贵州省中考物理重点题型密度浮力压强相关计算15道专项复习训练.docx

贵州省中考物理重点题型密度浮力压强相关计算15道专项复习训练.docx

《贵州省中考物理重点题型密度浮力压强相关计算15道专项复习训练.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《贵州省中考物理重点题型密度浮力压强相关计算15道专项复习训练.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

贵州省中考物理重点题型密度浮力压强相关计算15道专项复习训练

密度、浮力、压强相关计算

1.中国首艘国产航母001A于2017年4月

26日正式下水（如图）．下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式．漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞．（g取10N/kg，海水密度取

1.0×103kg/m3）问：

（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少？

（2）水面下4m处海水产生的压强是多少？

（3）一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是0.04m2，则他双脚站立时对甲板的压强

是多少？

第1题图

2.如图甲所示为服役于中国海军的导弹护

卫舰．该舰满载时排水量是4053t，吃水深度5m，最大航速50km/h.如图乙所示是护卫舰从启动到正常行驶的v－t图像，该舰输出功率恒为

25600kW.（g取10N/kg，ρ海水＝1.02g/cm3）

第2题图

（1）在0～0.2h内，护卫舰的动力阻力（选填“大于”“等于”或“小于”）．

（2）护卫舰满载时船底受到的压强和压力各是多少？

（3）护卫舰以最大航速匀速向前航行时，水对护卫舰的阻力是多少？

（计算结果保留两位小数）

3.如图为我国建成的全球最大的漂浮栈道，

该水上漂浮栈道由222500个浮体组成，四个浮体组成1平方米，每平方米最大荷载350千克．且浮桥的总重与游客满员时（理论计算值）的重力相当，人行于上，走道随波浪而起伏，游人戏称“像冲浪”．

（1）当游客数量增加时，栈道受到的浮力将

（选填“变大”“变小”或“不变”）．

（2）假如游客的体重均以50kg计算，若控制进入景区的限制人数为理论计算值的10%，

那么限制人数是多少？

（3）在最大荷载的情况下，浮体恰好全部浸没水中，那么每个浮体的体积是多少？

（4）从物理学角度分析人走在栈道上，走道随波浪而起伏，感觉“像冲浪”的原因．

第3题图

4.如图，最近有报导，奇男子方恕云凭借一

根不经任何加工的毛竹横渡富春江（g＝10N/kg）．

（1）已知人与手上物体的总质量为80kg，他两只脚站在毛竹上受力面积是400cm2，求他对毛竹的压强．

（2）若他所用的一根毛竹质量为210kg，体积0.3m3，则他能否实现水上漂行？

第4题图

5.近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”，在会上日本再次无理提出了我国南海问题．为了捍卫国家主权，我军派满载排水量达67500t的“辽宁”号航空母舰加强了对

南海黄岩岛等岛屿的巡逻，在某次巡逻演习中

雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10m处潜行，随即投下重量为100kg的感应式浅水水雷攻击，并成功将敌潜艇击沉．（g＝10N/kg、水的密度为1×103kg/m3）问：

（1）航空母舰满载时受到的浮力为多少？

（2）敌潜艇受到水的压强有多大？

（3）如图为感应式浅水水雷在水中待命时示

意图，假设欲使水雷悬浮在水中，需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103kg/m3、质量为

31.25kg的物体，求水雷的密度？

（细绳的体积和质量忽略不计）

第5题图

6.我国自主研发的水下无人滑翔机“海燕”

形似鱼雷，长1.8m，直径0.3m，质量为70kg.在一次训练中，它在海面下500m处水平匀速巡航时，1min内航行的距离为90m．求“海燕”滑翔机在这过程中；（计算时海水的密度取

1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

（1）所受到的重力；

（2）航行的速度；（3）受到海水的压强．

7.近日，我国新型战略核潜艇（如图甲所示）为保障国家安全，进行了战备巡航，下表是核潜艇的部分性能参数．

水下

排水量

11500

吨

水下最大航速

36节

水面

排水量

9000

吨

水下巡航速度

20节

艇长

135米

最大潜

350米

深

艇宽

13米

发动机

最大功率

25000

千瓦

第7题图

求：

（1）核潜艇以水下最大航速行驶，到距离2

700km处的某海域执行任务所用的时间（1节

≈0.5m/s）；

（2）核潜艇在水面航行时受到的浮力；下潜到最大深度时受到水的压强；（g＝10N/kg，海水的密度ρ海水＝1.03×103kg/m3）

（3）若核潜艇在水下巡航时，做水平匀速直线运动，所受阻力与速度的关系如图乙所示，它的动力功率是多少．

8.如图所示，放置在水平地面上重10N的

平底薄壁容器，底面积为0.01m2，内装40N的水，水深0.2m．现将一个体积是200cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中（水未溢出，金属块未接触容器底部），弹簧测力计示数为15.8N．（ρ水＝

