中考物理 壓強和浮力的綜合計算專題復(fù)習(xí)訓(xùn)練題.doc

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壓強和浮力的綜合計算 1. 將體積相同材料不同的甲乙丙三個實心小球，分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球懸浮，如圖所示，下列說法正確的是（）DA三個小球的質(zhì)量大小關(guān)系是m甲m乙m丙B三個小球受到的浮力大小關(guān)系是F甲=F丙F乙C三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關(guān)系是p甲p乙p丙D三個燒杯底部對桌面的壓強大小關(guān)系是p甲p乙=p丙2. 為驗證阿基米德原理，小明將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零，然后將溢水杯放到電子秤上，按實驗操作規(guī)范將溢水杯中裝滿水，再用細線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示，鋁塊始終不與溢水杯接觸則下列四個選項中，判斷正確的是（）DA鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓力變小B鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，水對溢水杯底的壓強變大C鋁塊浸沒在水中靜止時，繩對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力D鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比，若電子秤示數(shù)不變，則驗證了阿基米德原理3. 不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內(nèi)，桿上端固定不動如圖所示現(xiàn)緩慢向容器內(nèi)注入適量的水，水對容器的壓強P與注水體積V的變化關(guān)系如圖乙所示當(dāng)P=600Pa時，容器中水的深度為6cm；若A=0.5g/cm3，當(dāng)注水體積v=880cm3時，桿對A的作用力大小為5.2N4. 如圖所示，高為0.3m的圓柱形容器內(nèi)盛有0.1m深的水現(xiàn)將一密度為2103kg/m3，底面積為S0m2，高為0.15m的圓柱形物塊豎直放入水中，已知容器底面積為物塊底面積的5倍，則物塊靜止在水中時（物塊與容器底不密合），物塊受到的浮力為1250S0N，水對容器底的壓力為6250S0N（水的密度為1.0103kg/m3，g取10N/kg）5. 一個底面積為100cm2足夠高的柱形容器M裝有20cm深的水，置于水平地面上；一個質(zhì)量忽略不計的硬塑料瓶固定在輕桿上，內(nèi)有適量的水，如圖甲所示塑料瓶ABCD部分為柱形，柱形部分高度hAB為16cm用手拿住輕桿，將該瓶從圖甲中剛接觸水面位置，緩慢豎直下降6cm，桿對瓶的拉力F隨下降高度h之間的關(guān)系圖如圖乙所示然后從該位置繼續(xù)向下，直到水面與AD相平為止則瓶內(nèi)所裝水的重力為2N；當(dāng)水面與AD相平時，瓶外的水對容器M底部的壓強為2400Pa6. 取一根內(nèi)部橫截面積為1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，稱得質(zhì)量為2克向管內(nèi)倒入10克液體，再將它放入水中放手后，觀察到橡皮膜恰好變平，如圖所示請回答：（1）氣管內(nèi)液體的密度小于（選填”大于“”等于“或”小于“）水的密度（2）水對塑料管底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強大?。?）裝有液體的塑料管受到的浮力大?。?）塑料管的重力和液體的重力之和等于塑料管受到的浮力，則液體的重力小于塑料管受到的浮力，則氣管內(nèi)液體的密度小于水的密度；（2）塑料管受到的壓力F=G=mg=0.01kg10N/kg=0.1N，所以對塑料管底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強P=1000Pa；（3）裝有液體的塑料管受到的浮力F浮=G總=（0.01kg+0.002kg）10N/kg=0.12N7. 