浮力中考计算题doc.docx

1、浮力中考计算题doc浮力中考计算题 （难）1.底面积为 S0 的圆柱形薄壁容器内装有密度为0 的液体，横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸入液体中，此时细线刚好伸直，如图所示，已知细线所能承受的最大拉力为 T，现往容器中再缓慢注入密度为 0 的液体，知道细线刚好被拉断为止，请解答下列问题：（ 1）画出细线刚好伸直时，木块在竖直方向上的受力示意图；（ 2）导出细线未拉断前，细线对木块拉力 F 与注入液体质量 m之间的关系式；（ 3）求出细线刚好被拉断时于细线拉断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量。2. 现有一质地均匀密度为 0 的实心圆柱体，底面积

2、为 S0、高为 h0，将其中间挖去底面积为 S0/2 的小圆柱体，使其成为空心管，如图 1 所示先用硬塑料片将空心管底端管口密封（硬塑料片的体积和质量均不计），再将其底端向下竖直放在底面积为 S 的柱形平底容器底部，如图 2 所示然后沿容器内壁缓慢注入密度为的液体，在注入液体的过程中空心管始终保持竖直状态（1）当注入一定量的液体时，空心管对容器底的压力刚好为零，且空心管尚有部分露在液面外，求此时容器中液体的深度（2）去掉塑料片后，空心管仍竖直立在容器底部，管外液体可以进入管内，继续向容器中注入该液体若使空心管对容器底的压力最小，注入液体的总质量最小是多少？3F 把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油

3、内，如图甲. 为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油，需要用竖直向下的力所示。工件的下底面与油面的距离为h，力 F 与 h 的大小关系如图乙所示。 小科觉得图中 CB的延长线 BA段是没有意义的，老师告诉他，力 F 为负值时，表明它的方向与原来的方向相反了。(1)将分析BC段：随着h 的增大，工件所受的浮力大小将( 填“变大”、“变小”或“不变”) ；，油对工件下底面的压强大小(2)的若 A 点的坐标为(-a，0) ，则；a=。 从图像分析，a 表示了工件一个物理量的值，这个量就是工件(3) 求 C 点所对应状态下，工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。 ( 不考虑大气压强 )4. 一个圆柱形容

4、器放在水平桌面上，如图甲所示， 容器中立放着一个均匀实心圆柱体M。现慢慢向容器中加水，加入的水对容器底的压强p与所加水的质量m的关系如图丙所示，在整个过程中无水溢出，M的底面始终与容器中的水面平水行。当加入的水等于3kg 时，物体 M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm，如图乙所示（已知33水= 10 kg/m ）。求：（1）圆柱体 M刚好漂浮时容器中水的深度h；（2）圆柱体 M的密度；（3）圆柱形容器的内底面积 S。5. 图甲为研究匀速直线运动的实验装置，一个小球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深 1m移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象（水的密度为

5、103kg/m 3）求：（1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强；（2）已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为 f=kv ，球的体积用 V，水的密度用 0 表示，请推导球的密度表达式（用字母表示）6.如图所示 , 水平桌面上的一柱形薄壁容器底面积为S1, 内盛有密度为 液 的某种液体后 , 容器及液体的总重为 G1, 现用一弹簧测力计悬挂一长为 L、底面积为 S2 的柱形物体 , 将其缓缓进入薄壁容器的液体中 ( 此过程中液体未溢出且柱体未浸没）。图乙所示为弹簧测力计（浸入前示数未知）随底部浸入液体中深度变化的情况，请解答如下问题：（ 1）写出在此过程中，柱体所受浮力 F 浮与其底部浸入深度

6、h 之间的关系式：（ 2）写出此柱形物体的密度；（ 3）求出在此过程中薄壁容器对水平桌面的最大压强。7.一个底面积为 100cm2 足够高的柱形容器 M装有 20cm深的水， 置于水平地面上； 一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定的轻杆上，内有适量的水，如图 8 甲所示。塑料瓶 ABCD部分为柱形，柱形部分高度 hAB 为 16cm。用手拿住轻杆，将该瓶从图甲中刚接触水面位置， 缓慢竖直下降 6cm，杆对瓶的拉力 F 随下降高度 h 之间的关系图像如图 8 乙所示。 然后从该位置继续向下， 直到水面与 AD相平为止。则瓶内所装水的重力为多少 N；当水面与 AD相平时，瓶外的水对容器 M底部的压强为多

