中考物理专题复习压强浮力结合地计算题Word文档下载推荐.docx
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(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。
5.边长为0.1m的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。
将木块从水中取出,
放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N的石块。
静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。
取g=10N/kg,已知水的密度ρ=1.0×
103kg/m3.求:
(1)图甲中木块受的浮力大小;
(2)图乙中液体的密度;
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强。
6.某同学制作了一个”浮子“.他用质量为2m、高为h、横截面积为2S的质地均匀实心圆柱体,将其
中间挖掉横截面积为S、高为h的圆柱体,做成”空心管“;
然后用另一个不同材质、质地均匀的实心圆
柱体将管的空心部分恰好填满,做成”浮子“,如图1所示。
将”浮子“放入盛有足量水、底面积为S
的圆柱形薄壁容器中。
”浮子“刚好悬浮在水中,如图2所示。
已知水的密度为ρ,请解答下列问题:
(1)该“浮子”的平均密度是多少?
(2)实验中,组成“浮子”的“空心管”和“填充柱体”在水中完全脱离,致使容器中水面高度发生了变化,待水面恢复稳定后,水对容器底部的压强变化了多少?
7.底面积为100cm2
的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。
现将体积为500cm3,重
为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B
用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
8.如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为800g,杯的底面积为100cm2,
现将一个质量为600g,体积为400cm3
的实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯
厚度不计,水未溢出).求:
(1)物体A所受到的浮力;
(2)物体A一半浸入水中后,水对烧杯底部压强增大了多少?
(3)物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强。
9.水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,
边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g取10N/kg,ρ=1.0×
103kg/m3)求:
(1)木块B受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?
10.在水平台面上放置一个底面积为100cm2
的圆筒形容器,容器内水深20cm,将一个长方体用细线拴
好悬挂在弹簧测力计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止。
此过程中,弹簧测力计的示数
F与长方体下表面到水面的距离h的关系图象如图所示。
(g=10N/kg,容器厚度、细线重均不计,容器内的水未溢出).求:
(1)长方体浸没在水中受到的浮力;
(2)长方体浸没时,水对容器底的压强。
11.如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的露出水面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。
已知
绳子能承受的最大拉力为5N,木块边长为0.1m,容器底面积为0.04m2阀门K,求:
,容器中水足够多,容器底有一
(1)木块的密度为多少kg/m3
?
(2)打开阀门使水缓慢流出,当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为多少m3
(3)在细绳断后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与绳断前的瞬间相比改变了多少Pa?
12.某实验小组在研究某种物质的属性时,经常需将物体浸没在煤油中保存,将体积为1×
、重
6N的该物体用细线系在底面积为250cm2
的圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示。
(g=10N/kg,ρ煤油=0.8×
kg/m3
)求:
(1)物体所受的浮力:
(2)细线受到的拉力;
(3)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少。
参考答案:
1.解:
(1)打开阀门前,物块A刚好完全浸没在水中,则V=V=(0.1m)3
排A
所以,F=ρgV=1.0×
103kg/m3×
10N/kg×
1×
﹣3m3=;
浮水排
=1×
,
(2)当弹簧恰好处于自然伸长状态,物块A是处于漂浮状态,由F=G,
