2020年中考物理真题分类汇编(1)专题11压强与浮力

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2020年中考物理真题分类汇编(1)专题11压强与浮力

专题11压强与浮力 一、单项选择题 ‎1.(2020·四川省雅安市)预计2020年通车的雨城区“大兴二桥”在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。下列判断正确的是(  )‎ A. 构件的边长为4m B. 构件密度为3×103kg/m3‎ C. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线 D. 当构件的下表面距江而4m深时,构件上表面受到江水的压强为4×104Pa ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)当构件完全淹没时的高度则为构件的边长;‎ ‎(2)利用体积公式求出其体积,根据图中可知构件完全浸没时的拉力,此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G-F2,然后将密度和体积代入可得ρ水gV排=ρgV-F2,将已知数据代入即可求出构件的密度。‎ ‎(3)先分析构件下沉过程中,排开水的体积变大,因此构件受到的浮力变大,当构件排开水的体积不变时,构件受到的浮力也不再改变;‎ ‎(4)利用p=ρ水gh即可求出底部受到江水的压强。‎ ‎【详解】A.从乙图中可以看出,当构件完全淹没时的高度为2m,则构件边长为2m,故A错误;‎ B.构件体积 V=2m×2m×2m=8m3‎ 8‎ 构件完全淹没时,V排=V=8m3,F2=1.6×105N,则有 F浮=G−F2‎ ρ水gV排=ρgV−F2‎ 代入数值可得 ‎1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3−1.6×105N 则ρ=3×103kg/m3,故B正确;‎ C.由图可知,构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②,故C错误;‎ D.当h=3m时,构件底部受到江水的压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa 故D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.(2020·四川省雅安市)如图所示,当乒乓球从水里上浮到水面上,乒乓球在A位置时受到的浮力为FA,水对杯底的压强为pA,在B位置时受到的浮力为FB,水对杯底的压强为pB,则它们的大小关系是(  )‎ A. FA=FBpA=pB B. FAFBpA>pB D. FA>FB pA=pB ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由图可知乒乓球在A、B位置时,排开水的体积大小,然后根据阿基米德原理判断浮力大小;由于乒乓球从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则根据即可判断水对杯底压强大小关系。‎ ‎【详解】由图可知:乒乓球在A位置时是浸没 8‎ V排A=V球 在B位置时是漂浮 V排BV排B 由可知 FA>FB 由于从水里上浮直至漂浮在水面上,排开水的体积减小,水面下降,则有 hA>hB 根据可知 pA>pB 故选C。‎ ‎3.(2020·河南省)将两个完全相同的木块放入盛有甲、乙种液体的相同容器中,木块静止时,两容器中液面相平,如图所示。下列说正确的是(  )‎ A. 木块在甲、乙两种液体中所受浮力相等 B. 木块在乙液体中排开液体的质量较大 C. 两容器中木块下表面受到的液体压强相等 D. 两容器底部受到的液体压强相等 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.两个木块均漂浮,所以浮力等于重力,且木块完全相同,重力相同,故浮力相同,A正确;‎ B.根据阿基米德原理,两个木块受到的浮力相等,所以排开液体重力相等,故排开液体质量也相等,B错误;‎ C.两木块上表面均未浸没,故下表面压力等于浮力,且下表面底面积相等,故下表面液体压强相等,C正确;‎ 8‎ D.两木块浮力相等,但甲液体中木块浸入体积小于乙液体,故甲液体密度大于乙液体,当液面高度相同时,甲液体密度大,液体底部压强也大,D错误。‎ 故选AC。‎ 二、填空题 ‎4.(2020·四川省成都市)旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的_____________;民航客机起飞,是利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的____________。(两空均选填“升力”或“浮力”)‎ ‎【答案】 (1). 浮力 (2). 升力 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]气球中的空气本来是和周围的温度是一样的,密度也一样;当对气球中的空气加热时,气球中的空气受热,温度升高,体积变大,密度就变小了,就会产生向上的浮力。‎ ‎[2]飞机向前飞行时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼,气流被机翼分成上下两部分,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短,因而速度较小,它对机翼的压强较大;因此在机翼的上下表面存在压强差,对飞机产生了向上的升力。‎ 三、计算题 ‎5.(2020·贵州省黔西南州)如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g=10N/kg)求:‎ ‎(1)物体受到水的浮力;‎ ‎(2)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。‎ ‎【答案】(1)10N;(2)800Pa 8‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)物块刚好完全浸没在水中,则 物体所受的浮力 ‎(2)由图甲可知,当物体上表面上液面齐平时,物体上表面距容器底的距离为 h=24cm 弹簧伸长的长度 由图乙可知,此时弹簧对物体的拉力为 F拉=4N 木块的重力 当弹簧处于没有发生形变的自然状态时 L弹簧=10cm 此时物体受的浮力:‎ 可得 此时水的深度 放水前后水对容器底部压强的变化量 答:(1)物体受到水的浮力是10N;‎ ‎(2)放水前后水对容器底部压强的变化量是800Pa。‎ 8‎ ‎6.(2020·四川省雅安市)如图所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有30cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中,在圆柱体未进入液体中时,弹簧测力计示数为18N,圆柱体完全浸没液体中时,弹簧测力计示数为12N。(可以忽略圆筒的厚度,过程中液体没有从筒中溢出,g取10N/kg)。求:‎ ‎(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;‎ ‎(2)筒内液体密度;‎ ‎(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。‎ ‎【答案】(1) 6N;(2);(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题可知,物体重G=18N,完全浸没液体中时,圆柱体受到的拉力F拉=12N,则有 F浮=G-F拉=18N-12N=6N ‎(2)因为圆柱体浸没,则有 由可得,液体的密度 ‎(3)液体的质量 液体的重力 筒的重力 8‎ 则总重力 G总=G液+G桶 +G柱=45N+5N+18N=68N 此时对桌面的压力 F=G总-F拉=56N 此时对桌面的压强 答:(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力6N;(2)筒内液体密度;(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。‎ ‎【点睛】1.可以以圆筒,液体为整体受力分析求出压力和压强;‎ ‎2.也可以根据圆柱体浸没圆筒时的h液求出p液,再求出液体对圆筒底部的压力F液,再求出对桌面的压力F压进而求出压强。‎ ‎7.(2020·安徽)某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加人到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放人盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1= 10cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。(已知容器的底面积S=25cm2 ,ρ水=1.0×103kg/m2,g取10N/kg)‎ ‎(1)求水对容器下表面的压强;‎ ‎(2)求容器受到的浮力;‎ ‎(3)从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示。求液体的密度。‎ ‎【答案】(1)1000Pa;(2)2.5N;(3)0.8×103kg/m³‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)水对容器下表面的压强 p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa 8‎ ‎(2)容器受到的浮力 F浮=p1S=1000Pa×25×10-4m2=2.5N ‎(3)图a中容器漂浮,所以容器和容器中液体总重力等于此时所受的浮力,即 G液+G容=F浮 此为①式,‎ 图b中,水对容器下表面的压强 p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.068m=680Pa 此时,容器受到的浮力 F浮'=p2S=680Pa×25×10-4m2=1.7N 容器和容器中液体总重力也等于此时所受的浮力,即 G液'+G容=F浮'‎ 此为②式,‎ 由①②两式得,取出液体的重力 ‎∆G液=F浮-F浮'=2.5N-1.7N=0.8N 取出液体的质量 液体密度 答:(1)水对容器下表面的压强为1000Pa;‎ ‎(2)求容器受到的浮力为2.5N;‎ ‎(3)液体的密度为0.8×103kg/m3。‎ 8‎
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