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2021年中考物理考點(diǎn)精練第十二部分浮力(二)浮力的計(jì)算1.(2020·武漢)一個(gè)質(zhì)量分布均勻的正方體物塊,邊長(zhǎng)是10cm,密度是0.8×103kg/m3,漂浮在液面上露出液面的體積占物塊體積的。用手緩慢下壓物塊,如圖所示,當(dāng)物塊上表面與液面剛好相平時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是()A.液體的密度是1.2×103kg/m3B.手對(duì)物塊上表面的壓力大小是2NC.液體對(duì)物塊下表面的壓力大小是12ND.物塊下表面受到液體的壓強(qiáng)是1.2×103Pa2.(2020·荊門)如圖所示,置于水平地面上的容器中盛有密度為0.8×103kg/m3的液體,質(zhì)量為0.3kg、邊長(zhǎng)為5cm的正方體用細(xì)繩懸掛在容器上方的位置A,已知正方體底部距液面的高度為0.4m,剪斷細(xì)繩后該正方體沿豎直方向下落,最終停在容器底部B點(diǎn),此時(shí)液體的深度為0.8m。根據(jù)以上信息,下列說法正確的是()A.正方體靜止在位置A時(shí)拉力的大小為0.3NB.正方體在液體中受到的浮力為3NC.正方體從開始下落至其底部剛與液面接觸的過程中重力做功為2.4J;D.正方體靜止在容器底部B時(shí),水對(duì)正方體底面的壓力為16N3.(2020·天津)水平桌面上有一底面積為S1的圓柱形薄壁容器,容器內(nèi)裝有質(zhì)量為m的水?現(xiàn)將一個(gè)底面積為S2的圓柱形木塊(不吸水)緩慢放入水中,松開手后,木塊直立在水中且與容器底接觸(部分露出水面),如圖所示?若此時(shí)木塊對(duì)容器底的壓力剛好為零,則()A.放入木塊前水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為B.放入木塊后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為C.木塊所受的重力為D.木塊所受的重力為4.(2020·南通)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明制作了一只長(zhǎng)12cm?寬5cm的小紙船,如圖甲,圖乙是按圖甲所示箭頭方向觀察到的船的主視圖,現(xiàn)讓紙船漂浮在水面上,向船內(nèi)輕輕放入目前我們常用的一元硬幣,估測(cè)紙船最多能承載的硬幣數(shù)目最接近于()A.15枚 B.35枚 C.55枚 D.75枚5.(2019泰安,10)在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,測(cè)力計(jì)的示數(shù)是7.5N。把零件浸入密度為0.8×103kg/m3的液體中,當(dāng)零件eq\f(1,4)的體積露出液面時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6N,則金屬塊的體積是(g取10N/kg)A.2×10-4m3 B.2.5×10-4m3 C.6×10-4m3 D.7.5×10-4m36.S,彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)長(zhǎng)方體金屬塊,從水面開始緩慢浸入水中,在金屬塊未觸底且水未溢出的過程FhA.金屬塊逐漸浸入水的過程,受到的浮力一直在減小B.金屬塊的高度為h1C.D.金屬塊浸沒后與入水前相比,水平桌面受到的壓強(qiáng)增加7.(2019威海,11)一個(gè)質(zhì)量為80g的圓柱形瓶身的空玻璃瓶,內(nèi)裝10cm高的水密封后放在水平地面上,如圖甲所示,再將玻璃瓶分別倒置在盛有水和某種未知液體的容器中,靜止后,瓶?jī)?nèi)、外液面的高度差如圖乙和圖丙所示(ρ水=1×103kg/m3,g=10Nkg,瓶壁厚度忽略不計(jì))。下列說法正確的是()A.玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液體中受到的浮力 B.玻璃瓶底的面積為50cm2 C.未知液體的密度為0.75g/cm3 D.玻璃瓶在水中受到的浮力為4.8N8.(2019無(wú)錫,12)我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的固體浮力材料已成功用于萬(wàn)米深海探測(cè),為深潛器提供浮力,技術(shù)水平居于世界前列,固體浮力材料的核心是“微球”(直徑很小的空心玻璃球)。若用質(zhì)量為60g,密度為2.4g/cm3的玻璃制成“微球”后和粘合劑黏合制成一塊固體浮力材料,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的放大示意圖如圖所示。粘劑的密度為1.2g/cm3,粘合劑體積占固體浮力材料總體積的20%,制成后的固體浮力材料密度為0.48g/cm3.下列說法錯(cuò)誤的是()A.“微球”能承受很大的壓強(qiáng) B.這塊固體浮力材料能漂浮在水面上 C.這塊固體浮力材料中粘合劑的質(zhì)量為24g D.這塊固體浮力材料中空心部分的體積為175cm39.