浮
即:
ρgV=ρgV,
水排AA
所以,ρ×
V=ρV,
水AAA
则ρ=ρ=ρ=×
1.0×
103kg/m3=0.6×
103kg/m3;
A水水
(3)漂浮时,物块受平衡力,由题意知:
G=F′=ρgV′=1.0×
103浮水排
×
(1﹣)×
m3=6N;
全部浸没时,根据物块A受平衡力作用可知:
弹力F=F﹣G=10N﹣6N=4N,
由图象可知此时弹簧伸长了△L=2cm,
所以弹簧处于自然状态时水深h=40cm﹣×
10cm﹣2cm=34cm=0.34m,
水对容器底部压强:
p=ρgh=1.0×
103
0.34m=3.4×
Pa。
答:
(1)打开阀门前物块A受到的浮力为10N;
(2)物块A的密度为0.6×
103kg/m3;
(3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强为3.4×
2.解:
(1)已知V=4.0×
排
﹣5m3
则F=ρgV=1.0×
103kg/m3×
4×
10﹣5m3浮水排
=0.4N。
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F=0.4N,
则质量m===0.04kg;
(3)物块使其恰好完全浸没在水中,排开水的体积变化:
△V=V
物
﹣V
=5×
﹣4×
10﹣5
则水的深度变化为:
△h===0.002m,
所以水对容器底的压强中增加:
△p=ρgh=1.0×
0.002m=20Pa。
(1)物块受到的浮力大小为0.4N;
(2)物块的质量为0.04kg;
(3)水对容器底的压强比物块被下压前增加了20pa。
3.解:
(1)当A物体有一半浸在水中时所受的浮力:
F=G﹣F′=3N﹣2N=1N;
(2)由F=ρgV可得,A物体浸入水中的体积:
浮排
V=V===1×
10﹣4浸排
因A有一半浸在水中,则长方体的体积:
V=2V=2×
A排
﹣4
;
(3)根据ρ=可得,物体A浸没在水中前水的体积:
V===1×
10﹣3水
则水的深度:
h===0.1m,原
物体A浸没在水中后排开水的体积:
V′=V=2×
水面上升的高度:
△h===0.02m,
则水的总高度:
h=h
h=0.1m+0.02m=0.12m,
原
所以,水对容器底的压强:
p=ρgh=1×
0.12m=1200Pa。
水
(1)此时,A物体受到的浮力为1N;
(2)物体A的体积是2×
﹣4m3
(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1200Pa。
4.解:
(1)由题可知,物体的重力:
G=F=15N,
则物体A浸没在水中受到的浮力:
F=G﹣F=15N﹣7.5N=7.5N;
浮2
(2)根据F=ρgV可得,物体的体积:
V=V=浮排排
物体的质量:
m==
=1.5kg,
则物体的密度:
ρ==
=2×
==7.5×
10﹣4
(3)物体的高度h===0.1m=10cm,
则原来的液面高度h=10cm+5cm=15cm,
物体上移8cm后,物体上表面到容器底部的距离为10cm+8cm=18cm,
物体和水的总体积不变,如果设后来的液面高度为h,那么Sh+S(18cm﹣h)=Sh,
2容2物2容1
解得h=10cm,
2
所以△h=h﹣h=15cm﹣10cm=5cm,
12
水对容器底压强的变化量
ρ
h=1×
3kg/m3×
0.05m=500Pa。
(1)物体A浸没在水中受到的浮力为7.5N;
(2)物体A的密度为2×
(3)物体A竖直向上移动8cm前后,水对容器底压强的变化量为500Pa。
5.解:
(1)由阿基米德原理可得:
F=ρVg=1.0×
(0.1m)3
10N/kg=6N;
(2)木块的重力:
G=F=6N,
木浮
木块表面上放一重2N的石块,当它静止时,F'
=G,
浮总
即ρVg=G+G,
液木木石
液体的密度:
ρ===0.8×
10液
。
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强:
p=ρgh=0.8×
乙
(1)图甲中木块受的浮力为6N;
(2)图乙中液体的密度为0.8×
(3)图乙中木块下表面受到液体的压强为800Pa。
6.解:
(1)因为浮子悬浮在水中,所以ρ=ρ=ρ;
浮子水0
(2)①若空心管漂浮,水面高度的变化为
F=G
ρg(Sh﹣
hS)=mg
△h=
所以
h=
②若“填充柱体”漂浮,因为ρ=ρ=ρ;
0.1m=800Pa。
所以填充柱体的质量m′=2ρSh﹣m;
hS)=m′g=2ρSh﹣m,00
同理可得:
h
由p=ρgh可得,
pρ
(1)该”浮子“的平均密度是ρ;
(2)待水面恢复稳定后,水对容器底部的压强变化了
7.解:
(1)因为A漂浮在水中,所以F=G=3N,
浮A
根据F=ρgV得
V===3×
10﹣4m3排
(2)图A、B共同悬浮:
F+F=G+G
浮A浮BAB
公式展开:
ρg(V+V)=G+G
水ABAB
或。
V+V===9×
10﹣4AB
其中V=500cm3=5×
﹣4m3,
A
故V=4×
B
B的质量为:
m===0.6kg;
B的密度为:
ρ===1.5×
3kg/m3
(3)当AB浸入水中后,所增加浸入水中的体积为:
V=V+V﹣V=9×
B排
﹣3×
m3=6×
液面升高
==0.06m,
图乙中水对容器底部的压强:
(0.06m+0.08m)=1400Pa。
