浙教版科学考前刷题必备系列压强浮力计算3.docx
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浙教版科学考前刷题必备系列压强浮力计算3
2020浙教版科学考前刷题必备系列（十一）
浮力与压强计算（3）
1•伟大的中华民族正在走向复兴，人民海军走向深蓝.2019年4月23日，为庆祝中国人民海军成立七十周
年，中国完全自主研制的055大型驱逐舰首次在山东青岛公开亮相•该舰是中国第一款排水量超过万吨的
主力驱逐舰，舰长183m、宽23m，满载时吃水深度为8m,排水量可达12500t,（g取10N/kg，海水密
度取p海水=1.0x103kg/m3）
（1）求055驱逐舰满载时所受的浮力；
（2）求055驱逐舰满载时，舰底受到的海水的压强.
（3）若一架总质量为13t的直升机为了执行侦察任务飞离驱逐舰，求055驱逐舰浸在水里的体积减少了多少.
2.某容器放在水平桌面上，盛有足量的水.现将体积为1.25x10「4m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水
中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示.（已知卩水=1.0x103kg/m3,g=10N/kg）求：
（1）正方体受到的重力的大小；
⑵正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；（3）容器底部对正方体的支持力的大小和正方体对容器底部的压强.
3.如图所示，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,当容器中水的
3
深度为30cm时，物块A体积的5露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（P水=1.0X103kg/m3g取10
N/kg），求
（1）物块A受到的浮力；
⑵物块A的密度；
（3）往容器内缓慢加水，至物块A刚好浸没水中，立即停止加水，此时弹簧对物块A的作用力F.
m2,内盛30cm深的水.现将一个底物体漂浮在水面.其浸入水中的物体最终恰好浸没于水中静止，如图
4.圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2面积400cm2、体积4000cm3的均匀实心圆柱体放入其中，如图甲所示,深度为5cm;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的压力F以后,
乙所示.（p水=1.0x103kg/m3,g取10N/kg）贝V：
（1）物体受到的重力是多少？
（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？
（3）
从物体漂浮水面到浸没水中静止过程中压力F做了多少功?
5.用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示•由此处匀速下放物块，直至
浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）•物块下放过程中，弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示•求：
（1）物块完全浸没在水中受到的浮力;
⑵物块的密度；
Pa?
（3）从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中，水对物块下表面的压强变化了多少
6.如图甲，将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积
4
的，此时水面到杯底的距离为20cm，如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后，再轻轻放
5
入该杯水中，静止时A上表面与水面刚好相平，如图乙.已知p=1.8X103kg/m3,g=10N/kg.求：
（1）在甲图中杯壁上距杯底8cm处0点受到水的压强；
（2）甲图中物体A受到的浮力；⑶物体A的密度;
（4）
小球B的体积.
7.为节约水资源，公厕用的定时定量冲水装置主要部件如图所示，浮筒底面积为Si=100cm2且足够高，
略大于出水口的圆形阀门（厚度不计）的表面积为S2=20cm2,浮筒与阀门用细杆相连，不计浮筒、阀门、轻杆的重量•通常情况下，水龙头以滴漏形式向储水桶供水，当储水罐水位上升到20cm时，浮筒即将通过
轻杆将阀门拉起冲水，问即将开始冲水时（g=10N/kg,卩水=1.0X103kg/m3）
（1）阀门所受水的压强p为多少？
（2）浮筒对阀门的拉力F为多大？
（3）浮筒浸入水中部分的深度H为多少？
8.狗拉雪橇是因纽特人冬日常用的出行方式，阿拉斯加雪橇犬因为耐寒，耐力好而能够胜任这一工作•现
有一雪橇及货物总质量为200kg,设雪地能承受的最大压强为5000Pa,地面对雪橇的摩擦力为重力的0.1
倍.（g=10N/kg）
（1）试求雪橇面积最小应为多少？
（2）如果每条阿拉斯加雪橇犬能提供50N的拉力，至少需要多少只雪橇犬才能拉动雪橇？
（3）因纽特人乘雪橇行过的雪地上会形成一层薄冰，请解释其形成的过程.
