全国各地中考物理试题汇编之压强和浮力的计算Word文件下载.docx
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(2)由F浮=ρ水gV排得
物体的体积V=V排=(2分)
=(2分)
(3)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=ρ水gh==(10-4)=600(2分)
3.(2019﹒宜宾)如图甲所示,用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05m/s的速度竖直向上匀速提起,图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象,整个提起过程用时100s,已知河水密度为,混凝土的密度为,钢铁的密度为,,不计河水的阻力,求:
(1)0~60s内混凝土构件在河水里上升的高度;
(2)开始提起(t=0)时混凝土构件上表面受到水的压强不计大气压;
(3)0~60s内钢丝绳拉力所做的功;
(4)通过计算说明,此构件的组成是纯混凝土,还是混凝土中带有钢铁骨架?
前60s上升高度;
构件上表面受到水的压强;
拉力F做的功;
由图知前拉力,
因构件从河中匀速提起,此时有,
后拉力,此时有,
所以,;
由得构件的体积;
因构件完全浸没,则;
又重力,根据可得:
构件的密度
所以此构件是混凝土中带有钢泆骨架。
4.(2019•福建)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。
杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图22o饮料出口的横截面积S1=0.8cm2,饮料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面积S2=30cm2,g取10N/kgo
(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?
(2)饮料的密度为多大?
(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?
解
(1)由图可知空杯对杯座的压力F0=0.9N
装满饮料时,杯対杯座的压力F1=4.5N
所以杯底受到饮料的压力F=F1—F0=3.6N
(2)饮料质量m====0.36kg
饮料体积V=S2H=30cm2x10cm=3xl0-4m3
饮料密度ρ===1.2x103kg/m3
(3)流入杯中饮料的质量
m1=PS1vt=1.2103kg/m30.8l0-4m20.5m/s5s=0.24kg
饮料对杯底的压力F2=m1g=0.24kg1ON/kg=2.4N
杯对杯座的压强P===1.1xlO3Pa
5.(2019•武威)(6分)“节能减排,低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放。
李明同学坚持骑自行车上下学,他的质量为50kg,所骑自行车质量为15kg。
(g=10N/kg)
(1)若他在平直公路上5min内匀速行驶了1500m,则这段时间他骑行的速度是多大?
(2)若他骑行时的牵引力恒为60N,则他骑行这5min内克服阻力做了多少功?
(3)若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25cm2,则他骑行时自行车对地面的压强为多少?
6.(2019•玉林)如图甲所示,圆柱形物体的底面积为0.01m2,高为0.2m,弹簧测力计的示数为20N.如图乙所示,圆柱形容器上层的横截面积为0.015m2,高为0.1m,下层的底面积为0.02m2,高为0.2m,物体未浸入时液体的深度为0.15m。
当物体有一半浸入液体时,弹簧测力计的示数为10N.(g取10N/kg)求:
(1)物体的质量;
(2)液体的密度;
(3)当物体有一半浸入液体中时,液体对容器底部的压强;
(4)若物体继续浸入液体中,液体对容器底部的压强增大到物体有一半浸入液体时压强的1.2倍,此时弹簧测力计的示数。
(1)由图甲弹簧测力计的示数可知,物体的重力G=20N,
由G=mg可得,物体的质量:
m===2kg;
(2)物体的体积:
V=Sh=0.01m2×
0.2m=2×
10-3m3,
当物体有一半浸入液体时,弹簧测力计的示数F′=10N,
则物体受到的浮力:
F浮=G-F′=20N-10N=10N,
由F浮=ρgV排可得,液体的密度:
ρ液===1.0×
103kg/m3;
(3)当物体有一半浸入液体中时,假设液面没有升到上层,
则液面上升的高度:
△h===0.05m,
此时液面的深度:
h1=h0+△h=0.15m+0.05m=0.2m,
所以,此时与下层容器的高度刚好相等,液面没有上升到上层容器,
液体对容器底部的压强:
p1=ρ液gh1=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
0.2m=2000Pa;
(4)当液体对容器底部的压强增大到物体有一半浸入液体时压强的1.2倍时,液体压强:
p2=1.2p1=1.2×
2000Pa=2400Pa,
此时液体的深度:
h2===0.24m,
液面继续上升的高度:
△h′=h2-h下=0.24m-0.2m=0.04m,
排开液体增加的体积:
△V排=S上△h′=0.015m2×
0.04m=6×
10-4m3,
此时排开液体的总体积:
V排′=V排+△V排=×
2×
10-3m3+6×
10-4m3=1.6×
此时物体受到的浮力:
F浮′=ρ液gV排′=1.0×
1.6×
10-3m3=16N,
此时弹簧测力计的示数:
F″=G-F浮′=20N-16N=4N。
(1)物体的质量为2kg;
(2)液体的密度为1.0×
(3)液体对容器底部的压强为2000Pa;
(4)弹簧测力计的示数为4N。
7.(2019﹒海南)如图所示是正在航拍的无人机。
起飞前,放在地面上要确保四脚着地;
启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。
无人机的参数如下表,求:
(g取10N/kg)
(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要多长时间?
