中考物理试题分类汇编压强浮力的综合计算

中考物理试题分类汇编压强浮力的综合计算

‎1. （2018·安徽）重为200N的方形玻璃槽，底面积为0.4m2，放在水平台面上，向槽中加水至水深0.3m(已知=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，玻璃槽的侧壁厚度不计)‎ ‎（1）求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强；‎ ‎（2）将边长为20cm的正方体物块轻轻放入水中，当其静止时，测出该物块露出水面的高度为5cm，求该物块的密度；‎ ‎（3）用力F垂直向下作用在物块的上表面，使物块露出水面的高度为2cm并保持静止，求此时力F的大小。‎ 解：（1）水对槽底部的压强：；水的体积：，根据和可得，水的重力：，玻璃槽对水平台面的压力：，玻璃槽对水平台面的压强：；‎ ‎（2）正方体物块轻轻放入水中，当其静止时，处于漂浮状态，所以F浮=G水木，根据和可得：，代入数值可得：，解得：；‎ ‎（3）根据力的平衡可知，力F的大小等于物块增大的浮力，即：。‎ 答：（1）求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强分别为3×103Pa、3.5×103Pa；‎ ‎2．（2018·绵阳）（12分）如图所示，长L1=1m的薄壁正方体容器A放置在水平地面上，顶部有小孔C与空气相通，长L2=0.2m的正方体木块B静止在容器A底面。通过细管D缓慢向容器A内注水，直到注满容器A，木块B上浮过程中上下表面始终水平，木块B与容器A底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，木块的密度ρ木=0.5×103kg/m3，g取10N/kg。求：‎ ‎（1）注水前，木块B对容器A底面的压强 ‎（2）木块B对容器A底面压力刚好为0时，容器A内水的深度 ‎（3）水注满容器后，容器A顶部对木块B的压力大小 ‎（4）整个过程，浮力对木块所做的功 解：（1）木块的质量为：m=ρV=0.5×103kg/m3×（0.2m）3=4kg；‎ 木块B对容器A底面的压强为：P=====1000Pa；‎ ‎（2）木块B对容器A底面压力刚好为0时，木块恰好处于漂浮状态，此时受到的浮力为：F浮=G=mg=4kg×10N/kg=40N；‎ 根据阿基米德原理可知，木块排开的水的体积为：V排===4×10﹣3m3，‎ 则木块浸入水中的深度即水的深度为：h===0.1m；‎ ‎（3）水注满容器后，木块全部浸入水中，木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用；‎ 由阿基米德原理可知，此时木块受到的浮力为：F'浮=ρgV'排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.2m）3=80N；‎ 物体处于静止状态，受力平衡，则容器A顶部对木块B的压力大小为：F=F'浮﹣G=80N﹣40N=40N；‎ ‎（4）整个过程中，木块上升的高度为：s=L1﹣L2=1m﹣0.2m=0.8m；‎ 则浮力所做的功为：W=F浮s=40N×0.8m=32J。‎ ‎3.（无答案）1（2018·临沂）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560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为500km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/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1400km所需要的短时间是多少?‎ ‎(3)飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为46t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m，水对该处产生的压强是多少?‎ ‎4.（2018河北）.实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上，甲的密度为0.6×103 kg/m3，质量为12 kg，底面积为4×10−2 m2；乙的质量为5.4 kg，边长分别为0.1 m、0.2 m 0.3 m。(g取10 N/kg)‎ ‎（1） 求乙的密度。‎ ‎（2） 求甲直立时对水平地面的压强。‎ ‎（3）若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后，甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值，求甲截去的高度。