内蒙古包头市中考物理总复习专项训练03压强浮力的相关计算Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:16355023
- 上传时间:2022-11-23
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:287.19KB
内蒙古包头市中考物理总复习专项训练03压强浮力的相关计算Word文档下载推荐.docx
《内蒙古包头市中考物理总复习专项训练03压强浮力的相关计算Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《内蒙古包头市中考物理总复习专项训练03压强浮力的相关计算Word文档下载推荐.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
水上2250t,
水下3000t
最大潜水
深度
300m
最大航速
水上30km/h,
水下36km/h
最大输出
功率(水下)
3000kW
(1)潜艇在水上航行时受到的浮力是多少?
在水下行驶时排开水的体积是多少?
(2)潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处,潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力增大了4×
104N,则潜艇原来位置的深度是多少?
(3)潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1h,发动机输出的能量是多少?
若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%,潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力f是多少?
|强化训练|
1.如图ZX3-3所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的距离为0.12m。
已知A的体积为1.0×
10-3m3,所受的重力为8N;
B的体积为0.5×
10-3m3。
求:
图ZX3-3
(1)A上表面所受水的压强。
(2)B所受重力的大小。
(3)细线对B的拉力的大小。
2.[2018·
襄阳]一个圆柱形杯身的杯子,装12cm高的水(杯子厚度忽略不计)密封后放在水平桌面上,如图ZX3-4甲所示。
再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图乙、丙所示。
(1)图甲中杯底受到水的压强。
(2)图丙中液体的密度。
(3)如果杯子自身质量为80g,则杯内水的质量是多少。
图ZX3-4
3.[2017·
宜昌]2017年4月2日上午,中国第二艘航空母舰001A在大连船厂举行下水仪式,据外界猜测,001A的排水量可达6万吨,“标准排水量”是指人员武装齐备,但不包含燃油、滑油、备用锅炉水在内的排水量。
[第
(1)
(2)小问计算中g取10N/kg,ρ海水=1×
103kg/m3]
(1)若该航空母舰标准排水量为6万吨,则此状态下航空母舰受到海水的浮力是多少?
(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水的质量共1.8万吨到达满载,则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了多少?
满载后排开水的体积为多少?
(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,当这艘航空母舰满载时从太平洋行驶到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体)。
①舰身会 (选填“上浮一些”“下沉一些”或“保持不变”)。
②其排水量将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
③舰底受到海水的压强将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
4.[2018·
咸宁]小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图ZX3-5所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为6N,底面积为50cm2。
当水箱储水深度降到10cm,圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10N,其闭合开始加水。
(细线质量与体积均忽略不计,g取10N/kg)
(1)求刚开始加水时,水箱底部所受水的压强。
(2)求圆柱体的密度。
(3)当水箱储水深度达到1.5m时,压力传感开关所受拉力为5N,其断开停止加水,求应设计A、B间细线的长度。
图ZX3-5
参考答案
真题回顾
1.解:
(1)圆筒形容器B所受的重力G筒=m筒g=0.1×
10N=1N,
根据浮力的产生原因,装有体积为
V的液体A后容器B放入水中后受到的浮力F浮=F向上=pS=2.8×
103Pa×
2.5×
10-3m2=7N,
则体积为
V液体A受到的重力GA=F浮-G筒=7N-1N=6N,
液体A的密度ρA=
=
=1.8×
103kg/m3。
(2)因为容器B悬浮,故有F浮'
=G筒+ρAgVA=ρ水gV,
得VA=
=5×
10-4m3。
2.解:
(1)甲图中,水的深度h1=9cm=0.09m,水对容器底部产生的压强p=ρ水gh1=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