(2019?眉山)1.有甲、乙兩個(gè)溢水杯,甲溢水杯盛滿灑精,乙溢水懷盛滿某種液體,將一個(gè)不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中,小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質(zhì)量是80g;將小球從甲溢水杯中取出擦干,輕輕放入乙溢水杯中,溢出液體的質(zhì)量是80g,小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1:4。已知ρ酒精=0.8×l03kg/m3,下列讜法中正確的是()A.小球靜止于甲溢水杯的底部 B.小球的體積是80cm3C.液體的密度是1.0×lO3kg/m3 D.小球的密度是0.9×l03kg/m310.(2019?自貢)如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體豎直懸浮在某液體中,上表面受到液體的壓力F1為5N,下表面受到液體的壓力F2為13N。下列說法錯(cuò)誤的是(C)
A.正方體受到的浮力為8N
B.液體的密度為0.8×103kg/m3
C.正方體上表面到液面的距離h=5cm
D.液體對(duì)物體下表面的壓強(qiáng)為0.8×103Pa11.(2019?新疆建設(shè)兵團(tuán))如圖所示,盛有水的圓柱形小容器漂浮在盛有水的圓柱形大容器中,大容器的底面積是小容器的4倍(大、小容器壁的厚度均不計(jì))?,F(xiàn)將體積相等的小球A、B投入小容器中,投入后,兩容器內(nèi)的水對(duì)各自容器底部壓強(qiáng)的増加量相等。小球A的密度的最大值為A.4×103kg/m3 B.5×103kg/m3 C.6×103kg/m3 D.7×103kg/m3 12.(2020·天水)如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個(gè)重為8N、棱長(zhǎng)為10cm的正方體物塊M,M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示(g=10N/kg),則:當(dāng)t=140s時(shí),物塊M在水中處于(選填“沉底”“懸浮”或“漂浮”)狀態(tài);當(dāng)t=140s時(shí),水對(duì)容器底部的壓力大小是;圖乙中a的值是;40~140s時(shí)段,浮力對(duì)物體做功是。13.(2020·蘇州)如圖所示,重為12N、邊長(zhǎng)0.1m的正方體物塊靜置于粗糙的水平桌面上,物塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)為Pa.向右推動(dòng)物塊,在運(yùn)動(dòng)過程中,它受到(向左/向右)的摩擦力。物塊掉入水槽中(水足夠深),其靜止后所受浮力為N.(g取10N/kg)14.(2020·淮安)將一盛滿水的燒杯置于水平桌面上,緩慢放入一質(zhì)量為200g的木塊,木塊最終在杯中處于漂浮狀態(tài),此時(shí)木塊所受浮力大小是______N,從杯中排出水的體積是______cm3,上述過程中水對(duì)杯底的壓強(qiáng)______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)15.(2019懷化,21)一個(gè)重為0.5N的木塊放入裝有水的燒杯中,木塊處于漂浮狀態(tài),則木塊受到的浮力是 N;若再沿?zé)谕鶡芯徛氐谷霛恹}水,則木塊受到的浮力將 (選填“變大”、“不變”或“變小”)16(2019?綿陽(yáng))我國(guó)自行設(shè)計(jì)和自主研制的蛟龍?zhí)栞d人潛水器,曾創(chuàng)造了下潛7062米的世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度記錄,其體積約為50m3。蛟龍?zhí)柲炒卧谔窖竽澈S蛳聺摰缴媳砻婢嗪C?000m時(shí),進(jìn)行預(yù)定的懸停作業(yè)此時(shí)上表面受海水壓強(qiáng)________Pa,蛟龍?zhí)柺艿胶K母×κ莀______N。g取10N/kg,ρ海水=1.03×10⒊kg/m3。17.(2019臨沂)2019年4月23日,我國(guó)在青島附近??沼蚺e行海軍建軍70周年海上閱兵。護(hù)衛(wèi)艦群首先接受檢閱的是質(zhì)量為4.0x103t的“臨沂”艦。如圖所示,該艦靜止在海面上時(shí)所受浮力為________N;水面下5m處的艦體受到海水的壓強(qiáng)為_______Pa;它以40km/h的速度向前勻速航行時(shí)受到的阻力為1.0x106N,則航行2km的過程中動(dòng)力做功_____J。(P海水=1.03x103kg/m3,g=10N/kg)18.(2019?廣東)置于水平桌面上的容器底部放有一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm,密度為0.9×103kg/m3的正方體物塊,如圖1所示,此時(shí)物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng)為Pa,當(dāng)逐漸向容器內(nèi)倒入某種液體(物塊與容器底未緊密接觸,液體未溢出),記錄物塊所受浮力F浮與容器內(nèi)液體的深度h關(guān)系如圖2所示,則液體密度為kg/m3;當(dāng)h=10cm時(shí),物塊處于(選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”)狀態(tài)。