全国物理中考真题汇编压强浮力计算及详细答案Word文件下载.docx
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=13cm=0.13m
则圆柱体沉底时,水对容器底部的压强
p=ρ水gh’=1×
103kg/m3×
10N/kg×
0.13m=1.3×
103Pa
2、(2018•青岛)重为2N、底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器,盛水后放在水平桌面上。
将体积分别为200cm3的木球和25cm3的塑料球用轻质细绳相连放入水中,静止时木球露出水面的体积为它自身体积的
,此时容器中水的深度为20cm,如图甲所示;
当把细绳剪断后,静止时木球露出水面的体积是它自身体积的
,塑料球沉到容器底,如图乙所示。
(1)图甲中,水对容器底的压强是多少?
(2)图乙中,容器底对塑料球的支持力是多少?
(3)图乙中,容器对水平桌面的压强是多少?
(1)图甲中,水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1×
0.2m=2000Pa;
(2)由题知,当把细绳剪断后,静止时木球露出水面的体积是它自身体积的
,
即V排=
V木,
因为F浮=G,即ρ水V排g=ρ木Vg,ρ水
Vg=ρ木V木g,
所以ρ木=
ρ水=
×
1×
103kg/m3=0.5×
103kg/m3,
木球重力:
G木=m木g=ρ木V木g=0.5×
200×
10﹣6m3=1N,
图甲中,
两球排开水的体积V排′=(1﹣
)V木+V塑=
10﹣6m3+25×
10﹣6m3=150×
10﹣6m3=1.5×
10﹣4m3,
因为木球和塑料球漂浮,所以F浮′=G木+G塑,
ρ水V排′g=1N+G塑,
1.5×
10﹣4m3=1N+G塑,
则塑料球的重力:
G塑=0.5N,
塑料球在水中受到的浮力:
F浮塑=ρ水V排塑g=1×
25×
10﹣6m3=0.25N,
图乙中,容器底对塑料球的支持力:
F支=G塑﹣F浮塑=0.5N﹣0.25N=0.25N;
(3)在图甲中,两球漂浮,两球的总质量等于排开水的质量,
则水的总质量:
m水=ρ水V水=1×
100×
10﹣4m2×
0.2m=2kg,
水重力:
G水=m水g=2kg×
10N/kg=20N,
在图乙中,水、两球、容器的总重力:
G总=G水+G球+G容器=20N+1N+0.5N+2N=23.5N,
容器对桌面的压力:
F=G总=23.5N,
受力面积S=100×
10﹣4m2,
容器对桌面的压强:
p′=
=2350Pa。
答:
(1)图甲中,水对容器底的压强是2000Pa;
(2)图乙中,容器底对塑料球的支持力是0.25N;
(3)图乙中,容器对水平桌面的压强是2350Pa。
3(2018·
荆州)如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场,工程师用起吊装置在江中起吊工件.己知工件重4000N,每个滑轮重500N,声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波,经过0.02s后收到回波.(不计绳重和摩擦,g=10N/kg,ρ水=1.0×
103kg/m3)
(1)求工件在水下的深度;
(2)不计工件的高度,求水对工件产生的压强;
(1)当工件在水面下匀速上升时,绳子自由端的拉力为500N,求工件的体积;
(4)不计动滑轮体积,求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率(结果在小数点后保留一位数字).
(1)h=vt=
1500m/s×
0.02s=15m
(2)P=ρ水gh=1.0×
15m=1.5×
105Pa
(3)不计绳重及摩擦,F拉=
F浮=G物+G轮-nF拉=4000N+500N-3×
500N=3000N
F浮=ρ水gV排V排=
(4)工件在水中匀速上升时η=
4.(2018•聊城)考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2m3.如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×
104N.在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,(ρ水=1.0×
103kg/m,g=10N/kg)求:
(1)石像受到的浮力。
(2)石像的重力。
(3)石像的密度。
(4)若将石像提升了3m,石像受到水的压强减少了多少?
