2018年中考物理專題復習：壓強浮力結合的計算題

2018年中考物理專題復習：壓強浮力結合的計算題2018年中考物理專題復習：壓強浮力結合的計算題2018年中考物理專題復習：壓強浮力結合的計算題2018年中考物理專題復習：壓強浮力結合的計算題編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:2018年中考物理專題復習：壓強浮力結合的計算題典題欣賞：1．如圖甲所示，在容器底部固定一輕質彈簧，彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A，容器中水的深度為40cm時，物塊A剛好完全浸沒在水中。容器側面的底部有一個由閥門B控制的出水口，打開閥門B，使水緩慢流出，當物塊A有的體積露出水面時，彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)（即恢復原長沒有發(fā)生形變），此時關閉閥門B．彈簧受到的拉力F跟彈簧的伸長量△L關系如圖乙所示。（已知g取10N/kg，水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3，不計彈簧所受的浮力，物塊A不吸水）。求：（1）打開閥門前物塊A受到的浮力；（2）物塊A的密度；（3）彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)時水對容器底部壓強。2．如圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0×10﹣3m2的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現將一個體積為5.0×10﹣5m3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4.0×10﹣5m3．求：（1）物塊受到的浮力；（2）物塊的質量；（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？3．如圖所示，一個底面積為100cm2的圓柱體容器（容器壁的厚度忽略不計）放在水平桌面的中央，容器中裝有1000g的水。將一個重3N的實心長方體A掛在彈簧測力計上，然后豎直浸入水中，當A有一半浸在水中時，彈簧測力計的讀數為2N．（g取10N/kg）（1）此時，A物體受到的浮力為多少？（2）物體A的體積是多少？（3）當物體A浸沒在水中時（容器中的水并未溢出），水對容器底的壓強是多大？4．如圖甲所示，一個底面積為75cm2的柱形物體A掛在彈簧測力計下，靜止時彈簧測力計的示數F1=15N：底面積為120cm2且足夠深的柱形容器放在水平桌面上，將物體A放入容器中且與容器底接觸但對容器無壓力，慢慢向容器注水，待液面穩(wěn)定后物體A上表面到水面的距離h=5cm，如圖乙所示，此時彈簧測力計示數F2=7.5N；然后，將物體A豎直向上移動8cm（忽略繩重和附在物體表面上水的重力。ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物體A浸沒在水中受到的浮力；（2）物體A的密度；（3）物體A豎直向上移動8cm前后，水對容器底壓強的變化量。5．邊長為0.1m的正方體木塊，漂浮在水面上時，有的體積露出水面，如圖甲所示。將木塊從水中取出，放入另一種液體中，并在木塊表面上放一重2N的石塊。靜止時，木塊上表面恰好與液面相平，如圖乙所示。取g=10N/kg，已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3．求：（1）圖甲中木塊受的浮力大??；（2）圖乙中液體的密度；（3）圖乙中木塊下表面受到液體的壓強。6．某同學制作了一個”浮子“．他用質量為2m、高為h、橫截面積為2S的質地均勻實心圓柱體，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、質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?！备∽印皠偤脩腋≡谒?，如圖2所示。已知水的密度為ρ0，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，待水面恢復穩(wěn)定后，水對容器底部的壓強變化了多少？7．底面積為100cm2的平底圓柱形容器內裝有適量的水，放置于水平桌面上?，F將體積為500cm3，重為3N的木塊A輕放入容器內的水中，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靜止時浸入水中的體積；（2）物體B的密度；（3）圖乙中水對容器底部的壓強。8．如圖所示，臺秤上放置一個裝有適量水的燒杯，已知燒杯和水的總質量為800g，杯的底面積為100cm2，現將一個質量為600g，體積為400cm3的實心物體A用細線吊著，然后將其一半浸入燒杯的水中（燒杯厚度不計，水未溢出）．求：（1）物體A所受到的浮力；（2）物體A一半浸入水中后，水對燒杯底部壓強增大了多少？（3）物體A一半浸入水中后，燒杯對臺秤表面的壓強。9．水平放置的平底柱形容器A重3N，底面積是200cm2，內裝有一些水，不吸水的正方體木塊B重5N，邊長為10cm，被一體積可以忽略的細線拉住固定在容器底部，如圖所示，拉直的細線長為L=5cm，受到拉力為1N．（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）木塊B受到的浮力是多大？（2）容器底部受到水的壓強是多大？（3）容器對桌面的壓強是多大？10．在水平臺面上放置一個底面積為100cm2的圓筒形容器，容器內水深20cm，將一個長方體用細線拴好懸掛在彈簧測力計下，從水面開始逐漸浸入直至浸沒到水面下某處停止。此過程中，彈簧測力計的示數F與長方體下表面到水面的距離h的關系圖象如圖所示。（g=10N/kg，容器厚度、細線重均不計，容器內的水未溢出）．求：（1）長方體浸沒在水中受到的浮力；（2）長方體浸沒時，水對容器底的壓強。11．如圖所示，正方體木塊漂浮在水面上，有總體積的露出水面，不可伸長的懸繩處于松弛狀態(tài)。已知繩子能承受的最大拉力為5N，木塊邊長為0.1m，容器底面積為0.04m2，容器中水足夠多，容器底有一閥門K，求：（1）木塊的密度為多少kg/m3