(g=10N/kg)19.(2019無(wú)錫,22)小紅利用杠桿制成一種多功能桿秤,使用前,杠桿左端低,右端高,她將平衡螺母向調(diào)節(jié),直至杠桿處于水平平衡,她取來質(zhì)量均為100g的實(shí)心純金屬塊a和b、合金塊c(由a、b的材料組成)。她將a掛在A處,且浸沒于水中,在B處掛上100g鉤碼,杠桿恰好處于水平平衡,如圖所示,測(cè)得OA=50cm,OB=40cm,則a的密度為g/cm3.接下來,她分別將b、c掛于A處并浸沒于水中,當(dāng)將鉤碼分別移至C、D處時(shí),杠桿均水平平衡,測(cè)得OC=30cm,OD=34cm,則合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為。(ρ水=1.0×103kg/m3)20.(2019湘西州,17)一個(gè)體積為1×10-3m3的鐵球全部浸沒在水中,它受到水對(duì)它的浮力為N(水的密度為1×103kg/m3,g=10N/kg)。21.(2020·衡陽(yáng))如圖所示,將底面積為0.02m2的長(zhǎng)方體實(shí)心鋁塊放在刻度面板已改裝好的臺(tái)秤上穩(wěn)定時(shí),臺(tái)秤示數(shù)為27N,已知鋁的密度為2.7×103kg/m3.求:(1)鋁塊對(duì)水平臺(tái)秤的壓強(qiáng)。(2)如果再把鋁塊完全浸沒在水中靜止時(shí),受到的浮力。22.(2020·婁底)如圖所示,在水平地面上有一個(gè)裝有水的圓柱型容器(水的深度不變),一物體浸沒在容器底部(非密合),現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)將物體緩慢拉出。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,物體下表面距容器底的距離為h,F(xiàn)與h的關(guān)系如圖所示,求;(g取10N/kg。ρ水=1.0×l03kg/m)(1)物體浸沒在水中所受的浮力;(2)物體的密度;(3)物體上表面剛出水面時(shí),水對(duì)下表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)。23.(2020·眉山)如圖所示,底面積為100cm2的長(zhǎng)方形容器里盛滿水,將一個(gè)底部粗糙的金屬瓢放在容器中的水面上,水溢出一部分。將金屬瓢取出,水面下降了5cm,再將金屬瓢沉入水中,靜止在容器底部,液面又上升了2cm。(已知水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)金屬瓢的密度是多少kg/m3;(2)金屬瓢漂浮在水面和沉入水底,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了多少;(3)金屬瓢靜止在容器底部時(shí),容器對(duì)金屬瓢的支持力是多少。24.(2020·湘潭)某型號(hào)聲吶,質(zhì)量為6.6kg。其內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的空腔,聲吶每個(gè)空腔的側(cè)上方都用輕薄易腐蝕材料制成的密封蓋密封,密封蓋質(zhì)量和體積均不計(jì),當(dāng)密封蓋浸泡在海水中,將逐漸被海水腐蝕,海水進(jìn)入空腔導(dǎo)致聲吶逐漸下沉。某次公海軍事演習(xí),反潛飛機(jī)向海中投入該聲吶,聲吶在海中靜止后露出整個(gè)體積的.此時(shí)上下空腔均沒有海水進(jìn)入,如圖甲所示;24小時(shí)后,聲吶沒入海中處于懸浮狀態(tài),聲吶下空腔充滿海水而上空腔沒有海水進(jìn)入,如圖乙所示;再經(jīng)過24小時(shí)后,聲時(shí)沉入海底,上下空腔均充滿海水,如圖丙所示。(已知ρ海水=1.1×103kg/m3),(1)圖甲中,聲吶所受浮力為N;(2)聲吶整個(gè)體積為m3;(3)當(dāng)聲吶底部位于海面下100m深度時(shí)(未沉入海底),所受海水的壓強(qiáng)為Pa;(4)每個(gè)空腔的體積為多少m3?25.(2020·云南)如圖甲所示,水平桌面上有個(gè)質(zhì)量為2.5kg,底面邊長(zhǎng)為0.5m的正方體水槽,水槽內(nèi)有一實(shí)心球。逐漸往水槽內(nèi)加水,球受到的浮力F與水深h的關(guān)系如圖乙所示,水深h=7cm時(shí),球剛好有一半體積浸入水中。不考慮水槽厚度,水的密度為1.0×103kg/m3,求∶(1)實(shí)心球的體積和水深7cm時(shí)水槽底部受到的壓強(qiáng);(2)實(shí)心球的密度;(3)實(shí)心球剛好離開水槽底部時(shí)水槽對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)。26.