（2020物理中考備考）微專題三 壓強和浮力的綜合計算（中考真題訓練）

1、（2020物理中考備考）微專題三壓強和浮力的綜合計算（中考真題訓練）專題概述強、浮力是每年初中物理中考中考的頻率比較高的內(nèi)容，這類實驗探究題也是中考高頻考題之一，因此在中考備考中，這部分內(nèi)容顯得尤為重要壓強、浮力是力學計算中重要的組成部分，壓強與浮力知識聯(lián)系密切、整合性強，是初中物理中的難點之一，對學生模型的抽象能力及受力分析能力要求較高因此，在備考中，應加強這方面的訓練。方法指導一、計算浮力的方法(1)稱重法：F浮GF示(F示為彈簧測力計示數(shù))(2)壓力差法：F浮F向上F向下(用浮力產(chǎn)生的原因求浮力)(3)阿基米德原理法：F浮G排或F浮液V排g(知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用)(4)平衡

2、法：F浮G物，適用于漂浮或懸浮的自由狀態(tài)的物體二、計算浮力的基本思路(1)仔細審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等(2)確定研究物體，并對物體進行受力分析(重力、浮力、拉力或壓力等)(3)在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，漂浮或懸浮時F浮G物；用線吊在液體中時：F浮GG示；被強制壓(按)入液體中時：F浮GF(F為壓力或拉力)，若有幾個物體連接在一起，可以將它們視為一個整體進行研究(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對較難題適用，對解較容易的浮力題也適用.分類練習1. （201

3、9四川巴中）將一實心圓柱體懸掛于彈簧測力計下，物體下表面剛好與水面接觸，從此處勻速下放物體，直至浸沒(物體未與容器底接觸)的過程中，彈簧測力計示數(shù)F與物體下表面浸人水中深度h的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是( ) A.物體重力為40N B.物體浸沒時受到的浮力為15N C.物體的密度為2.5×103kg/m3 D.物體剛好浸沒時下表面受到的液體壓強為800Pa2、（2019四川瀘州市）慶祝中國人民解放軍海軍成立70周年海上閱兵活動在青島附近海域舉行，圖中093改進型攻擊核潛艇于2019年4月27日公開亮相，進行了戰(zhàn)略巡航。該潛艇最大核動力功率為2.8×104kW，完全下潛

4、到海面下后的排水量為6.8×103t（取海水密度=1×103kg/m3、g=10N/kg）。問：（1）該潛艇懸浮時，其上一面積為0.05m2的整流罩距海面深度為200m，此時整流罩受到海水的壓力為多少？（2）若最大核動力功率轉(zhuǎn)化為水平推力功率的效率為80%，該潛艇在海面下以最大核動力功率水平巡航時，受到的水平推力為1.6×106N，此時潛艇的巡航速度為多少？（3）該潛艇浮出海面處于漂浮時，露出海面的體積為1.5×103m3，此時潛艇的總重量是多少？解：（1）潛艇下潛到200m深處時，h=200m；此時整流罩所受海水的壓強：p=gh=1.0×10

5、3kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa。整流罩的面積：S=0.05m2，P=F/S變形得，整流罩所受壓力為：F=pS=2×106Pa×0.05m2=1×105N。（2）最大核動力功率：P總=2.8×104kW=2.8×107W；根據(jù)=P有用P總可得：有用功率：P有用=P總=80%×2.8×107W=2.24×107W；由P=Fv得潛艇的巡航速度：v=P有用F=2.24×107W1.6×106N=14m/s；（3）完全下潛到海面下后的排水量為6.8

6、15;103t，則V=V排=m排水=6.8×103×103kg1×103kg/m3=6.8×103m3。潛艇浮出海面處于漂浮時，排開水的體積V排=V-V露=6.8×103m3-1.5×103m3=5.3×103m3，根據(jù)漂浮條件和F浮=液gV排可得，此時潛艇的總重量：G=F浮=水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5.3×103m3=5.3×107N。答：（1）整流罩受到海水的壓力為1×105N；（2）潛艇的巡航速度為14m/s；（3）該潛艇浮出海面處于

7、漂浮時，潛艇的總重量是5.3×107N。3、(2019，懷化)某容器放在水平桌面上，盛有足量的水現(xiàn)將體積為1.25×104 m3、質(zhì)量為0.4 kg的實心正方體放入水中，正方體不斷下沉，直到沉底，如圖所示(已知水1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)正方體受到的重力的大??；(2)正方體浸沒在水中受到的浮力的大小F??；(3)容器底部對正方體的支持力的大小和正方體對容器底部的壓強解：(1)正方體的重力Gmg0.4 kg×10 N/kg4 N(2)正方體浸沒在水中，V排V1.25×104 m3，則F浮水gV排1.0×10

8、3 kg/m3×10 N/kg×1.25×104 m31.25 N；(3)正方體沉在底部，由于處于靜止狀態(tài)，則受力平衡，即GNF浮，所以，NGF浮4 N1.25 N2.75 N；由于支持力與壓力是一對相互作用力，則可知正方體對容器底部的壓力FN2.75 N，正方體的邊長L0.05 m，則正方體對容器底部的壓強p1.1×103 Pa.4.(2019，連云港)如圖甲所示，拉力F通過滑輪組，將正方體金屬塊從水中勻速拉出至水面上方一定高度處圖乙是拉力F隨時間t變化的關(guān)系圖像不計動滑輪的重力、摩擦及水和空氣對金屬塊的阻力，g10N/kg，求：(1)金屬塊完全浸沒在

