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2022年中考物理試題分類匯編:壓強(qiáng)、浮力綜合一、選擇題1.(2022湖南邵陽(yáng))圖是055型驅(qū)逐艦,它是我國(guó)未來(lái)海軍的中堅(jiān)力量,是目前全球最大的水面“戰(zhàn)斗機(jī)”。其排水量為12000t,吃水深度為6.6m。關(guān)于該驅(qū)逐艦,下列分析正確的是( ).A.該驅(qū)逐艦在海上航行時(shí)受到的浮力大于重力;.排水量指的是驅(qū)逐艦滿載時(shí)排開(kāi)水的重力;C.因?yàn)榱魉僭酱蟮奈恢昧黧w壓強(qiáng)越小,所以兩艘驅(qū)逐艦可以近距離并排航行;D.驅(qū)逐艦吃水深度越深,艦底受到水壓強(qiáng)越大【答案】D.【解析】A.驅(qū)逐艦在海上航行時(shí),處于漂浮狀態(tài),根據(jù)物體浮沉條件可知,驅(qū)逐艦受到的浮力等于重力,故A錯(cuò)誤:.排水量指的是驅(qū)逐艦滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量,而不是重力,故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)榱魉僭酱蟮奈恢昧黧w壓強(qiáng)越小,所以兩艘驅(qū)逐艦近距離并排航行時(shí),中間部分壓強(qiáng)小,兩側(cè)壓強(qiáng)大,容易把兩艦艇往一塊壓,造成相撞,所以兩艘驅(qū)逐艦不能近距離并排航行,故C錯(cuò)誤;驅(qū)逐艦吃水深度越深,即方越大,根據(jù)后可知,艦底受到水的壓強(qiáng)越大,故D正確。故選D。(2022湖北黃岡、孝感、咸寧)如圖所示,歡歡同學(xué)把一只蘋果丟入水中,發(fā)現(xiàn)蘋果下沉一段距離后,又向上運(yùn)動(dòng),最終漂浮在水面上,下列分析正確的是( )。A.在下沉的過(guò)程中,蘋果受到水的壓強(qiáng)不變;B.在下沉的過(guò)程中,蘋果受到水的浮力減??;C.在水面漂浮時(shí),蘋果受到的浮力大于它受到的重力;D.在整個(gè)過(guò)程中,蘋果受到浮力的方向總是豎直向上【答案】D.【解析】A.在下沉過(guò)程中,蘋果所處液體深度變大,蘋果受到水的壓強(qiáng)變大,故A錯(cuò)誤;B.在下沉的過(guò)程中,蘋果排開(kāi)水的體積不變,液體密度不變,由阿基米德原理可知蘋果受到水的浮力不變,故B錯(cuò)誤;C.在水面漂浮時(shí),蘋果受力平衡,蘋果受到的浮力等于它受到的重力,故C錯(cuò)誤;D.物體不管處于何種浮沉狀態(tài),所受浮力的方向總是豎直向上的,故D正確。故選D。(2022河南)兩同學(xué)分別在底端封閉的兩支相同吸管中裝入不同質(zhì)量的細(xì)沙,制成了A、B兩支密度計(jì),放入同一個(gè)盛有水的燒杯中,靜止后如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( ).abA.密度計(jì)A所受浮力較?。籅.密度計(jì)B所受重力較??;C.兩密度計(jì)底部所受水的壓強(qiáng)相等;D.兩密度計(jì)在水面處的刻度值不同【答案】A.【解析】A.根據(jù)阿基米德原理產(chǎn)浮=0覆A、B均漂浮在水中,故液體密度相同。由圖可知可得用浮〉區(qū)浮故A正確;B.密度計(jì)處于漂浮狀態(tài),浮力和重力的關(guān)系為尸浮=Gh因?yàn)槠涓 礎(chǔ)浮所以G>G故B錯(cuò)誤;C.A、B浸沒(méi)的深度關(guān)系為"〈加根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=Pgh可得外5故C錯(cuò)誤;D.密度計(jì)是用來(lái)測(cè)量液體密度的儀器,密度計(jì)漂浮時(shí),在液面處的刻度就是所測(cè)液體的密度,A、B均為密度計(jì),漂浮在水上,所以兩密度計(jì)在水面處的刻度都是水的密度,故D錯(cuò)誤。故選A。(2022四川達(dá)州)如圖所示,底面積、質(zhì)量均相同的甲、乙、丙三個(gè)容器置于水平桌面上,容器內(nèi)的液面相平,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等?,F(xiàn)將三個(gè)相同小球(球的密度與乙中液體密度相同)分別放入甲、乙、丙容器中,小球不吸液體,液體不溢出。下列判斷正確的是()oA.放入小球前,容器內(nèi)的液體質(zhì)量關(guān)系:勿下>勿乙>勿內(nèi)B.放入小球前,液體對(duì)容器底部的壓力關(guān)系:尸甲"乙=尸丙C.放入小球后,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系:〃水〃乙〈。丙D.放入小球后,小球所受浮力關(guān)系:尸浮甲〈尸浮《尸浮丙【答案】Co【解析】AB.三個(gè)容器底面積、質(zhì)量均相同,置于水平桌面上,對(duì)水平面的壓力與物體的重力大小相等,F(xiàn) G現(xiàn)容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)相等,由p=二可得,容器對(duì)桌面的壓力相等,則容器中液體的重力相等,由肌=一S S可得:個(gè)容器內(nèi)液體的質(zhì)量相等;由圖可得,甲液體的體枳最大,丙液體的體積最小,由P=‘可知,三個(gè)V容器中液體的密度大小關(guān)系為,R。乙<0丙容器內(nèi)的液面相平,則液體的深度力相等,由液體壓強(qiáng)公式9可知,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系為夕'甲內(nèi)三個(gè)容器的底面積相等,由吃£可知,液體對(duì)容器底部的壓力大小關(guān)系為尸中〈尸*尸內(nèi)故AB錯(cuò)誤;CD.三個(gè)小球完全相同,球的密度與乙中液體密度相同,根據(jù)物體浮沉條件可知,小球在甲液體中靜止時(shí)沉底,在乙液體中懸浮,在丙液體中漂浮,根據(jù)浮沉條件可知,小球在三種液體中所受浮力大小關(guān)系為尸浮w〈尸浮乙=尸浮百將三個(gè)小球分別放入液體中,甲容器中小球沉底,所受浮力小于小球的重力,由于力的作用是相互的,液體對(duì)小球向上的浮力等于小球?qū)σ后w向下的壓力,由于甲容器是口大底小的容器,液體向下的壓力有部分壓在側(cè)壁上,使得液體對(duì)容器底的壓力減小,則可得液體對(duì)容器底增加的壓力小于小球的重力;乙容器中小球懸浮,所受浮力等于小球重力,由于力的作用是相互的,液體對(duì)小球向上的浮力等于小球?qū)σ后w向下的壓力,由于乙容器是柱形容器,液體向下的壓力全部壓在容器的底部,則液體對(duì)容器底增加的壓力等于小球的重力:丙容器中小球漂浮,所受浮力等于小球重力,由于力的作用是相互的,液體對(duì)小球向上的浮力等于小球?qū)σ后w向下的壓力,由于內(nèi)容器是口小底大的容器,液體向下的壓力會(huì)使得容器的側(cè)壁增加一部分向下的AF壓力,則液體對(duì)容器底增加的壓力大于小球的重力。三個(gè)容器的底面積相等,由△〃=不一知,液體對(duì)容器底增加的壓強(qiáng)<Ap乙<"丙未放入小球時(shí)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大小關(guān)系為P,H,<P,Z,<P,Ai因此放入小球后,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為未放入時(shí)液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與增加的壓強(qiáng)之和,則放入小球后液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)大小關(guān)系為P i.<P故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。(2022湖南常德)兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體,靜止放置在水平桌面上。將同種材料制作的實(shí)心物體A、B分別放入兩容器中,靜止時(shí)液面等高,如圖,則( )?A的重力小于B的重力;A受的浮力大于B受到的浮力;

