中考物理浮力计算题专题训练及答案90分解.docx
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中考物理浮力计算题专题训练及答案90分解
中考物理浮力计算题专题训练及答案90
浮力计算题专题训练(四);1.(2014年汕尾市)(6分)如题19图所示为;(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取1;
(1)它在潜入到水下执行任务时所受浮力;;
(2)当它潜入到水下200m时,它的一个面积为1;2(山东省烟台市2014)在马航MH370失联后;633图所示,“长春”舰满载时排水量为7.5×1;g取10N/kg);
(1)搜救舰队通常采用
浮力计算题专题训练(四)
1.(2014年汕尾市)(6分)如题19图所示为某种型号潜水艇,其体积为5×103m3。
(海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)它在潜入到水下执行任务时所受浮力;
(2)当它潜入到水下200m时,它的一个面积为1.2m2的舱盖所受海水的压强和压力。
2(山东省烟台市2014)在马航MH370失联后,由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作.如
633图所示,“长春”舰满载时排水量为7.5×10kg,吃水深度6m.(海水的密度为1.0×10kg/m,
g取10N/kg)
(1)搜救舰队通常采用“一”字编队形式前行,而不是“并排”前行,为什么?
(2)满载时,“长春”舰受到的浮力有多大?
(3)“长春”舰底受到海水的压强是多少?
6(4)“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h,海水平均阻力为1.0×10N,则这一过程中
军舰所做的功至少为多少?
3..(黄冈市2014)2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼-”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。
其外形与潜艇相似(如下图甲所示),相关标准参数为:
体积1m3、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
甲
水深度处,问该探测窗口承受海水的压力增加了多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。
起重装置拉力的题19图
乙
(1)假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口,当它由海水中2000m处下潜至最大潜
功率随时间变化的图象如上图乙所示,图中P3=3P1。
求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力)。
4.(2014年北京市)用如图20甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为?
1;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图20乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率
为P2,滑轮组的机械效率为?
2。
已知:
G1-
G2=30N,?
2-?
1=5%,P116?
,M1、M2两P215
-23
物体的质量相等,体积V均为4×10m,g取
10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可
忽略不计。
求:
(1)物体M1受到的浮力F浮;甲乙
(2)拉力F1与F2之比;图20(3)物体M1受到的重力G。
25.(4分)(2014?
广安)如图所示,一个圆柱形容器的底面积是10dm,装入一定量的水.现
3将一个方木块放入容器中,木块漂浮在水面上,水未溢出,木块浸入水中的体积是6dm,
33这时水的深度为8dm.(g取10N/kg,p水=1.0×10kg/m)求:
(1)木块受到的浮力是多大?
(2)放入木块后,容器底部受到水的压力是多大?
世纪教育网[来源世纪教育网]
6.(昆明市2014年)(6分)如图l5所示,一个半径为r的实心球体处于
某种液体中,球体最上端距离液面的距离为h,求液体对球体向下的压力。
(已知液体的密度为ρ,球体的体积为?
?
r)
7.(3分)(2014?
呼和浩特)如图所示,有一实心长方体,悬浮在水和水银的界面上,浸在水中和水银中的体积之比为3:
1,已知水的密度为1.0×103kg/m3,水银的密度为13.6×103kg/m3.求:
(1)该物体在水中和水银中所受到浮力之比;
(2)该物体在水中所受到浮力与物体重力之比;
(3)该物体的密度.
433
8.(2014年广东省广州市)(10分)(2014?
广州)悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为
6333×10kg(g取10N/kg,海水的密度取1×10kg/m).
(1)在如图上面画出潜艇的受力示意图(以点代替潜艇).
(2)潜艇排开海水的体积是多少?
(3)潜艇所受浮力多大?
(4)潜艇所受重力多大?
9.(6分)建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图23所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。
设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)2-1-c-n-j-y
(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮N
(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将______________,
当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为__________kg,此时其下表面受到海水的压力等于________N
(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水
全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因。
答:
___________________________________________________________________________
10.(6分)(2014?
湖北)一个底面积为10m的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体
333积为20m、密度为0.8×10kg/m的物体A放入其中,最终物体A漂浮于水面上.
则:
(1)物体A所受到的浮力是多少?
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了多少?
(g=10N/kg)
2
11.(6分)(2014?
衡阳)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是7.4N,当把零件浸没
33在密度为0.8×10kg/m的油中时,弹簧测力计的示数是6.6N,求:
(1)金属零件所受浮力为多少?
(2)金属零件的体积为多少?
(3)金属零件的密度为多少?
.
12.(10分)(2014?
广西)如图甲所示,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,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg).求:
33
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示).
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13.(6分)(2014?
黔东南州)如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图象,若不计水的阻力(g=10N/kg,ρ水=1.0×10kg/m),求:
(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?