7、少 Pa？8. 如图所示，将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时，木块有 的体积露出水面，这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比，增大了 120Pa；若在木块上放一块铁块，使木块刚好全部压入水中，则铁块的重力与木块重力之比是多少，这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比，增加了多少 Pa 。9. 如图所示，高为的圆柱形容器内盛有深的水现将一密度为33，底面积为2210 kg/mS0m，高为的圆柱形物块竖直放入水中，已知容器底面积为物块底面积的 5 倍，则物块静止在水中时（物块与容器底不密合），物块受到的浮力为多少 N，水对容器底的压力为多少 N（水的密度为 10 3

8、kg/m3， g 取 10N/kg ）10.如图 21 甲所示为中国首艘国产航母001A 下水时的情景。 某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程， 他们将一个质量为 2kg 的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部， 该柱形容器质量为 6kg，底面积为，高为，如图 21 乙所示。现在向容器中加水，当加水深度为时，模型刚好离开容器底部，如图 21 丙所示。继续加水直到深度为，然后将一质量为的舰载机模型轻放在航母模型上，静止后它们一起漂浮在水面。求：(1)图丙中水对容器底的压强为多少帕？(2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米？(3)放上舰载机后整个装置静止时，相对于

9、水深为时，容器对水平地面的压强增加了多少帕？11. 的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为 L 5cm，已知水的密度为 10 3kg/m3。求：（ 1）甲图中，木块对容器底部的压强多大？（ 2）问容器 A 中缓慢加水，当细线受到拉力为 1N 时，停止加水，如图乙所示，此时木块 B 受到的浮力是多大？（ 3）将图乙中与 B 相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？12.横截面积均为 S=1cm2 的物体 A 与塑料 B 粘合成一个粘合体，全长为L=50cm。粘合体放入水中时漂浮在水面，浸入水中的长度为 4L/5 ，如图所示。现将浮出水面部分切去，以后

10、每浮出水面一部分，稳定后就把它切掉。已知 水=103kg/m3、 B=103kg/m3， g=10N/kg 。求：（ 1）粘合体未被切前， A 底面受到水的压强；（2）粘合体未被切前的总质量；（3）第一次切掉后，稳定时浸入水中的长度；（ 4）第四次切掉后，稳定时浮出水面部分的长度。13.如图甲所示，一个底面积为 75cm2 的柱形物体 A挂在弹簧测力计下， 静止时弹簧测力计的示数 F1=15N：底面积为 120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上，将物体A 放入容器中且与容器底接触但对容器无压力，慢慢向容器注水，待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm，如图乙所示， 此时弹簧测力计示数

11、2=；然后，将物体A竖直向上移动 8cmF（忽略绳重和附在物体表面上水的重力 水=103kg/m 3，g=10N/kg ）求：（1）物体 A 浸没在水中受到的浮力；（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14. 如图甲所示，放在水平桌面上的圆柱形容器的底面积为 100 cm2，装有 20 cm 深的水，容器的质量为 kg ，厚度忽略不计。 A、B 是由密度不同的材料制成的两实心物块，已知 B 物块的体积是 A 物块体积的 1/8 。当把 A、B 两物块用细线相连放入水中时，两物块恰好悬浮，且没有水溢出，如图乙所示，现剪断细线， A 物块上浮，稳

12、定后水对容器底的压强变化了 60 Pa ，物块 A 有 1/4 体积露出水面。已知水的密度为 10 3 kg/m 3， g 取 10 N/kg 。试求：(1)如图甲所示，容器对水平桌面的压强；(2)细线被剪断后水面的高度差；(3)A、B 两物块的密度。15 如图所示， 一个底面积为 100cm2，质量和壁厚均忽略不计的圆柱形溢水杯放在水平地面上， 内装 960g 液体（液体在图中未画出）。把一个质量为135g、密度为0.9g / cm3的小球轻轻放入溢水杯中，小球静止后，测得从溢水杯中溢出50cm3 液体，溢水杯内剩余液体和小球的总质量为1055g。（ g=10N/kg ）求：（1）放入小球前

13、，溢水杯对水平地面的压强；（2）小球在溢水杯的液体中静止时受到的浮力；（3）放入小球后，液体对溢水杯底部的压强。16. 如图甲所示，重为3N，底面积为 210 2 21m 的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上，重为5N，边长为 L =的正方体木块（不吸水） 静止在容器的底部， 用一根长为 L =的细线（质量和体积不计） 将木块与容器底部相连， 现向容器缓慢注水，2直到木块受到的浮力等于6N 时停止注水（如图乙所示），已知水的密度为103kg/m 3，g 取 10N/kg 容器的厚度不计，求：（1）木块的密度；（2）注水过程浮力对木块所做的功；（3）木块受到的浮力等于 6N 时容器对桌面的压强17.如

