3 3 A A 浮 𝐺 27N A 𝑚 2.7kg A 𝐴 排 A p=ρ gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1000 Pa。 水 (2)細線剛好伸直時,木塊排開水的體積 V =0.01 m2 排  ×0.1 m=10-3  m3  , 此時木塊受到的浮力

20、F =ρ gV =103 浮 水 排  kg/m3  ×10 N/kg×10-3  m3  =10 N, 由題意可知,細線拉力為零,即木塊漂浮,則有 F =G =m g=10 N, 浮 木 木 𝐺 則 m = 木 𝑔  = =1 kg。 10N/kg (3)向圓柱形容器中緩慢加水,圓柱形木塊浸入水中的深度增加 8 cm,則木塊排開水的體積 V '=0.01 m2×0.18 排 m=1.8×10-3  m3  , 則此時木塊所受的浮力 F '=ρ gV '=10

21、3 kg/m3×10 N/kg×1.8×10-3 浮 水 排  m3=18 N, 此時,木塊受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向下的細線的最大拉力,由于這三力平衡, 則有 F '=G +F ,即 18 N=10 N+F ,解得 F =8 N。 浮 木 拉大 拉大 拉大 所以細線所能承受的最大拉力為 8 N。 8.解:(1)彈簧長度恰好為原長時,物體 A 排開水的體積 V = V = ×3.6×10 -3 排 4 4  m3  =2.7×10-3  m3  , 物體 A 受到的浮力 F =ρ gV =1.0×10

22、3 浮 水 排  kg/m3  ×10 N/kg×2.7×10-3  m3  =27 N, 因此時物體 A 恰好處于漂浮狀態(tài),受到的浮力和自身的重力大小相等, 所以,物體 A 的重力 G =F =27 N, 由 G=mg 可得,物體 A 的質(zhì)量 m = 𝐴 = =2.7 kg, 𝑔 10N/kg 物體 A 的密度ρ = 𝐴 = 𝑉 3.6×10-3 m 3  =0.75×10 3 kg/m3。 (2)當(dāng)物體 A 剛好浸沒在水中時,物體 A 排開水的體積 V '

23、=V =3.6×10-3 m3, 物體 A 受到的浮力 F '=ρ gV '=1.0×103 浮 水 排  kg/m3×10 N/kg×3.6×10-3  m3=36 N, 因物體 A 受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力、彈簧對物體 A 豎直向下的拉力處于平衡狀態(tài), 浮 A 拉 拉 浮 A 0.1cm 𝐴 排 3 = 𝐴 𝐴 1 𝑉 -3 3 = × 𝑆 𝑆 𝑆 A 浮 水 A B B 浮 A

24、 浮 水 B 拉 B 所以,F '=G +F ,則 F =F '-G =36 N-27 N=9 N。 (3)因彈簧受到的拉力每增加 0.1 N,彈簧長度就伸長 0.1 cm, 所以,彈簧的伸長量ΔL= ×9 N=9 cm=0.09 m, 0.1N 物體 A 浸入水中深度的增加量 𝑉 -𝑉 Δh=  𝑉 - 𝑉 4  = × 𝐴  1 3.6×10 m  =0.1 m, 𝐴 𝐴 4 Ү

25、60; 4 90×10-4 m 2 當(dāng)物體 A 剛好浸沒在水中時,容器內(nèi)水深度的增加量Δh'=ΔL+Δh=0.09 m+0.1 m=0.19 m, 水對容器底部的壓強增大了Δp=ρ gΔh'=1.0×10 3 kg/m3×10 N/kg×0.19 m=1900 Pa。 水 9.解:(1)A 上表面所受水的壓強 p=ρ gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa。 水 (2)A 的體積 V =0.1 m×0.1 m×0.1 m=0.001 m3  。 A、B 兩物體所受的浮力為 F =ρ (

26、V +V )g=1.0×10 3 kg/m3×(0.001 m3+0.5×10-3 由受力分析知 B 所受重力 G =F -G =15 N-6 N=9 N。  m3)×10 N/kg=15 N; (3)球體 B 所受的浮力為 F '=ρ V g=1.0×103  kg/m3  ×0.5×10-3  m3  ×10 N/kg=5 N, 對球體 B 進行受力分析知,細線對 B 的拉力 F =G -F '=9 N-5 N=4 N。 10 .解:(1)由題知,物塊放入水中,物塊漂浮于水面,液面升高Δh=3 cm=0.03 m, 水對容器

27、底部的壓強增大量Δp=ρ gΔh=1×10 水  3  kg/m3  ×10 N/kg×0.03 m=300 Pa, 水對容器底部的壓力增大量ΔF=ΔpS =300 Pa×200×10-4 容  m2  =6 N。 (2)未系石塊時,物塊排開水的體積 V =S Δh=200 cm2×3 cm=600 cm3=6×10-4 排 容  m3  , 未系石塊時,物塊受到的浮力 F =ρ V g=1×103 kg/m3×6×10-4 m3×10 N/kg=6 N, 浮 水 排 物塊的重力 G =F =6 N, 物 浮 物塊的體積 V =(10 cm)3=1000 cm3=1×10-3 物  m3  ; 石塊的重力 G =m g=3 kg×10 N/kg=30 N, 石 石 若物塊下用一輕繩系一石塊,靜止后物塊上表面恰好與液面相平,石塊未沉底,不計繩重及體積, 則有 G +G =F '=ρ V 'g=ρ (V +V )g, 物 石 浮 水 排 水 物 石 即 6 N+30 N=1×103 kg/m3×(1  ×10-3 m3+V )×10 N/kg, 石 解得 V =2.6×10-3 石  m3  。