中考物理重点知识强化训练专题十压强浮力的综合计算试题.docx

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中考物理重点知识强化训练专题十压强浮力的综合计算试题

专题十：

压强浮力的综合计算

考点一：

压强计算

1.（2019上海）如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。

容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。

（g取9.8N/kg）

（1）若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。

（2）求容器甲中水对容器底部的压强p水。

（3）现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。

2.（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。

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/kg。

（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?

考点二：

浮力的计算

1.（2019呼和浩特）有人说，水里的冰山融化后，水面会上升，你认为这种说法是否正确?

请你用下面给出的图示，并用学过的知识进行正确解释（忽略热冷缩对水和冰的影响.已知冰和水的密度之比为0.9），并得出正确结论。

2.（2019北京）将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N。

将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示。

已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。

求:

（1）物块受到的浮力;

（2）物块浸在水中的体积。

考点三：

压强浮力的综合计算

1.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度）,内有12cm的水（如图甲）,某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从水面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距水面为10cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部（水未溢出）,如图丙所示。

（g取10N/kg）求:

（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力;

（2）圆柱体的体积;

（3）圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。

2.（2019黔南州）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100cm2,容器内装40N的水,水深20cm。

现将一体积为200cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上,然后把它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）金属块浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少?

3.（2019重庆B卷）如图甲所示,将底面积为100cm2高为10cm的柱形容器，M置于电子称上，逐渐倒人某液体至3cm深，再将系有细绳的圆柱体缓慢向下浸入液体中，液体未溢出，圆往体不吸收液体，整个过程电子秤示数m随液体的深度变化关系图像如图乙所示。

若圆柱体A的质量为216g，密度为0.9g/cm3底面积为40cm2 ，求:

（1）容器的重力；

（2）液体的密度；

（3）在圆柱体浸人液体的过程中，当电子称示数不再变化时液体对容浸人液体前增加了多少?

4.如图所示,正方形物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有

体积露出水面。

g取10N/kg。

求:

（1）该物块受到的浮力;

（2）该物块的密度;

（3）若未投入物块时,水对容器底部的压力为F0。

试求出物块漂浮时,水对容器底部的压力F1并求出物块浸没时水对容器底部的压强;

（4）若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30∶29,则未投入物块时容器中水的深度是多少?

5.（2019凉山州）如图所示，在木块A上放有一铁块B，木块刚好全部浸入水中，已知：

木块的体积为100cm3，木块的密度为ρ水＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，容器底面积为100cm2．（g＝10N/kg）求：

（1）C点受到的水压强和容器底部受到水的压力；

（2）铁块的质量。

备战2020中考物理重点知识强化训练——专题十：

压强浮力的综合计算参考答案

考点一：

压强计算

1.（2019上海）如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。

容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。

（g取9.8N/kg）

（1）若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。

（2）求容器甲中水对容器底部的压强p水。

（3）现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。

【答案】

（1）2×10-3m3　

（2）784Pa　（3）0.8×103kg/m3

【解析】

（1）容器甲中水的体积:

V水=

=

=2×10-3m3;

（2）容器甲中水对容器底部的压强:

p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m=784Pa。

（3）当容器甲内加水至与容器乙液面相平时,设此时水深为h1,此时水对容器底部的压强:

p1=p水+Δp=784Pa+196Pa=980Pa;

由p=ρgh可得此时水的深度:

h1=

=

=0.1m;

由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:

p乙=p水=784Pa;

由p=ρgh可得,液体乙的密度:

ρ乙=

=

=800kg/m3=0.8×103kg/m3。

2.（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。

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/kg。

（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?