9.2019年，我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就一一“玉兔二号”月球车成功登陆月球背面•图示
为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型，质量为36kg.（g取10N/kg）
（1）模型车静止在水平地面上时，它对地面的压力为多少？
1
6•将该模型车静止在月球表面时，车
⑵若车轮与地面的总接触面积为400cm2，则车对地面的压强为多少？
⑶月球对它表面附近的物体的引力为地球对地面附近同一物体引力的对月面的压强为多少?
10.如图所示，夏天的街道上洒水车经常出现，降低了街道的温度，为市民提供更舒适的生活环境•某洒
水车自重5t,满载时可装5m3的水，每个轮子与地面的接触面积为50cm2.求（g取10N/kg）:
⑴当洒水车满载并以2m/s的速度做匀速直线运动时，牵引力为1X105N，则此时洒水车受到的摩擦力是
多少？
（2）洒水车以2m/s的速度匀速行驶5min通过的路程是多少?
（3）洒水车满载时对地面的压强是多少?
（4）请用物理知识简要分析洒水车洒水时在水平路面匀速行驶一段时间后机械能的变化情况.
参考答案
1.解：
（1）驱逐舰满载时所受的浮力为F浮=G排=m排g=12500x103kgx10N/kg=1.25x108N
⑶直升飞机飞离驱逐舰，055驱逐舰所受的浮力减少了卩'浮=G机=m机g=13x103kgx10N/kg=1.3x105N,
F浮13x105n
由阿基米德原理F浮=pgV菲可知，055驱逐舰浸在水中的体积减小了V排=〒=x3k/m3x10N/kg=
卩海g.gmg
13m3
2.解：
（1）G=mg=0.4kgx10N/kg=4N
⑵F浮=p水gV排=1.0x103kg/m3x10N/kgx1.25x10「4m3=1.25N
⑶正方体沉底，有G=F支+F浮，可得F支=G—F浮=
4N—1.25N=2.75N=F压=F支=2.75N
F压
2.75N
p=E=
=1100Pa
（31.25x10—4）2m2
3.解:
（1）物块A体积为V=（0.1m）3=10—3m3
322—
根据题意可得，物块A排开水的体积为V排=V-V露=V-5V=5V=5x0.001m3=4x10—4m3物体A受到的浮力为F浮=p水gV排=1x103kg/m3x10N/kgx4x10—4m3=4N
GamA
⑵由于弹簧处于自然伸长的状态，重力等于浮力，故Ga=F浮=4N,mA=gA=0.4kg，所以密度p=p"=
yv
⑶物块A浸没时受到的浮力为F浮'=p水gV=1x103kg/m3x10N/kgx10—3m3=10N由于Ga=4N，所以弹簧对物体A的作用力F=F浮'一Ga=10N—4N=6N
4.解：
（1）物体漂浮时排开液体的体积为2排=0.04m2x0.05m=2x10—3m3
物体受到的浮力为F浮=p水gV排=1.0x103kg/m3x10N/kgx2x10—3m3=20N物体受到的重力为G物=F浮=20N
⑵当物体浸没时，排开液体的体积为V排'=4x10—3m3,物体受到的浮力为F浮'=p水gV排'=1.0x103kg/m3x10N/kgx4x10—3m3=40N，压力F为F=F浮'一G物=40N—20N=20N，容器内水的体积V水=0.2m2x0.3m=0.06m3,容器内水受到的重力为G水=p水gV水=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.06m3=600N，容器对地面
的压力为F压=G水+G物+F=600N+20N+20N=640N，容器对地面的压强为p=与=640N2=3200Pa
S0.2m2
3
⑶由题意得，物体露出水面的高度为h露=V—5cm=一5cm=0.05m，施加压力F后，水面上升
V-V排2X10一3m3
咼度为h水==2~=0.01m,则物体下降的咼度为h=h露一h水=0.05m—0.01m=0.04m，压
S0.2m2
力F做的功为W=Fh=20NX0.04m=0.8J
5.解：
⑴由图乙可知：
G=8N，在浸没水中时F拉=4N
F浮=G—F拉=8N—4N=4N
（2）由F浮=p水gV排得
F浮4N一
物体的体积V=V排=——=3.,3=4X10—4m3
pKg1X103kg/m3X10N/kg
mG8_N33
卩物=V=Vg=4X10—4m3x10N/kg=210kg/m
⑶由图乙可知，h=4cm时物块刚好浸没水中，因此从物块刚好浸没水中到h=10cm过程中，水对物块下
表面的压强变化为p=p水gZh=1X103kg/m3X10N/kgX（10—4）X10—2m=600Pa
6.解：
（1）p水=p水gh=1.0X103kg/m3X10N/kgX（0.20m—0.08m）=1200Pa
⑵因为A漂浮在水中，所以F浮=Ga=8N
⑶当A漂浮在水中时，Ga=F浮，即卩pgV=p?
