2023年全国通用备战2020中考物理专题2.7压强浮力综合计算题含解析17.pdf
《2023年全国通用备战2020中考物理专题2.7压强浮力综合计算题含解析17.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年全国通用备战2020中考物理专题2.7压强浮力综合计算题含解析17.pdf(37页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、中考 理科 2.7 压强、浮力综合计算题 1(2019孝感)水平桌面上有一容器,底面积为 100cm2,容器底有一个质量为 132g、体积 120cm3的小球,如图甲所示(水1.0103kg/m3,g10N/kg)(1)向容器中注入质量为 1.6kg 的水时,水深 13cm,如图乙所示,求水对容器底的压强;(2)再向容器中慢慢加入适量盐并搅拌,直到小球悬浮为止,如图丙所示,求此时盐水的密度1;(3)继续向容器中加盐并搅拌,某时刻小球静止,将密度计放入盐水中,测得盐水的密度21.2103kg/m3,求小球浸入盐水的体积。【答案】(1)1300Pa;(2)11.1g/cm3;(3)110cm3。【
2、解析】(1)水对容器底的压强:p水gh1103kg/m310N/kg0.13m1300Pa;(2)如图丙所示,小球悬浮,则:此时盐水的密度1球mV132g120cm31.1g/cm3;(3)由于2球,则小球在密度为2的盐水处于漂浮状态,则F浮Gmg0.132kg10N/kg 1.32N;根据F浮水gV排可得:V排 2F浮 2g1.32N 1.2103kg/m310N/kg1.1104m3110cm3。2(2019自贡)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为 0.1m 的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A的35体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(水1.0
3、103kg/m3,g取 10N/kg)求:(1)物块A受到的浮力;(2)物块A的密度;(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没水中,立即停止加水,弹簧伸长了 3cm,此时弹簧对木块A的作用力F。中考 理科【答案】(1)4N(2)0.4103kg/m3(3)6N【解析】(1)物块A体积为V(0.1m)30.001m3,则V排VV露V35V25V250.001m34104m3,受到的浮力:F浮水gV排1103kg/m310N/kg4104m34N;(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变 F浮G,水gV排物gV,物V排V水251103kg/m30.4103kg/m3;(3)物块 A刚好完全浸没水中,
4、弹簧的弹力:FF浮G水gV物gV 1103kg/m310N/kg103m30.4103kg/m310N/kg103m36N 3(2019宜宾)如图甲所示,用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以 0.05m/s 的速度竖直向上匀速提起,图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像,整个提起过程用时 100s,已知河水密度为1.0l03kg/m3,混凝土的密度为 2.8l03kg/m3,钢铁的密度为 7.9l03kg/m3,g取 10N/kg,不计河水的阻力,求:(1)060s 内混凝土构件在河水里上升的髙度;(2)开始提起(t=0)时混凝土构件上表面受到水的压强(不计大气压);(3)060s 内钢
5、丝绳拉力所做的功;(4)通过计算说明,此构件的组成是纯混凝土,还是混凝土中带有钢铁骨架?【答案】(1)3m;(2)3104Pa;(3)2475J;(4)此构件是混凝土中带有钢泆骨架。【解析】(1)前 60s 上升高度hsvt0.05m/s60s 3m;(2)构件上表面受到水的压强pgh1103kg/m310N/kg3m3104Pa;(3)拉力F做的功WF1s825N3m 2475J;(4)由图知t60s 前拉力F1825N,如图丙所示求此时盐水的密度继续向容器中加盐并搅拌某时刻小球静止将密度计放入盐水中测得盐水的密度求小球浸水处于漂浮状态则浮根据水浮可得排排浮自贡如图所示在容器底部固定一轻质弹
6、簧弹簧上端连有一边长为的正方体物容器缓慢加水至物块刚好浸没水中立即停止加水弹簧长了此时弹簧对木块的作用力中考理科答案解析物块体积为则排中考 理科 因构件从河中匀速提起,此时有F浮+F1G,t80s 后拉力F21200N,此时有F2G,所以,F浮F2F11200N825N375N;由F浮gV排得构件的体积:V排F浮 g=375N 1103kg/m310N/kg 0.0375m3;因构件完全浸没,则VV排0.0375m3;又重力G1200N,根据GmgVg可得:构件的密度件GVg 1200N 0.0375m310N/kg 3.2103kg/m32.8103kg/m3 所以此构件是混凝土中带有钢泆骨