C.甲杯中液體的密度小于乙杯中液體的密度:D.甲杯和乙杯的底部受到的壓強(qiáng)相等【答案】Bo【解析】C.同種材料制作的實(shí)心物體A、B密度相同,物體A在甲液體中漂浮,說(shuō)明甲液體的密度大于物體密度,物體B在乙液體中懸浮,說(shuō)明乙液體密度等于物體密度,則甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,故C不符合題意;AB.兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體,放入物體后,靜止時(shí)液面等高,說(shuō)明實(shí)心物體A、B排開(kāi)液體的體積相同,根據(jù)生=夕液8%,排開(kāi)液體體積相同,甲杯中液體的密度大「乙杯中液體的密度,則A受的浮力大于B受到的浮力,因?yàn)閮晌矬w所受浮力都等于面力,則A的面力大于B的而力,故A不符合題意,B符合題意:D.靜止時(shí)液面等高,所以液體深度相同,根據(jù)液體壓強(qiáng)p=/g/l可知,液體深度相同,甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度,則甲杯中液體的對(duì)容器底部的壓強(qiáng)大于乙杯中液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng),故D不符合題意。故選B。(2022山東臨沂)線上教學(xué)期間,居家學(xué)習(xí)的小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究:將水平桌面上的甲、乙兩只相同的塑料杯中分別裝滿水,把兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別放入兩杯中,兩小球靜止時(shí)如圖所示,則( )?A.甲杯中溢出水的體積小 B.乙杯中小球所受浮力大C.甲杯底部受到水的壓強(qiáng)小 D.兩杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)一樣大【答案】Do【解析】AB.依題意得,兩個(gè)小球的質(zhì)量相等,由6=儂得,重力相等。由圖得,甲杯中球處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于重力;乙杯中球處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于重力,因此兩球受到的浮力大小相等;由阿基米德原理得,兩球排開(kāi)水的電力相同,由G=/〃g得,兩球排開(kāi)的水的質(zhì)量相同,山夕=藍(lán)得,兩球排開(kāi)的水的體積相同,故AB不符合題意;C.兩杯水的深度相同,由p=0g/i得,甲乙杯底受到的水的壓強(qiáng)相等,故C不符合題意;D.依題意得,未放入球時(shí),兩杯水的重力相等,球放入后,兩杯水被排出的水的重力相等,所以剩余水的重力相等,兩球的重力相等,所以甲中剩余水與球的總重力等于乙中剩余水與球的總重力,塑料杯放在水平桌面上,對(duì)水平桌面的壓力等于瓶子和瓶?jī)?nèi)物理體的總重力,所以兩杯對(duì)桌面的壓力相等,兩杯與水平桌面的接觸面積相等,由p得,兩杯為桌面的壓強(qiáng)?樣大,故D符合題意。故選I)。(2022山東泰安)兩個(gè)相同的容器放在同一水平桌面上,分別裝有甲、乙兩種密度不同的液體,且夕甲乙;兩個(gè)體積相同的實(shí)心小球。和在甲、乙兩種液體中靜止時(shí)的狀態(tài)如圖所示;兩容器內(nèi)c、d兩

點(diǎn)到容器底部的距離相等。設(shè)小球。和6的密度分別為2,和A,質(zhì)量分別為砥和町,,受到的浮力分別為工和乙,c、d兩處的液體壓強(qiáng)分別為和下列說(shuō)法中( ).①只“>4 ②砥<叫,③工>乙④Pc>Pd液面液面B.只有②③正確D.只有①③④正確A.只有①③正確C.B.只有②③正確D.只有①③④正確【解析】①由圖可知,a在甲中慫濟(jì)〃住乙中漂浮,所以已“=4,4<夕,又夕中>?乙,所以2=#口>2乙>0b故①正確:②由題意可知,,汕兩小球體積相同,由①可知£>4。根據(jù)爐/A=pav所以色>/,故②錯(cuò)誤;③由圖可知,a全部浸沒(méi)液體甲中,。浸沒(méi)液體的一半。根據(jù)阿基米德原理,浸入液體中的物體受到的浮力等于它排開(kāi)水液體所受到的重力,圖中。排開(kāi)液體體積是a排開(kāi)液體體積的半,夕甲>夕乙,根據(jù)/0濃g%t,笈=o”,g?匕,ReP乙gK所以K>居,故③正確;④由圖可知,甲的液面高度高于乙的液面高度,且P甲>「乙,兩容器內(nèi)c、d兩點(diǎn)到容器底部的距離相等。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=0gZ?r=P甲gh單所P乙gh匕"I得Pc>Pd,故④正:確。故ABC不符合題意,I)符合題意。故選D。二、填空題(2022湖南岳陽(yáng))我國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器在馬里亞納海溝方米深處多次成功坐底,標(biāo)志著我國(guó)在載人深潛領(lǐng)域達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。“奮斗者”號(hào)在深水下潛過(guò)程中所受水的壓強(qiáng),浮力。(兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”,整個(gè)過(guò)程潛水器的體積不變)