水gV浸，所以p=p；水=4X1.0X103kg/m3=0.8X103kg/m3
V5
11411
⑷当A与B浸没水中时，小球B对A的拉力F=5p水gV=4p水g（^V）=4F浮=4X8N=2N，小球B受到的
2N
（1.8X103kg/m3—1X103kg/m3）X10N/kg
=2.5X10—4m3
7.解：
（1）当储水罐水位上升到20cm时，阀门所受水的压强为:
p=pg=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.2m=2X103Pa
⑵开始冲水时，阀门受到水的压力为：
F阀=pS2=2.0X103PaX2.0X10一3m2=4N由于浮筒、阀门、轻杆的重量不计，开始冲水时，浮筒对阀门的拉力刚好等于水对阀门的压力
F=F阀=4N
F浮=F=4N，由阿基米德原理可得，浮筒
⑶阀门拉起冲水时，浮筒对阀门的拉力等于浮筒受到的浮力，则
浮筒底面积为$=100cm2=10「2m2，所以浮筒浸入水中部分的深度H为
8.解：
⑴当压强最大时，受力面积最小，根据p=F得S=F=G=哑=2005g0PN/kg=0.4m2
Sppp5000Pa
⑵雪橇所受的摩擦力f=0.1G=0.1x200kgx10N/kg=200N
当拉力大于或等于地面对雪橇的摩擦力时，雪橇能被拉动，每条阿拉斯加雪橇犬可以提供50N的拉力，则
拉动雪橇需要阿拉斯加雪橇犬约200N=4只
50N
（3）雪橇行驶的雪面上的雪先熔化成为水，然后水放热凝固成冰.
9.解：
（1）模型车静止时对地面的压力F=G=mg=36kgx10N/kg=360N
⑵车轮与地面的接触面积S=400cm2=4x10_2m2
车对地面的压强p=F=360一N2=9x103Pa
S4x102m2
11
⑶在月球上“玉兔二号”受到的重力G=6G=6x360N=60N
匚'C'GCki
车对月面的压强p'=W=十=〜60:
2=1.5x103Pa
SS4x102m2
10.解：
（1）洒水车在做匀速直线运动时，受到的牵引力与摩擦力是一对平衡力，则受到的摩擦力f=F=
1x105N
⑵洒水车通过的路程s=vt=2m/sx5x60s=600m
⑶酒水车装满水时水的质量m水=p水V=1.0x103kg/m3x5m3=5x103kg
FG总mm、g（5x103kg+5x103kg）x10N/kg6
洒水车满载时对地面的压强p==「=W=刁2=5x106Pa
SSS4x50x104m2
（4）洒水车匀速行驶时，速度保持不变，行驶过程中向路面洒水，总质量减小，高度不变，故行驶一段时间后的机械能减小．
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