(2)石料的体积是多少?
(3)石料的密度是多少?
3
3
14.(6分)(2014?
绥化)如图所示,将边长为10cm的正方形物块,放盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm.求:
(1)物块受到水的浮力大小;
(2)取出物块,把一冰块放入水中,冰块也漂浮在水面上,待冰块全部熔化后,水面高度会发生怎样的变化?
说明理由.
6
15.(6分)(2014?
巴中)一边长为10cm,密度为0.6g/m的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:
(1)木块所受的浮力大小?
(2)细线的拉力大小?
(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?
3
16.(7分)(2014?
赤峰)如图所示,一艘排水量100吨的货船,船上装有质量为8吨的货物A,货物A的底面积为5m2(货物A地面与船完全接触).求:
(1)该船满载时受到的浮力;
(2)货物A对船的压强;(3)将货物A从船上卸下后,船排开水的体积减少多少?
(ρ水=1.0×103kg/m3g=10N/kg)
答案:
1.
(1)5×107N;
(2)2×106Pa;(3)2.4×106N。
2.
7
题19图
3.
(1)海面下2000m处的压强为:
p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa下潜至最大潜水深度处压强为:
p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa
增加的压强为:
Δp=p2-p1=4.5×107Pa-2×107Pa=2.5×107Pa由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加:
ΔF=ΔpS=2.5×107Pa×20×10-4m2=5×104N
(2)由于“金枪鱼”搜寻任务完成后,静止漂浮在海面上,所以有F浮=G。
又由F浮=ρV排g,G=mg,得ρV排g=mg
V排?
m
?
?
750kg
=0.75m3
33
1?
10kg/m
露出海面体积为:
V露=V-V排=1m3-0.75m3=0.25m3乙
(3)由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面,所以速度保持不变即v1=v3,由
P=Fv,得P1=F1v1,P3=F3v3,又P3=3P1,所以有F3=3F1,
F1?
F33
在t3时刻“金枪鱼”离开水面,由图像分析知,此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力,即F3=mg
mg750kg?
10N/kg
3所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力:
F1=3==2500N
4.解:
(1)F浮=ρ水gV排
=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-2m3=400N
(2)P=FυP1=F1υ绳=2F1υP2=F2υ绳=2F2υ
2F1F浮G1
FP16
1=1=①
F2P215
(3)在匀速提升水中物体M1的过程中,以动滑轮A和物体M1为研究对象,受力分析如图4甲所示;
在匀速提升水中物体M2的过程中,以动滑轮B和物体M2为研究对象,受力分析如图4乙所示。
由图4可知:
2F1+F浮=G+G1②
2F2+F浮=G+G2③
8
2F2F浮G2
GG甲乙
图4
G1-G2=30N④由②③④得:
F1-F2=15N⑤由①⑤解得:
F1=240NF2=225N?
=
W有W总
?
2-?
1=5%
G?
F浮G?
F浮
-=5%2F22F1
G?
400NG?
400N
-=5%
2?
225N2?
240N
6.
7.
G=760N
9
(2)根据ρ=得:
V=
=
=3×10m;
6
7
3
3
(3)根据基米德原理:
F浮=G排=m排g=3×10kg×10N/kg=3×10N;
7
(4)悬浮时浮力等于重力:
F浮=G=3×10N;故答案为:
(1)如上图;
(2)潜艇排开海水的体积是3×10m;
7
(3)潜艇所受浮力为3×10N;
7
(4)潜艇所受重力为3×10N
.
9、(6分)
(1)6×108(2分)
(2)增大;3×106;6.3×108(每空1分)
3
3
(3)此时密封固管的下表面没有与海水接触,不再受到海水向上的压强,向上的压力为零,所以密封沉管不会再上浮。
10.解
(1)由ρ=得:
物体A的质量mA=ρAVA=0.8×10kg/m×20m=1.6×10kg,则GA=mAg=1.6×10kg×10N/kg=1.6×10N.∵物体A漂浮于水面上,∴F浮=GA=1.6×10N.
(2)由F浮=ρ水gV排得:
V排=
=
16m,
3
33
5
4
5
3
3
3
4
取出的那部分物体的体积V′=V排=×16m=8m,
由ρ=得质量:
;m′=ρAV′=0.8×10kg/m×8m=6.;34(3)根据取出的那部分物体的重力G′=m′g;4∵△F=G′=6.4×10N,;∴△p===6400Pa.;53333答:
(1)物体A所受到的浮力是1.6×;3
(2)取出的那部分物体的质量是6.4×10kg;(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小;11.解:
(1)零件所受的浮力F
由ρ=得质量:
m′=ρAV′=0.8×10kg/m×8m=6.4×10kg,
34(3)根据取出的那部分物体的重力G′=m′g=6.4×10kg×10N/kg=6.4×10N.
