压强与浮力计算题复习专题含答案教学文稿.docx
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压强与浮力计算题复习专题含答案教学文稿
中考压强与浮力计算题专题
1.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是多少g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是多少g.
(酒=0.8×103kg/m3)
2.一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为34牛,把它侵没在水中称测力计读数为24牛,此金属块受到的浮力是多少?
体积为多大?
密度为多大?
(g=10N/㎏)
3..有一金属块挂在弹簧测力计下,在空气中称时弹簧测力计的示数为15N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的示数为5N,g=10N/kg.求:
①金属块受到的浮力;②金属块的体积;③金属块的密度。
4.如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。
待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,求:
(1)木块静止时受到的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)木块静止时下表面受到的水的压强大小。
5.为增加学生的国防知识,某中学九(7)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。
潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。
通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。
(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水舱未充海水时,潜水艇总重力为9.27×106N,此时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?
(2)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入海水的重力是多少?
(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么?
6.如图所示,容器重为16N,底面积100cm2,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着并完全浸没在水中,已知水重200N,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,g取10N/kg,
试求:
(1)容器对桌面的压强是多少?
木块受到的浮力是多大?
(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?
7.如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上,ρA=0.1×103kg/m3、ρB=0.8×103kg/m3。
(1)求物体A的质量。
(2)求物体B对地面的压力。
(3)是否有可能存在某一厚度△h,沿水平方向截去△h后使A、B剩余部分对地面的压强相等?
若有可能,则求△h的值;若没有可能,则说明理由。
8.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。
右图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象(容器厚度不计,忽略液面变化,g=10N/kg).求:
(1)圆柱体浸没时受到的浮力?
(2)圆柱体的密度?
(3)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强?
(4)若盛水容器的底面积为100cm2,当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较,水对容器底产生的压强增加了多少?
容器对水平支持面的压强增加了多少?
9.张航同学想测量某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知木块的重力为2.4N,体积为400cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为4N,g=10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力是多大?
(2)液体的密度是多少?
(3)剪断细绳,木块稳定时处于什么状态,所受浮力又是多大?
容器底部受到液体压强较绳子断之前 (增大、减小、不变)。
10.如图所示,水平放置的轻质圆柱形容器底面积为2×10﹣2米2,内装有重为9.8N的水,现将体积为2×10﹣4米3、重为4.9N实心金属球A用细线栓着浸没在水中。
①求金属块A受到的浮力F浮
②求水对容器底部的压力F水
③现将绳子剪断,求绳子剪断后容器对水平地面压强变化了△P。
11.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,取g=10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。
在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?
(3)对照图所示水的沸点与气压的关系图线,说明利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是多少?
12.有一艘参加海上阅兵的某型号核动力在水面上巡逻时的排水量为7000t,在水下巡航时的排水量为8000t,该潜艇最大下潜深度为400m.求:
(1)潜艇在水下巡逻受到的浮力有多大?
(2)在水面上巡航时,露出水面的体积有多大?
(3)当潜水艇下潜到最大深度时,潜艇表面一2m2的面积上受到海压力为多大?
g取10N/kg,海水密度近似取1.0×103kg/m3,忽略海水密度变化)
13.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,容器中水的深度为40cm时,物块A刚好完全浸没在水中。
容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,打开阀门B,使水缓慢流出,当物块A有的体积露出水面时,弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变),此时关闭阀门B.弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量△L关系如图乙所示。
(已知g取10N/kg,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,物块A不吸水)。
求:
(1)打开阀门前物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。
14.边长为5cm的正方体,质量为187.5g,放在装有2cm深度的水,高度为10cm,底面积为150cm2的圆柱体容器中。
求:
(1)正方体受到的重力;
(2)物体在水中静止时水对容器底部的压强;
(3)物体在水中静止时受到水的浮力。
15.如图所示,底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水,重力为12N,体积为2×10﹣3m3的木块A漂浮在水面上,如图甲所示;现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中,如图乙所示。
求:
(1)图甲中木块A受到浮力的大小;
(2)合金块B的密度;
(3)将合金块B从木块A上取去下放入容器的水中,当A、B都静止时,液体对容器底部的压强比取下合金块B前减小了多少?
