考前刷题必备系列十压强浮力计算2.docx

1、考前刷题必备系列十压强浮力计算22020浙教版科学考前刷题必备系列（十）浮力与压强计算（2）1. 有一个如图所示的两端开口的弯管形容器，从粗端向容器中灌水，在细端用一个横截面积是0.01 m2的活塞堵住，活塞可在细管内无摩擦地滑动当H30 cm，h10 cm时，在活塞上放置一个重力是10 N的砝码，活塞静止(g取10 N/kg)求：(1)水对活塞的压强； (2)活塞的重力2. 2017年12月24日，我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功，可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障它的最大飞行速度为560 km/h，最大航程为4 500 km，巡航速度(经济、节油

2、的飞行速度)为500 km/h.某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为51 t，轮胎与跑道的总接触面积为0.6 m2(水1.0103 kg/m3，g10 N/kg)求：(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？(2)起飞后，飞机在空中直线飞行1 400 km，所需要的最短时间是多少？(3)飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为46 t，此时飞机受到的重力是多少？舱底某处距水面1.5 m，水对该处产生的压强是多少？3. 如图所示，水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器重9 N；上下两部分的横截面积之比为14，高度均为10 cm；容器中倒入1.6 kg酒精，深度为8 cm.(

3、酒精0.8103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)酒精对容器底面的压强(2)容器对水平地面的压强(3)往容器内加酒精，酒精的深度为多少时，酒精对容器底面的压力与容器对地面的压力相等4. 据报道我国新型核潜艇096在研发中，是保卫国家安全的又一利器它的部分性能参数可达到：水下排水量16 000 t，水下巡航速度最大32节，最大潜深600 m求：(1)核潜艇在水中航行时受到的最大浮力；(2)核潜艇下潜到最大潜深时受到水的压强和核潜艇上一个面积是400 cm2的观察窗口受到海水的压力；(3)若核潜艇在水下以最大航速做水平匀速直线运动时所受的阻力约为3105 N，则它的动力功率约为多少？(1

4、节0.5 m/s，g取10 N/kg，海水的密度取1.0103 kg/m3)5. 某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出来如图所示是吊车钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像(水的阻力忽略不计，水1.0103 kg/m3)求：(1)石柱浸没在水中受到的浮力；(2)石柱未露出水面前，在水中上升2 m钢丝绳拉力所做的功；(3)在水底时石柱上表面受到的水的压强6. 科技小组的同学用泡沫塑料和灯泡等制作了一个航标灯模型，如图所示航标灯A总重4 N，A底部与浮子B用细绳相连当水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯A静止时浸入水中的深度始终保持5 cm，航标灯A排开水

5、的质量为500 g，浮子B重0.5 N(不计绳重和摩擦，g10 N/kg)求： (1)航标灯A底部受到水的压强是多大？(2)航标灯A静止时受到的浮力是多大？(3)浮子B的体积是多大？7. 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 m2，内盛30 cm深的水现将一个底面积400 cm2、体积4 000 cm3的均匀实心圆柱体放入其中，如图甲所示，物体漂浮在水面其浸入水中的深度为5 cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的压力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)则：(1)物体受到的重力是多少？(2)物体浸没水中静止

6、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？8.如图甲所示为一辆洒水车，未装水时其质量为4 t(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)未装水时，洒水车对水平路面的压力多大？(2)洒水车储水箱装满水后，水箱内距水面0.4 m深处，水产生的压强多大？9. 滑旱冰是青少年最喜欢的一项运动如图所示，小兵质量约为34 kg，所穿的四轮直排旱冰鞋每只质量为3 kg，鞋底每个轮子与地面接触面积为4 cm2.(g取10 N/kg)求：(1)小兵自身受到的重力；(2)若比赛时小兵滑行1 200 m用时2.5 min，小兵滑行的平均速度是多少m/s；(3)小

7、兵单脚滑行时对地面的压强参考答案1. 解：(1)活塞下表面所处的深度h水Hh0.3 m0.1 m0.2 m，水对活塞下表面的压强p水水gh水1103kg/m310 N/kg0.2 m2103Pa(2)水对活塞下表面的压力Fp水S2103 Pa0.01 m220 N因为活塞和砝码静止，所以水对活塞下表面的压力等于砝码和活塞受到的重力之和，即FG码G塞则活塞的重力G塞FG码20 N10 N10 N2. 解：(1)飞机静止时对跑道的压力FGmg51103 kg10 N/kg5.1105 N则飞机对跑道的压强p水8.5105 Pa(2)飞机最大飞行速度为560 km/h，则飞行所需要的时间最短t2.5