4∵△F=G′=6.4×10N,
∴△p===6400Pa.
53333答:
(1)物体A所受到的浮力是1.6×10N.
3
(2)取出的那部分物体的质量是6.4×10kg.
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了6400Pa.
11.解:
(1)零件所受的浮力F浮=G﹣F示=7.4N﹣6.6N=0.8N,
(2)把零件浸没在油中,由F浮=ρ油gV排得:
V=V排===1×10m;﹣43
(3)金属零件的密度ρ===
==7.4×10kg/m;33
答:
(1)零件受到的浮力为0.8N;
(2)金属零件的体积为1×10m;
33(3)该金属零件的密度为7.4×10kg/m.
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示).
12.解:
(1)物块A体积为V=(0.1m)=0.001m,
﹣433则V排=V﹣V露=V﹣V=V=×0.001m=6×10m,
﹣4333∴F浮=ρ水gV排=1×10kg/m×10N/kg×6×10m=6N;
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变
F浮=G,
ρ水gV排=ρ物gV,
ρ物=ρ水=×1×10kg/m=0.6×10kg/m;
33﹣3﹣43333333(3)物块A刚好完全浸没水中F1=F浮﹣G=ρ水gV﹣ρ物gV=1×10kg/m×10N/kg×10m﹣0.6×10kg/m×10N/kg×10m=4N;
由图乙可知:
此时弹簧伸长了2cm,
假设水面不动(即不加水),弹簧伸长2cm,木块向上运动2cm,水面距底部距离为20cm+2cm=22cm.
由于将水加至木块A刚好完全浸没水中,水面再升高的高度h′=10cm﹣×10cm=4cm.∴水面升高的高度△h=22cm+4cm﹣20cm=6cm=0.06m.
△p=ρ水g△h=1×10kg/m×10N/kg×0.06m=600Pa.
1133333﹣33
答:
(1)物块A受到的浮力为6N;
(2)物块A的密度为0.6×10kg/m;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p为600Pa.
13解:
(1)由图乙所示图形学可知,
当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:
F=G=1400N,
石料的质量:
m石
=
==140kg,33
当石块全浸入后,拉力等于重力减去浮力,
F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N;
(2)根据阿基米德原理,F浮=ρ水gV排,得:
V排=
==5×10m,﹣23
因为石料完全浸没,石料的体积:
V石=V排=5×10m;
(3)石料的密度:
ρ石===2.8×10kg∕m.33﹣23
答:
(1)石料浸没水中时受到的浮力为500N;
(2)石料的体积为5×10m;
33(3)石料的密度是2.8×10kg∕m.
14解:
(1)物块静止时,其下表面距水面6cm,说明物体没有全部浸入水中,漂浮在水面上,根据浮力产生的原因可知,物体受的浮力等于物体下表面受到的压力.
33下表面受的压强p=ρgh=1×10kg/m×10N/kg×0.06m=600Pa,[来源:
学科网]22物体底面积S=10cm×10cm=100cm=0.01m,
∵p=,
∴物体受的浮力F浮=F=pS=600Pa×0.01m=6N;
(2)∵冰漂浮于水面上,
∴F浮=ρ水gV排=G冰,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又∵冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,
∴G水=ρ水gV水=G冰,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:
ρ水gV排=ρ水gV水,
∴V排=V水,
即:
冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积.
∴冰块全部熔化后,水面高度不会发生变化.
答:
(1)物块受到水的浮力为6N;
(2)冰块全部熔化后,水面高度不会发生变化;冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积.
15.解:
(1)∵木块完全浸没,
∴V排=V=(10cm)=1000cm=1×10m,
﹣3333F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×1×10m=10N,
1233﹣3﹣2323
(2)G木=mg=ρVg=0.6×10kg/m×1×10m×10N/kg=6N.
∵F浮=F拉+G,
∴绳子对木块的拉力:
F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N;
(3)木块漂浮在水面上:
F浮=G木=6N;
浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以下表面的压力F=F浮=6N,
下表面的压强p==
答:
(1)木块所受的浮力为10N;
(2)绳子对木块的拉力为4N;
(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是600Pa.
16.解:
(1)船满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=100×103kg×10N/kg=106N;
(2)货物A对船的压力:
F=GA=8×103kg×10N/kg=8×104N,=600Pa33﹣33
A货物对船的压强:
p===1.6×104Pa;
(3)因为船始终处于漂浮状态,所以将货物A从船上卸下后,船减小的浮力等于货物A的重力;
即F减少=GA
ρ水gV减少=mAg
V减少=
==8m3.
答:
(1)该船满载时受到的浮力为106N;
(2)货物A对船的压强为1.6×104Pa;
(3)将货物A从船上卸下后,船排开水的体积减少了8m3.