‎ ‎（1）0.9×103 （2） （3） 0.21 m 解：（1）由题意可知乙的体积 ，‎ 所以其密度 。‎ ‎（2）甲放在水平地面上，其对水平地面的压力，‎ 由压强公式可得 。 ‎ ‎（3）由题意可知甲的体积，因为其底面积为，所以其高度。‎ 假设甲截去部分的高度为Δh，则截去部分的质量；甲剩余部分对水平地面的压强。‎ 由题意可知乙的最大底面积，此时乙对水平地面的压强最小，且有 。‎ 因为，联立以上各式，解得 ‎5.（2018·乐山）在弹簧测力计下悬挂一个金属零件，示数是2.7N。当把零件浸没在水中时，测力计的示数是1.7N。现把该零件浸没在某种液体中时，测力计的示数是1.9N。求：‎ ‎（1）该零件浸没在水中时受到的浮力F浮 ‎（2）该金属零件的密度ρ金；‎ ‎（3）该液体的密度ρ液。‎ 解：解：（1）F浮=G-F=2.7N-1.7N=1N （2分）‎ ‎（2）由阿基米德原理 F浮=ρ水gV排 ‎ ‎ （1分）‎ ‎ （1分）‎ （3）在甲液体中所受浮力所受浮力 ‎ ‎ F浮=G-F=2.7N-1.9N=0.8N （1分）‎ 由阿基米德原理 F＇浮=ρ液gV排 ‎6．（2018·自贡）（7分）有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体.将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g；将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知,试问：‎ ‎①小球的体积是多少？②液体的密度是多少？‎ 解：（1）根据题意知小球放入甲杯中沉底，则 ‎ ‎ ‎ （2）据题意小球放入乙杯中漂浮 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎7．（2018·泰安）用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。从此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块未与水底接触）。物块下放过程 中，弹簧测力计示数 F 与物块下表面浸入水 的深度 h 的关系如图乙。g 取 10N/kg，水的 密度是 1.0×103kg/m3。求：‎ ‎（1）物块受到的重力；‎ ‎（2）物块完全浸没在水中受到的浮力；‎ ‎（3）物块的密度。‎ ‎8.（无答案）（2018·广安）空难事故发生后，为了找到事故原因，救援人员到现场后，总会寻找被誉为“空难见证人”的黑匣子。某架飞机的黑匣子质量30kg，是一个长0.5m，宽0.1m，高0.2m的长方体，现沉在距海面30m的海底（黑匣子未与海底紧密接触），搜救人员将其匀速托出海面后依然完好，为破解事故真相提供了最有力的证据。根据以上信息请计算 （P海水近似取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）：‎ ‎（1)黑匣子在海底时下表面受海水的压强是多少？‎ ‎（2)黑匣子在海水中浸没时受到的浮力是多大？‎ ‎（3）搜救人员在海水中托起黑匣子上升到上表面与海平面相平做了多少功?‎ 9. ‎（2018孝感）‎ 9. ‎（2018襄阳）‎ 10. ‎(2018呼和浩特)‎ ‎12.(2018江西)如图10所示，是小普同学利用自制的简易天平在家实验时的情景，请仔细观察，并根据图中信息，求：‎ ‎（1）该液体的密度；‎ ‎（2）若烧杯的底面积为20cm2,装有此液体对天平托盘的压强。（g取10N/Kg）‎ ‎13.（2018黄石）‎ ‎14. （2018·娄底）如图1所示，置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状，边长l1=4cm，下面部分也为正方体形状，边长l2=6cm，容器总质量m1=50g，容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体，底面积S物=9cm2，下表面与容器底面距离l3=2cm，上表面与容器口距离l4=1cm，物体质量m2=56.7g．现往容器内加水，设水的质量为M，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。