(2020·長(zhǎng)沙)有兩個(gè)不吸水的圓柱體A和圓柱體B、A的頂部系有一根輕質(zhì)細(xì)線,已知A的質(zhì)量為1.32kg,密度為1.1×103kg/m3,高為12cm,B的底面積為60cm2,(g取10N/kg)(1)求A的重力;(2)將B豎直放在水平桌面上,再將A豎直放在B的正上方,求A對(duì)B的壓強(qiáng);(3)將A豎直放入薄壁柱形容器中,向容器中緩慢加入液體直至加滿,液體體積與深度的關(guān)系如圖所示。用細(xì)線將A豎直向上提升2cm時(shí),細(xì)線的拉力為3.6N,求液體的密度。(圓柱體A始終處于豎直狀態(tài))27.(2020·聊城)潛水艇為增強(qiáng)國(guó)防力量,維護(hù)祖國(guó)安定發(fā)揮了重要作用。潛水艇截面如圖所示,通過向水艙中充水或從水艙向外排水來改變潛水艇的自重,從面使其下沉或上浮。我國(guó)某型號(hào)潛水艇的總體積為2×103m3,水艙未充海水時(shí)潛水艇總重為1.26×107N,最大下潛深度可達(dá)400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求:(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng);(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力;(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí),水艙中充入海水的質(zhì)量。28.(2019懷化,34)某容器放在水平桌面上.盛有足量的水,現(xiàn)將體積為1.25×10-4m3,質(zhì)量為0.4kg的實(shí)心正方體放入水中.正方體不斷下沉.直到沉底,如圖所示。知ρ水=1.0x103kg/m3,g=10N/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;(3)容器底部對(duì)正方體的支持力的大小和正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。29.(2019濟(jì)寧,)小明用同一物體進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,保持物體處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。請(qǐng)根據(jù)圖中信息,求:(g取10N/kg)(1)物體的質(zhì)量;(2)物體在水中受到的浮力;(3)某液體的密度30.(2019煙臺(tái),26)學(xué)習(xí)了密度和浮力的相關(guān)知識(shí)后,某學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、合金塊、細(xì)線、已知密度的多種液體、筆、紙等,設(shè)計(jì)改裝成一支密度計(jì)。他們的做法是:在彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一個(gè)大小適度的合金塊,分別將合金塊完全浸沒在水和煤油中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤上標(biāo)上密度值。再將合金塊分別完全浸沒在不同的校驗(yàn)液體中,重復(fù)上述操作,反復(fù)校對(duì)檢驗(yàn)。這樣就制成一支測(cè)定液體密度的“密度計(jì)”。(g=10N/kg )(1)求合金塊的密度。(2)利用學(xué)過的公式原理,從理論上分析推導(dǎo)說明,待測(cè)液體的密度和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)的關(guān)系式。指出改裝的密度計(jì)刻度是否均勻?改裝后密度計(jì)的分度值是多少?決定密度計(jì)量程大小的關(guān)鍵因素是什么?(3)計(jì)算說明密度為的刻度應(yīng)該標(biāo)在彈簧測(cè)力計(jì)的哪個(gè)位置?31.(2019聊城,)如圖所示,一容器放在水平桌上容器內(nèi)裝有0.2m深的水,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng);(2)如果將體積為200cm3,密度為0.8×103kg/m3的木塊放入水中,待木塊靜止后,浸在水中的體積有多大?(3)取出木塊,再將體積為100cm3,重1.8N的一塊固體放入水中,當(dāng)固體浸沒在水中靜止時(shí),容器底部對(duì)它的支持力有多大?32.(2019威海,28)如圖所示,某考古隊(duì)用滑輪組將重4.8×103N,體積為100dm3的文物打撈出水,定滑輪重100N.滑輪組上共有三根繩子a,b和c,其中a是懸掛定滑輪,b繞在定滑輪和動(dòng)滑輪上,c懸掛文物,整個(gè)打撈過程始終緩慢勻速提升文物,文物完全浸沒在水中時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計(jì))。請(qǐng)解答下列問題:(1)文物浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多大?(2)動(dòng)滑輪的重力是多大?(3)在整個(gè)打撈過程中,a、b、c三根繩中哪根繩承受的拉力最大?該繩至少要承受多大的拉力?33.(2019濰坊,24)中國(guó)研制的“鯤龍”AG600是目前世界上最大的水陸兩棲飛機(jī),可用于森林滅火、水上救援等,其有關(guān)參數(shù)如表所示。在某次測(cè)試中,飛機(jī)在水面以12m/s的速度沿直線勻速行駛,水平動(dòng)力的功率為2.4×106W.水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)飛機(jī)以最大巡航速度飛行4000km所用的時(shí)間;