【答案】①變大;②不變。【解析】[1]奮斗者號(hào)在下潛過(guò)程,深度變深,據(jù)尸知,所受水的壓強(qiáng)變大。[2]下潛過(guò)程,奮斗者號(hào)體積不變,排開(kāi)水的體積不變,據(jù)阿基米德原理知,所受的浮力不變。(2022四川達(dá)州)如圖所示,盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上,重為6N不吸水的正方體,靜止時(shí)有五分之三的體積浸入水中,物體下表面與水面相平,則物體的密度為kg/m3,物體下表面所受水的壓力為N.若物體在壓力的作用下剛好浸沒(méi)水中,不接觸容器底,水不溢出,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓力為N?(g取10N/kg,P*=l.OXlO^kg/m3)【答案】①0.6xl0'kg/m3:②6;③30?!窘馕觥浚?]由圖可知,物體在液體中處于漂浮,則物體所受的浮力為尸w=R6N3假設(shè)物體的體積為V,根據(jù)阿基米德原理可知。水gyV=鳥(niǎo)?=6N解得6N33解得6N33=1x1O;,m3G6N物體的質(zhì)量為m=—= =0.6kgg10N/kg則物體的密度為夕='=06孥=o.6xlO3kg/m3Vlxl03m3[2]根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因埸=%上-%下物體上表面沒(méi)仃受到水的壓力,則物體下表面所受水的壓力為尸=耳廿=/=6N[3]物體在壓力的作用下剛好浸沒(méi)水中靜止時(shí),物體受到向上的浮力耳和向下的五力G及向下的壓力F,則物體此時(shí)受的浮力&=0水g%=1.0x1O'kg/m3x1ON/kgxlxl03m3=1ON力作用是相互的,水給物體的浮力為10N,則物體給水的壓力也為10N,容器中水的重力G水=加水g=2kgx1ON/kg=20N此時(shí)水對(duì)容器底部的壓力為F壓=Fn+G/R=1ON+20N=30N。(2022青海)我國(guó)自主研發(fā)的“深海勇士號(hào)”載人潛水器,其質(zhì)量為2X10'kg。當(dāng)潛水器懸浮在海水中時(shí),受到的浮力是N;當(dāng)它繼續(xù)下潛時(shí)受到的浮力(選填“變大”“不變”或“變小”),壓強(qiáng)(選填“變大”“不變”或“變小”)。(g取1ON/kg)【答案】①2X10';②不變;③變大。【解析】[1]當(dāng)潛水器懸浮在海水中時(shí),受到的浮力「浮=esgu2X10'kgX10N/kg=2Xl()5N[2]當(dāng)它繼續(xù)下潛時(shí),排開(kāi)海水的體積不變,海水的密度不變,由用產(chǎn)。濃g%可知,潛水器受到的浮力不變。[3]當(dāng)它繼續(xù)下潛時(shí),深度變大,海水的密度不變,由尸。的可知,潛水器受到的壓強(qiáng)變大。(2022四川南充)將兩個(gè)相同的小球分別放入裝滿不同液體的甲乙相同燒杯中,穩(wěn)定后如圖所示,甲中小球漂浮,乙中小球沉底,甲燒杯溢出的液體質(zhì)量 (選填"大于"、"小于"或"等于")乙【答案】①大于;②甲?!窘馕觥浚?]甲乙中小球相同重力,甲中小球漂浮,浮力£等于重力,乙中小球沉底,浮力用小于重力,則可>B根據(jù)阿基米德原理,物體所受浮力等于排開(kāi)液體重力,則G南〉G排2“排1>叫”[2]甲中小球漂浮,則Pi>「球乙中小球沉底,則夕2〈「球杯底部受到的液體壓強(qiáng)Pl=p\gh,P2=P2gh,pt>p2杯底部受到的液體壓力F'i=PiS,F'2=p2S,>F2o三、計(jì)算題(2022湖北宜昌)如圖甲所示,我國(guó)自行研制的ZBD-05兩棲步兵戰(zhàn)車,是世界上水上行駛最快的戰(zhàn)車。它具有獨(dú)特的前部防浪板和尾部滑行板,水中航行時(shí),兩者配合可以降低阻力,提高速度,有力增強(qiáng)了我軍搶灘登陸的能力,它的部分參數(shù)如下表。已知0*=1.OX10"kg/m",歹10N/kg。則:戰(zhàn)車質(zhì)量26t水上最大速度25km/h履帶著地總面積4m2發(fā)動(dòng)機(jī)功率llOOkW(1)尾部滑行板設(shè)計(jì)成如圖乙所示的水翼形狀,使其在水中行駛時(shí)獲得向上的抬升力,它依據(jù)的物理學(xué)原理是;(2)戰(zhàn)車在離岸10km的距離以最快速度沖擊,可以多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)岸邊?(3)戰(zhàn)車在搶灘登陸接近水平岸灘時(shí),收起尾部滑行板,履帶已著地,但仍有4m3的車體浸在水中,如圖丙所示,此時(shí)地面對(duì)履帶的壓強(qiáng)是多少?【答案】①流體中流速越大的位置,壓強(qiáng)越?。虎?.4h;③5.5xlO'Pa.【解析】(1)口]尾部滑行板做成上凸下平的形狀,當(dāng)流體經(jīng)過(guò)滑行板時(shí),滑行板上方流速快壓強(qiáng)小,滑行板下方流速慢壓強(qiáng)大,使得滑行板受到一個(gè)向上的壓強(qiáng)差,從而產(chǎn)生向上的升力,則滑行板設(shè)計(jì)所依據(jù)的物理原理是流體中流速越大的位置,壓強(qiáng)越小。c1ak/n[2]戰(zhàn)車的最大速度片25km/h,戰(zhàn)車以最快速度到達(dá)岸邊的時(shí)間r=±=—"二=0.4hv25km/h[3]戰(zhàn)車的重力G=/〃g=26xl()3ZgxlON/依=2.6x1()5n戰(zhàn)車受到的浮力尸浮=6*。水g%=1.OX103kg/m3X10N/kgX4m3=4X10'N履帶對(duì)水平岸灘地面的壓力F=G-F^2.6X10sN-4X10'N=2.2X105N履帶對(duì)地面的壓力和地面對(duì)履帶的壓力是一對(duì)相互作用力,這兩個(gè)力的大小相等,則戰(zhàn)車履帶受到地面的壓強(qiáng)P=£=絲雪凹=5.5x104尸。。S4m2(2022湖北武漢)我國(guó)萬(wàn)米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)位居世界首位。圖甲所示為我國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器的海試現(xiàn)場(chǎng)。(1)潛水器的前邊固定著一個(gè)采樣籃,里面放著海底沉積物采樣器等工具,采樣器是一個(gè)下端開(kāi)口的圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機(jī)械手臂,其中一只機(jī)械手臂的簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所示,它由金屬桿AB、利和可以伸縮的液壓桿組成,C點(diǎn)為機(jī)械手臂和潛水器的連接點(diǎn)。當(dāng)液壓桿伸長(zhǎng)或縮短時(shí),會(huì)帶動(dòng)金屬桿AB繞著。點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),金屬桿5端就會(huì)向上提或向下壓采樣器;①請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出水平金屬桿的6端豎直向下壓采樣器時(shí),采樣器對(duì)金屬桿46的力的示意圖;②若。!、比1和4C的長(zhǎng)分別是18cm、24cm和30cm,的長(zhǎng)是72cm,這只機(jī)械手臂的液壓桿4C對(duì)水平金屬桿力端的拉力是200N,玻璃管水平的圓環(huán)形管口和海底沉積物的接觸面積是2cm2時(shí),則豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少Pa?(不考慮金屬桿46和采樣器它們受到的重力和浮力)(2)總質(zhì)量是36t且處于懸浮狀態(tài)的潛水器在海底完成作業(yè)后,會(huì)拋卸吸附在艙外的壓載鐵再上浮。為了確保艙內(nèi)作業(yè)人員的安全,科學(xué)家們?cè)谠O(shè)計(jì)“奮斗者”號(hào)時(shí),可以讓潛水器在不能拋卸壓載鐵時(shí)進(jìn)行“斷臂求生”,即讓潛水器在深海拋掉兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體后再上浮。若某次深海演練拋掉質(zhì)量是L8t。體積是0.3m:'的兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體,則此時(shí)潛水器受到的浮力是多少N?浮力比重力大多少N?【答案】(1)①如圖,②2X10'Pa;(2)3.57X10^,1.5X10%。【解析】(1)①水平金屬桿的6端豎直向下壓采樣器時(shí),根據(jù)力的作用是相互的,采樣器對(duì)杠桿有一個(gè)豎直向上的力,其大小為凡故如圖所示:(2)②根據(jù)勾股定理可知AC=y)AO2+OC2=^(18cm)2+(24cm)2=>/900cm2=30cm該三角形是直角三角形,IC為斜邊,根據(jù)三角形的面積公式可知,液壓桿/1C對(duì)水平金屬桿1端拉力的力臂AOxQC