重為8N的物體掛在彈簧測力計下面，浸沒到如圖所示圓柱形容器的水中，此時彈簧測力計的示數(shù)為6N，已知容器底面積為100cm2求：（1）物體受到的浮力；（2）物體的密度；（3）物體浸沒水中后，容器對水平桌面增大的壓強（1）由圖知，物體浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)F示=6N，物體受到的浮力：F浮=GF示=8N6N=2N；（2）物體的質(zhì)量：m=0.8kg，由F浮=水V排g得排開水的體積：V排=2104m3，因為物體浸沒在水中，所以物體的體積：V=V排=2104m3，物體密度為：=4103kg/m3；（3）物體浸沒在水中后（未沉底），則容器對水平桌面增大的壓力等于物體重力減去彈簧測力計的拉力，即F=GF示=8N6N=2N，容器對水平桌面增大的壓強：p=200Pa8. 有一個用超薄超硬度材料制成的圓柱形容器，下端封閉上端開口，底面積S=250cm2，高度h=10cm，如圖甲所示；另有一個實心勻質(zhì)圓柱體物塊，密度=0.8103kg/m3，底面積S1=150cm2，高度與容器高度相同如圖乙所示（已知水的密度水=1.0103kg/m3，且g取10N/kg計算）（1）現(xiàn)將圓柱體物塊豎直放置容器內(nèi)，則物塊對容器底部的壓強是多大？（2）再向容器內(nèi)緩緩注入質(zhì)量為600g的水，圓柱體物塊不會傾斜，最后均處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么，圓柱體物塊受到的浮力是多大？（3）在第（2）問敘述的情景中，水對容器底部的壓強是多大？（1）物塊的體積：V1=S1h=150cm210cm=1500cm3=1.5103m3，根據(jù)=可得，物塊的質(zhì)量：m=V1=0.8103kg/m31.5103m3=1.2kg，物塊對容器底部的壓力：F=G=mg=1.2kg10N/kg=12N，物塊對容器底部的壓強：p=800Pa（2）水的體積：V水=600cm3，則向容器內(nèi)注入質(zhì)量為600g的水后水的深度：h水=6cm=0.06m，物塊排開水的體積：V排=S1h水=150cm26cm=900cm3=9104m3，圓柱體物塊受到的浮力：F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg9104m3=9N（3）水對容器底部的壓強：p=水gh水=1.0103kg/m310N/kg0.06m=600Pa9. 如圖所示，水平桌面上放置底面積為80cm2，質(zhì)量為400g的圓筒，筒內(nèi)裝有16cm深的某液體彈簧測力計懸掛底面積為40cm2、高為8cm的圓柱體，從液面逐漸浸入直到浸沒，彈簧測力計示數(shù)F與圓柱體浸入液體深度h的關(guān)系如圖所示，（圓筒的厚度忽略不計，筒內(nèi)液體沒有溢出），求：（1）圓柱體浸沒在液體中所受的浮力是多少？（2）筒內(nèi)液體密度是多少？（3）圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時，圓筒對桌面的壓強是多少？（1）由圖象知，當(dāng)h=0時，此時測力計的示數(shù)等于圓柱體的重力，所以G=10N；當(dāng)h8cm時，測力計的示數(shù)不變，說明此時浮力不變，圓柱體完全浸沒，此時F示=2N；圓柱體浸沒在液體中所受的浮力：F浮=GF示=10N2N=8N；（2）物體排開液體的體積V排=V物=S物h物=40cm28cm=320cm3=3.2104m3，由F浮=液gV排得液體的密度：液=2.5103kg/m3；（3）液體的質(zhì)量m液=液V液=2.5103kg/m38016106m3=3.2kg，圓柱體浸沒并且未與圓筒底部接觸時，圓筒對桌面的壓力等于液體、容器、圓柱體總重力減去彈簧測力計的拉力，所以圓筒對地面的壓力：F=（m液+m筒）g+GF示=（3.2kg+400103kg）10N/kg+10N2N=44N，圓筒對地面的壓強：p=5.5103Pa10. 