14、图甲所示，将一个质量分布均匀的长方体物块水平放置在水平桌面上，物块的长，宽，高，求：（ 1）物块的密度是多少 kg/m3（ 2）图甲中，物块水平放置时对桌面的压强是多少 Pa？（ 3）图乙中，把物块竖直放置于足够大的容器内，然后倒入水，直至水深，物块受到水的浮力是多少 N?答案1.2.解：（ 1）空心管对容器底的压力刚好为零，此时空心管处于漂浮状态，浮力等于重力，设注入液体的深度为 h1，浮力 F 浮 = gS0h1，空心管的重力 G=mg= 0gh0（ S0），即 gS0h1= 0gh0（ S0），解得液体的深度 h1=；（ 2）若管的密度大于液体的密度，设液体深度为h2，若使空心管对容器底

15、的压力最小，即浮力最大，此时空心管应恰好完全浸没，即液体的深度等于管的高度， h2=h0，所以液体的质量 m2=（ S） h0= h0（ 2S S0）；若管的密度小于液体的密度，设液体深度为 h3，若使空心管对容器底的压力最小，此时空心管处于漂浮状态，浮力等于其重力，浮力 F 浮 = gS0h3，空心管的重力 G=mg= 0gh0（ S0），即 gS0h3= 0gh0（S0），解得液体的深度 h3=，液体的质量 m3=（ S） = 0h0（ 2S S0）（ 1）此时容器中液体的深度；（ 2）若管的密度大于液体的密度，注入液体的总质量最小是 h0（ 2SS0）；若管的密度小于液体的密度，注入液体

16、的总质量最小是 0h0（ 2S S0）3（ 1）变大 变大；（ 2） 400 受到重力；.4.（ 1）当加入的水 m水 =3kg 时， p 水 = 103 Pa，由 p= gh 可得，水的深度 h=103Pa103kg/m3 10N/kg=6cm；（ 2）由于物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm，则物体M的高度H=h+h露 =6cm+4cm=10cm；由漂浮条件可知：F 浮 =G，即：水V 排g=物V 物 g，则水Sh 浸g=物SHg，所以物=3/5 水 =3/5 103kg/m3= 103kg/m3；（ 3）由于加入的水等于7kg与3kg 时压强分别为103Pa、 103Pa，答：（ 1）

17、圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度h 为6cm；（2）圆柱体 M的密度为 103kg/m3；（3）圆柱形容器的内底面积 S 为5. （ 1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强： p=gh= 103kg/m3 10 N/kg 1m=1 104Pa；（2）由图可知，球 4s21s 时，小球以速度 v0 匀速上升，受力平衡 , 对小球受力分析可知，受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的浮力，由共点力的平衡条件可得：G+f=F 浮 ，把 G=mg= Vg、f=kv 和 F 浮 = gV 排 带入可得：Vg+kv0= 0gV 排 = 0gV，整理可得： = 0答：（ 1）移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强为 1

18、104Pa；（ 2）的密度表达式为 = 02； 2400【解析】试题分析：（ 1）由图乙可知， h=0 时， F=2N，则瓶内所装水的重力 G=F=2N；（ 2）由图可知，当瓶子下降 6cm 时，杆对瓶的拉力恰好为零，此时平时受到的浮力和自身的重力相等，由 F 浮 = gV排 可得，瓶子排开水的体积：V 排=F3浮 / 水 g=G/ 水 g=2N/ 10 kg/m3 -4 10N/kg =2 103m =200cm3，容器内水的体积：V 水 =S M h 水 0 =100cm23， 20cm=2000cm容器内水的深度： h 水 1 =V 水+V 排/S M=2000cm3+200cm3/10

19、0cm2=22cm，则水面上升的高度： h=h 水 1 -h 水 0 =22cm-20cm=2cm，瓶子浸没的深度： h 浸没 = h+h 下 =2cm+6cm=8cm，瓶子的底面积： S 瓶 =V 排 /h 浸没 =200cm3/8cm=25cm2 ，水面与 AD相平时，瓶子排开水的体积：V 排 =S瓶 h AB =25cm23，16cm=400cm容器内水的深度： h 水 2 =V水 +V 排 /S M=2000cm3+400cm3/100cm2=24cm=，瓶外的水对容器 M底部的压强： p=水 gh 水 2 = 103 kg/m 3 10N/kg =2400Pa考点：液体的压强的计算；

