2022年浮力中考计算题.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载浮力中考运算题(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,如下列图,已知细线所能承担的最大拉力为 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,请解答以下问题:(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复原稳固时,容器底部所受液体压强的变化量;2. 现有一质地
2、匀称密度为 0 的实心圆柱体,底面积为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)当注入肯定量的液体时,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,连续向容器中注入该液体如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?3.
3、 为了给立方体工件表面匀称地涂上某种油,需要用竖直向下的力 F 把漂浮在油面上的工件渐渐地压入油内,如图甲所示;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,老师告知他,力 F 为负值时,说明它的方向与原先的方向相反了;1 分析 BC段:随着 h 的增大,工件所受的浮力大小将,油对工件下底面的压强大小将 填“ 变大” 、“ 变小” 或“ 不变” ;2 如 A 点的坐标为 -a ,0 ,就 a= ;从图像分析, a 表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的;名师归纳总结 第 1 页,共 14 页- - - - - - -精选学
4、习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载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. 一个圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示, 容器中立放着一个匀称实心圆柱体 M;现渐渐向容器中加水,加入的水对容器底的压强 p 水与所加水的质量 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 水=1.0 10 3kg/m 3);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、第 2 页,共 14 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5. 图甲为讨论匀速直线运动的试验装置,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 1.0 10 3kg/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. 如下列图 , 水平桌面上的一柱形薄壁容器底面积为 S1, 内盛有密度为
6、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形,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 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 100cm 2足够高的柱形容器 M装有 20cm深的水, 置于水平地面上; 一个质量忽视不计的硬塑料瓶固定的轻杆上,内有适量的水,如图 从图甲中刚接触水面位置,位置连
7、续向下, 直到水面与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AD相平为止;就瓶内所装水的重力为多少N;当水面与 AD相平常,瓶外的水对容器M底部的压强为多少Pa?第 3 页,共 14 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载8.如下列图,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;如在木块上
8、放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,就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;2 103kg/m3,底面积为 S0m 2,9. 如下列图, 高为 0.3m 的圆柱形容器内盛有0.1m 深的水 现将一密度为高为 0.15m 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,就物块静止在水中时(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1.0 10 3kg/m 3, g 取 10N/kg )10. 如图 21 甲所示为中国首艘国产航母 001A 下水时的情形; 某中学物理爱好小组的同学
9、在试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 0.03m 2,高为 0.4m,如图 21 乙所示;现在向容器中加水,当加水深度为 0.1m 时,模型刚好离开容器底部,如图21 丙所示; 连续加水直到深度为 0.38m ,然后将一质量为 0.9kg 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:名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载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
10、积为多少立方米?3放上舰载机后整个装置静止时,相对于水深为0.38m 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心,且细线的长度为L5cm,已知水的密度为1.0 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=1cm 2 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
11、,浸入水中的长度为4L/5,如下列图;现将浮出水面部分切去,以后每浮出水面一部分,稳固后就把它切掉;已知 水=1.0 103kg/m3、B=0.4 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,稳固时浸入水中的长度;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载(4)第四次切掉后,稳固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 F 1=15N
12、: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,渐渐向容器注水,待液面稳固后物体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 F 2=7.5N ;然后,将物体 A 竖直向上移动 8cm(忽视绳重和附在物体表面上水的重力 水=1.0 10 3kg/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2,装有 20 cm 深的水,容器的质量为0.02 kg ,厚度14. 如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器的底
13、面积为100 cm忽视不计; 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,稳固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 1.0 103 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;3A、B 两物块的密度;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 15 如下
14、列图,一个底面积为100cm学习必备欢迎下载960g 液体(液体2,质量和壁厚均忽视不计的圆柱形溢水杯放在水平地面上,内装在图中未画出);把一个质量为135g、密度为0.93 g cm 的小球轻轻放入溢水杯中,小球静止后,测得从溢水杯中溢1055g;( g=10N/kg )求:出 50cm3 液体,溢水杯内剩余液体和小球的总质量为(1)放入小球前,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2 102m2 的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上,重为5N,边长为 L1=0.1m 的正方体木块(不吸水
15、)静止在容器的底部,用一根长为L2=0.05m 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, 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1.0 10 3kg/m3,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0.2m,宽 0.1m,高 0.1m,17. 如图甲所示,将一个5.4kg 质量分布匀称的长方体物块水平放置在水平桌面上,物块的长名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - -
16、学习必备 欢迎下载求:(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0.3m ,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),名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解得液体的深度h1=;学习必备欢迎下载(2)如
17、管的密度大于液体的密度,设液体深度为h2,如使空心管对容器底的压力最小,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);如管的密度小于液体的密度,设液体深度为 于其重力,h3,如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)如管的密度大于液体的密度,注入液体的总质量最小是 h0( 2S S0)
18、;如管的密度小于液体的密度,注入液体的总质量最小是 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=0.6 10 3Pa,由 p= gh 可得,水的深度 h= 0.6 10 3Pa 1.0 10 3kg/m 310N/kg =0.06m=6cm;(2)由于物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,就物体 M的高度 H=h+h露=6cm+4cm=10cm;第 9 页,共 14 页由漂浮条件可知:F 浮=G,即: 水 V 排 g= 物 V 物 g,就 水 Sh 浸 g= 物 SHg,所以 物=3/5 水=3/5 103kg/m
19、3=0.6 103kg/m3;(3)由于加入的水等于7kg 与 3kg 时压强分别为1.0 103Pa、0.6 103Pa,答:( 1)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 0.6 10 3kg/m3;(3)圆柱形容器的内底面积S 为 0.1m2名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5. (1)移除磁铁前,玻璃管底受到水的压强:学习必备欢迎下载3 10 N/kg 1m=1 104Pa;p= gh=1.0 103kg/m(2)由图可知,球4s21s 时,小球以速度v 0匀速上升,受力平稳, 对小球受力分析
20、可知,受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的浮力,由共点力的平稳条件可得: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: =01 10答:( 1)移除磁铁前,玻璃管底受到水的压强为4Pa;(2)的密度表达式为 =07.1 2;2400【解析】试题分析:( 1)由图乙可知,h=0 时, F=2N,就瓶内所装水的重力G=F=2N;F浮 = gV(2)由图可知,当瓶子下降6cm 时,杆对瓶的拉力恰好为零,此时平常受到的浮力和自身的重力相等,由排 可得,瓶子排开水的体积:V排 =F 浮/ 水 g=G/ 水 g=2N/1.0
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