AC1力臂AOxQC

AC18cmx24cm30cm=14.4cm金屬桿6端對(duì)采樣器的壓力F1=F=區(qū)空L=200Nxl4.4cm=4QNOB72cmE40N 0圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)P=-j=2x]0Tm2=2*10Pa(3)潛水器處于懸浮狀態(tài),總浮力為耳孚MGEumagMBGxlO'kgxlON/k^BSxK/N潛水器拋掉機(jī)械手瞥等物體后,減小的浮力生學(xué)=0水g△唳=l.Ox103kg/m3x10N/kgx0.3m3=3x10'N減小的重力AG=mg=1.8xlO3kgx10N/kg=1.8x104N潛水器剩下的重力6=6總-△G=3.6x105N-1.8x104n=3.42x1()5n拋抻機(jī)械手臂等物體后潛水器受到的浮力=E浮-M享=3.6xlO5N-3xl03N=3.57x105N拋掉機(jī)械手臂等物體后浮力比用力大?F=F浮-G=3.57x105N-3.42x105N=1.5x104N答;(1)①見(jiàn)解析,②豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)是2xl()5pa;潛水器受到的浮力是3.57x1()5n,浮力比重力大1.5x104N。(2022湖南長(zhǎng)沙)一個(gè)不吸收液體的圓柱體重5N,底面積R=2.5xl(r3m2。如圖所示,將圓柱體浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,已知夕<=l.OxlO'kg/n?,取g=10N/kg。

(1)求圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力片字:(2)將圓柱體豎直放在水平桌面上,求圓柱體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)0;一個(gè)足夠高的柱形容器放在水平桌面上,裝入某種液體后,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為P1。再將圓柱體緩慢地放入容器中,圓柱體始終保持豎直,松開(kāi)后最終液面與圓柱體頂部的距離小2cm,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為由。已知小一四=180Pa,容器底面積S,=10()cm、求容器中液體的質(zhì)量。一■■11112.一■■11112.--【答案】(1)2N;(2)2000Pa;(3)0.54kg或0.72kg.【解析】(1)圓柱體重5N,將圓柱體浸沒(méi)在水中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N,在水中時(shí)受到的浮力為%=G-號(hào)=5N-3N=2N(2)圓柱體重5N,底面積S|=2.5xl(f3m2,豎直放在水平桌面上,對(duì)底部的壓力大小等于重力大小,5N2.5x1(5N2.5x1(J-m2=2000Pa則圓柱體時(shí)水平束面的小強(qiáng)為P=三=D,(3)將圓柱體浸沒(méi)在水中,受到的浮力耳多為2N,則圓柱體體積為2Np水g1xlO3kg/m3xlON/kg=2x10Tm35N圓柱體密度為P2Np水g1xlO3kg/m3xlON/kg=2x10Tm35N圓柱體密度為P- :~~r"gV10N/kgx2xl0^m3=2.5xl03kg/m3V2x10m八八。°圓柱體高度為〃=—= 不~~r=0.08m=8cmS12.5x10m①若圓柱體漂浮在液面上時(shí),液面與圓柱體頂部的距離大2cm,此時(shí)液面上升的高度為A/ _(0.08m-0.02m)x2.5x1(T3m2lxl0-2m2=0.015m已知P2-Pi=180Pa,則根據(jù)Ap=。液gM可知,液體密度為Np

g△力180Pa

10N/kgx0.015m=1.2x103kg/m3<2.5x1031sg/液體密度小于物體密度,故圓柱體不可能漂浮,只能沉底。②若圓柱體沉底,但只有部分浸沒(méi),液面與圓柱體頂部的距離加2cm,此時(shí)液面上升的高度為=0.015mA,匕#(0.08m-0.02m)x2.5x10-3m=0.015m例S2 lxio-2m2已知p2-PI=180Pa,則根據(jù)Ap=P液gM可知,液體密度為

180PagA〃]lON/kgx0.015m=180PagA〃]lON/kgx0.015m=1.2x103kg/m3<2.5x103kg/m3與題意相符,且此時(shí)裝有液體的體積為唳=1X10-2m2X(0.08m-0.02m)-(0.08m-0.02m)x2.5x10-3m2=4.5x10^m3則容器中液體的質(zhì)量為/=夕液%=1.2X1kg/n?X4.5X1m3=0.54kg③若圓柱體沉底,口全部浸沒(méi),液面與圓柱體頂部的距離洪2cm,此時(shí)液面上升的高度為一S2lxlO-2m2已知P2一Pi=180Pa,則根據(jù)=夕液可知,液體壓強(qiáng)為180Pa且她180Pa且她1ON/kgx0.02m=0.9x103kg/m3<2.5x103kg/m與題意相符,且此時(shí)裝有液體的體積為V(e=lxl0-2m2x(0.08m+0.02m)-2xl0-4m3=8xl0^m3則容器中液體的質(zhì)量為%2=夕液x8xl04m3=0.72kg。答:(1)求惻柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為2N:(2)招偵I柱體哆也放在水平桌面上,求圓柱體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)"為2000Pa;(3)容器中液體的質(zhì)量為0.54kg或0.72kg。(2022湖南郴州)如圖所示,用細(xì)線將一質(zhì)量可忽略不計(jì)的杠桿懸掛起來(lái),把質(zhì)量為0.3kg的物體A用細(xì)線懸掛在杠桿的,處;質(zhì)量為0.5kg的物體B(B不溶于水)用細(xì)線懸掛在杠桿的〃處。當(dāng)物體B浸沒(méi)于水中靜止時(shí),杠桿恰好在水平位置平衡。此時(shí)G〃到。點(diǎn)的距離分別為20cm、30cmo(g取10N/kg)求:(1)物體A的重力;(2)細(xì)線對(duì)物體B(1)物體A的重力;(2)細(xì)線對(duì)物體B的拉力;(3)物體B的體積?!敬鸢浮?1)3N;(2)2N;(3)3X10m,.【解析】(1)物體A的重力Ga =O.3kgxlON/kg=3N(2)根據(jù)題意可知好20cm=0.2m,Z?=30cni=0.3m由杠桿平衡條件FA=F由杠桿平衡條件FA=F2k可得F位=GaL0c3Nx0.2m2nLod0.3m(3)物體B的重力為Gb=wBg=0.5kgxION/kg=5N對(duì)物體B進(jìn)行受力分析得,物體B受到的浮力為K卒力=- =5N—2N=3N