7、架。4(2019莱芜)如图甲所示,将边长都为 10cm的正方体A和B用细线(质量忽略不计)连接在一起,放入水中,A和B恰好悬浮在水中某一位置,此时容器中水的深度为 40cm,B下表面距容器底 6cm。当把细线轻轻剪断后,物块A上升,物块B下沉,最后A漂浮在水面上静止,且A露出水面的体积是它自身体积的25,B沉到容器底后静止(物块B与容器底不会紧密接触),如图乙所示。(A和B都不吸水,水的密度水1.0103 kg/m3,g取 10N/kg)求:(1)甲图中物块B下表面受到水的压强;(2)物块A的密度;(3)图乙中物块B对容器底部的压强;(4)物块B从图甲位置下落到图乙位置的过程中重力对物块B做的
8、功。【答案】(1)3.4103Pa(2)A=0.6103 kg/m3(3)400Pa(4)0.84J【解析】(1)甲图中物块B下表面水的深度hB=hh=0.4m0.06m=0.34m 则B下表面受到水的压强p=gh=1.0103 kg/m310N/kg0.34m=3.4103Pa(2)乙图中A物体漂浮在水面上,由题意得GA=F浮 AgVA=35 水gV 解得:A=0.6103 kg/m3 如图丙所示求此时盐水的密度继续向容器中加盐并搅拌某时刻小球静止将密度计放入盐水中测得盐水的密度求小球浸水处于漂浮状态则浮根据水浮可得排排浮自贡如图所示在容器底部固定一轻质弹簧弹簧上端连有一边长为的正方体物容器
9、缓慢加水至物块刚好浸没水中立即停止加水弹簧长了此时弹簧对木块的作用力中考理科答案解析物块体积为则排中考 理科(3)VA=(10cm)3=1000cm3=110-3 m3 GA=AgVA=0.6103 kg/m310N/kg110-3 m3=6N 甲图中对A、B受力分析,由平衡得GA+GB=F浮=2水g VA 6N+GB=21.0103 kg/m310N/kg110-3 m3 解得:GB=14N 物块B对容器底部的压力 F=GBFB浮=GB水gVB=14N 1.0103 kg/m310N/kg110-3 m3=4N 图乙中物块B对容器底部的压强 p=FS=4N0.01m2=400Pa(4)物体B
10、下落的高度是h物=0.06m 重力对物体B做的功W=GBh物=14N0.06m=0.84J 5(2019安顺)如图所示,水平桌面上放置一圆柱形容器,其内底面积为 200cm2,容器侧面称近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口,均匀物体A是边长为 10cm的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时物体A有15的体积露出水面,细线受到的拉力为 12N,容器中水深为 18cm。已知细线能承受的最大拉力为 15N,打开阀门K,使水缓慢流出,当细线断裂时立即关闭阀门K,关闭阀门K时水流损失不计,细线断裂后物体A下落过程中不翻转,物体A不吸水。(1)从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中,求重
11、力对物体A所做的功。(2)物体A下落到容器底部稳定后,求水对容器底部的压强。(3)阅读后解答:当细线断裂后,物体A所受重力与浮力将不平衡,物体A所受重力与浮力之差称为物体A所受的合外力F(不计水对物体A的阻力),由牛顿第二定律可知:所受的合外力会使物体产生运动的加速度a,并且合外力与加速度之间关系式为:Fma(式中的F单位为 N,a 的单位为 m/s2,m为物体的质量,其单位为 kg)通过阅读以上材料,求物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度a的大小。【答案】(1)2J;(2)1.75103Pa;(3)5m/s2。【解析】(1)正方体的体积:V(0.1m)31103
12、m3,如图丙所示求此时盐水的密度继续向容器中加盐并搅拌某时刻小球静止将密度计放入盐水中测得盐水的密度求小球浸水处于漂浮状态则浮根据水浮可得排排浮自贡如图所示在容器底部固定一轻质弹簧弹簧上端连有一边长为的正方体物容器缓慢加水至物块刚好浸没水中立即停止加水弹簧长了此时弹簧对木块的作用力中考理科答案解析物块体积为则排中考 理科 由于用细绳悬挂放入水中,有15的体积露出水面,则V排(115)V451103m38104m3,正方体受到的浮力:F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg8104m38N,此时正方体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下的重力处于平衡状态,则物体A的重力:GF+F浮12