如圖甲所示，不吸水的長方體物塊放在底部水平的容器中，物塊的質(zhì)量為0.2kg，物塊的底面積為50cm2，物塊與容器底部用一根質(zhì)量、體積均忽略不計的細繩相連，當(dāng)往容器中緩慢注水至如圖乙所示位置，停止注水，此時，物塊上表面距水面10cm，繩子豎直拉直，物塊水平靜止，繩子的拉力為2N已知水=1.0103kg/m3，g=10N/kg求：（1）物塊的重力；（2）物塊的密度；（3）注水過程中，繩子剛好豎直拉直時到圖乙所示位置時，水對物塊下表面壓強的變化范圍（1）物塊的重力：G=mg=0.2kg10N/kg=2N（2）由圖乙可知，長方體物塊受到重力、繩子的拉力和浮力的作用，根據(jù)力的平衡條件可知，長方體物塊受到的浮力：F浮=G+F拉=2N+2N=4由F浮=水gV排得,物塊排開水的體積：V排=4104m3，因物塊浸沒在水中，所以物體的體積：V=V排=4104m3，物塊的密度：=0.5103kg/m3（3）當(dāng)繩子剛好豎直拉直時（此時繩子上無拉力），物塊處于漂浮狀態(tài)，所以，此時物塊受到的浮力F浮=G=2N，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，物塊下表面受到水的向上壓力：F向上=F浮=2N，物塊的底面積為S=50cm2=5103m3，則此時水對物塊下表面壓強：p=400Pa，由V=Sh得，長方體物塊的高度：h=0.08m，由圖乙所示位置可知，物塊下表面距水面的深度：h=h+h上=0.08m+0.1m=0.18m，則此時水對物塊下表面的壓強：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.18m=1800Pa，綜上所述，水對物塊下表面壓強的變化范圍為400Pa1800Pa11. 如圖所示，薄壁圓柱形容器置于水平地面，容器的底面積S=8103m2，容器高0.2m，內(nèi)盛0.17m深的水A1和A2為兩個均勻?qū)嵭牧⒎襟w物塊（不吸水），A1的質(zhì)量為0.185kg，A2的體積為3.2104m3，（已知水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）水對容器底部的壓力為多少？（2）將A1釋放，沉浸在水中，靜止后受到容器底對它的支持力為0.6N，求A1的體積（3）只將A2緩慢浸入在水中，當(dāng)水對容器底部的壓強最大時，A2的密度至少為多少？（1）水對容器底部的壓強：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.17m=1.7103Pa；容器底部受到的壓力為：F=pS=1.7103Pa8103m2=13.6N；（2）A1的重力為：G1=m1g=0.185kg10N/kg=1.85N；A1浸沒在水中，A1受到三個力的共作用：豎直向下的重力G、豎直向上的支持力F和浮力F?。桓鶕?jù)力的平衡條件可得G=F+F浮，則A1受到的浮力為：F浮=GF=1.85N0.6N=1.25N；由阿基米德原理可知，A1排開的水的體積即A1的體積為：V1=V排=1.25104m3；（3）A2在水中的狀態(tài)可能有三種情況：漂浮、懸浮或下沉；A2漂浮時其密度小于水的密度，懸浮時其密度等于水的密度，下沉?xí)r其密度大于水的密度；由于本題求的是A2的最小密度，故A2在水中處于漂浮狀態(tài)時，其密度最??；將A2緩慢浸入在水中，當(dāng)水面上升至0.2m時，水對容器底部的壓強是最大的；水面上方的體積即排開的水的體積為：V2排=Sh=8103m2（0.20cm0.17cm）=2.4104m33.2104m3，此時A2漂浮，A2受到的浮力為：F浮=G2，即水gV2排=2gV2，帶入數(shù)據(jù)得：1.0103kg/m310N/kg2.4104m3=210N/kg3.2104m3，解得A2的最小密度：2=0.75103kg/m312. 底面積為100cm2的平底圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，放置于水平桌面上現(xiàn)將體積為500cm3，重為3N的木塊A輕放入容器內(nèi)的水中，靜止后水面的高度為8cm，如圖甲所示，若將一重為6N的物體B用細繩系于A的下方，使其恰好浸沒在水中，如圖乙所示（水未溢出），不計繩重及其體積，求：（1）圖甲中木塊A靜止時進入水中的體積；（2）物體B的密度；（3）圖乙中水對容器底部的壓強（1）因為A漂浮在水中，所以F浮=GA=3N，根據(jù)F浮=水gV排得V排=3104m3（2）圖A、B共同懸?。