則物體B排汗水的體積為%=焉=Qi。3kg*]on/kg=3X1°"m1因?yàn)槲矬wB浸沒(méi),所以物體B的體積為%=匕侔=3xl0~*m\答:(1)物體A的重力3N;(2)細(xì)線對(duì)物體B的拉力2N;(3)物體B的體積3X10(2022四川達(dá)州)某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)水塔水位監(jiān)測(cè)裝置,圖甲是該裝置的部分簡(jiǎn)化模型,輕質(zhì)硬桿46能繞。點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),40:03=2:3,物體N是一個(gè)不吸水的柱體,打開(kāi)閥門,假定水的流量相同,物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)p與水流時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,G時(shí)刻裝置自動(dòng)報(bào)警,曲時(shí)刻塔內(nèi)水流完,杠桿始終在水平位置平衡。已知正方體M的密度為6X10:'kg/m3,棱長(zhǎng)為0.1m,懸掛物體M、N的輕質(zhì)細(xì)繩不可伸長(zhǎng),g取10N/kg,P*=1.0X103kg/ni3?單位時(shí)間內(nèi)水通過(guò)閥門處管道橫截面的體積為水的流量,求:(1)物體M的重力大小:(2)乙時(shí)刻杠桿力端所受拉力大小;(3)物體N的密度。(3)物體N的密度?!敬鸢浮?1)60N;(2)30N;(3)1.5X10;ikg/m3.【解析】(1)由題意可知,物體M密度為"M=6X10%g/m:‘,物體M的體積為K=(0.lm)3=lX10V故由p=f可得,物體M的質(zhì)M為所。J《=6XlO'kg/m’X1X10'm'=6kg故由伍儂可得,物體M的重力大小為G=外爐6kgX10N/kg=60NF(2)由圖乙可知,力時(shí)刻物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)為片4000Pa,故山p=—可得,物體M對(duì)壓力傳S感器的壓力為廠產(chǎn)pSX4000PaX(0.Im)Mon因物體M對(duì)壓力傳感器的壓力/朱與壓力傳感器對(duì)物體M的支持力尸戈是一對(duì)相互作用力,大小相等,故可知壓力傳感器對(duì)物體M的支持力為尸土=Ek=40N對(duì)物體M受力分析可知,物體M受到向下的重力G,向上的壓力傳感器的支持力尸土和繩子的拉力”,物體M處于受力平衡狀態(tài),由力的平衡可得解得6端繩子的拉力為標(biāo)G-尸產(chǎn)60N-40N=20N杠桿在水平位置平衡時(shí),由杠桿的平衡條件可得FM0歸FMOBFxor□ ?解得。時(shí)刻杠桿A端所受拉力大小為Fa=B=-f;=-x20N=30NOA 2 2(3)由圖乙可知,隨著時(shí)間的增加,水塔內(nèi)的水逐漸減少,。時(shí)刻開(kāi)始,物體N開(kāi)始露出水面,此時(shí)杠桿力端所受拉力逐漸增大,由杠桿的平衡條件可知,此時(shí)杠桿夕端所受拉力也逐漸增大,則物體M對(duì)壓力傳