13、N+8N 20N;物体A原来浸入水的深度:h(115)0.1m0.08m,细线断裂后,物体A下落的高度:h下落0.18m0.08m0.1m,则重力对物体A所做的功:WGh下落20N0.1m2J;(2)细线刚好断裂时,物体受到的浮力:F浮 GF 20N15N5N,此时物体排开水的体积:V排F浮 水g5N 1.0103kg/m310N/kg5104m3,则此时物体浸入水中的深度:hV排SA5104m3(0.1m)20.05m,水下降的深度:h下降hh 0.08m0.05m0.03m,则细线刚好断裂时,露出水面的体积为:V露VV排1103m35104m35104m3,细线断裂后,物体A下落到容器底部
14、稳定后,液面上升的高度:h上升V露 S容5104m3 200104m20.025m,物体A下落到容器底部稳定后水深:h水hh下降+h上升0.18m0.03m+0.025m0.175m,此时水对容器底部的压强:p水gh水1.0103kg/m310N/kg0.175m1.75103Pa;(3)物体全部浸没时受到的浮力:F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1103m310N,物体 A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中受到的合力:F合GF浮20N10N10N,物体 A的质量:mGg20N10N/kg2kg,如图丙所示求此时盐水的密度继续向容器中加盐并搅拌某时刻小球静止将密
15、度计放入盐水中测得盐水的密度求小球浸水处于漂浮状态则浮根据水浮可得排排浮自贡如图所示在容器底部固定一轻质弹簧弹簧上端连有一边长为的正方体物容器缓慢加水至物块刚好浸没水中立即停止加水弹簧长了此时弹簧对木块的作用力中考理科答案解析物块体积为则排中考 理科 由牛顿第二定律可得,该过程中的加速度:aF合 m10N2kg5m/s2。6(2019福建)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图。饮料出口的横截面积 S10.8cm2,饮料流出的速度v50cm/s,杯高H10cm,杯底面积S230cm2,g取 10N/kgo(1)装满饮料时,杯底受
16、到饮料的压力为多大?(2)饮料的密度为多大?(3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯 5s 后关闭开关,杯对杯座的压强为多大?【答案】(1)3.6N;(2)1.2103kg/m3;(3)1.1103Pa。【解析】(1)由图可知空杯对杯座的压力:F00.9N;装满饮料时,杯对杯座的压力:F14.5N;因杯子为平底薄壁直圆筒状,所以杯底受到饮料的压力:FF1F04.5N0.9N3.6N。(2)饮料的质量:mGg Fg 3.6N 10N/kg 0.36kg;杯中饮料的体积:VS2H30cm210cm300cm33104 m3;则饮料的密度:mV 0.36kg 3104 m3 1.210
17、3kg/m3;(3)饮料持续流入空杯 5s,则流入杯中饮料的质量:m1S1vt1.2103kg/m30.8104 m20.5m/s5s 0.24kg;此时饮料对杯底的压力:F2m1g0.24kg10N/kg 2.4N,此时杯对杯座的压强:pF0+F2 S2 0.9N+2.4N 30104 m2 1.1103Pa。7.(2019遂宁)如图甲,将一重为 8N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的45,此时水面到杯底的距离为 20cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙。已知=1.8103g/m
18、3,g=10N/kg。求:(1)在甲图中杯壁上距杯底 8cm处O点受到水的压强。如图丙所示求此时盐水的密度继续向容器中加盐并搅拌某时刻小球静止将密度计放入盐水中测得盐水的密度求小球浸水处于漂浮状态则浮根据水浮可得排排浮自贡如图所示在容器底部固定一轻质弹簧弹簧上端连有一边长为的正方体物容器缓慢加水至物块刚好浸没水中立即停止加水弹簧长了此时弹簧对木块的作用力中考理科答案解析物块体积为则排中考 理科(2)甲图中物体A受到的浮力。(3)物体A的密度。(4)小球B的体积。甲 乙【答案】(1)O点的深度h=20cm 8cm=12cm=0.12m,则pO=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.12
19、m=1200Pa。(2)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=8N;(3)根据F浮=水gV排得:V排=F浮 水g=8N1.0103kg/m310N/kg=810-4m3;已知浸入水中的体积占总体积的45,则物体A的体积VA=54V排=54810-4m3=110-3m3;根据G=mg=Vg可得A的密度:A=GAVAg=8N1.010-3m310N/kg=0.8103kg/m3;(4)图乙中A、B共同悬浮:则F浮A+F浮B=GA+GB 根据F浮=水gV排和G=mg=Vg可得:水g(VA+VB)=GA+BgVB,所以,VB=水gVAGA(B水)g=1.0103kg/m310N/kg110-3m38N(1
