2019中考物理 压强和浮力的综合计算专题复习训练题.doc
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1、1压强和浮力的综合计算压强和浮力的综合计算 1. 将体积相同材料不同的甲乙丙三个实心小球,分别轻轻放入三个装满水的相同烧杯中,甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球悬浮,如图所示,下列说法正确的是( )DA三个小球的质量大小关系是 m甲m乙m丙B三个小球受到的浮力大小关系是 F甲=F丙F乙C三个烧杯中的水对烧杯底部的压强大小关系是 p甲p乙p丙D三个烧杯底部对桌面的压强大小关系是 p甲p乙=p丙2. 为验证阿基米德原理,小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,按实验操作规范将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触则下列四个选项中
2、,判断正确的是( )DA铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小B铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大C铝块浸没在水中静止时,绳对铝块的拉力等于铝块排开水的重力D铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,若电子秤示数不变,则验证了阿基米德原理3. 不吸水的长方体 A 固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动如图所示现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器的压强 P 与注水体积 V 的变化关系如图乙所示当 P=600Pa 时,容器中水的深度为 6 cm;若 A=0.5g/cm3,当注水体积 v=880cm3时,杆
3、对 A 的作用力大小为 5.2 N24. 如图所示,高为 0.3m 的圆柱形容器内盛有 0.1m 深的水现将一密度为 2103kg/m3,底面积为 S0m2,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,则物块静止在水中时(物块与容器底不密合) ,物块受到的浮力为 1250S0 N,水对容器底的压力为 6250S0 N(水的密度为 1.0103kg/m3,g 取 10N/kg) 5. 一个底面积为 100cm2足够高的柱形容器 M 装有 20cm 深的水,置于水平地面上;一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上,内有适量的水,如图甲所示塑料瓶 ABCD 部分为
4、柱形,柱形部分高度 hAB为16cm用手拿住轻杆,将该瓶从图甲中刚接触水面位置,缓慢竖直下降 6cm,杆对瓶的拉力 F 随下降高度h 之间的关系图如图乙所示然后从该位置继续向下,直到水面与 AD 相平为止则瓶内所装水的重力为 2 N;当水面与 AD 相平时,瓶外的水对容器 M 底部的压强为 2400 Pa6. 取一根内部横截面积为 1 平方厘米的直筒形塑料管,在底部扎上橡皮膜后,称得质量为 2 克向管内倒入 10 克液体,再将它放入水中放手后,观察到橡皮膜恰好变平,如图所示请回答:(1)气管内液体的密度 小于 (选填”大于“”等于“或”小于“)水的密度(2)水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小(
5、3)装有液体的塑料管受到的浮力大小3(1)塑料管的重力和液体的重力之和等于塑料管受到的浮力,则液体的重力小于塑料管受到的浮力,则气管内液体的密度小于水的密度;(2)塑料管受到的压力 F=G=mg=0.01kg10N/kg=0.1N,所以对塑料管底部橡皮膜产生的压强 P=1000Pa;(3)装有液体的塑料管受到的浮力 F浮=G总=(0.01kg+0.002kg)10N/kg=0.12N7. 重为 8N 的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N,已知容器底面积为 100cm2求:(1)物体受到的浮力;(2)物体的密度;(3)物体浸没水中后,容器对水平桌面
6、增大的压强(1)由图知,物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数 F示=6N,物体受到的浮力:F浮=GF示=8N6N=2N;(2)物体的质量:m=0.8kg,由 F浮=水V排g 得排开水的体积:4V排=2104m3,因为物体浸没在水中,所以物体的体积:V=V排=2104m3,物体密度为:=4103kg/m3;(3)物体浸没在水中后(未沉底) ,则容器对水平桌面增大的压力等于物体重力减去弹簧测力计的拉力,即F=GF示=8N6N=2N,容器对水平桌面增大的压强:p=200Pa8. 有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器,下端封闭上端开口,底面积 S=250cm2,高度 h=10cm,如图甲所示;另有一个
7、实心匀质圆柱体物块,密度 =0.8103kg/m3,底面积 S1=150cm2,高度与容器高度相同如图乙所示 (已知水的密度 水=1.0103kg/m3,且 g 取 10N/kg 计算)(1)现将圆柱体物块竖直放置容器内,则物块对容器底部的压强是多大?(2)再向容器内缓缓注入质量为 600g 的水,圆柱体物块不会倾斜,最后均处于静止状态,那么,圆柱体物块受到的浮力是多大?(3)在第(2)问叙述的情景中,水对容器底部的压强是多大?(1)物块的体积:V1=S1h=150cm210cm=1500cm3=1.5103m3,根据 =可得,物块的质量:m=V1=0.8103kg/m31.5103m3=1.