9、水中時受到的浮力大??；(2)金屬塊的密度；(3)如果直接將金屬塊平放在水平地面上，它對地面的壓強大小解：(1)由甲圖可知，n2，不計動滑輪的重力、摩擦及水和空氣對金屬塊的阻力，F(xiàn)G，當金屬塊完全露出液面后，金屬塊不受浮力，此時拉力等于重力，即為圖中的t2t3時刻，從乙圖可知，該金屬塊重力為：G2F2×108 N216 N，當金屬塊未露出液面時，即為圖中的0t1時刻，則2FF浮G，所以金屬塊完全浸沒在水中時受到的浮力：F浮G2F216 N2×68 N80 N；(2)根據(jù)F浮gV排可得，金屬塊排開水的體積：V排8×103m3，金屬塊完全浸沒在水中，則金屬塊的體積VV排

10、8×103m3，則根據(jù)Gmg、可得，金屬塊的密度為：金2.7×103 kg/m3，(3)金屬塊的邊長a0.2 m，則受力面積Sa2(0.2 m)20.04 m2，金屬塊平放在水平地面時對地面的壓強：p5.4×103 Pa.5.(2019，黃石)圓柱形容器內(nèi)有未知液體，一個邊長為10 cm的實心正方體金屬塊，用繩子系住，靜止在容器底部，此時容器底部液體壓強為6 400 Pa，液面距底部高度h為40 cm，如圖所示，用力豎直向上以2 cm/s的速度勻速提起金屬塊？(g取10 N/kg，不計液體阻力)試求：(1)未知液體的密度？(2)金屬塊未露出液面前，金屬塊所受浮力？

11、(3)若金屬塊重66 N，要勻速提升5 s的過程中拉力所做的功？解：(1)由pgh可得，未知液體的密度1.6×103 kg/m3(2)正方體金屬塊邊長V10 cm×10 cm×10 cm1000 cm31×103 m3，金屬塊未露出液面前，V排V1×103 m3，金屬塊所受浮力F浮gV排1.6×103 kg/m3×10 N/kg×1×103 m316 N；(3)勻速提升5 s上升的高度hvt2 cm/s×5 s10 cm0.1 m，因10 cm40 cm，所以可知金屬塊仍然浸沒在液體中，繩子的拉

12、力：FGF浮66 N16 N50 N，拉力所做的功WFh50 N×0.1 m5 J6.(2019，自貢)如圖所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上端連有一邊長為0.1 m的正方體物塊A，當容器中水的深度為30 cm時，物塊A有的體積露出水面，此時彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)(水1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)物塊A受到的浮力；(2)物塊A的密度；(3)往容器內(nèi)緩慢加水至物塊A剛好浸沒水中，立即停止加水，此時彈簧對木塊A的作用力F.解：(1)物塊A體積為V(0.1 m)30.001 m3，則V排VV露V×0.001 m34×104 m

13、3，受到的浮力：F浮水gV排1×103 kg/m3×10 N/kg×4×104 m34 N；(2)彈簧恰好處于自然狀態(tài)時沒有發(fā)生形變F浮G，即水gV排物gV，物水×1×103 kg/m30.4×103 kg/m3(3)物塊A剛好完全浸沒水中，彈簧的彈力：FF浮G水gV物gV1×103 kg/m3×10 N/kg×103 m30.4×103 kg/m3×10 N/kg×103 m36 N7.(2019，玉林節(jié)選)如圖甲所示，圓柱形物體的底面積為0.01 m2，高為0.

14、2 m，彈簧測力計的示數(shù)為20 N如圖乙所示，圓柱形容器上層的橫截面積為0.015 m2，高為0.1 m，下層的底面積為0.02 m2，高為0.2 m，物體未浸入時液體的深度為0.15 m當物體有一半浸入液體時，彈簧測力計的示數(shù)為10 N(g取10 N/kg)求：(1)物體的質(zhì)量；(2)液體的密度；(3)當物體有一半浸入液體中時，液體對容器底部的壓強解：(1)對物體受力分析，由平衡條件得GF，且Gmg，物體的質(zhì)量：m2 kg(2)物體的體積：VSh0.01 m2×0.2 m2.0×103 m3當物體有一半浸入液體中時，V排1×103 m3對物體受力分析，由平衡條件

15、得：F浮F拉G物體受到的浮力：F浮GF拉20 N10 N10 N由阿基米德原理F浮G排，G排mggV排；可得液體的密度：1.0×103 kg/m3(3)液面上升的高度h0.05 m此時液體的深度h1h0h10.15 m0.05 m0.2 m由于h10.2 m與下層容器的高度剛好相等，則液體還未上升到上層容器液體對容器底部的壓強：p1.2×2×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m2×103 Pa8、（2019四川宜賓）如圖甲所示，用鋼絲繩將一個實心圓柱形混凝土構(gòu)件從河里以0.05m/s的速度豎直向上勻速提起，圖乙是鋼絲繩的拉力

16、F隨時間t變化的圖象，整個提起過程用時100s，已知河水密度為1.0×103kg/m3，混凝土的密度為2.8×103kg/m3，鋼鐵的密度為7.9×103kg/m3，g取10N/kg，不計河水的阻力，求：（1）060s內(nèi)混凝土構(gòu)件在河水里上升的高度；（2）開始提起（t0）時混凝土構(gòu)件上表面受到水的壓強（不計大氣壓）；（3）060s內(nèi)鋼絲繩拉力所做的功；（4）通過計算說明，此構(gòu)件的組成是純混凝土，還是混凝土中帶有鋼鐵骨架？解：（1）前60s上升高度hsvt0.05m/s×60s3m；（2）構(gòu)件上表面受到水的壓強pgh1×103kg/m3×10N/kg×3m3×104Pa；（3）拉力F做的功WF1s825N×3m2475J；（4）由圖知t60s前拉力F1825N，因構(gòu)件從河中勻速提起，此時有F浮+F1G，t80s后拉力F21200N，此時有F2G，所以