感器的壓力逐漸減小,故物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)也逐漸減小,友時(shí)刻,物體N恰好完全露出水面,此時(shí)水面位于物體N的下邊緣,杠桿/端所受拉力最大,則此時(shí)杠桿6端所受拉力也最大,物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)最小,為0,友時(shí)刻,塔內(nèi)水流完,此時(shí)物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)仍為0,物體N完全露出水面時(shí),此時(shí)杠桿力端所受拉力尸a等于物體N的重力G,因此時(shí)物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)為零,故可得此時(shí)杠桿B端所受拉力尸h等于物體M的重力0,由杠桿的平衡條件可得GX阱&X必解得物體N的重力為Gn= =-Gm=-x60N=9ONOA2 2由(2)中可得,。時(shí)刻杠桿/端所受拉力大小為人二30N,由稱重法可得,此時(shí)物體N所受浮力為“浮二6-辰90N-30N=60N因此時(shí)物體N完全浸沒(méi)在水中,故由8產(chǎn)。液g/可得,物體N的體積為\/=\/=耳孚= 6°' = 1O-3m3N~排一/J水g-IxlO'kg/maxlON/kg->?7故山0=得,物體N的密度為90NVN90NVNg510N/kgx6xl0-3m3=1.5xl03kg/m\答:(1)物體M的重力大小為60N;(2)。時(shí)刻杠桿4端所受拉力大小為30N:(3)物體N的密度為1.5X103kg/m3o(2022四川德陽(yáng))如圖甲所示,有一正方體物塊A,其密度小于水的密度,把它掛在一輕質(zhì)彈簧下,物塊靜止時(shí),彈簧長(zhǎng)度的變化量A/=3cm:物塊A的正下方水平桌面上有一個(gè)圓柱形容器,其底面積驊200CU1Z,如圖乙,現(xiàn)在往容器中緩慢注人水,使水面剛好淹沒(méi)物塊A,彈簧長(zhǎng)度隨之發(fā)生變化,變化量AA=2cm,這時(shí)容器中的水面距容器底高度是40cm;保持其它條件都不變的情況下,將物塊A換成同樣大小的正方體物塊B掛在彈簧下,其密度大于水的密度,彈簧長(zhǎng)度再次變化,變化量A%=6cm。丙圖是輕質(zhì)彈簧受到的彈力尸與彈簧的長(zhǎng)度變化量A/關(guān)系。(本題物塊A、B對(duì)水都沒(méi)有吸附性,始終保持上下表面與水平面平行;輕質(zhì)彈簧一直完好無(wú)損,受力時(shí)只在豎直方向變化;水的密度OLLOXlOlg/mD求:(1)物塊A的質(zhì)量;(2)物塊B的密度;(3)容器中水質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)?!敬鸢浮?1)0.6kg!(2)2.2X103kg/m:i:(3)7kg,1800Pa.【解析】(1)體物塊A掛彈簧下,物塊靜止時(shí),彈簧長(zhǎng)度的變化量A/=3cm,即彈簧伸長(zhǎng)了3cm,由圖丙可知,此時(shí)彈簧的拉力廠撿=6N。當(dāng)物塊A靜止時(shí),根據(jù)二力平衡可知,物塊A的重力為Gk=F^i=6NGa6N八a則物塊A在質(zhì)量為mA=——=sz,,=0.6kggION/kg(2)由于物塊A的密度小于水,沒(méi)有彈簧時(shí),應(yīng)該漂浮在水面上,而根據(jù)題意可知,物塊A剛好淹沒(méi)水面以下,說(shuō)明彈簧對(duì)物塊A有向下的壓力,彈簧縮短『2cm,由丙圖可知,物塊A受到彈簧向下的壓力為4N,此時(shí)A受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和彈簧豎直向下的壓力,根據(jù)力平衡知識(shí)可知,物塊A受到的浮力為R?產(chǎn)的尸厭=6N+4N=10N根據(jù)阿基米德原理可知,物塊A的體積為10Np水10Np水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg=1x10Tm3由于正方體物塊B與物塊A大小相同,所以物塊B的體積為K=K=lX10m3將物塊A換成正方體物塊B掛在彈簧下,由于B密度大于水的密度,所以物塊B浸沒(méi)在水中,受到的浮力與A浸沒(méi)時(shí)受到的浮力相等,大小為尸浮產(chǎn)&a=10N將物塊A換成物塊B,彈簧長(zhǎng)度再次變化,此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)為6cm,由內(nèi)圖可知,彈簧時(shí)物體向匕的拉力尸拉z=12N,根據(jù)力的平衡知識(shí)可知,物塊B的重力為6=月浮+尸/z=10N+12N=22NGB22N物塊B的質(zhì)量為恤=丁=而&=Z2kg所以物塊B的密度為夕b=合=茴懸產(chǎn)=2.2xl(fkg(3)由乙圖可知,容器中水的體積為=5/z-V^=200xl0",m2x0.4m-lxl0_3m3=7xl0-3m3容器中水的質(zhì)量為m水=1.0xl03kg/m3x7xl0-3m,=7kg由于B是立方體,體積為%=1X10所以B的邊長(zhǎng)為lB= =—xl(T3m3=0.1m=10cm圖乙時(shí),彈簧縮短2cm,換物塊B后,彈簧伸長(zhǎng)6cm,所以在此過(guò)程中彈簧變化的長(zhǎng)度為/之cm用cm=8cm物塊B在水下的深度為/F7+7B=8cm+10cm=18cm=0.18m所以物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)為p=p,^h=l.OxICPkg/m3xlON/kgxO.18m=l800Pa,答:(1)物塊A的質(zhì)量為0.6kg:(2)物塊B的密度為2.2X10:'kg/m';(3)容器中水的質(zhì)量為7kg,物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)為1800Pao(2022四川成都B)如圖所示,放置在水平桌面上的甲、乙兩個(gè)相同薄壁圓柱形容器,高度為打,底面積為S=100cm2,甲容器內(nèi)裝有水,圓柱形實(shí)心物體浸沒(méi)在水底。物體高度為友=8cm,底面積為£=30蠲2,密度為。2;乙容器內(nèi)裝有質(zhì)量為加,密度為。的某種液體。忽略物體吸附液體等次要因素,己知=1.0X103kg/m3?g=10N/kgo(1)求物體浸沒(méi)水底時(shí)所受的浮力大?。?2)將物體從甲容器底部豎直緩慢提升,直到物體上表面高出水面5cm時(shí)停止,求這個(gè)過(guò)程中,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化量;(3)將物體從甲容器取出后,再緩慢放入乙容器內(nèi),為保證液體不會(huì)溢出,求乙容器內(nèi)液體質(zhì)量0的取值范圍(用02、03、h\、灰、S、S表示)?!敬鸢浮?1)2.4N;(2)150Pa;(3)當(dāng)心之自時(shí),加《自(§禽一邑為);當(dāng)P2<03時(shí),根4夕3$禽一夕2s2也?【解析】(1)由耳辛=「液匕時(shí)知道,物體浸沒(méi)水底時(shí)所受的浮力大小尸浮=P木P木gSh=\.0X103kg/m3X10N/kgX30X10WX8X101=2.4N(2)由體積關(guān)系得,水面下降的距離為八〃="^=a。。'x51cm=i.5cmS[100cm2由上。水的知道,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化量為Z=2水gM=l.OxlO3kg/m3x1ON/kgx1.5x102m=150Pa(3)若人2小,液體最多時(shí),物體浸沒(méi),此時(shí)液體體積為匕=5也-S?也此時(shí)液體質(zhì)量為乃=23K=自(5禽一§24)若02<。3,液體最多時(shí),物體漂浮,此時(shí)尸浮'=。物=P2gs2h2液體體積為匕=S]%—匕"=S]]一夕22403所以,液體質(zhì)量為尾=PN;=夕3s禽-P2s2kl綜合上述分析可得,液體質(zhì)量0的取值范圍為,當(dāng)22必時(shí)WWP3(S禽一SzH)當(dāng)0<夕3時(shí)機(jī)-自5匕-22s24答:(1)物體浸沒(méi)水底時(shí)所受的浮力大小是2.4N;(2)這個(gè)過(guò)程中,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化量是150Pa;(3)乙容器內(nèi)液體質(zhì)量0的取值范圍是當(dāng)夕2 時(shí),禽一》也):當(dāng)夕2<。3時(shí),m<自5也一夕2s24。(2022四川樂(lè)山)一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm,重為8N的正方體木塊輕放入水中,處于漂浮狀態(tài)時(shí)有,露出水面5(如圖甲),已知OQlXlO'kg/n?求:(1)木塊所受的浮力;(2)木塊底部受到的液體壓強(qiáng);(3)若在木塊上放一祛碼使得木塊剛好完全浸沒(méi)水中(如圖乙),則祛碼的重為多少牛?乙乙【答案】(1)8N;(2)800Pa;(3)2N.【解析】(1)重為8N的正方體木塊輕放入水中,處于漂浮狀態(tài),處于平衡態(tài),那么重力和浮力是平衡力,那么木塊所受的浮力£?=G=8N⑵木塊底部受到的液體壓力為0表面=/+F1.=8N+0N=8NF木塊底部受到的液體壓強(qiáng)P=《=F木塊底部受到的液體壓強(qiáng)P=《=8N(10xl0-2m)2=800Pa(3)當(dāng)木塊全部浸沒(méi)時(shí),木塊的浮力為F'浮=Qg%=1X103kg/m3X1ON/kgx(10xl02m)3=10NF'將祛碼和木塊當(dāng)成一個(gè)整體,這個(gè)整體受到了向下的總重力和向上的浮力,故祛碼的重為G磋碼=6總-G木=/浮-6木=10N-8N=2N答:(1)木塊所受的浮力為8N;(2)木塊底部受到的液體壓強(qiáng)為800Pa:(3)祛碼的重為2N。(2022河北)質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體放在水平地面上,密度為1.5Xl(Ag/m3,邊長(zhǎng)如圖甲所示。另有一高為0.35m、底面積為2X10一片的薄壁圓筒形容器放在水平地面上,容器內(nèi)盛有0.3m深的某種液體,如圖乙所示。將長(zhǎng)方體由平放變?yōu)樨Q放,長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)變化量與液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)恰好相等。(g取10N/kg)(1)求長(zhǎng)方體的質(zhì)量;(1)求長(zhǎng)方體的質(zhì)量;(2)(3)求液體的密度;(2)(3)求液體的密度;在圖甲中作出長(zhǎng)方體所受重力的示意圖點(diǎn)為長(zhǎng)方體的重心):(4)甲乙(4)甲乙在豎放的長(zhǎng)方體上水平截取一部分,并將截取部分放入容器中,能使液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大且截取部分的質(zhì)量最小,求截取部分所受的浮力。【答案】(1)4.5kg;(2)見(jiàn)解析:(3)1.0X103kg/m3;(4)10N.【解析】(1)長(zhǎng)方體的密度為1.5X10"kg/m',由甲圖可知,長(zhǎng)方體的體積為片0.ImXO.ImXO.3m=3X10根據(jù)p=£可得,長(zhǎng)方體的質(zhì)量為止0片1.5X10'kg/m'X3X10m-4.5kg(2)長(zhǎng)方體受到的重力為R叱4.5kgX10N/kg=45N重力的方向是豎直向下的,作用點(diǎn)為。點(diǎn),故過(guò)。點(diǎn)豎直畫(huà)線段,在線段的末端標(biāo)箭頭,并標(biāo)出重力的大小為45N,作圖如下:+G=45N(3)長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓力等于長(zhǎng)方體的重力,將長(zhǎng)方體由平放變?yōu)樨Q放,長(zhǎng)方體對(duì)水平地面的壓. GG45N 45NannnD強(qiáng)變化量為3=P.g-p¥=--——=—————— ci=3000Pa5豎S平O.lmxO.lm0.3mx0.1m由題意可知,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為p=&=3000Pa液體的密度為P液='=mJ胖=1.0xl03kg/m3gh10N/kgx0.3m(4)當(dāng)容器中液體裝滿且不溢出時(shí),液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)最大且截取的部分質(zhì)量最小,如果液體溢出,液體對(duì)容器的壓強(qiáng)最大,但不滿足截取的部分質(zhì)量最小。所以當(dāng)液體裝滿容器時(shí),增加的體積等于截取的長(zhǎng)方體的體積,所以有VtrS(A?-A)=2X102m2X(0.35nrO.3m)=1X103m3由于長(zhǎng)方體的密度大于液體密度,所以截取的放入水中后沉底,所以截取的部分排開(kāi)液體的體積為九"=K?=1X1OV所以截取的部分所受的浮力為/浮=OX10:ikg/m:,X10N/kgX1X10W=10No答:(1)長(zhǎng)方體的質(zhì)量為4.5kg;(2)見(jiàn)解析;(3)液體的密度為L(zhǎng)OXlOlg/m,;(4)在截取部分所受的浮力為10N.(2022四川眉山)如圖所示,水平桌面上有一個(gè)底面積為S.OXIO%、重力為15N的圓柱形容器,內(nèi)裝有深度為0.1m、重力為5N的水,如圖甲所標(biāo)?,F(xiàn)將一個(gè)體積為1.20X重力為1.8N不吸水的固體緩慢放入水中,水未溢出,靜止時(shí)如圖乙所示。不計(jì)容器壁的厚度,P*=1.0X10;,kg/m3o求:(1)固體放入水中前,水對(duì)容器底的壓強(qiáng);(2)固體放入水中靜止后,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng);(3)固體放入水中靜止后,容器底對(duì)它的支持力?!敬鸢浮?1)10!Pa;(2)4.36x10:,Pa;(3)0.6N?【解析】(1)固體放入水中前,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)