20、阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用8 1:3 160【解析】试题分析：未放铁块时，木块处于漂浮状态，放上铁块后，把铁块和木块看成一个整体，它处于漂浮状态，则，由此可知：，所以，；在水中放入木块后，木块漂浮，容器底增加的压强为，同理，放上铁块后容器底增加的压强为，则，其中，则。【考点定位】压强9001250S ； 6250S【解析】试题分析：圆柱形容器内水的体积：水=S容h水0 2V水=（S容0 2V=5S m=，圆柱形物块刚好浸没时需要水的体积：S m）h圆柱体0 202水 V水，所以，容器内的水没有浸没圆柱体，则圆柱体放入容器后水的深度：h=，=（ 5S m S m） =，因 V圆柱体排开

21、水的体积：V2=gV33N；水对容器底的压强：=S mh=，物块受到的浮力： F浮水排=10 kg/m 10N/kg=1250S0排033p=可得，水对容器底的压力：2p= 水 gh=10 kg/m10N/kg=1250Pa，由F=pS 容=1250Pa5S 0m=6250S0N。【考点定位】压强的大小及其计算；压力及重力与压力的区别；浮力大小的计算10（ 1）110 3Pa；（ 2） 10-3 m3；（ 3）200Pa【解析】试题分析：（ 1）由题意可知，图丙中水的深度 h=，则图丙中水对容器底部的压强：p= 水 gh=10 3kg/m 310N/kg=110 3Pa；（2）航母模型的重力：

22、 G 航 =m 航 g=2kg10N/kg=20N；由题知，模型刚好离开容器底部，即航母模型漂浮，所以此时航母模型受到的浮力： F 浮=G航 =20N；由阿基米德原理可知，航母排开水的体积： V 排 =F 浮 / 水 g=20N/10 3kg/m310N/kg=10 -3 m3；（3）舰载机模型的重力： G舰载机 =m舰载机 g=10N/ kg=9N；放上舰载机后整个装置静止时，增加的浮力：F 浮=G 舰载机 =9N，增加的排开水的体积：V=F / g=9N/11033-4 3排水kg/m 10N/kg=910m，浮水面升高： h=V 排/S=910 - 4m3/= ，3 3原来水深为， 容器

23、高度为， 所以有水溢出， 水平地面增加的压力： F=G舰载机 -G 溢 =9N-110 kg/m （+）10N/kg=6N；则容器对水平地面的压强增加量： p=F/S=6N/=200Pa考点：液体的压强的计算；压强的大小及其计算；阿基米德原理11（ 1 ） 500Pa；（ 2）6N；（ 3） 1050Pa。【解析】试题分析：（ 1）由题意知木块对杯底的压力为 F=G 木 =5N，受力面积 SB=（ 10cm） 2=，木块对容器底部产生的压强为 p=F/S B=5N/=500Pa；（ 2）由题意知木块在重力G=5N，向下的拉力F 拉=1N，竖直向上的浮力 F 浮 1 的作用下处于平衡状态，故木块

24、受到的浮力F浮拉水=1033浮=6N时，=G+F =5N+1N=6N；（ 3）kg/m ， g=10N/kg ，由（ 2）知，当受到 F排开水的体积为， 浸入水下的深度为h 下 =V 排 /=6 10 4m3/= ，所加入水的体积V 水 =（ +） =，加入水的重力为G水=水V 水 g=10 3kg/m3 10N/kg=16N，剪断细线后，当木块静止时处于漂浮状态，由图知该容器形状规则，故容器底部受到水的压力为 F=G+G=16N+5N=21N，受力面积2p=F/S =21N/=1050Pa。水S =200cm=，受到水的压强为水水水木AA考点：压力与压强、浮力的综合分析与计算12（ 1）41

25、0 3Pa（ 2）（ 3） m（ 4）【解析】试题分析：（ 1）粘合体未被切前，粘合体漂浮在水面时，浸入水中的长度为4L/5 ，可得：浸入水中的长度：h1=4L/5=4 50cm/5=40cm，根据p= 水 gh 可得 , A 底面受到水的压强: p1=103kg/m310N/kg=410 3Pa；（ 2）粘合体未被切前，粘合体漂浮在水面， 浸入水中的长度为4L/5 ，根据 F 浮 = 水 gV排可得：F 浮 = 水 g（ h1S）=10 3kg/m310N/kg（ 110-42F浮 =G=mgm=10N/kg= ；（ 3）当第一次把它露出水面的部分截去后，稳定时浸入水m） =；根据二力平衡有：中的长度 h1F浮1水排剩 1331-42，根据二力平衡有：=G，