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

專題突破壓強(qiáng)、浮力的綜合計(jì)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,求: (1)長(zhǎng)方體物塊受到的浮力。(2)長(zhǎng)方體物塊的密度。的長(zhǎng)方體物塊漂浮在液體中,長(zhǎng)方體物塊靜止時(shí)的露出液面的高2.2020·宿州模擬如所示,一邊長(zhǎng)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。g 取 10 N/kg。求:二3.2019·蚌埠二模水平臺(tái)面上的玻璃槽中裝有適量的水,將一邊長(zhǎng)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 =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(shí)力 F2 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(xì)線吊起將其浸在底面為 100 cm2的玻璃水槽中,靜止時(shí)露出水面部分占其總體積的 (如 a 所示)。剪斷細(xì)線后,物塊沉入水槽底部(物塊未與水槽底部密合),水面上漲52 cm(如圖 b 所示)。已知水的密度為 1.0×10 (1)細(xì)線對(duì)物塊的拉力。(2)物塊的密度。(3)剪斷細(xì)線后,物塊對(duì)玻璃水槽底部的壓力。3kg/m3,g 取 10 N/kg,玻璃水槽側(cè)壁的厚度不計(jì),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(shí)鐵塊的底部與容器的底部不密合 ), 經(jīng)測(cè)量此時(shí)水深為 5cm。( =1.0×10水3kg/m3, =2.7×103 鐵kg/m3,g 取 10 N/kg)(1)求鐵塊此時(shí)受到的浮力大小。(2)求鐵塊此時(shí)對(duì)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(duì)容 器底部的壓強(qiáng)大小。三6.如甲所示,底面積為 10-3m 2 的金屬圓筒重 2 N, 開口向上漂浮在水面上,這時(shí)有 的體積浸在水中;若向金屬圓3筒里倒入 1.25×10-4 m3 的某種液體,水面恰好與金屬圓筒口相平,如圖乙所示。求:( =1×10 3 kg/m3,g 取 10水N/kg)(1)圖乙中水對(duì)金屬圓筒底部的壓強(qiáng)。(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(xì)線與裝有一定量水的圓柱形容器底部相連。細(xì)線剛好伸直,此時(shí)木塊浸入水中的深度為 10 cm。(g 取 10 N/kg) (1)細(xì)線剛好伸直時(shí)(即細(xì)線的拉力為零),求木塊底部受到的水的壓強(qiáng)大小。(2)求該木塊的質(zhì)量大小。(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(shí),細(xì)線恰好被拉斷,則細(xì)線所能承 受的最大拉力是多少?3 8.2020·淮北模擬如所示,長(zhǎng)方體物體 A 體積為 3.6×10 -3m 3、底面積為 90 cm2,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(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng),此時(shí)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(zhǎng)度就伸長(zhǎng) 0.1 cm。已知 =1.0×103 kg/m3,g 取 10 N/kg。求:(假設(shè)容器足夠高)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(shí),彈簧對(duì)物體 A 的拉力為多少。(3)當(dāng)物體 A 剛好浸沒在水中時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大了多少。四9.2020·合肥蜀山區(qū)二模如所示,用細(xì)線將邊長(zhǎng)為 1 dm、重為 6 N 的正方體 A 和體積為 0.5×10 -3m3球體 B相連放入水中 , 兩物體靜止后恰好懸浮。此時(shí) A 上表面到水面的高度差為 0.12 m, 水的密度 =1.0 ×103水kg/m3,g 取 10 N/kg,求:(1)A 上表面所受水的壓強(qiáng)。(2)B 所受重力的大小。(3)細(xì)線對(duì) 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(zhǎng)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(shí)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 1×103kg/m3,g 取 10 N/kg。(1)求水對(duì)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,不計(jì)繩重及體積。已知石塊質(zhì) 量為 3 kg,求石塊體積。𝜌(𝐿- )浮 = 𝐹 15N3 𝑝 1.5×10Pa𝑚= -4 31 ) 3 【參考答案】1.解:(1)由阿基米德原理可知,長(zhǎng)方體物塊受到的浮力 F =gV =gS(L-h)。浮 排(2)由于物塊漂浮,則有 G=F ,即 gSL=gS(L-h),解得 = 。浮 物 物𝐿2.解:(1)正方體受到的浮力 F =F -F =15 N-5 N=10 N。浮 2 1(2)物體懸浮時(shí)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=1×10-3m3,𝐹由 F =gV 可得液體的密度= 浮 排𝑔𝑉排10N10N/kg×1×10-3m3=1×103kg/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(duì)物體下表面的壓強(qiáng) p= 2 =1.5×103Pa,𝑆1×10-2m2由 p=gh 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(shí),處于漂浮狀態(tài),所以 F =G ,浮 物根據(jù) F = gV 、G=mg 和 = 可得 gV = gV ,浮 水 排 物 水 排 物 物𝑉物即 1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.2 m)2×(0.2 m-0.05 m)= ×10 N/kg×(0.2 m)3,物解得 =0.75×10 物3kg/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(shí)物塊受到的浮 力為 F '= 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= gV =0.75×103 kg/m3×10 N/kg×(0.2 m)3=60 N;物 物因物塊保持靜止,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 h=100×10-4 m2×2×10 -2 m=2×10-4 m3,1 容物塊的總體積 V=𝑉 2×10 m2 255=5×10-4 m3,物體排開水的體積 V =V×(1 225=5×10-4m3× =3×10-4 5m3,𝑚𝑚0.54kgN 浮N 浮 浮與 F鐵 1浮 -4排 3×2×103 3液 = 物塊受到的浮力𝐹浮1= gV =10 3 kg/m3×10 N/kg×3×10 -4 m3=3 N, 水 2細(xì)線對(duì)物塊的拉力 F=G-𝐹浮1=6 N-3 N=3 N。