【答案】

（1）3.6N　

（2）1.2×103kg/m3　（3）1.1×103Pa

【解析】

（1）由图可知空杯对杯座的压力F0=0.9N;装满饮料时,杯对杯座的压力F1=4.5N;所以杯底受到饮料的压力:

F=F1-F0=4.5N-0.9N=3.6N。

（2）饮料的质量m=

=

=

=0.36kg;杯中饮料的体积V=S2H=30cm2×10cm=300cm3=3×10-4m3;则饮料的密度ρ=

=

=1.2×103kg/m3;

（3）饮料持续流入空杯5s,则流入杯中饮料的质量m1=ρS1vt=1.2×103kg/m3×0.8×10-4m2×0.5m/s×5s=0.24kg;此时饮料对杯底的压力F2=m1g=0.24kg×10N/kg=2.4N,此时杯对杯座的压强p=

=

=1.1×103Pa。

考点二：

浮力的计算

1.（2019呼和浩特）有人说，水里的冰山融化后，水面会上升，你认为这种说法是否正确?

请你用下面给出的图示，并用学过的知识进行正确解释（忽略热冷缩对水和冰的影响.已知冰和水的密度之比为0.9），并得出正确结论。

答：

由于冰块漂浮，F浮=G冰，由阿基米原理：

F浮=G排；又因为冰熔化前后重力不变，G冰=G冰化水即有：

G排=G冰化水，因为：

，

，所以：

，故V排=V冰化水；所以冰熔化前后水面不升也不降。

2.（2019北京）将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6N。

将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示。

已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。

求:

（1）物块受到的浮力;

（2）物块浸在水中的体积。

【答案】

（1）0.8N　

（2）8×10-5m3

【解析】

（1）由称重法可得物块受到的浮力:

F浮=F1-F2=2.6N-1.8N=0.8N;

（2）由F浮=ρ水gV排可得,物块浸在水中的体积:

V排=

=

=8×10-5m3。

考点三：

压强浮力的综合计算

1.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm2的圆柱形容器（不计容器壁厚度）,内有12cm的水（如图甲）,某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从水面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距水面为10cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部（水未溢出）,如图丙所示。

（g取10N/kg）求:

（1）圆柱体浸没在水中时受到的浮力;

（2）圆柱体的体积;

（3）圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。

【答案】

（1）1N　

（2）1×10-4m3　（3）1.3×103Pa

【解析】

（1）由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数F1=3N,圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数F2=2N,由称重法可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力:

F浮=F1-F2=3N-2N=1N;

（2）由F浮=ρ水gV排得,圆柱体浸没时排开水的体积:

V排=

=

=1×10-4m3,

因圆柱体浸没在水中,则圆柱体体积V=V排=1×10-4m3;

（3）圆柱体未浸入水中时水的体积V水=S容h=100cm2×12cm=1200cm3,圆柱体沉入水底后,圆柱体与水的总体积V总=V水+V柱=1200cm3+100cm3=1300cm3,则圆柱体沉底后水的深度h'=

=

=13cm=0.13m,

此时水对容器底部的压强p=ρ水gh'=1×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa。

2.（2019黔南州）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100cm2,容器内装40N的水,水深20cm。

现将一体积为200cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上,然后把它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）金属块浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少?

【答案】

（1）20N　

（2）5200Pa

【解析】

（1）金属块未放入水中时,容器底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa,容器底部受到水的压力F=pS=2000Pa×100×10-4m2=20N;

（2）金属块浸没于水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N,

金属块的重力G金属=F浮+F示=2N+15.8N=17.8N;

容器对水平地面的压力F压=（G容+G水+G金属）-F示=（10N+40N+17.8N）-15.8N=52N,此时容器对水平地面的压强p'=

=

=5200Pa。

3.（2019重庆B卷）如图甲所示,将底面积为100cm2高为10cm的柱形容器，M置于电子称上，逐渐倒人某液体至3cm深，再将系有细绳的圆柱体缓慢向下浸入液体中，液体未溢出，圆往体不吸收液体，整个过程电子秤示数m随液体的深度变化关系图像如图乙所示。

若圆柱体A的质量为216g，密度为0.9g/cm3底面积为40cm2 ，求:

（1）容器的重力；

（2）液体的密度；

（3）在圆柱体浸人液体的过程中，当电子称示数不再变化时液体对容浸人液体前增加了多少?