8、 h(3)飞机漂浮在水面上，此时飞机受到的重力与浮力相等，即GF浮m排g46103 kg10 N/kg4.6105 N水对舱底某处的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg1.5 m 1.5104 Pa3. 解：(1)h8 cm0.08 m酒精对容器底面的压强p酒精gh0.8103kg/m310 N/kg0.08 m640 Pa(2)容器对水平地面的压力FG容m酒精g9 N1.6 kg10 N/kg25 N由mVsh得容器的底面积：S0.025 m2容器对水平地面的压强：p容器1 000 Pa(3)假设添入酒精后，酒精的深度为h总由于容器上部分内有酒精时，酒精对容器底面的压力才能大于

9、酒精本身的重力，而容器下部的深度为10 cm(合0.1 m)，故酒精的深度一定大于0.1 m，容器上部分的横截面积：S上S0.25 S，所以，添加酒精后，酒精对容器底面的压力：F1pS酒精gh总S容器对水平地面的力：F2G容G酒精G容酒精gSh00.25 S酒精g(h总h0)根据题意，将G容9 N、酒0.8103 kg/m3、g10 N/kg、S0.025 m2、h00.1 m代入F1F2，解得：h总0.16 m故酒精的深度达到0.16 m时，酒精对容器底面的压力与容器对地面的压力相等4. 解：(1)最大浮力：F浮G排mg1.6104103 kg10 N/kg1.6108 N(2)最大潜深时受

10、到海水的压强：p海gh1.0103 kg/m310 N/kg600 m6106 Pa核潜艇观察窗口受到海水的压力：FpS6106 Pa400104m2240 000 N2.4105 N(3)因为做匀速直线运动，所以F动f3105 N核潜艇的动力功率：PF动v3105 N320.5 m/s4.8106 W5. 解：(1)由图可知，当石柱完全浸没时拉力F7 500 N，当石柱露出水面后，F012 500 N，GF0所以石柱浸没在水中受到的浮力F浮GF12 500 N7 500 N5 000 N(2)石柱未露出水面前，钢丝绳的拉力F7 500 N所以在水中上升2 m拉力所做的功WFs7 500 N2

11、 m1.5104 J(3)由图可知，在水底时石柱上表面距水面的深度为h3 m故在水底时石柱上表面受到水的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg3 m3104 Pa6. 解：(1)航标灯A底部受到水的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg5102 m500 Pa(2)由阿基米德原理，航标灯A静止时受到的浮力FA浮G排m排g0.5 kg10 N/kg5 N(3)A在重力、浮力和拉力作用下保持静止时，绳子对A的拉力为FFA浮GA5 N4 N1 N，则B受到绳子的拉力为FF1 NB在重力、浮力和拉力作用下保持静止时，B受到的浮力为FB浮GBF0.5 N1 N1.5 N；根据F浮

12、液gV排可知，浮子的体积为VBV排1.5104 m37. 解：(1)物体漂浮时排开液体的体积为V排0.04 m20.05 m2103 m3物体受到的浮力为F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2103 m320 N因为物体漂浮，所以物体受到的重力为G物F浮20 N(2)当物体浸没时，排开液体的体积为V排4103m3，物体受到的浮力为F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg4103 m340 N，压力为FF浮G物40 N20 N20 N，容器内水的体积V水0.2 m20.3 m0.06 m3，容器内水受到的重力为G水水gV水1.0103 kg/m310 N/kg0.06 m

13、3600 N，容器对地面的压力为F压G水G物F600 N20 N20 N640 N，容器对地面的压强为p3 200 Pa(3)由题意得，物体露出水面的高度为h露h05 cm0.05 m，施加压力F后，水面上升高度为h水0.01 m，则物体下降的高度为hh露h水0.05 m0.01 m0.04 m，压力F做的功为WFh20 N0.04 m0.8 J8. 解：(1)FGmg4103 kg10 N/kg4104 N(2)pgh1.0103 kg/m310 N/kg0.4 m4.0103 Pa9. 解：(1)小兵自身受到的重力：Gmg34 kg10 N/kg340 N(2)滑行时间t2.5 min150 s小兵滑动的平均速度：v8 m/s(3)小兵单脚滑行时，对地面的压力为小兵和旱冰鞋的总重力，旱冰鞋的重力：G鞋3 kg210 N/kg60 NFGG鞋340 N60 N400 N与地面的接触面积：S44 cm216 cm21.6103 m2则对地面的压强：p2.5105 Pa