?=Pg/Fl.0義lO'kg/Wx10N/kgX0.InplO'Pa(2)如圖乙所示,固體放入水中后,水未溢出,故容器對(duì)桌面的壓力尸鬼=61次+G*+Gw=5N+15N+L8N=21.8N固體放入水中靜止后,容器對(duì)桌面壓強(qiáng)P桌固體放入水中靜止后,容器對(duì)桌面壓強(qiáng)P桌=T=21.8N5.0x10-3m?=4.36xlO3P?(3)固體放入水中后,固體排開(kāi)水的體積和固體體積相等,固體受到的浮力F^i=PgV^i=\.OX10'kg/m'XlON/kgX1.20X10m-1.2N固體靜止時(shí)受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力、支持力作用,由力的平衡條件可得,固體受到的支持力尸 6淳=1.8N-1.2N=0.6N答:(1)固體放入水中前,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是lO'Pa;(2)固體放入水中靜止后,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是4.36X10'Pa;(3)固體放入水中靜止后,容器底對(duì)它的支持力是0.6N。(2022貴州黔東南)如圖所示,是某工作隊(duì)用滑輪組從水中打撈正方體物體M的情景。物體M的棱長(zhǎng)為1m,密度為2.8X103kg/m3,用7500N的拉力廠將物體M以0.5m/s的速度勻速提升2m。忽略繩重、繩與滑輪的摩擦和滑輪與軸的摩擦。(P*=1.0X103kg/m3?g取10N/kg)求:(1)物體M上升后,還未露出水面時(shí)受到的浮力:(2)物體M上表面在水面下0.2m時(shí),它的下表面受到水的壓力;(3)物體M上升后,在未露出水面前,此滑輪組的機(jī)械效率。-??:M【答案】(D1X1O4N;(2)1.2x104N;(3)80%.【解析】(1)物體還未露出水面時(shí),排開(kāi)液體體積匕F=/=lmxlmxlm=lm3還未露出水面時(shí)受到的浮力月學(xué)=2液8唳=1xlO'kg/n?x10N/kgxlm3=lxlO4N(2)物體M上衣面在水面下0.2m時(shí),它的下表面處水的深度〃=lm+0.2m=1.2m它的下表面受到水的壓強(qiáng)p=夕水且力=1x1O'kg/n?x1ON/kgx1.2m=1.2xlO4Pa它的卜,表面受到水的壓力=pS=1.2xlO4Pax(lmxlm)=1.2xlO4N(3)物體M的重力G=mg= =2.8x103kg/m3x1ON/kgxIm3=2.8x104N2.8x1Q4N-1x104N

3x75OON=80%。2.8x1Q4N-1x104N

3x75OON=80%。此滑輪組的機(jī)械效率77=」=1 山_ 總答:(1)還未露出水面時(shí)受到的浮力為1x104N;(2)它的下表面受到水的壓力為1.2xl(y*N;(3)此

滑輪組的機(jī)械效率為80%o(2022福建)如圖是一款能自動(dòng)浮沉的潛水玩具,正方體潛水器內(nèi)裝有智能電磁鐵,將它放入裝有水的圓柱形薄壁容器中,容器放置在水平鐵板上,不計(jì)容器的重力。潛水器啟動(dòng)后通過(guò)傳感器測(cè)出其底部與鐵板間的距離/,自動(dòng)調(diào)節(jié)電磁鐵電流大小,改變潛水器與鐵板間的吸引力尸的大小。閉合開(kāi)關(guān)前,潛水器處于漂浮狀態(tài)。閉合開(kāi)關(guān),潛水器啟動(dòng)后先勻速下沉,完全浸入水中后,變?yōu)榧铀傧鲁林敝寥萜鞯撞浚鲁寥^(guò)程/隨/變化的關(guān)系保持不變,水深變化的影響忽略不計(jì)。已知潛水器的邊長(zhǎng)為10cm,重為5N,容器的底面積為1000cm2,水深為25cm。求:(1)潛水器漂浮時(shí)受到的浮力;(2)下沉全過(guò)程潛水器重力所做的功;(3)潛水器沉底靜止后容器對(duì)鐵板的壓強(qiáng)。潛水器【解析】(1)潛水器處「漂浮狀態(tài)時(shí),潛水器受到的浮力%=6潛=5N(2)潛水器的底面積S|=10cmxl0cm=lOOcm:=O.Olm?由居*=P液%pg=。水能夠得出,漂浮時(shí)浸入水中的深度=0.05m5N