解：

（1）由图乙知道，容器M的质量是：

m=100g=0.1kg，故容器的重力是：

G=mg=0.1kg×10N/kg=1N；

（2）由图乙知道，当液体深度h=3cm时，电子秤示数为400g，即容器和液体的总质量为400g，此时液体质量是：

m液=m总-m液=400g-100g=300g，

液体体积是：

V液=Sh=100cm2×3cm=300cm3；

所以，液体密度是：

=1g/cm3=1×103kg/m3；

（3）当A下降到容器底时，液面高度是：

=5cm；

相比A浸入前，液面上升的高度是：

△h=h′-h=5cm-3cm=2cm；

此时：

V排=SAh′=40cm2×5cm=200cm3=2×10-4m3；

A受到的浮力是：

F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N，

GA=mAg=0.216kg×10N/kg=2.16N，

因为，F浮＜GA，所以A最终会沉入容器底部。

故液体对容器底相比A浸入液体前增加的压强：

△p=ρ液gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200pa。

4.如图所示,正方形物块边长为10cm,漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有

体积露出水面。

g取10N/kg。

求:

（1）该物块受到的浮力;

（2）该物块的密度;

（3）若未投入物块时,水对容器底部的压力为F0。

试求出物块漂浮时,水对容器底部的压力F1并求出物块浸没时水对容器底部的压强;

（4）若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200Pa,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30∶29,则未投入物块时容器中水的深度是多少?

【答案】

（1）8N　

（2）0.8×103kg/m3　（3）F0+8N　

　（4）12.5cm

【解析】

（1）物块的体积V=L3=（0.1m）3=0.001m3;

体积露出水面时物块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×（1-

）×0.001m3=8N;

（2）因为物块漂浮,所以G=F浮=8N,

物块的密度ρ=

=

=

=

=0.8×103kg/m3;

（3）物块漂浮时,物块受到的浮力等于物块重力,水对容器底部的压力F1=F0+G=F0+8N;物块浸没时,水对容器底部的压力F2=F0+ρ水gV=F0+1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=F0+10N;

物块浸没时水对容器底部的压强p=

=

;

（4）物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为

=

解得F0=50N,物块漂浮时,水对容器底部的压强p1=

=

未投入物块时,水对容器底部的压强p2=

根据题意可知,p1-p2=

-

=200Pa,解得S0=0.04m2,未投入物块时水对容器底部的压强p2=

=

=1250Pa,由p=ρgh得:

未投入物块时容器中水的深度h=

=

=0.125m=12.5cm。

5.（2019凉山州）如图所示，在木块A上放有一铁块B，木块刚好全部浸入水中，已知：

木块的体积为100cm3，木块的密度为ρ水＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，容器底面积为100cm2．（g＝10N/kg）求：

（1）C点受到的水压强和容器底部受到水的压力；

（2）铁块的质量。

解：

（1）由图可知C点的深度：

h＝40cm＝0.4m，

则C点受到水的压强为：

p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4×103Pa；

由于C点在容器底部，则容器底部受到水的压强与C点的压强相等，

根据p

可得容器底部受到水的压力：

F＝pS＝4×103Pa×100×10﹣4m2＝40N；

（2）木块刚好全部浸入水中，则V排＝V木＝100cm3＝1×10﹣4m3；

则木块受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N，

木块受到的重力：

G木＝ρ木V木g＝0.6×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝0.6N，

因为木块和铁块的整体处于漂浮，所以，F浮＝G总＝G木+G铁，

则铁块的重力：

G铁＝F浮﹣G木＝1N﹣0.6N＝0.4N，

铁块的质量m铁

0.04kg＝40g。

答：

（1）C点受到的水压强为4×103Pa，容器底部受到水的压力为40N；

（2）铁块的质量是40g。