（2）打開閥門使水緩慢流出，當細繩斷裂前一瞬間關閉閥門，此時木塊排開水的體積為多少m3

（3）在細繩斷后木塊再次漂浮時，容器底受到水的壓強與繩斷前的瞬間相比改變了多少Pa？12．某實驗小組在研究某種物質的屬性時，經常需將物體浸沒在煤油中保存，將體積為1×10﹣3m3、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，ρ煤油=0.8×103kg/m3）求：（1）物體所受的浮力：（2）細線受到的拉力；（3）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。

參考答案：1.解：（1）打開閥門前，物塊A剛好完全浸沒在水中，則V排=VA=（0.1m）3=1×10﹣3m3，所以，F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=；（2）當彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)，物塊A是處于漂浮狀態(tài)，由F浮=G，即：ρ水gV排=ρAgVA，所以，ρ水×VA=ρAVA，則ρA=ρ水=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3；（3）漂浮時，物塊受平衡力，由題意知：G=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×（1﹣）×1×10﹣3m3=6N；全部浸沒時，根據物塊A受平衡力作用可知：彈力F=F浮﹣G=10N﹣6N=4N，由圖象可知此時彈簧伸長了△L=2cm，所以彈簧處于自然狀態(tài)時水深h=40cm﹣×10cm﹣2cm=34cm=0.34m，水對容器底部壓強：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.34m=3.4×103Pa。答：（1）打開閥門前物塊A受到的浮力為10N；（2）物塊A的密度為0.6×103kg/m3；（3）彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)時水對容器底部壓強為3.4×103Pa。2.解：（1）已知V排=4.0×10﹣5m3，則F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3=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=5×10﹣5m3﹣4×10﹣5m3=1×10﹣5m3則水的深度變化為：△h===0.002m，所以水對容器底的壓強中增加：△p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m=20Pa。答：（1）物塊受到的浮力大小為0.4N；（2）物塊的質量為0.04kg；（3）水對容器底的壓強比物塊被下壓前增加了20pa。3.解：（1）當A物體有一半浸在水中時所受的浮力：F浮=G﹣F′=3N﹣2N=1N；（2）由F浮=ρgV排可得，A物體浸入水中的體積：V浸=V排===1×10﹣4m3，因A有一半浸在水中，則長方體的體積：VA=2V排=2×10﹣4m3；（3）根據ρ=可得，物體A浸沒在水中前水的體積：V水===1×10﹣3m3，則水的深度：h原===0.1m，物體A浸沒在水中后排開水的體積：V排′=VA=2×10﹣4m3；水面上升的高度：△h===0.02m，則水的總高度：h=h原+△h=0.1m+0.02m=0.12m，所以，水對容器底的壓強：p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa。答：（1）此時，A物體受到的浮力為1N；（2）物體A的體積是2×10﹣4m3；（3）當物體A浸沒在水中時（容器中的水并未溢出），水對容器底的壓強是1200Pa。4.解：（1）由題可知，物體的重力：G=F1=15N，則物體A浸沒在水中受到的浮力：F浮=G﹣F2=15N﹣7.5N=7.5N；（2）根據F浮=ρgV排可得，物體的體積：V=V排===7.5×10﹣4m3，物體的質量：m===1.5kg，則物體的密度：ρ===2×103kg/m3；（3）物體的高度h物===0.1m=10cm，則原來的液面高度h1=10cm+5cm=15cm，物體上移8cm后，物體上表面到容器底部的距離為10cm+8cm=18cm，物體和水的總體積不變，如果設后來的液面高度為h2，那么S容h2+S物（18cm﹣h2）=S容h1，解得h2=10cm，所以△h=h1﹣h2=15cm﹣10cm=5cm，水對容器底壓強的變化量△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa。答：（1）物體A浸沒在水中受到的浮力為7.5N；（2）物體A的密度為2×103kg/m3；（3）物體A豎直向上移動8cm前后，水對容器底壓強的變化量為500Pa。5.