篎浮A+F浮B=GA+GB，公式展開：水g（VA+VB）=GA+GBVA+VB=9104m3其中VA=500cm3=5104m3，故VB=4104m3B的質(zhì)量為：mB=0.6kg；B的密度為：B=1.5103kg/m3；（3）當(dāng)AB浸入水中后，所增加浸入水中的體積為：V=VA+VBV排=9104m33104m3=6104m3液面升高h=0.06m，圖乙中水對容器底部的壓強：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg（0.06m+0.08m）=1400Pa13. 把一棱長為10cm，質(zhì)量為8kg的正方體實心金屬塊，放入水平放置裝水的平底圓柱形容器中如圖甲所示，金屬塊下沉后靜止在容器底部（金屬塊與容器底部并未緊密接觸），水的密度是1.0103kg/m3，g取10N/kg求：（1）金屬塊的密度；（2）金屬塊受到的浮力；（3）金屬塊對容器底部的壓強；（4）若用圖乙所示的滑輪組，把金屬塊在水中勻速提升30cm（金屬塊未露出水面，忽略水對物體的阻力），此過程滑輪組的機械效率為70%，那么繩子自由端的拉力F大小是多少？（1）金屬塊的體積V金=（10cm）3=1000cm3=1103m3，則金屬塊的密度金=8103kg/m3；（2）由于金屬塊下沉后靜止在容器底部，則V排=V金=1103m3，所以，F(xiàn)浮=水V排g=1103kg/m31103m310N/kg=10N；（3）金屬塊的重力：G=mg=8kg10N/kg=80N，金屬塊對容器底的壓力：F=GF浮=80N10N=70N，正方體金屬塊的底面積（受力面積）S=（10cm）2=100cm2=0.01m2，金屬塊對容器底的壓強：p=7103Pa；（4）若用圖乙所示的滑輪組把金屬塊在水中勻速提升，由圖可知繩子的股數(shù)n=2，根據(jù)機械效率=100%=100%=可得：繩子自由端的拉力F=50N14. 某實驗小組在研究某種物質(zhì)的屬性時，日常需將物體浸沒在煤油中保存，將體積為1103m3、重6N的該物體用細線系在底面積為250cm2的圓柱形容器的底部，物體浸沒在煤油中，如圖所示，（g=10N/kg，煤油=0.8103kg/m3）（1）細線受到的拉力是多大？（2）若細線與物體脫落，待物體靜止后煤油對容器底的壓強變化了多少？（1）由題知，物體浸沒煤油中，V=V排=1.0103m3，受到的浮力：F浮=煤油gV排=0.8103kg/m310N/kg1.0103m3=8N；因為G+F拉=F浮，物體受到的拉力：F拉=F浮G=8N6N=2N，（2）漂浮時，F(xiàn)浮=G=6N，由F浮=煤油gV排得：V排=7.5104m3，V排=1103m37.5104m3=2.5104m3，水深變化：h=0.01m，p=水gh=0.8103kg/m310N/kg0.01m=80Pa15. 如圖甲所示為中國首艘國產(chǎn)航母001A下水時的情景某中學(xué)物理興趣小組的同學(xué)在實驗室模擬航母下水前的一個過程，他們將一個質(zhì)量為2kg的航母模型置于水平地面上的一個薄壁柱形容器底部，該柱形容器質(zhì)量為6kg，底面積為0.03m2，高為0.4m，如圖乙所示現(xiàn)在向容器中加水，當(dāng)加水深度為0.1m時，模型剛好離開容器底部，如圖丙所示繼續(xù)加水直到深度為0.38m，然后將一質(zhì)量為0.9kg的艦載機模型輕放在航母模型上，靜止后它們一起漂浮在水面求：（1）圖丙中水對容器底部的壓強為多少帕？（2）圖丙中航母模型浸入水中的體積為多少立方米？（3）放上艦載機后整個裝置靜止時，相對于水深為0.38m時，容器對水平地面的壓強增加了多少帕？（1）由題意可知，圖丙中水的深度h=0.1m，則圖丙中水對容器底部的壓強：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.1m=1103Pa；（2）航母模型的重力：G航=m航g=2kg10N/kg=20N；由題知，模型剛好離開容器底部，即航母模型漂浮，所以此時航母模型受到的浮力：F浮=G航=20N；由阿基米德原理可知，航母排開水的體積：V排=2.0103m3；（3）艦載機模型的重力：G艦載機=m艦載機g=0.9kg10N/kg=9N；放上艦載機后整個裝置靜止時，增加的浮力：F浮=G艦載機=9N，增加的排開水的體積：V排=9104m3，水面升高：h=0.03m，原來水深為0.38m，容器高度為0.4m，所以有水溢出，水平地面增加的壓力：F=G艦載機G溢=9N1103kg/m30.03m2（0.38m+0.03m0.4m）10N/kg=6N；則容器對水平地面的壓強增加量：p=200Pa16. 