(2)飛機(jī)在水面勻速行駛時(shí),水平動(dòng)力的大??;
(3)飛機(jī)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)靜止在水面上,達(dá)最大起飛質(zhì)量時(shí)排開水的體積。34.(2019北京,35)將物塊豎直掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,在空氣中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=2.6N.將物塊的一部分浸在水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2=1.8N,如圖所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)物塊受到的浮力;(2)物塊浸在水中的體積。35.(2019綏化,33)如圖,均勻圓柱體A的底面積為6×10﹣3m2,圓柱形薄壁容器B的質(zhì)量為0.3kg、底面積為3×10﹣3m2、內(nèi)壁高為0.7m。把A、B置于水平地面上。已知A的密度為1.5×103kg/m3,B中盛有1.5kg的水。(1)若A的體積為4×10﹣3m3,求A對(duì)水平地面的壓力;(2)求容器B對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(3)現(xiàn)將另一物體甲分別放在A的上面和浸沒在B容器的水中(水未溢出),A對(duì)地面壓強(qiáng)的變化量與B中水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量相等。求:①物體甲的密度②物體甲在B容器中受到的最大浮力。36.(2019黃石,21)圓柱形容器內(nèi)有未知液體,一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的實(shí)心正方體金屬塊,用繩子系住,靜止在容器底部,此時(shí)容器底部液體壓強(qiáng)為6400Pa,液面距底部高度h為40cm,如圖所示,用力豎直向上以2cm/s的速度勻速提起金屬塊。(g取10N/kg不計(jì)液體阻力)(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。(3)若金屬塊重66N,在勻速提升5s過程中拉力所做的功。37.(2019孝感,17)水平桌面上有一容器,底面積為100cm2,容器底有一個(gè)質(zhì)量為132g、體積120cm3的小球,如圖甲所示(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(1)向容器中注入質(zhì)量為1.6kg的水時(shí),水深13cm,如圖乙所示,求水對(duì)容器底的壓強(qiáng);(2)再向容器中慢慢加入適量鹽并攪拌,直到小球懸浮為止,如圖丙所示,求此時(shí)鹽水的密度ρ1;(3)繼續(xù)向容器中加鹽并攪拌,某時(shí)刻小球靜止,將密度計(jì)放入鹽水中,測(cè)得鹽水的密度ρ2=1.2×103kg/m3,求小球浸入鹽水的體積。38.(2019畢節(jié),24)如圖是某科技小組設(shè)計(jì)的在岸邊打撈水中金屬塊的裝置示意圖,每個(gè)滑輪重為100N,均勻?qū)嵭慕饘賶K的密度為8×103kg/m3,金屬塊的質(zhì)量為80kg。繩重和摩擦、滑輪與軸及杠桿支點(diǎn)處的摩擦、水對(duì)金屬塊的阻力均忽略不計(jì),金屬塊一直勻速上升。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)在金屬塊還未露出水面時(shí),求此時(shí)金屬塊所受到的浮力;(2)在金屬塊未露出水面時(shí),求人的拉力F;(3)金屬塊在水中勻速上升2m,且金屬塊未露出水面時(shí),求人的拉力所做的功。解:(1)因?yàn)榻饘賶K浸沒水中,所以金屬塊排開水的體積:39.(2019天水,22)科技小組的同學(xué)用泡沫塑料盒燈泡制作了一個(gè)航標(biāo)燈模具,如圖所示。航標(biāo)燈A總重4N,A底部與浮子B用細(xì)繩相連。當(dāng)水位上升時(shí),浮子B下降;水位下降時(shí),浮子B上升,使航標(biāo)燈A靜止時(shí)浸入水中的深度始終保持為5cm,航標(biāo)燈A排開水的質(zhì)量為500g。浮子B重0.5N(不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg)。求:
(1)航標(biāo)燈A底部受到水的壓強(qiáng)是多大?