解：（1）由阿基米德原理可得：F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×（0.1m）3×（1﹣）×10N/kg=6N；（2）木塊的重力：G木=F浮=6N，木塊表面上放一重2N的石塊，當它靜止時，F'浮=G總，即ρ液V木g=G木+G石，液體的密度：ρ液===0.8×103kg/m3。（3）圖乙中木塊下表面受到液體的壓強：p=ρ乙gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa。答：（1）圖甲中木塊受的浮力為6N；（2）圖乙中液體的密度為0.8×103kg/m3；（3）圖乙中木塊下表面受到液體的壓強為800Pa。6.解：（1）因為浮子懸浮在水中，所以ρ浮子=ρ水=ρ0；（2）①若空心管漂浮，水面高度的變化為△h；F浮=Gρ0g（Sh﹣△hS0）=mg△h=所以△p=ρ0g△h=。②若“填充柱體”漂浮，因為ρ浮子=ρ水=ρ0；所以填充柱體的質量m′=2ρ0Sh﹣m；ρ0g（Sh﹣△hS0）=m′g=2ρ0Sh﹣m，同理可得：△h′=由p=ρgh可得，△p′=ρ0g△h=。答：（1）該”浮子“的平均密度是ρ0；（2）待水面恢復穩(wěn)定后，水對容器底部的壓強變化了或。7.解：（1）因為A漂浮在水中，所以F浮=GA=3N，根據F浮=ρ水gV排得V排===3×10﹣4m3（2）圖A、B共同懸?。篎浮A+F浮B=GA+GB公式展開：ρ水g（VA+VB）=GA+GBVA+VB===9×10﹣4m3其中VA=500cm3=5×10﹣4m3，故VB=4×10﹣4m3B的質量為：mB===0.6kg；B的密度為：ρB===1.5×103kg/m3；（3）當AB浸入水中后，所增加浸入水中的體積為：△V=VA+VB﹣V排=9×10﹣4m3﹣3×10﹣4m3=6×10﹣4m3液面升高△h===0.06m，圖乙中水對容器底部的壓強：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×（0.06m+0.08m）=1400Pa。答：（1）圖甲中木塊A靜止時浸入水中的體積為3×10﹣4m3；（2）物體B的密度1.5×103kg/m3；（3）圖乙中水對容器底部的壓強為1400Pa。8.解：（1）物體A的一半浸入水中時受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg××400×10﹣6m3=2N；（2）物體的重力：GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N，細線對物體A的拉力：F拉=GA﹣F浮=6N﹣2N=4N，由力的作用是相互的，水對A有向上的浮力，物體A對水有向下壓力，所以水對燒杯底部增大的壓力：△F=F浮=2N，所以水對燒杯底部增大的壓強：△p===200Pa；（3）燒杯對臺秤的壓力等于燒杯和水的重力、物體A對水向下的作用力之和，即：F=G杯和水+F浮=8N+2N=10N，燒杯對臺秤的壓強：p===1000Pa。答：（1）物體A所受到的浮力為2N；（2）物體A一半浸入水中后，水對燒杯底部壓強增大了200Pa；（3）物體A一半浸入水中后，燒杯對臺秤表面的壓強為1000Pa。9.解：（1）木塊受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，根據力的平衡條件可得，木塊B受到的浮力：F浮=GB+F拉=5N+1N=6N；（2）由F浮=ρgV排可得，排開水的體積：V排===6×10﹣4m3，木塊的底面積S木=0.1m×0.1m=1×10﹣2m2。木塊浸入水中的深度：h′===0.06m=6cm，則水的深度h=h′+L=6cm+5cm=11cm=0.11m，容器底部受到水的壓強：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa；（3）容器內水的體積：V水=S容h﹣V排=200×10﹣4m2×0.11m﹣6×10﹣4m3=1.6×10﹣3m3，由ρ=可得，水的質量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1.6×10﹣3m3=1.6kg，水的重力：G水=m水g=1.6kg×10N/kg=16N，容器對桌面的壓力等于容器、木塊和水受到的總重力，即容器對桌面的壓力：F=GA+GB+G水=3N+5N+16N=24N，容器對桌面的壓強：p′===1200Pa。答：（1）木塊B受到的浮力是6N；（2）容器底部受到水的壓強是1.1×103Pa；（3）容器對桌面的壓強是1200Pa。10.解：（1）由圖象知，當h=0時，此時測力計的示數等于圓柱體的重力，所以G=9N；當h≥10cm時，測力計的示數不變，說明此時浮力不變，圓柱體完全浸沒，此時F示=5N；所以長方體浸沒在水中受到的浮力：F浮=G﹣F示=9N﹣5N=4N；（2）由F浮=ρ水gV排得排開水的體積：V排===4×10﹣4m3，容器內水的體積：V水=100cm2×20cm=2000cm3=2×10﹣3m3，長方體浸沒時，水和物體的總體積：V=V水+V排=2×10﹣3m3+4×10﹣4m3=2.4×10﹣3m3，容器內水的深度：h===0.24m，水對容器底的壓強：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa。答：（1）長方體浸沒在水中受到的浮力為4N；（2）長方體浸沒時，水對容器底的壓強為2400Pa。11.解：（1）因為木塊漂浮，所以F浮=G木，因為F浮=ρ水V排g，G木=ρ木V木g，所以ρ水V排g=ρ木V木g，因為木塊總體積的露出水面，所以V排=V木，所以ρ木=ρ水=×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3；（2）當細繩斷裂時，由力的平衡條件可得：F浮′+F最大=G木，設此時木塊排開水的體積為V排′，則：ρ水V排′g+F最大=ρ木V木g，即：1×10