‎ ‎（1）当M=58g时，水面还没有到达物体的下表面，求此时容器对水平地面的压强；‎ ‎（2）实心长方体的密度；‎ ‎（3）往容器内加入多少体积水时，细线的拉力刚好为零，此时实心长方体刚要开始上浮；‎ ‎（4）当0≤M≤180g时，在图2中作出水对容器底部的压力F随M变化的图象（不要求写出F和M的关系式）‎ 解：（1）F=G总=（m1+M）g=（0.05kg+0.058kg）×10N/kg=1.08N P===300Pa ‎（2）==0.9g/cm3=0.9×103kg/m3‎ ‎（3）当实心长方体刚要开始上浮时，F浮=G2=m2g=56.7×10-3kg×10N/kg=0.567N，由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得，V排==5.67×10-5m3‎ 所以物体浸入的深度h==0.063m 加入的水的体积 V=l23+S1（h+l3－l2）－V排=（0.06m）3+0.04×0.04×（0.063+0.02－0.06）m3－5.67×10-5m3=1.961×10-4m3=196.1cm3‎ ‎（4）画图时注意两个点，一个是水面刚接触实心长方体下表面时，此时压力为0.72N；另一个是加入180g水时，此时压力为2.16N。‎ ‎（1）容器对水平地面的压强为300Pa；‎ ‎（2）实心长方体的密度为0.9×103kg/m3；‎ ‎（3）往容器内加196.1cm3水时，细线的拉力刚好为零，此时实心长方体刚要开始上浮；‎ ‎（4）如图所示 ‎15. （2018·衡阳） 为了倡导绿色出行，衡阳市投放了大量的共享自行车，小明在水平路面上匀速骑行900m，所用时间为3min时，人与车总质量约60kg，每个轮胎与地面接触面积约为0．01m2．求 ‎ （压强的简单计算）‎ ‎（1）自行车行驶的速度为多少m／s ‎（2）自行车对地面的压力 ‎ ‎（3）此时自行车对地面的压强 ‎【答案】 (1). 5m/s (2). 60N (3). 3×104Pa ‎16. （2018·邵阳）某次物理活动举行了“造船”比赛，他们用的材料是密度为1.5×103kg/ m3的橡皮泥，其中王强同学选了一块竖立在水平桌面上的圆柱体橡皮泥，它的底面积为1.0×10-3 m2、高为0.2m，最后造出了最大排水体积为6.0×10-4m3的小船。（ρ水=1.0×103kg/ m3，g取10N/kg）求：‎ ‎（1）王强同学所选橡皮泥的质量。‎ ‎（2）橡皮泥对桌面产生的压强。‎ ‎（3）王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力。‎ 解：‎ ‎（1）m=ρV=ρSh=1.5×103kg/ m3×1.0×10-3㎡×0.2m =0.3 kg…………………………3分 ‎（2）P====3×103Pa ……………………………………………………3分 ‎（3）F浮=G排水=ρ水V排 g=1.0×103kg/ m3×6.0×10-4m3×10N/kg =6N …………………3分 ‎17. （2018·滨州）图甲是一盛有水的圆柱形容器，现置于水平桌面上，容器内水深为0.3m，容器的底面积为0.04m2，图乙是一质量均匀的塑料球，密度为0.2×103kg/m3，（g取10N/kg）求 ‎（1）容器中水的质量； ‎ ‎（2）距容器底部0.1 m处A点液体的压强； ‎ ‎（3）把塑料球放入该容器中，用了16 N的力恰好使其完全浸没在水中，塑料球的重力多大？‎ 答案：（1）12 kg （2）2×103 Pa （3）4 N ‎18.（2018·青岛）重为2N、底面积为100cm2 的薄壁圆柱形容器，盛水后放在水平桌面上。将体积分别 为200cm3 的木球和25cm3 的塑料球用轻质细绳相连放入水中，静止时木球露出水面的体积为 它自身体积的3/8 ，此时容器中水的深度为20cm，如图甲所示；当把细绳剪断后，静止时木球 露出水面的体积是它自身体积的1/2 ，塑料球沉到容器底，如图乙所示。‎ ‎（1）图甲中，水对容器底的压强是多少？‎ ‎（2）图乙中，容器底对塑料球的支持力是多少？‎ ‎（3）图乙中，容器对水平桌面的压强是多少？‎ ‎ 答案：‎ ‎19.（2018•枣庄）现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器，它的下端封闭，上端开口，底面积=200cm2，高度h=20cm，如图甲所示；另有一个实心匀质圆柱体，密度ρ=0.8×103kg/m3，底面积S1=120cm2，高度与容器高相同，如图乙所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。‎ ‎（1）将圆柱体竖直放在圆柱形容器内，求圆柱体对容器底部的压强是多少？‎ ‎（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少？