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是多少?
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(4)无人机的突出问题是飞行时间短,请提出一个解决问题的合理建议。
机身质量/kg
2.4
四脚着地总面积/cm2
10
电池充满后储存电能/J
36000
最大水平速度/(m•s-1)
5
机身尺寸/mm
400×
300×
200
最大上升速度/(m•s-1)
1
(1)由表中数据可知,无人机最大上升速度v=1m/s,
由v=可得,至少需要时间t===20s;
(2)无人机受到的重力G=mg=2.4kg×
10N/kg=24N,
无人机从20m高处降落到地面,重力做功W=Gh=24N×
20=480J;
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压力F=G=24N,
对地面的压强p===2.4×
104Pa;
(4)无人机的突出问题是飞行时间短,可以减轻无人机的质量或增加电池储存的电能。
(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要20s时间;
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是480J;
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.4×
(4)可以减轻无人机的质量或增加电池储存的电能。
8.(2019•河北)如图所示,一轻质杠杆AB.长1m,支点在它中点O.将重分别为10N和2N的正方体M、N用细绳系于杆杆的B点和C点,已知OC:
OB=1:
2,M的边长l=0.1m。
(1)在图中画出N受力的示意图。
(2)求此时M对地面的压强。
(3)若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分,然后将C点处系着N的细绳向右移动h时,M对地面的压强减小了60Pa,求h为多少。
对N进行受力分析,由于N在空中处于静止状态,则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力,所以二力的大小相等,方向相反;
过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段,并标上力的符号及大小,注意两线段要一样长,图所示:
设B端受到细绳的拉力为,
由杠杆平衡条件得,,
已知OC:
:
2,
则有:
;
根据力的作用是相互的可知,细绳对M的拉力:
,
此时M对地面的压力:
M与地面的接触面积:
则此时M对地面的压强:
。
若沿竖直方向将M两边各切去厚度为后,
剩余M的底面积:
剩余M的体积:
剩余M的密度不变,则剩余部分的重力与原来重力的比值:
所以剩余M的重力:
----------
剩余的物体M对地面的压强:
地面对剩余的物体M的支持力:
沿竖直方向将M两边各切去厚度为后,将C点处系着N的细绳向右移动h,
设此时B端受到细绳的拉力为,
即细绳对剩余M的拉力:
-----------
对剩余M进行受力分析,由力的平衡条件得,---------
将式代入式得:
解得:
如上图所示;
此时M对地面的压强为900Pa;
为。
9.(2019﹒恩施)如图所示,容器中水的深度为2m,水面上漂浮着一块体积为1m3的冰。
冰的密度为0.9×
103kg/m3,水的密度1.0×
103kg/m3.
(1)杯底受到水的压强。
(2)冰块受到的浮力。
(3)如果冰块全部熔化,试计算判断液面高度变化情况。
(1)p=ρ水gh=1.0×
2m=2×
(2)冰块的重力:
G冰=mg=ρ冰V冰g=0.9×
1m3×
10N/kg=9×
103N;
由于冰块漂浮:
则:
F浮=G冰=9×
(3)根据F浮=ρ水gV排可得冰块排开水的体积:
V排===0.9m3;
冰熔化为水的质量:
m水=m冰=ρ冰V冰=0.9×
1m3=9×
102kg,
根据ρ=可得冰熔化为水的体积:
V水===0.9m3
所以,V水=V排=0.9m3
即:
冰块全部熔化,液面高度没有变化。
10.(2019﹒黄石)圆柱形容器内有未知液体,一个边长为10cm的实心正方体金属块,用绳子系住,静止在容器底部,此时容器底部液体压强为6400Pa,液面距底部高度h为40cm,如图所示,用力竖直向上以2cm/s的速度匀速提起金属块。
(g取10N/kg不计液体阻力)
(1)未知液体的密度?
(2)金属块未露出液面前,金属块所受浮力。
(3)若金属块重66N,在匀速提升5s过程中拉力所做的功。
(1)由p=ρgh可得,未知液体的密度ρ===1.6×
(2)正方体金属块边长V=10cm×
10cm×
10cm=1000cm3=1×
金属块未露出液面前,V排=V=1×
金属块所受浮