(2)物塊的密度=0.6kg=1.2×103kg/m3。𝑉5×10-4m3(3)剪斷細(xì)線后,物塊沉底,所受浮力 F = 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(duì)玻璃水槽底部的壓力 F與 F壓 支為一對(duì)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=2×10-4m3,由于 V =V =2×10-4 m3, 排 鐵則 F = V g=1.0×103 浮 水 排kg/m3×2×10-4m3×10 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(duì)容器底部的壓力 F壓 N為一對(duì)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h,則有𝑆S h=V ,V =V =S h,h= = ×5 cm=1 cm,容 排 排 鐵 鐵𝑆 5容取出鐵塊后容器中水的深度 h 為 h =h-h=5 cm-1 cm=4 cm=4×10-21 1m,則 p= gh =1.0×103 水 1kg/m3×10 N/kg×4×10-2m=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2Nkg/m 3=2×10-4 ×10N/kgm3,3𝑉金屬圓筒高 h= =m3=0.3 m,2𝑆2×10-3m2圖乙中水對(duì)金屬圓筒底部的壓強(qiáng) p= gh=1×103水kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103Pa。(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 2𝐺該液體的密度 = 液𝑔𝑉液1N10N/kg×1.25×10-4m3=800 kg/m3。7.解:(1)由題意可知,木塊底部受到水的壓強(qiáng)為木 10N3 3A A 浮𝐺 27NA 𝑚2.7kgA 𝐴排 Ap= gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1000 Pa。 水(2)細(xì)線剛好伸直時(shí),木塊排開水的體積V =0.01 m2 排×0.1 m=10-3m3,此時(shí)木塊受到的浮力F = gV =103 浮 水 排kg/m3×10 N/kg×10-3m3=10 N,由題意可知,細(xì)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=1.8×10-3m3,則此時(shí)木塊所受的浮力 F '= gV '=10 3 kg/m3×10 N/kg×1.8×10-3浮 水 排m3=18 N,此時(shí),木塊受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力、豎直向下的細(xì)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(xì)線所能承受的最大拉力為 8 N。8.解:(1)彈簧長(zhǎng)度恰好為原長(zhǎng)時(shí),物體 A 排開水的體積V = V = ×3.6×10 -3 排4 4m3=2.7×10-3m3,物體 A 受到的浮力 F = gV =1.0×103浮 水 排kg/m3×10 N/kg×2.7×10-3m3=27 N,因此時(shí)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 = 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(shí),物體 A 排開水的體積 V '=V =3.6×10-3 m3,物體 A 受到的浮力 F '= gV '=1.0×103浮 水 排kg/m3×10 N/kg×3.6×10-3m3=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(duì)物體 A 豎直向下的拉力處于平衡狀態(tài),浮 A 拉 拉 浮 A0.1cm𝐴排 3 = 𝐴 𝐴1 𝑉-3 3= ×𝑆𝑆𝑆A 浮 水 A BB 浮 A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(zhǎng)度就伸長(zhǎng) 0.1 cm,所以,彈簧的伸長(zhǎng)量L= ×9 N=9 cm=0.09 m,0.1N物體 A 浸入水中深度的增加量𝑉 -𝑉h=𝑉 - 𝑉4= × 𝐴1 3.6×10 m=0.1 m,𝐴𝐴4𝐴490×10-4m2當(dāng)物體 A 剛好浸沒在水中時(shí),容器內(nèi)水深度的增加量h'=L+h=0.09 m+0.1 m=0.19 m,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大了p= gh'=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(qiáng) p= 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 = (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 '= V g=1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3×10 N/kg=5 N,對(duì)球體 B 進(jìn)行受力分析知,細(xì)線對(duì) 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h(yuǎn)=3 cm=0.03 m,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大量p= gh=1×10水3kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa,水對(duì)容器底部的壓力增大量F=pS =300 Pa×200×10-4容m2=6 N。(2)未系石塊時(shí),物塊排開水的體積 V =S h=200 cm2×3 cm=600 cm3=6×10-4排 容m3,未系石塊時(shí),物塊受到的浮力 F = 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(jì)繩重及體積, 則有 G +G =F '= V 'g= (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。