8、2kg,物块对容器底部的压力:F=G=mg=1.2kg10N/kg=12N,物块对容器底部的压强:p=800Pa(2)水的体积:V水=600cm3,则向容器内注入质量为 600g 的水后水的深度:h水=6cm=0.06m,物块排开水的体积:V排=S1h水5=150cm26cm=900cm3=9104m3,圆柱体物块受到的浮力:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg9104m3=9N(3)水对容器底部的压强:p=水gh水=1.0103kg/m310N/kg0.06m=600Pa9. 如图所示,水平桌面上放置底面积为 80cm2,质量为 400g 的圆筒,筒内装有 16cm 深的某液体
9、弹簧测力计悬挂底面积为 40cm2、高为 8cm 的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数 F 与圆柱体浸入液体深度 h 的关系如图所示, (圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出) ,求:(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?(2)筒内液体密度是多少?(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压强是多少?(1)由图象知,当 h=0 时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以 G=10N;当 h8cm 时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时 F示=2N;圆柱体浸没在液体中所受的浮力:F浮=GF示=10N2N=8N;(2)物体排开液体的体积 V排=V物=
10、S物h物=40cm28cm=320cm3=3.2104m3,由 F浮=液gV排得液体的密度:液=2.5103kg/m3;(3)液体的质量 m液=液V液=2.5103kg/m38016106m3=3.2kg,圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压力等于液体、容器、圆柱体总重力减去弹簧测力计的拉力,所以圆筒对地面的压力:F=(m液+m筒)g+GF示=(3.2kg+400103kg)10N/kg+10N2N=44N,圆筒对地面的压强:p=5.5103Pa10. 如图甲所示,不吸水的长方体物块放在底部水平的容器中,物块的质量为 0.2kg,物块的底面积为50cm2,物块与容器底部用一根质量、
11、体积均忽略不计的细绳相连,当往容器中缓慢注水至如图乙所示位置,停止注水,此时,物块上表面距水面 10cm,绳子竖直拉直,物块水平静止,绳子的拉力为 2N已知6水=1.0103kg/m3,g=10N/kg求:(1)物块的重力;(2)物块的密度;(3)注水过程中,绳子刚好竖直拉直时到图乙所示位置时,水对物块下表面压强的变化范围(1)物块的重力:G=mg=0.2kg10N/kg=2N(2)由图乙可知,长方体物块受到重力、绳子的拉力和浮力的作用,根据力的平衡条件可知,长方体物块受到的浮力:F浮=G+F拉=2N+2N=4 由 F浮=水gV排得,物块排开水的体积:V排=4104m3,因物块浸没在水中,所以
12、物体的体积:V=V排=4104m3,物块的密度:=0.5103kg/m3(3)当绳子刚好竖直拉直时(此时绳子上无拉力) ,物块处于漂浮状态,所以,此时物块受到的浮力 F浮=G=2N,根据浮力产生的原因可知,物块下表面受到水的向上压力:F向上=F浮=2N,物块的底面积为S=50cm2=5103m3,则此时水对物块下表面压强:p=400Pa,由 V=Sh 得,长方体物块的高度:h=0.08m,由图乙所示位置可知,物块下表面距水面的深度:h=h+h上=0.08m+0.1m=0.18m,则此时水对物块下表面的压强:p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.18m=1800Pa,综上所述,水对物
13、块下表面压强的变化范围为400Pa1800Pa11. 如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积 S=8103m2,容器高 0.2m,内盛 0.17m 深的水A1和 A2为两个均匀实心立方体物块(不吸水) ,A1的质量为 0.185kg,A2的体积为3.2104m3, (已知 水=1.0103kg/m3,g 取 10N/kg) 7(1)水对容器底部的压力为多少?(2)将 A1释放,沉浸在水中,静止后受到容器底对它的支持力为 0.6N,求 A1的体积(3)只将 A2缓慢浸入在水中,当水对容器底部的压强最大时,A2的密度至少为多少?(1)水对容器底部的压强:p=水gh=1.0103kg/m
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