(2)航標(biāo)燈A靜止時(shí)受到的浮力是多大?
(3)浮子B的體積為多大?40.(2019玉林)如圖甲所示,圓柱形物體的底面積為0.01m2,高為0.2m,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為20Ns如圖乙所示,圓柱形容器上層的橫截面積為0.015m3,高為0.1m,下層的底面積為0.02m2,高為0.2m,物體未浸入時(shí)液體的深度為0.15m。當(dāng)物體有一半浸入液體時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N。(g取10N/kg)求:(1)物體的質(zhì)量:(2)液體的密度;(3)當(dāng)物體有一半浸入液體中時(shí),液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng);(4)若物體繼續(xù)浸入液體中,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大到物體有一半浸入液體時(shí)壓強(qiáng)的1.2倍,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。41.(6分)(2019?濟(jì)寧)小明用同一物體進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,保持物體處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。請(qǐng)根據(jù)圖中信息,求:(g取10N/kg)(1)物體的質(zhì)量;(2)物體在水中受到的浮力;(3)某液體的密度。42.(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(zhǎng)為0.1m的正方體物塊A,當(dāng)容器中水的深度為30cm時(shí),物塊A有3/5的體積露出水面,此時(shí)彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)(已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg).求:(1)物塊A受到的浮力;(2)物塊A的密度;(3)往容器緩慢加水,至物塊A剛好浸沒水中,立即停止加水,彈簧伸長(zhǎng)了3cm,此時(shí)彈簧對(duì)木塊A的作用力F.43.(2019鄂州)用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊,物塊下表面與水面剛好接觸,如圖甲所示。由此處勻速下放物塊,直至浸沒于水中并繼續(xù)勻速下放(物塊始終未與容器接觸)。物塊下放過程中,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水中的深度h的關(guān)系如圖乙所示。求:(1)物塊完全浸沒在水中受到的浮力;(2)物塊的密度;(3)從物塊剛好浸沒水中到h=10cm過程中,水對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)變化了多少Pa?
2021年中考物理考點(diǎn)精練(答案)第十二部分浮力(二)浮力的計(jì)算1.(2020·武漢)一個(gè)質(zhì)量分布均勻的正方體物塊,邊長(zhǎng)是10cm,密度是0.8×103kg/m3,漂浮在液面上露出液面的體積占物塊體積的。用手緩慢下壓物塊,如圖所示,當(dāng)物塊上表面與液面剛好相平時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是()A.液體的密度是1.2×103kg/m3B.手對(duì)物塊上表面的壓力大小是2NC.液體對(duì)物塊下表面的壓力大小是12ND.物塊下表面受到液體的壓強(qiáng)是1.2×103Pa【答案】B【解析】當(dāng)物塊漂浮時(shí),物塊所受的浮力等于其所受的重力,即:則有:因有露出水面,故:故:故A正確,不符合題意;B.由題意知,手對(duì)物塊的壓力,等于物塊浸沒液體中所受的浮力,即故B錯(cuò)誤,符合題意;CD.物塊下表面受到的壓強(qiáng)為下表面受到壓力為故CD正確,不符合題意。故選B。2.(2020·荊門)如圖所示,置于水平地面上的容器中盛有密度為0.8×103kg/m3的液體,質(zhì)量為0.3kg、邊長(zhǎng)為5cm的正方體用細(xì)繩懸掛在容器上方的位置A,已知正方體底部距液面的高度為0.4m,剪斷細(xì)繩后該正方體沿豎直方向下落,最終停在容器底部B點(diǎn),此時(shí)液體的深度為0.8m。根據(jù)以上信息,下列說法正確的是()A.正方體靜止在位置A時(shí)拉力的大小為0.3NB.正方體在液體中受到的浮力為3NC.正方體從開始下落至其底部剛與液面接觸的過程中重力做功為2.4J;D.