1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：

（1）金属块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少？

（2）金属块的密度是多少？

（3）金属块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少？

第8题图

9.图甲是建造长江大桥时使用的起吊装置

（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变．图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像（取江水的密度为ρ水＝

1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．求：

（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率；

（2）圆柱体A的密度；

（3）当圆柱体A下降到江底（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压强？

第9题图

10.如图，底面积为100cm2的圆柱形容器

内装有足够多的水，在水面上有一体积为

4.5×10－4m3的冰块，冰块内部含有质量为60g

冰

的物体，冰块有1的体积露出水面．（ρ＝

15

0.9×103kg/m3，g＝10N/kg）求：

（1）冰块受到的浮力；

（2）物体的密度；

（3）当冰块全部熔化后，容器底部受到水的压强变化量是多少？

第10题图

11.如图所示，一个底面积为100cm2的圆

柱体容器（容器壁的厚度忽略不计）放在水平桌面的中央，容器中装有1000g的水.将一个重

3N的实心长方体A挂在弹簧测力计上，然后竖直浸入水中，当A有一半浸在水中时，弹簧测力计的读数为2N.（g取10N/kg）求：

第11题图

（1）此时，A物体受到的浮力为多少？

（2）物体A的体积是多少？

（3）当物体A浸没在水中时（容器中的水并未溢出），水对容器底的压强是多大？

12.如图甲所示，一个底面积为75cm2的柱

形物体A挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数F1＝15N；底面积为120cm2且足够深

的柱形容器放在水平桌面上，将物体A放入容

器中且与容器底接触但对容器无压力.慢慢向容器注水，待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h＝5cm，如图乙所示，此时弹簧测力计示

数F2＝7.5N；然后，将物体A竖直向上移动8cm.

（忽略绳重和附在物体表面上水的重力.ρ水＝

1.0×103kg/m3，g取10N/kg）.求：

（1）物体A浸没在水中受到的浮力；

（2）物体A的密度；

（3）物体A竖直向上移动8cm前后，水对容器底压强的变化量.

第12题图

13.如图甲所示，水平桌面上放置底面积为

80cm2，质量为400g的圆筒，筒内装有16cm深的某液体.弹簧测力计悬挂着底面积为40cm2.高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深

度h的关系如图乙所示（.

圆筒的厚度忽略不计，

筒内液体没有溢出），求：

（1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多

少？

（2）筒内液体密度是多少？

（3）圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，

圆筒对桌面的压强是多少？

第13题图

14.小金学了浮力的知识后，想制造一台浮

力秤.他将一段密度为0.5×103kg/m3，粗细均匀的木料，先进行不吸水处理，再将其竖立水中，如图所示.这段木料长为40cm，横截面积为0.1m2，其上表面可以作为秤盘（g取10N/kg），问：

第14题图

（1）质量为0的刻度线的位置在哪里？

（2）距离上表面10cm处的刻度对应的质量为多少？

15.如图所示，一个底面积为2m2的圆柱状

容器，装有适量的水.现将一个底面积为0.5m2、体积为5m3的物体A放入其中，物体A漂浮于水面上.当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后，A物体最终恰好浸没于水中静止，此时容器底部受到的压强增大了1×104

Pa.则：

（1）A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少？

（2）A浸没于水中时受到的浮力为多少？

（3）A物体受到的重力为多少？

（g＝10

N/kg）

（4）从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功？

第15题图

参考答案

1.解：

（1）满载时排水量：

m排＝70000t＝

7×107kg

航母满载时受到的浮力：

F浮＝G排＝m排g＝7×107kg×10N/kg＝

7×108N

（2）水面下4m处海水产生的压强：

p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m

＝4×104Pa（3）在水平甲板上，人对甲板的压力：

F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N站立时与甲板的接触面积：

S＝0.04m2双脚站立时对甲板的压强：

p

F600N

＝＝

＝1.5×104Pa

S0.04m2

2.

（1）大于【解析】由图像乙可知在0～

0.2h内护卫舰的速度不断增大，是加速运动的，所以它的动力大于阻力．

解：

（2）护卫舰满载时底部受到的压强是：

p＝ρ海水gh＝1.02×103kg/m3×10N/kg×5m＝5.1×104Pa

护卫舰满载时受到的浮力是：

F浮＝G排＝m排g＝4053×103kg×10N/kg

＝4.053×107N

护卫舰满载时船底受到的压力是：

F压＝F浮＝4.053×107N

（3）由P＝W＝Fs＝Fv可得，护卫舰的动力

tt

是：

F＝P

2.56×10=7W

1

≈1.84×106N

v50×

3.6

m/s

因为护卫舰匀速航行，受到的是平衡力，所以其受到的阻力和动力大小相等，故有f＝F

＝1.84×106N

3.

