2023年中考物理专题复习:浮力计算题
1.如图所示是小明从5m水深的井里提水的装置,桶的容积为3×10-3m3,每个滑轮重5N,在匀速提起桶的过程中,桶露出水面前的拉力为7.5N,完全露出水面后,拉力变为25N(绳子与滑轮间的摩擦及绳重不计,g=10N/kg)。求:
(1)水井底受到水的压强;
(2)桶的质量;
(3)桶的材料密度。
2.小才同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大桶足够深,小筒的高度为H=0.3m,底面积为S=0.02m2,小筒和秤盘总重量为30N,小筒壁的厚度可忽略不计;ρ=1.0×103kg/m3;求:
(1)如图甲所示,当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为多大;
(2)该浮力秤的零刻度线应标在小筒上何处,即A点距小筒底部的距离;
(3)如图乙,在秤盘上放物体后,就可以称量物体所受重力,则该“水秤”模型最大能称量的物体重力为多少N?
3.如图(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出),求:
(1)图(b)中水对容器底的压强,容器底增加的压力。
(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力。(不计容器重,ρ铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)铝球受到的浮力。
4.如图甲所示,将一金属块挂在弹簧测力计的下方,弹簧测力计的示数为F1=2.7N。如图乙所示,当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F2=1.7N。如图丙所示,当金属块浸没在某液体中时,金属块所受浮力为F浮2=0.8N。试完成下列问题:
(1)图乙中金属块受到的浮力F浮1为多少N?
(2)金属块的体积V金为多大?
(3)图丙中液体的密度ρ为多大?
5.如图所示,边长是10cm的正方体木块A和金属球B用细线连接后刚好悬浮在水中,如图甲所示;把细线剪断待A和B静止后,木块A漂浮在水面上,露出水面的高度是4cm,已知木块A和金属球B的体积相等。求:(g取10N/kg)
(1)木块A漂浮时水对木块A底部的压强;
(2)木块A的密度;
(3)乙图中金属球对容器底部的压力。
6.如图所示,有一质量为40g的木块放入水中,静止后漂浮,(取)。求:
(1)木块受到的浮力为多少?
(2)木块排开水的体积是多少?
7.如图甲所示的柱形容器,放置一实心不吸水圆柱体A,底部用一长度为10cm细线将A与容器底部相连,向容器内慢慢加水,直至容器中水的深度为30cm,且倒入水的体积与水面上升高度关系如图乙所示。已知A的高度小于30cm;求:
(1)所加水的总质量;
(2)水对容器底部的压力;
(3)将水加到40cm深,剪断细线,将圆柱体A取出,继续加水至40cm深,与圆柱体A取出前相比容器对水平桌面的压强变化了200Pa。计算A的密度。
8.如图甲所示,底面积为500cm2四方体石料,在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力,(已知:g=10N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)求:
(1)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?
(2)石料的体积是多少?
(3)石料的密度是多少?
(4)石料浸入水中一半时,水对石料底的压强是多少?
9.小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为10 N、底面积为200 cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上,A是边长为10 cm密度均匀的正方体浮箱模型,通过一根长为5 cm的细线连接着底面积为25 cm2的柱形物体B,先将A、B两物体叠放在容器中央,物体B未与容器底紧密接触,然后缓慢向容器中注水,注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12 cm时,绳子处于自由状态,如图甲所示,此时物体B对容器底的压力为1.7 N;继续向容器中注水,整个注水过程中正方体A所受浮力F与水的深度h的关系图像如图乙所示,水未溢出。(细线不可伸长,且质量、体积不计)求:
(1)图甲所示水对容器底的压强;
(2)物体B的密度;
(3)当注水深度为16 cm时,容器对水平桌面的压力。
10.在一次抗洪救灾行动中,一名质量为60kg的武警战士登上一艘自重为540kg的冲峰舟进行抢险救灾,冲峰舟以36km/h的速度匀速直线行驶1min,若行驶过程中所受阻力为总重的0.5倍,求:
(1)冲峰舟受到的浮力;
(2)冲峰舟行驶1min所做的功。