某同學(xué)制作了一個”浮子“他用質(zhì)量為2m、高為h、橫截面積為2S的質(zhì)地均勻?qū)嵭膱A柱體，將其中間挖掉橫截面積為S、高為h的圓柱體，做成”空心管“；然后用另一個不同材質(zhì)、質(zhì)地均勻的實心圓柱體將管的空心部分恰好填滿，做成”浮子“，如圖1所示將”浮子“放入盛有足量水、底面積為S0的圓柱形薄壁容器中”浮子“剛好懸浮在水中，如圖2所示已知水的密度為0，請解答下列問題：（1）該“浮子”的平均密度是多少？（2）實驗中，組成“浮子”的“空心管”和“填充柱體”在水中完全脫離，致使容器中水面高度發(fā)生了變化，待水面恢復(fù)穩(wěn)定后，水對容器底部的壓強變化了多少？（1）因為浮子懸浮在水中，所以浮子=水=0；（2）若空心管漂浮，水面高度的變化為h；F浮=G0g（ShhS0）=mg，h=，所以p=0gh=若“填充柱體”漂浮，因為浮子=水=0；所以填充柱體的質(zhì)量m=20Shm；0g（ShhS0）=mg=20Shm，同理可得：h=由P=gh可得，P=0gh=17. 如圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0103m2的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現(xiàn)將一個體積為5.0105m3的物塊（不吸水）放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積為4.0105m3求：（1）物塊受到的浮力；（2）物塊的質(zhì)量；（3）如圖乙所示，用力F緩慢向下壓物塊，使其恰好完全浸沒在水中（水未溢出）此時水對容器底的壓強比物塊被下壓前增加了多少？（1）已知V排=4.0105m3，則F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg4105m3=0.4N（2）由于物塊漂浮在水面上，則物塊的重力G=F浮=0.4N，則質(zhì)量m=0.04kg；（3）物塊使其恰好完全浸沒在水中，排開水的體積變化：V=V物V排=5105m34105m3=1105m3則水的深度變化為：h=0.002m，所以水對容器底的壓強：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.002m=20Pa18. 如圖甲所示，放在水平桌面上的圓柱形容器的底面積為100cm2，裝有20cm深的水，容器的質(zhì)量為0.02kg，厚度忽略不計A、B是由密度不同的材料制成的兩實心物塊，已知B物塊的體積是A物塊體積的當(dāng)把A、B兩物塊用細線相連放入水中時，兩物塊恰好懸浮，且沒有水溢出，如圖乙所示，現(xiàn)剪斷細線，A物塊上浮，穩(wěn)定后水對容器底的壓強變化了60Pa，物塊A有體積露出水面已知水的密度為1.0103kg/m3，g取10N/kg試求：（1）如圖甲所示，容器對水平桌面的壓強；（2）細線被剪斷后水面的高度差；（3）A、B兩物塊的密度（1）圓柱形容器內(nèi)水的體積：V水=S容h水=100cm220cm=2000cm3，由=可得，水的質(zhì)量：m水=水V水=1.0g/cm32000cm3=2000g=2kg，容器對水平桌面的壓力：F=G總=（m容+m水）g=（0.02kg+2kg）10N/kg=20.2N，容器對水平桌面的壓強：p=2020Pa；（2）由p=gh可得，細線被剪斷后水面的高度差：h=6103m=0.6cm；（3）細線被剪斷后A漂浮，物塊A有體積露出水面，則V排A=VA，因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，所以，由F浮=gV排和G=mg=Vg可得：水gV排A=AVAg，則A=水=1.0103kg/m3=0.75103kg/m3；物塊A有體積露出水面，則A露出水面的體積和容器內(nèi)減少水的體積相等，即VA=S容h，則物體A的體積：VA=4S容h=4100cm20.6cm=240cm3，VB=VA=240cm3=30cm3，剪斷細線前，AB兩物塊恰好懸浮，則水g（VA+VB）=AVAg+BVBg，B物體的密度：B=水A=1.0103kg/m30.75103kg/m3=3103kg/m3