(1)石像受到的浮力:
F浮=G排=ρ液gV排=1×
2m3=2×
104N;
(2)不计摩擦和滑轮重力,根据F=
(G﹣F浮)可得石像的重力:
G=2F+F浮=2×
1.6×
104N+2×
104N=5.2×
(3)石像的质量:
m=
=5.2×
103kg;
石像的密度:
ρ=
=2.6×
103kg/m3;
(4)石像减少的水的压强
△P=ρg△h=1×
3m=3×
104Pa;
5、(2018·
娄底中考)如图所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状,边长l1=4cm,下面部分也为正方体形状,边长l2=6cm,容器总质量m1=50g,容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体,底面积S物=9cm2,下表面与容器底面距离l3=2cm,上表面与容器口距离l4=1cm,物体质量m2=56.7g.现往容器内加水,设水的质量为M,已知ρ水=1.0×
103kg/m3,g=10N/kg。
(1)当M=58g时,水面还没有到达物体的下表面,求此时容器对水平地面的压强;
(2)实心长方体的密度;
(3)往容器内加入多少体积水时,细线的拉力刚好为零,此时实心长方体刚要开始上浮;
(4)当0≤M≤180g时,在图2中作出水对容器底部的压力F随M变化的图象(不要求写出F和M的关系式)
(1)F=G总=(m1+M)g=(0.05kg+0.058kg)×
10N/kg=1.08N
P=
=300Pa
(2)
=0.9g/cm3=0.9×
103kg/m3
(3)当实心长方体刚要开始上浮时,F浮=G2=m2g=56.7×
10-3kg×
10N/kg=0.567N,由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得:
V排=
=5.67×
10-5m3
所以物体浸入的深度h
=0.063m
加入的水的体积
V=l23+S1(h+l3-l2)-V排=(0.06m)3+0.04×
0.04×
(0.063+0.02-0.06)m3-5.67×
10-5m3=1.961×
10-4m3=196.1cm3
(4)画图时注意两个点,一个是水面刚接触实心长方体下表面时,此时压力为0.72N;
另一个是加入180g水时,此时压力为2.16N。
6(2018•绵阳)如图所示,长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上,顶部有小孔C与空气相通,长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。
通过细管D缓慢向容器A内注水,直到注满容器A,木块B上浮过程中上下表面始终水平,木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。
已知水的密度ρ水=1.0×
103kg/m3,木块的密度ρ木=0.5×
103kg/m3,g取10N/kg。
(1)注水前,木块B对容器A底面的压强
(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,容器A内水的深度
(3)水注满容器后,容器A顶部对木块B的压力大小
(4)整个过程,浮力对木块所做的功
(1)木块的质量为:
m=ρV=0.5×
(0.2m)3=4kg;
木块B对容器A底面的压强为:
=1000Pa;
(2)木块B对容器A底面压力刚好为0时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为:
F浮=G=mg=4kg×
10N/kg=40N;
根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为:
=4×
10﹣3m3,
则木块浸入水中的深度即水的深度为:
h=
=0.1m;
(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用;
由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:
F'
浮=ρgV'
排=1.0×
(0.2m)3=80N;
物体处于静止状态,受力平衡,则容器A顶部对木块B的压力大小为:
F=F'
浮﹣G=80N﹣40N=40N;
(4)整个过程中,木块上升的高度为:
s=L1﹣L2=1m﹣0.2m=0.8m;
则浮力所做的功为:
W=F浮s=40N×
0.8m=32J。
7(2018•钦州).如图所示,小明在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,准备了质量为100g、底面积为80cm2的容器两个,其中甲容器中装有深度为10cm的水,乙容器中装有质量0.7kg的酒精。
他将物体A悬挂在弹簧测力计下,缓慢浸没在水中,观察到指针停在3.2N位置不变;
:
若缓慢浸没在酒精中,弹簧测力计的示数减小到3.4N后保持不变。
(ρ酒精=0.8×
103kg/m3,ρ水=1.0×
103kg/m3)
(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强;
(2)容器乙中未放物体A时,水平桌面受到的压强;
(3)物体A的体积。
(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强:
p甲=ρ水gh=1.0×
10×
10﹣2m=1000Pa;
(2)水平面上的物体,对水平面的压力大小与其重力相等,
水平桌面受到的压强:
p乙=
(3)由题可知,物体A均浸没在水和酒精中,V排水=V排酒=V
A在水中受的浮力:
F浮甲=G﹣3.2N,
由阿基米德原理可得:
V=V排水=
﹣﹣﹣﹣﹣①
A在酒精中受的浮力:
F浮乙=G﹣3.4N,
V=V排酒=
﹣﹣﹣﹣②
由①②可解得:
V=100cm3。
(1)甲容器中未放物体A时,水对甲容器底的压强为1000Pa;
(2)容器乙中未放物体A时,水平桌面受到的压强为1000Pa;
(3)物体A的体积为100cm3。
8、(2018•陕西).如图为某型号中型履带式水陆两栖突击车,它采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能量,该两栖车装配有输出功率为1.1×
106W的发动机。
(1)在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将___________;
在陆地上行驶,履带可以__________车体对地的压强(均选
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