16.如图是公共厕所常见的自动冲水装置原理图,浮筒P为正方体其体积V=8×10﹣3m3的,另有一厚度不计,质量不计,面积S=8×10﹣3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上。
连接P、Q的是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杠。
当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所。
当盖板Q恰好被拉开的瞬间,求:
(取g=10N/kg)
(1)浮筒受到的浮力大小;
(2)水对盖板Q的压强;
(3)浮筒P的质量。
17.柱状容器内放入一个体积大小为200cm3的圆柱状物体,现不断向容器内注入水,并记录水的总体积V和所对应的深度h,如表所示。
计算:
V(厘米3)
60
120
180
240
300
360
h(厘米)
5
10
15
19
22
25
(1)容器底面积S2的大小;
(2)圆柱状物体的密度;
(3)圆柱形物体所受到的最大浮力。
答案:
1.【解答】解:
物体的密度ρ物===0.9g/cm3
因ρ物<ρ水,物体在水中漂浮,F浮=G,即:
m水g=m物g,则m水=m物=45g;
因ρ物>ρ酒精,物体在酒精中沉底,
溢出酒精质量为:
m酒=ρ酒精V物=0.8g/cm3×50cm3=40g。
3.【解答】解:
(1)金属块受到的浮力:
F浮=G﹣F′=15N﹣5N=10N;
(2)∵金属块完全浸没,∴根据F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V=V排===1×10﹣3m3;
(3)根据G=mg可得,金属块的质量:
m===1.5kg,
金属块的密度:
ρ===1.5×103kg/m3。
2l.【解答】
4.【解答】解:
(1)木块排出水的重力:
G排=m排g=0.55kg×10N/kg=5.5N,
由阿基米德原理可知:
F浮=G排=5.5N;
(2)木块排开水的体积:
V排水===550cm3,木块的体积:
V木=10cm×10cm×10cm=1000cm3,
因为V排水<V木,所以木块在水中静止时处于漂浮状态,因为漂浮时浮力等于重力,则G木=F浮,∵F浮=G排,∴G木=G排,则木块的质量:
m木=m排=550g,木块的密度:
ρ木===0.55g/cm3;(3)木块下表面受到的压力等于木块受到的浮力,所以木块下表面受到水的压强:
p===550Pa。
5.解答】解:
(1)∵潜水艇漂浮,∴F浮=G=9.27×106N∵F浮=ρ海水gV排,
∴潜水艇排开海水的体积:
V排===900m3;
(2)潜水艇没在水中时F浮′=ρ海水gV排′=1.03×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3
=1.545×107N,F浮′=G艇+G海水
G海水=F浮′﹣G艇=1.545×107N﹣9.27×106N=6.18×106N;
(3)∵液体内部的压强随深度的增大而增大,∴为了使潜水艇在深水处能承受更大的水压,艇壳用高强度的特种钢板制造。
6.【解答】解:
(1)木块的质量m=ρ木•V=0.6×103kg/m3•4dm3=2.4kg
木块所受重力G木=mg=2.4kg×10N/kg=24N
容器对桌面的压力F=G木+G水+G容=240N
容器对桌面的压强P===2.4×104Pa;
木块所受浮力F浮=ρ水•gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣3m3=40N;
(2)木块漂浮在水面上时,所受的浮力等于木块的重力F浮′=G木=24N。
7.【解答】解:
(1)由ρ=,物体A的质量:
mA=ρAVA=0.1×103kg/m3×(0.2m)3=0.8kg;
(2)由ρ=,物体B的质量:
mB=ρBVB=0.8×103kg/m3×(0.1m)3=0.8kg;
物体的重力为:
GB=mBg=0.8kg×10N/kg=8N,物体B对地面的压力:
F=GB=8N,
(3)设该点是存在的;则:
pA==ρAg(hA﹣△h);pB==ρBg(hB﹣△h);
则:
pA=pB即:
ρAg(hA﹣h)=ρBg(hB﹣h)ρA(hA﹣h)=ρB(hB﹣h);
带入数据得:
0.1×103kg/m3×(0.2m﹣h)=0.8×103kg/m3×(0.1m﹣h),
解得h=0.086m。
所以有可能存在某一厚度h,沿水平方向截去h后使A、B剩余部分对地面的压强相等,h=0.086m。
(3)见上解析。
8.【解答】解:
(1)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,圆柱体重力G=F拉=12N。
图象中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
圆柱体浸没时受到的浮力:
F浮=G﹣F=12N﹣4N=8N;
(2)由F浮=ρ水gV排得圆柱体完全浸入水中时排开水的体积:
V排===8×10﹣4m3,圆柱体的质量:
m===1.2kg,圆柱体的密度:
ρ===1.5×103kg/m3;
(3)由图象可知,圆柱体在刚浸没时,物体又下降4cm,忽略液面变化,则下表面所处的深度为h=4cm=0.04m,因此刚浸没时下表面受到的液体压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa;
(4)物体完全浸没时排开水的体积:
V排=8×10
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