0.09m=900Pa。
(2)已知容器底面积为物块底面积的4倍,假设物块底面积为S,则容器底面积为4S,
水的体积为V水=4Sh1,
乙图中,把高为15cm的柱形物块放入容器内9cm的水中静止时,水的深度
h水=
=12cm=0.12m;
因h水=0.12m<
h物=0.15m,所以物块不会浸没在水中,则物块排开水的体积V排=S物h水=Sh水,
物块受到的浮力F浮=ρ水V排g=ρ水Sh水g,
物块受到的重力G物=ρ物V物g=ρ物S物h物g=ρ物Sh物g,
则物块对容器底的压力F=G物-F浮=ρ物Sh物g-ρ水Sh水g,
物块对容器底部产生的压强p=
=ρ物h物g-ρ水h水g=1.5×
0.15m×
10N/kg-1.0×
0.12m×
10N/kg=1050Pa。
3.解:
(1)潜艇在水上航行时漂浮在水面上,则其受到的浮力F浮1=G排上=m排上g=2250×
103kg×
10N/kg=2.25×
107N,
由题意可知,水下航行时排开水的体积为V排下=
=3000m3。
(2)由题意可知,潜艇观察口受到海水的压强的变化量Δp=
=1×
106Pa,
在最大深度受到水的压强p2=ρgh2=1.0×
300m=3×
则在原来的位置受到水的压强p1=p2-Δp=3×
106Pa-1×
106Pa=2×
潜艇原来位置的深度
h1=
=200m。
(3)发动机输出的能量
W=Pt=3×
106W×
3600s=1.08×
1010J,
发动机的有用功率
P有=ηP=80%×
3×
106W=2.4×
106W,
由已知,最大航速v=36km/h=10m/s,则最大航速匀速行驶时的牵引力的大小F牵=
=2.4×
105N,
潜艇匀速行驶,受到平衡力的作用,则最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力f=F牵=2.4×
105N。
强化训练
(1)由题意可知,A上表面所受水的压强为
p=ρ水gh=1×
0.12m=1.2×
(2)由题意可知,A和B受到的总浮力为
F浮=ρ水g(VA+VB)=1×
(1.0×
10-3m3+0.5×
10-3m3)=15N,
由于A和B一起悬浮在水中,则有F浮=GA+GB,
故B受到的重力大小为GB=F浮-GA=15N-8N=7N。
(3)由题意可知,B受到的浮力的大小为
F浮B=ρ水gVB=1.0×
0.5×
10-3m3=5N,
此时B在竖直向下的重力GB、竖直向上的浮力F浮B和竖直向上的拉力F的作用下处于静止状态,所以细线对B的拉力大小为F=GB-F浮B=7N-5N=2N。
(1)图甲中杯底受到水的压强p=ρ水gh=1.0×
0.12m=1200Pa。
(2)设杯子的底面积为S,由图乙、丙可知,杯子在水中漂浮,在液体中悬浮,受的浮力均等于杯子和水的总重力,F浮水=F浮液,
令h1=0.12m,h2=0.04m,h3=0.08m,
则ρ水gS(h1+h2)=ρ液gS(h1+h3),
解得ρ液=0.8×
(3)G杯=m杯g=0.08kg×
10N/kg=0.8N,
由
(2)可知,图乙中F浮水=G杯+G水,
即ρ水gS(h1+h2)=G杯+ρ水gSh1,
则杯子底面积
S=
=2×
10-3m2,
杯内水的质量m水=ρ水V水=ρ水Sh1=1.0×
2×
10-3m2×
0.12m=0.24kg。
(1)若航空母舰标准排水量为6万吨,根据阿基米德原理,该航空母舰在此状态下受到的浮力
F浮=G排=m排g=6×
104×
10N/kg=6×
108N。
(2)因航空母舰漂浮,故满载时受到的浮力
F浮'
=G排'
=m排'
g=(m排+m)g=(6×
103kg+1.8×
103kg)×
10N/kg=7.8×
108N;
航空母舰满载时受到的浮力比标准排水量时的增大了ΔF浮=F浮'
-F浮=7.8×
108N-6×
108N=1.8×
由F浮=ρ液gV排可得,满载后排开水的体积V排=
=7.8×
104m3。
(3)①下沉一些 ②不变 ③不变
4.解:
(1)刚开始加水时,水的深度h1=10cm=0.1m,
水箱底部所受水的压强p=ρ水gh1=1×
0.1m=1×
(2)由题知,圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10N,
把两个圆柱体看作一个整体,受向上的浮力、向上的拉力和向下的总重力,
由力的平衡条件可得:
F浮+F拉=G总,
此时圆柱体B受到的浮力F浮=G总-F拉=2×
6N-10N=2N,
圆柱体B浸在水中的体积V排=
10-4m3,
则圆柱体B的体积V=2V排=2×
10-4m3=4×
圆柱体密度ρ=
=1.5×
(3)当水箱储水深度达到h2=1.5m时,压力传感开关所受拉力为5N,
此时A、B受到的总浮力F浮'
=G总-F拉'
6N-5N=7N,
A、B浸入水中的总体积V排'
=7×
由
(2)可知A、B的总体积V总=2V=2×
4×
10-4m3=8×
10-4m3,因此V<
V排'
<
V总,所以此时B会浸没在水中,而A不会全部浸在水中,A浸入水中部分的体积为VA排=V排'
-V=7×
10-4m3-4×
10-4m3=3×
10-4m3,A浸入水中的高度hA排=
=0.06m。
当水深为h1=10cm时,B浸入水中的深度hB排=
=0.04m,
圆柱体B的高hB=2hB排=2×
0.04m=0.08m。
A、B间细线的长度h=h2-h1-(hB-hB排)-hA排=1.5m-0.1m-(0.08m-0.04m)-0.06m=1.3m。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 内蒙古 包头市 中考 物理 复习 专项 训练 03 压强 浮力 相关 计算