‎ 解：‎ ‎（1）圆柱体对容器底部的压力：‎ F=G柱=m柱g=ρgV柱=ρgS1h=0.8×103kg/m3×10N/kg×120×10﹣4m2×20×10﹣2m=19.2N；‎ 圆柱体对容器底部的压强：‎ p===1600Pa；‎ ‎（2）向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零，圆柱体刚好处于漂浮状态，则：‎ F浮=G柱=19.2N，‎ 由F浮=ρ水gV排=ρ水gS1h水得水的深度：‎ h水===0.16m，‎ 此时水对容器底部产生的压强：‎ p=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa；‎ 所注水的体积：‎ V水=（S﹣S1）h水=（200×10﹣4m2﹣120×10﹣4m2）×0.16m=1.28×10﹣3m3，‎ 所注水的重力：‎ G水=m水g=ρ水gV水=1×103kg/m3×10N/kg×1.28×10﹣3m3=12.8N。‎ ‎20.（2018·潍坊）‎ 答案：‎ ‎21.（2018·济宁）将U型管压强计的金属盒放在盛有某和液体的玻璃杯中.将相关信息如图所示。 ‎ ‎(g取10N/kg) 求: ‎ (1) 液体的密度。 （2）体枳为60cm2的小球浸没在液体中受到的浮力。 ‎ ‎ 答案：（1）0.8×103 kg/m3 （2）0.48 N ‎22.（2018·咸宁）‎ 答案：‎ ‎23．（2018·宜昌）湖北三江瓦力特公司生产的WS2900重型越野车（如图13所示），具有高机动、高越野，高平顺性和良好的环境适应性，在我国国防建设和国民经济建设中发挥越来越大的作用，它的质量为105吨，最大装载质量为60吨，共16个车轮，满载后每个车轮与地面的接触面积为1250cm2‎ ‎，请解答下列问题：（g=10N/kg）‎ ‎（1）该车以30km/h的速度匀速行驶18min，通过的路程是多少km? ‎ ‎（2）该车满载货物静止在水平路面时，对地面的压强是多少Pa? ‎ ‎ (压强的简单计算)‎ 答案：‎ 压强、浮力与机械结合 ‎24.（2018荆州）如图所示是蒙华铁路荆州段长江大桥施工现场，工程师用起吊装置在江中起吊工件. 己知工件重4000N，每个滑轮重500N，声音在水中的传播速度是1500m/s.在水面上用超声测位仪向江底的工件垂直发射超声波，经过0.02s后收到回波.（不计绳重和摩擦，g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3) ‎ ‎（1）求工件在水下的深度；‎ ‎（2）不计工件的高度，求水对工件产生的压强；‎ ‎（3）当工件在水面下匀速上升时，绳子自由端的拉力为500N，求工件的体积；‎ ‎（4）不计动滑轮体积，求工件在水下匀速上升时滑轮组的机械效率（结果在小数点后保留一位数字）.‎ ‎（1）h=vt=×1500m/s×0.02s=15m （2分）‎ ‎（2）P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×15m=1.5×105Pa （2分）‎ ‎（3） 不计绳重及摩擦，F拉= ‎ ‎ F浮=G物+G轮－nF拉=4000N+500N－3×500N=3000N ‎ F浮= ρ水gV排 V排= （2分） ‎ （1） 工件在水中匀速上升时，η= （2分）‎ ‎（其他正确解法参照此标准给分）‎ ‎25.（2018孝感）‎ ‎26.（无答案）（2018·遂宁）质量为60kg的工人站在水平地面上，用如图装置匀速打捞浸没在长方形水池中的物体，水池底面积为15m2，物体重2000N、体积为0.1m3，物体未露出水面前，此装置机械效率为80%.(不考虑水对物体的阻力、绳重及绳与滑轮间的摩擦)g取10N/kg 求: (1)(2分)物体浸没在水中受到的浮力;(2)(2分)动滑轮的重力；(3)(3分)若工人双脚与地面的接触面积为500cm2,当他对地面的压强为2×103Pa时，池底受到水的压强的变化量.‎ ‎27.(2018·聊城)考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2m3。如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力F=1.6×104N。在没有将石像提出水面前,若不计摩擦和滑轮重力,(ρ水=1.0×103kg/m，g=10N/kg)求:‎ ‎  ‎ ‎(1)石像受到的浮力。‎ ‎  (2)石像的重力。‎ ‎  (3)石像的密度。‎ ‎  (4)若将石像提升了3m,石像受到水的压强减少了多少?‎ ‎28.（2018长沙）某校科技小组参观完湘江航电枢纽后，了解到船只过船闸的时间很长，为此他们在网上查阅资料，设计了一个船只升降实验模型.模型中的左右两个船厢A、B的容积均为2000cm3，质量均为400g(含配件).现关闭进水阀和排水阀，使柱形容器E(质量不计)中有足够多的水，在船厢A、B中各装800g的水，整个装置静止后，圆柱体浮筒D浸在水中的深度为8cm，他们依次进行了如下(2)～(3)的操作.