（1）变大【解析】栈道是漂浮在水面上的，浮力等于重力，在游客数量增加时，总的重力在增大，栈道受到的浮力也在增大.

解：

（2）222500个浮体组成的栈道面积为

222500

S＝×1m2＝55625m2

4

总共能承受的最大荷载为

M＝55625m2×350kg/m2＝19468750kg

限制人数为

n＝M×10%＝19468750kg×10%＝38

m

937.5

50kg

故可以承受游客的最多人数限制人数为为

38937（3）由

（2）可知，漂浮栈道与最大荷载的总重

力

G＝2Mg＝2×19468750kg×10N/kg＝

389375000N

根据物体的漂浮条件F浮＝G得，F浮＝389

375000N

依据阿基米德原理F浮＝ρV排g

则V排＝

F浮＝

389375000N

＝38

ρg1.0×103kg/m3×10N/kg

937.5m3

每一个浮体的体积为V＝V排＝

222500

38937.5m3

＝0.175m3

222500

（4）这是由于栈道受力不均匀，受到压力较大的地方浮力也随着增大，因此浮体向下进入水中的体积增大以获得较大的浮力，栈道降低；而受到压力较小的地方，浮力也较小，因此浮体上浮，栈道升高．这样栈道就起伏不平，犹如冲浪一般．