20、.8103kg/m31.0103kg/m3)10N/kg=2.510-4m3。【解析】(1)根据图求出O点的深度,利用p=水gh即可求出O点受到水的压强。(2)根据漂浮即可求出物体 A受到的浮力;(3)根据F浮=水gV排得出物体 A静止时浸入水中的体积;已知浸人水中的体积占总体积的45,据此求出物体 A的体积,根据G=mg=Vg算出 A的密度;B A A 20cm 8cm O 如图丙所示求此时盐水的密度继续向容器中加盐并搅拌某时刻小球静止将密度计放入盐水中测得盐水的密度求小球浸水处于漂浮状态则浮根据水浮可得排排浮自贡如图所示在容器底部固定一轻质弹簧弹簧上端连有一边长为的正方体物容器缓慢加水至物
21、块刚好浸没水中立即停止加水弹簧长了此时弹簧对木块的作用力中考理科答案解析物块体积为则排中考 理科(4)根据漂浮浮力等于重力,根据F浮=水gV排得出木块 AB静止时浸入水中的总体积;总体积减去 A的体积,就是 B的体积;本题综合考查了多个公式,关键是知道物体漂浮时浮力等于自身重力以及物体所受力的分析,分析物体所受力这是本题的难点也是重点,还要学会浮力公式及其变形的灵活运用,有一定的拔高难度,属于难题。8(2019上海)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为 0.08 米,容器乙中盛有另一种液体。若水的质量为 2 千克,求
22、容器甲中水的体积V水。求容器甲中水对容器底部的压强p水。现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了 196 帕,求液体乙的密度液。【答案】2103m3;784pa;800kg/m3【解析】已知水的质量,水的密度也是默认已知量水1.0103kg/m3;根据公式Vm 可以求解。已知水的深度h0.08h,根据液体压强计算公式pgh;设容器乙内液体的深度为h1,当水深是h1的时候其压强为P1,p1p+p由此可以得出p1的大小,进而算出h1;题干表明容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:pp乙;又因为p乙乙gh1故可以求出乙。解:容器中甲水的体积为:Vm 2kg 1.010
23、3kg/m3 2103m3;容器甲中水对容器底部的压强:p水gh1.01 03kg/m39.8N/kg0.08m 784pa。当容器甲内加水至于容器乙相平时,设此时水深为 h1,此时水对容器底部的压强:p1p水+p784pa+196pa980pa;由pgh可得此时水的深度:h1p1 水g 980pa 1.0103kg/m39.8N/kg 0.1m;由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:p乙p水784pa;由pgh可得,液体乙的密度:乙p g h1 784pa 1m9.8N/kg 800kg/m3。如图丙所示求此时盐水的密度继续向容器中加盐并搅拌某时刻小球静止将密度计放入盐水中测得盐
24、水的密度求小球浸水处于漂浮状态则浮根据水浮可得排排浮自贡如图所示在容器底部固定一轻质弹簧弹簧上端连有一边长为的正方体物容器缓慢加水至物块刚好浸没水中立即停止加水弹簧长了此时弹簧对木块的作用力中考理科答案解析物块体积为则排中考 理科 9(2019重庆 A)小杨选择了两个高度分别为 10cm和 6cm,底面积SASB13 的实心均匀的圆柱体 A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图 1 所示。他从 A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在 B的中央,则 AB对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图 2 所示,求:(1)圆柱体 A的密度;(2)从 A截取h6cm的圆柱块平放在
25、 B的中央,B对桌面的压强增加量;(3)图 2 中 a 的值。【答案】(1)圆柱体 A的密度是 2103kg/m3;(2)从 A截取h6cm的圆柱块平放在 B的中央,B对桌面的压强增加 400Pa;(3)图 2 中 a 的值是 3cm。【解析】(1)从 A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在 B的中央,则 A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,判断出 AB的图象;读出 A、B开始的压强,根据pgh算出圆柱体 A、B的密度;(2)从 A截取h6cm的圆柱块平放在 B的中央,B对桌面的压强增加量等于压力增加量和受力面积的比值。求出压力增加量是关键。(3)从图象知,截取
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2023 全国 通用 备战 2020 中考 物理 专题 2.7 压强 浮力 综合 算题 解析 17
限制150内