假设绳子足够长，不计绳重和伸长，浮筒D与容器E始终无接触，且容器E的水无溢出，实验过程中设法确保装置平稳，忽略摩擦，木头不吸水，ρ木<ρ水，(P水=1.0×103kg/m3；g取10N/kg)‎ ‎(1)船厢中各装800g的水后，求每只船厢所受的总重力；‎ ‎(2)打开进水阀，在柱形容器E中注入一定质量的水，浮筒D上升，使船厢下降10cm，再关闭进水阀，求：‎ ‎①船厢A的总重力对A所做的功 ‎②此时浮筒D浸入水中的深度 (3) 当操作(2)使船厢下降10cm后静止时，压强传感器显示4400Pa；接下来，用手使浮筒D保持此刻位置不变，再在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后，打开排水阀，放出200cm3‎ 的水后关闭排水阀，然后松手，浮筒D仍然在原位置保持静止，绳C的拉力为18N，压强传感器显示4000Pa；然后，把800g木块同时从船厢中取出，并在船厢中同时注满水，再把900g和1000g的木块分别放入A、B船厢后，当整个装置静止时，压强传感器的示数为ρ1；最后，打开进水阀向容器中缓慢注入m千克水，使压强传感器的示数为3ρ1，再关闭进水阀，求浮筒D的质量和注入圆柱形容器E中的水的质量m。‎ ‎29.（2018·东营）（11分）如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4t，体积为1m3。（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/m3）‎ ‎（1）物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；‎ ‎（2）物体下表面与水面距离为3m时，求物体下表面所受水的压强；‎ ‎（3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；‎ 电动机 ‎（4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为9kW、对绳子的拉力为1.5×104N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到0.1%）。‎ 解：（1）物体受到的浮力：‎ F浮= G排=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×1m3×10N/kg=1×104N--------------------------------2分 ‎（2）物体下表面所受的压强：‎ P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa -------------------------------------------2分 ‎（3）物体的质量：m=4t=4×103kg 物体所受的重力：G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N-----------------------------------1分 动滑轮对物体的拉力：F1=G﹣F浮=4×104N–1×104N=3×104N ‎ 电动机对绳子的拉力：F2=F1/3=3×104N/3=1×104N-------------------------------------2分 ‎（4）由：‎ 电动机拉动绳子的速度为：‎ 物体上升的速度为：--------------------------------------2分 滑轮组的机械效率为：‎ ‎-----------2分 ‎30.（2018·陕西）如图为某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了水中浮渡能量，该两栖车装配有输出功率为1.1×106W的发动机。‎ ‎（1）在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起了一些，车体底部受到水的压强将___________；在陆地上行驶，履带可以__________车体对地的压强（均选填“增大”“减小”或“不变”）‎ ‎（2）两栖车的总质量约为30t，在深水中漂浮时，它受到的浮力是多少N（g取10N/kg）；‎ ‎（3）两栖车在陆地上以36km/h匀速行驶了72km时，若两栖车发动机的输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少焦耳的功？‎ ‎【答案】（1）减小；减小 ‎（2）根据物体的沉浮条件可知，车在水中漂浮时 ‎（3）根据可得车行驶时间 根据可得发动机做的机械功，‎