4.解：

（1）人对毛竹的压力为

F＝G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N

他对毛竹的压强p＝F＝800N＝

2×104Pa

S400×10－4m2

（2）人站在毛竹上毛竹受到的最大浮力为

F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×0.3m3×

10N/kg＝3000N

人和物体毛竹的总重为

G总＝m总g＝（80kg＋210kg）×10N/kg＝2

900N

因为F浮>G总，所以他能实现水上漂行．

5.解：

（1）因为航空母舰漂浮，受到的浮力等于其排开水的重力，所以：

F浮＝G排＝m排g＝67500×103kg×10N/kg

＝6.75×108N

（2）敌潜艇受到水的压强是：

p＝ρgh＝

1.0×103kg/m3×10N/kg×10m＝1×105Pa

（3）将水雷和下面悬挂的物体当作一个整体，水雷悬浮时，它们受到的浮力等于其总重力，为：

F浮＝G总＝m总g＝（100kg＋31.25kg）×10

N/kg＝1312.5N

它们的总体积是：

V＝V排＝

F浮＝

ρ水g

1312.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

＝0.13125m3

而下面悬挂的物体的体积是：

V1＝m1＝

ρ1

31.25kg

＝0.00625m3

5×103kg/m3

因此水雷的体积是：

V2＝V－V1＝0.13125m3－0.00625m3＝0.125m3

故水雷的密度是：

ρ2＝m2＝100kg＝

0.8×103kg/m3

V20.125m3

6.解：

（1）滑翔机受到的重力为G＝mg＝70

kg×10N/kg＝700N

（2）航行的速度为v＝st

90m＝1.5m/s

60s

（3）受到海水的压强为p＝ρgh＝1.0×103

kg/m3×10N/kg×500m＝5.0×106Pa

7.解：

（1）s＝2700km＝2.7×106m，

v＝0.5m/s×36＝18m/s，

＝

由vs得：

t

6

t＝s＝2.7×10

m＝1.5×105s

v18m/s

（2）在水面上航行时：

m排＝9000t＝9×106

kg

F浮＝G排＝m排g＝9×106kg×10N/kg＝

9×107N

最大深度h＝350m时，

海水对它的压强p＝ρ海水gh＝1.03×103

kg/m3×10N/kg×350m＝3.605×106Pa

（3）根据二力平衡，由图像得：

F动＝f＝

30×104N，

此时速度v′＝0.5m/s×20＝10m/s，动力的功率P＝F动v′＝30×104N×10

m/s＝3×106W

8.解：

（1）水对容器底的压强p＝ρgh＝

1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2×103Pa，水对容器底的压力F＝pS＝2×103

Pa×0.01m2＝20N；

（2）金属块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝

1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10－6m3＝2N；受力分析：

金属块G＝F＋F浮＝15.8N＋2

N＝17.8N；

金属块的密度ρ＝m

V

＝G＝

gV

17.8N

＝8.9×103kg/m3；

10N/kg×200×10－6m3

（3）金属块完全浸没在水中后，容器对水平

地面的压强p＝FS

＝G水＋G容＋F浮＝

S

40N＋10N＋2N＝5.2×103Pa

0.01m2

9.解：

（1）在江面上时圆柱体匀速下降，所以重力和拉力相等，由图可得：

G＝F1＝3×104

N

重力的功率是：

P＝Gv＝3×104N×0.2m/s

＝6×103W

（2）圆柱体浸没在水中后，拉力F2＝1×104

N；这时圆柱体受到的浮力是：

F浮＝G－F2＝

3×104N－1×104N＝2×104N

因为这时圆柱体浸没，所以圆柱体的体积

是：

V物＝V排＝

F浮＝

2×104N＝

2m3

ρ水g

1.0×103kg/m3×10N/kg

4

圆柱体的质量是：

m＝G

＝3×10N＝

3×103kg

圆柱体的密度ρ物＝

1.5×103kg/m3

g10N/kg

m＝3×103kg＝

V物2m3

（3）由乙图可得，圆柱体下表面接触江面到刚好浸没的时间t＝5s

圆柱体的高度是：

h＝vt＝0.2m/s×5s＝1

m

圆柱体的底面积是：

S＝V物＝2m3＝2m2

h1m

江底对圆柱体的支持力：

FN＝G－

F浮＝3×104N－2×104N＝1×104N

因为互相作用力大小相等，所以圆柱体对

江底压力为：

F′＝F

＝1×104N

NN

F′4

圆柱体对江底的压强是：

p＝

N＝1×10N

＝5×103Pa

S2m2

10.解：

（1）冰块受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝

1.0×103kg/m3×10N/kg×（1－1）×4.5×10－4

15

m3＝4.2N

（2）因为冰块漂浮在水面，则有F浮＝G＝mg，

则冰块与物体的总质量m＝G＝F浮＝4.2N＝

0.42kg＝420g

gg10N/kg

冰块的质量m冰＝m－m物＝420g－60g＝

360g

冰块的体积V冰＝

m冰

ρ冰

＝360g＝

0.9×103kg/m3

360g

＝400cm3

0.9g/cm3

则物体的体积V物＝V－V冰＝450cm3－400cm3＝50cm3

物体的密度ρ物＝

＝1.2×103kg/m3

m物＝

V物

60g

50cm3

＝1.2g/cm3

（3）冰块熔化前排开水的体积V排水＝（1－

1）V＝（1－1）×4.5×10－4m3＝4.2×10－4m3，

1515

m冰

熔化后排开水的体积V′排水＝V熔化水＋V物＝

ρ水

360g－4

＋V物＝

1g/cm3

＋50cm3＝410cm3＝4.1×10

m3，水体积的变化量ΔV＝V排水－V′排水＝4.2×10

－4m3－4.1×10－4m3＝1×10－5m3

则液面变化的高度Δh＝ΔV＝

S

1×10－5m3

＝10－3m

100×10－4m2

容器底部受到水的压强变化量Δp＝ρgΔh

＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m＝10Pa

11.解：

（1）物体A的重力G＝3N，所以此

时物体A受到的浮力F浮＝G－F＝3N－2N＝1

N

（2）因为弹簧测力计的示数为2N，即物体A受到的浮力为1N时，物体A的刚好有一半的体积浸入水中，所以物体的体积：

A

即1V＝

F浮＝

1N＝

2

1×10－4m3

ρ液g

1.0×103kg/m3×10N/kg

所以VA＝2×1×10－4m3＝2×10－4m3

（3）当物体A浸没在水中时，容器底受到的压力：

F＝G水＋F′浮＝1kg×10N/kg＋ρ液gVA＝

10N＋1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10－4m3＝

10N＋2N＝12N

F12N

水对容器底的压强：

p＝

1200Pa

＝＝

S100×10－4m2

12.解：

（1）由于物体浸没在水中与容器底接触但对其无压力，且不考虑绳重和附在物体表面上水的重力，待液面稳定后对物体A进行受力分析可得：

物体A浸没在水中受到的浮力：

F浮＝F1－

F2＝15N－7.5N＝7.5N

＝

（2）物体A的质量为mAG＝

F1＝

15N

＝

1.5kg

gg10N/kg

F浮

物体A的体积：

VA＝V排＝

＝

ρ水g

7.5N

1.0×103kg/m3×10N/kg

＝7.5×10－4m3

物体A的密度ρ＝mA＝1.5kg＝

2×103kg/m3

VA7.5×10－4m3

（3）因为物体A的底面积SA为75cm2，所以

7.5×10－4m3

物体A的高度：

hA＝VA＝

SA

75×10－4m2

＝0.1m＝

10cm

由图乙可知：

V水＝V总－VA＝S容·（hA＋h）－VA＝120cm2

×（10cm＋5cm）－750cm3＝1050cm3

当物体A竖直向上移动8cm后，假设物体

A露出水面的高度为h′.

则A底面距容器底的距离应为8cm.如解图所示．

第12题解图

此时V水′＝V总′－VA′＝S容·（8cm＋10cm－h′）－SA·（hA－h′）＝120cm2×（18