正方體靜止在容器底部B時(shí),水對(duì)正方體底面的壓力為16N【答案】D【解析】A.正方體靜止在位置A時(shí),正方體處于平衡態(tài),受平衡力,正方體受到的拉力,根據(jù)平衡力條件可得故A錯(cuò)誤;B.由題意,當(dāng)正方體處于容器底部B點(diǎn)時(shí),此時(shí)正方體浸沒于液體中,則正方體排開液體的體積則正方體受到的浮力故B錯(cuò)誤;C.正方體的重力正方體底部距液面的高度為0.4m,則正方體重力做功通過的距離是由題意,則正方體在該過程中重力做功故C錯(cuò)誤;D.正方體的橫截面積正方體在底部B點(diǎn)時(shí),此時(shí)液體的深度為0.8m,根據(jù)液體壓強(qiáng)特點(diǎn),液體內(nèi)部某點(diǎn)向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),同種液體、深度相同,液體壓強(qiáng)大小相等,所以正方體底面在B點(diǎn)受到的壓強(qiáng)為根據(jù)可得,正方體底面在B點(diǎn)受到水壓力為;故D正確。故選D。3.(2020·天津)水平桌面上有一底面積為S1的圓柱形薄壁容器,容器內(nèi)裝有質(zhì)量為m的水?現(xiàn)將一個(gè)底面積為S2的圓柱形木塊(不吸水)緩慢放入水中,松開手后,木塊直立在水中且與容器底接觸(部分露出水面),如圖所示?若此時(shí)木塊對(duì)容器底的壓力剛好為零,則()A.放入木塊前水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為B.放入木塊后水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為C.木塊所受的重力為D.木塊所受的重力為【答案】AD【解析】A.放入木塊前,對(duì)容器底部的壓力等于水所受的重力,由可得,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)故A符合題意;B.放入木塊前,容器中水的深度為①設(shè)放入木塊后容器中水的深度為h,因木塊對(duì)容器底的壓力剛好為零,故木塊剛好漂浮于水面上,則木塊受到的浮力等于木塊所受的重力,由阿基米德原理知,木塊所受浮力等于木塊排開水所受的重力,即則②聯(lián)立①②解得,放入木塊后水的深度則放入木塊后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為故B不符合題意;CD.由可得木塊所受的重力故C不符合題意,D符合題意。故選AD。4.(2020·南通)在綜合實(shí)踐活動(dòng)中,小明制作了一只長(zhǎng)12cm?寬5cm的小紙船,如圖甲,圖乙是按圖甲所示箭頭方向觀察到的船的主視圖,現(xiàn)讓紙船漂浮在水面上,向船內(nèi)輕輕放入目前我們常用的一元硬幣,估測(cè)紙船最多能承載的硬幣數(shù)目最接近于()A.15枚 B.35枚 C.55枚 D.75枚【答案】D【解析】由圖可知,紙船的高度約為其長(zhǎng)度的一半,所以紙船高約6cm;紙船在水面上漂浮,其排開水的體積最大值接近船的體積紙船排開水體積達(dá)到最大值時(shí),受到的浮力最大紙船漂浮,其受到的浮力等于船和硬幣的總重力,由于紙船的重力很小可忽略不計(jì),故紙船受到的浮力近似等于硬幣的總重力一枚一元硬幣的質(zhì)量約為5g,其重力紙船最多能承載的硬幣數(shù)目故選D。5.(2019泰安,10)在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,測(cè)力計(jì)的示數(shù)是7.5N。把零件浸入密度為0.8×103kg/m3的液體中,當(dāng)零件eq\f(1,4)的體積露出液面時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)是6N,則金屬塊的體積是(g取10N/kg)A.2×10-4m3 B.2.5×10-4m3 C.6×10-4m3 D.7.5×10-4m3【答案】B6.S,彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)長(zhǎng)方體金屬塊,從水面開始緩慢浸入水中,在金屬塊未觸底且水未溢出的過程FhA.金屬塊逐漸浸入水的過程,受到的浮力一直在減小B.金屬塊的高度為h1C.D.金屬塊浸沒后與入水前相比,水平桌面受到的壓強(qiáng)增加【答案】BCD7.(2019威海,11)一個(gè)質(zhì)量為80g的圓柱形瓶身的空玻璃瓶,內(nèi)裝10cm高的水密封后放在水平地面上,如圖甲所示,再將玻璃瓶分別倒置在盛有水和某種未知液體的容器中,靜止后,瓶?jī)?nèi)、外液面的高度差如圖乙和圖丙所示(ρ水=1×103kg/m3,g=10Nkg,瓶壁厚度忽略不計(jì))。下列說法正確的是()A.玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液體中受到的浮力 B.