(3)若冲峰舟满载时排开水的体积为1.5m3,求最多还能装载多少千克的人和物资。(ρ水=1.0×103kg/m3 ,g取10N/kg)
11.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有煤油的容器上方离油面某一高度处匀速下降,使其逐渐浸入煤油中某一深度,如图所示是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。(已知,g取)求:
(1)圆柱体的重力;
(2)圆柱体浸没时受的浮力;
(3)圆柱体的密度。
12.小明利用量筒、水,测量一个开口小玻璃瓶的密度,实验过程如图所示;
(1)在量筒内倒入适量水,如图甲所示;
(2)让小瓶口朝上漂浮在量筒内的水面上,如图乙所示:
(3)让小瓶口朝上沉没在水中,如图丙所示。求:小玻璃瓶的密度有多大?(ρ水=1×103kg/m3)
13.小明想用量筒和水粗略地测量出橡皮泥的密度。
先在量筒内装50mL水,再将橡皮泥捏成小碗形状后,放在水面上后漂浮静止,量筒的水面上升至80mL,又将橡皮泥捏成的小碗倒放在水中,沉入水中后,水面到达75mL。求:
(1)橡皮泥的重力;
(2)橡皮泥捏成的小碗沉入水中时受到的浮力;
(3)橡皮泥的密度。
14.如图所示,正方体A的边长为10cm,在它的上面放一个重为2N的物体B,此时正方体A恰好没入水中,已知,。求:
(1)正方体A底部受到水的压强;
(2)正方体A受到的浮力的大小;
(3)正方体A的密度。
15.如图所示,放在水平面上的薄壁圆柱形容器,底面积为50cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为7.8N的金属块,现将金属块一半浸入水中,容器内水面由20cm上升到21cm。求:
(1)金属块未放入水中时(如图所示),水对容器底的压力;
(2)金属块的密度;
(3)金属块浸没水中(未接触容器底)静止时,弹簧测力计的示数。
16.4月23日,是中国海军建军60周年纪念日,举行海上阅兵仪式,展示了中国海军的军威。如图所示是海上阅兵的部分场景,其中参加演习的某艘军舰排水量为3000吨。请你回答以下问题(海水的密度视为水的密度):
(1)当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少N?
(2)卸下一批装备后,这艘军舰排开水的体积减少了50m3,那么卸下的这批装备的质量是多少kg?
17.为了缓解城市交通拥堵,某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车,该车外表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,标准乘载100kg,请解答标准乘载时的下列问题,(g取10N/kg,水的密度为)
(1)求“都市蚂蚁”车的重力?
(2)此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请计算它浮在水面上时排开水的体积;
(3)若给此车增加潜水模式,靠吸水和排水实现下潜和上浮,此车要实现下潜至少要吸入多少体积的水?
18.水平桌面上放置一底面积为,重为5N容器,容器内装有28N的水,水面到容器底的距离为20cm(如图甲所示)、现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上,将物体A缓慢浸入水中,当A完全浸没时,弹簧测力计示数为4N(如图乙所示)(容器的厚度忽略不计,筒内水没有溢出,物体A未接触容器底)。求:
(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体A的密度;
(4)物体A浸没时,容器对桌面的压强。
试卷第6页,共7页
试卷第7页,共7页
参考答案:
1.(1)5×104Pa;(2)1.5kg;(3)3×103kg/m3
2.(1)30N;(2)0.15m;(3)30N
3.(1)2250Pa;13.5N;(2)2675Pa;53.5N;(3)5N
4.(1)1N;(2);(3)
5.(1)6×102Pa;(2)0.6×103kg/m3;(3)4N
6.(1);(2)
7.(1)5.5kg;(2)75N;(3)1.25×103kg/m3或0.8×103kg/m3
8.(1)500N;(2)5×10-2m3;(3)2.8×103 kg/m3;(4)5×103 Pa
9.(1)1200Pa;(2)2.7×103kg/m3;(3)42.7N
10.(1)6000N;(2)1.8×106J;(3)900kg
11.(1)12N;(2)8N;(3)
12.3×103kg/m3
13.(1)0.3N;(2)0.25N;(3)1.2×103kg/m3
14.(1)1000Pa;(2)10N;(3)
15.(1)10N;(2)7.8×103kg/m3;(3)6.8N
16.(1)3×107 N;(2)5×104 kg
17.(1);(2)0.4m3;(3)0.35m3
18.(1)2000Pa;(2)5N;(3);(4)3800Pa
答案第1页,共2页