「水Eg1.0xl03kg/m?xO.Olm2=0.05m潛水器下降的距離為=h-h]=0.25m-0.05m-0.2m潛水器的重力所做的功卬=G潛"=5NxO.2m=1J(3)潛水器勻速下沉?xí)r,/隨/的變化關(guān)系式為尸=%一G渺=夕水gE(〃一/)一G潛=1.0x103kg/n?x1ON/kgx().()1m?x(0.25m—-5N解得尸=(20—100/)N依題意,潛水器浸沒(méi)后加速卜沉,E隨/的變化關(guān)系不變即產(chǎn)=(20_100/)N潛水器沉底靜止時(shí),/=0,受到的吸力b=20N,潛水器漂浮時(shí),潛水器受到的底力等于?它排開(kāi)水的重力,因此潛水器和水的總重G總等于容器中只裝25cm深的水重G水,容器的底面積S2=1000cm2=0.1m2潛水器和水的總重G/,=G水=mg=Q水gV=夕水gS,〃=l.Ox103kg/m3xION/kgxO.lm2x0.25m=25ON潛水器沉底靜止時(shí),容器對(duì)鐵板的壓力耳卡=F+G&=20N+250N=270NF / 270N 卜由「=二得,容器對(duì)鐵板的壓強(qiáng)p=7>=k~T=2700Pa。S S2 0.1m答:(1)潛水器漂浮時(shí)受到的浮力為5N;(2)下沉全過(guò)程潛水器重力所做的功1J;(3)潛水器沉底靜止后容器對(duì)鐵板的壓強(qiáng)為2700Pa?(2022四川自貢)小明做了一個(gè)探究雞蛋懸浮的實(shí)驗(yàn),他在水平桌面上放置一個(gè)底面積為1.25xl(T2m2的厚度可忽略的圓柱形容器,向容器中注入0.2m深的水,再拿一個(gè)雞蛋,用天平稱得其質(zhì)量為5.5xl0-2kg,將它輕輕放入水中,發(fā)現(xiàn)雞蛋沉至容器底部,此時(shí)測(cè)得水面升高了4mm(水未溢出)。然后,向容器中緩慢加食鹽并輕輕攪動(dòng),直到雞蛋恰好懸浮為止,(0水ulxlO^kg/n?,g=10N/kg)求:(1)未放入雞蛋前,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)和壓力大?。?2)當(dāng)雞蛋懸浮時(shí),雞蛋所受的浮力大?。?3)當(dāng)雞蛋懸浮時(shí),鹽水的密度是多少?【答案】(1)2000Pa,25N;(2)0.55N;(3)1.lX103kg/m3.【解析】(1)未放入雞蛋前,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)〃="水g/z=1.0X1kg/n?Xl()N/kgx0.2m=2000Pa水對(duì)容器底部的壓力盾尸2000PaX1.25X10V=25N(2)雞蛋的重力km宏5.5X102kgX10N/kg=0.55N雞皮懸浮時(shí),受到的浮力等于自身的重力,所以尸片作0.55N(3)雞蛋放入鹽水中,沉底時(shí),水面升高了4mm,雞蛋排開(kāi)水的體積,即雞蛋的體積-3%=1.25X10WXO.004m=5X10m'那么雞蛋懸浮時(shí),排開(kāi)鹽水的體枳等于雞蛋的體積。據(jù)阿基米德原理得,鹽水的密度工= -Li.ixlO'kg/n?g/110N/kgx5xl0-5m3答:(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為2000Pa,壓力為25N;(2)當(dāng)雞蛋懸浮時(shí),雞蛋所受的浮力的大小為0.55N;(3)當(dāng)雞蛋懸浮時(shí),鹽水的密度是1.IXIO'kg/m:'。(2022四川遂寧)底面積為150cm二重3N、盛水4cm深且足夠高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,如圖所示,將底面積為50cm;質(zhì)量為450g、密度為0.9g/cm*的不吸水圓柱體用輕質(zhì)細(xì)線掛在測(cè)力計(jì)下,由圖示位置緩慢向下浸入水中,直至測(cè)力計(jì)示數(shù)為。后,只取走測(cè)力計(jì),再打開(kāi)閥門K向外放水。求:(1)圓柱體的體積:(2)圓柱體下降過(guò)程中,當(dāng)其浸入水中的深度為2cm時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù);(3)當(dāng)放水至容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為800Pa時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。

【答案】(1)500cm3;(2)3.5N;(3)450Pa。HI【解析】(1)由題意可知,圓柱體的質(zhì)量為獷450g,密度為。=0.9g/cm,,故由0=一可得,圓柱體的體積為V=—=45°g=500cm3p0.9g/cm3(2)圓柱體下降過(guò)程中,當(dāng)其浸入水中的深度為2cm時(shí),則其排開(kāi)水的體積為Kih:=5hA>=50cm2X2cm=100cm-1X10'm'故由尸浮=0渣可得,此時(shí)圓柱體所受浮力為―浮=。木推=1X10'kg/m'X10N/kgX1X10m-IN圓柱體的重力為R圖=0.45kgX10N/kg=4.5N故由稱重法可得,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為廣G~F浮=45N-1N=3.5N(3)』容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為"「8001”時(shí),由「=£可得,容器對(duì)桌面的壓力為SFn=p?S?=800PaX1.5X10h'lZN由受力分析可知,容器對(duì)桌面的壓力廠慶等于容器、圓柱體與水的重力之和G&,即Fk=GarG^+G^G1k=12N解得此時(shí)容器內(nèi)的水的重力為GqGs-G容-6M2N-3N-4.5N=4.5N45N由小0g可得,此時(shí)水的質(zhì)量為6水=-=~T,,=0.45kg=450ggION/kg由p可得,水的體積為匕k=詈=常備"=450cnr'設(shè)此時(shí)圓柱體卜設(shè)此時(shí)圓柱體卜端與容器底端接觸,圓柱體浸入水中的深度為方木,可得解得〃水=450cm解得〃水=450cm3S容-S柱150cm2-50cm2=4.5cm=0.045m此時(shí)圓柱體排開(kāi)水的體積為Vj?=St"木=500112X4.5cm=225cmJ2.25X10由阿基米德原理可知,此時(shí)圓柱體所受浮力F浮=。*g/)|=1X10;,kg/m3X10N/kgX2.25X10m3=2.25N

可知此時(shí)圓柱體所受浮力小于其重力,則圓柱體在水中處于下沉狀態(tài),故假設(shè)成立,則此時(shí)容器中的水面深度為A'*=A*=0.045m故由Pg/i可得,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為p片P?gh'木=1X10'kg/m'X10N/kgX0.045m=450Pa.答:(1)圓柱體的體積為500cm\(2)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.5N;(3)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為450Pa。(2022四川南充)一個(gè)底面積S=0.01m2的不吸水的圓柱體用細(xì)線拴在容器底部,長(zhǎng)方體容器內(nèi)部底面積為W=o.101、水面與圓柱體上表面恰好相平,如圖甲所示,現(xiàn)將水緩慢放出,圓柱體底部受到的液體壓強(qiáng)。隨著容器中水的深度力變化的圖像如圖乙所示,水的密度o木nLOXIO'kg/m:',支10N/kg。(1)由圖像分析,水的深度為力卜MA中哪一個(gè)時(shí),繩子的拉力恰好變?yōu)??(2)求圓柱體的重力C和密度。物;(3)若不將水放出,只剪斷細(xì)線,圓柱體靜止后,與剪斷細(xì)線前相比,液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)減少了多少?甲 乙【答案】(1)一時(shí);(2)9N,0.6X103kg/m3;(3)60Pa.【解析】(1)分析得知,圓柱體剛剛漂浮時(shí)浸入的深度為力,從勿到A,圓柱體一直漂浮,當(dāng)容器中水的深度為加時(shí)繩子的拉力恰好變?yōu)?,(2)當(dāng)容器中水的深度在加、“之間時(shí),圓柱體漂浮,重力等于浮力為G=£=p5=0(fflRn?=9N2G9N圓柱體的質(zhì)量為機(jī)=—=Z=-=0-9kgg10N/kg當(dāng)容器中水的深度為加時(shí),物體浸入液體中體積等于物體體積,此時(shí)浮力F2=p2St=?5IIffia&15N2圓柱體的體積為 F圓柱體的體積為 F 15Nl(i

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