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积为3×
﹣4m3;
(2)物体B的密度1.5×
kg/m3;
(3)图乙中水对容器底部的压强为1400Pa。
8.解:
(1)物体A的一半浸入水中时受到的浮力:
F=ρgV=1.0×
10浮水排
×
400×
10﹣6
=2N;
(2)物体的重力:
G=mg=0.6kg×
10N/kg=6N,
AA
细线对物体A的拉力:
F=G﹣F=6N﹣2N=4N,
拉A浮
由力的作用是相互的,水对A有向上的浮力,物体A对水有向下压力,所以水对烧杯底部增大的压力:
△F=F=2N,
所以水对烧杯底部增大的压强:
△p===200Pa;
(3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和,即:
F=G+F=8N+2N=10N,
杯和水浮
烧杯对台秤的压强:
p==
=1000Pa。
(1)物体A所受到的浮力为2N;
(2)物体A一半浸入水中后,水对烧杯底部压强增大了200Pa;
(3)物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强为1000Pa。
9.解:
(1)木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,
根据力的平衡条件可得,木块B受到的浮力:
F=G+F=5N+1N=6N;
浮B拉
(2)由F=ρgV可得,排开水的体积:
浮排
V===6×
10﹣4排
木块的底面积S=0.1m×
0.1m=1×
10﹣2
木
木块浸入水中的深度:
h′===0.06m=6cm,
则水的深度h=h′+L=6cm+5cm=11cm=0.11m,
容器底部受到水的压强:
kg/m3×
0.11m=1.1×
103Pa;
(3)容器内水的体积:
V=Sh﹣V=200×
10﹣4水容排
0.11m﹣6×
10﹣4m3
=1.6×
由ρ=可得,水的质量:
m=ρV=1.0×
1.6×
10水水水
﹣3m3=1.6kg,
水的重力:
G=mg=1.6kg×
10N/kg=16N,
水水
容器对桌面的压力等于容器、木块和水受到的总重力,
即容器对桌面的压力:
F=G+G+G=3N+5N+16N=24N,
AB水
容器对桌面的压强:
p′===1200Pa。
(1)木块B受到的浮力是6N;
(2)容器底部受到水的压强是1.1×
Pa;
(3)容器对桌面的压强是1200Pa。
10.解:
(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=9N;
当h≥10cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F=5N;
示
所以长方体浸没在水中受到的浮力:
F=G﹣F=9N﹣5N=4N;
浮示
(2)由F=ρgV得排开水的体积:
V===4×
容器内水的体积:
V=100cm2
20cm=2000cm3
长方体浸没时,水和物体的总体积:
V=V+V=2×
水排
﹣3m3+4×
﹣4m3=2.4×
﹣3m3,
容器内水的深度:
h===0.24m,
水对容器底的压强:
p=ρgh=1×
0.24m=2400Pa。
(1)长方体浸没在水中受到的浮力为4N;
(2)长方体浸没时,水对容器底的压强为2400Pa。
11.解:
(1)因为木块漂浮,
所以F=G,
浮木
因为F=ρVg,G=ρVg,
浮水排木木木
所以ρVg=ρVg,
水排木木
因为木块总体积的露出水面,
所以V=V,排木
所以ρ=ρ=×
10木水
=0.8×
(2)当细绳断裂时,由力的平衡条件可得:
F′+F=G,
浮最大木
设此时木块排开水的体积为V′,则:
ρV′g+F=ρVg,
水排最大木木
V′×
10N/kg+5N=0.8×
(0.1m)3×
10N/kg,
解得:
V′=3×
10﹣4m3;
(3)绳断前的瞬间木块受到5N的拉力,绳断后绳子的拉力不存在,则浮力的增加量等于拉力的减小量,大小为5N;
在细绳断后木块再次漂浮时,与绳断前的瞬间相比,排开水的体积增加量:
△V===0.0005m3,
△h===0.0125m,
容器底受水的压强增大量:
p=△h=1×
0.0125m=125Pa。
(1)木块的密度为0.8×
10
(2)当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为3×
(3)在细绳断开后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比,容器底受水的压强增大了125Pa。
12.解:
(1)由题知,物体浸没在煤油中,则V=V=1.0×
﹣3
物体所受的浮力:
F=ρgV=0.8×
103浮煤油排
﹣3m3
=8N;
(2)因为G+F=F,
拉浮
物体受到的拉力:
F=F﹣G=8N﹣6N=2N;
(2)若细线与物体脱落,待物体静止后处于漂浮状态,此时的浮力F′=G=6N,
由F′=ρgV′得此时排开煤油的体积:
浮煤油排
V′===7.5×
排开煤油的体积变化量:
△V=1×
m3﹣7.5×
=2.5×
液面降低的高度:
△h===0.01m,
煤油对容器底的压强变化量:
p=
h=0.8×
0.01m=80Pa。
煤油
(1)物体所受的浮力是8N;
(2)细线受到的拉力是2N;
(3)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了80pa。