玻璃瓶底的面積為50cm2 C.未知液體的密度為0.75g/cm3 D.玻璃瓶在水中受到的浮力為4.8N【答案】CD8.(2019無(wú)錫,12)我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的固體浮力材料已成功用于萬(wàn)米深海探測(cè),為深潛器提供浮力,技術(shù)水平居于世界前列,固體浮力材料的核心是“微球”(直徑很小的空心玻璃球)。若用質(zhì)量為60g,密度為2.4g/cm3的玻璃制成“微球”后和粘合劑黏合制成一塊固體浮力材料,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的放大示意圖如圖所示。粘劑的密度為1.2g/cm3,粘合劑體積占固體浮力材料總體積的20%,制成后的固體浮力材料密度為0.48g/cm3.下列說法錯(cuò)誤的是()A.“微球”能承受很大的壓強(qiáng) B.這塊固體浮力材料能漂浮在水面上 C.這塊固體浮力材料中粘合劑的質(zhì)量為24g D.這塊固體浮力材料中空心部分的體積為175cm3【答案】C。9.(2019?眉山)1.有甲、乙兩個(gè)溢水杯,甲溢水杯盛滿灑精,乙溢水懷盛滿某種液體,將一個(gè)不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中,小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質(zhì)量是80g;將小球從甲溢水杯中取出擦干,輕輕放入乙溢水杯中,溢出液體的質(zhì)量是80g,小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1:4。已知ρ酒精=0.8×l03kg/m3,下列讜法中正確的是()A.小球靜止于甲溢水杯的底部 B.小球的體積是80cm3C.液體的密度是1.0×lO3kg/m3 D.小球的密度是0.9×l03kg/m3【答案】C。10.(2019?自貢)如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體豎直懸浮在某液體中,上表面受到液體的壓力F1為5N,下表面受到液體的壓力F2為13N。下列說法錯(cuò)誤的是(C)
A.正方體受到的浮力為8N
B.液體的密度為0.8×103kg/m3
C.正方體上表面到液面的距離h=5cm
D.液體對(duì)物體下表面的壓強(qiáng)為0.8×103Pa【答案】C。11.(2019?新疆建設(shè)兵團(tuán))如圖所示,盛有水的圓柱形小容器漂浮在盛有水的圓柱形大容器中,大容器的底面積是小容器的4倍(大、小容器壁的厚度均不計(jì))。現(xiàn)將體積相等的小球A、B投入小容器中,投入后,兩容器內(nèi)的水對(duì)各自容器底部壓強(qiáng)的増加量相等。小球A的密度的最大值為A.4×103kg/m3 B.5×103kg/m3 C.6×103kg/m3 D.7×103kg/m3 【答案】D12.(2020·天水)如圖甲所示,水平放置的方形容器里有一個(gè)重為8N、棱長(zhǎng)為10cm的正方體物塊M,M與容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器內(nèi)注水,容器中水的深度h隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示(g=10N/kg),則:當(dāng)t=140s時(shí),物塊M在水中處于(選填“沉底”“懸浮”或“漂浮”)狀態(tài);當(dāng)t=140s時(shí),水對(duì)容器底部的壓力大小是;圖乙中a的值是;40~140s時(shí)段,浮力對(duì)物體做功是?!敬鸢浮科?;15N;8cm;0.32J?!窘獯稹浚?)正方體物塊M的體積:V=L3=(0.1m)3=0.001m3;物塊M的質(zhì)量:m===0.8kg;物塊M的密度:ρM===0.8×103kg/m3<1.0×103kg/m3;即物塊的密度小于水的密度,由圖象可知:當(dāng)t=140s時(shí),水的深度為h=12cm,大于正方體物塊M的棱長(zhǎng)為10cm;則根據(jù)浮沉條件可知此時(shí)物塊在水中處于漂浮狀態(tài);(2)當(dāng)t=140s時(shí),注入水的體積:V水=vt=5mL/s×140s=700mL=7×10﹣4m3,則注入水的重力:G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;因容器為方形容器,且此時(shí)物塊處于漂浮狀態(tài),所以此時(shí)水對(duì)容器底部的壓力:F=G水+GM=7N+8N=15N;(3)由圖象分析可知,當(dāng)t=40s時(shí),物塊M剛好處于漂浮狀態(tài),則F?。紾M=8N,根據(jù)F?。溅阉甮V排可得此時(shí)物塊M排開水的體積:V排===8×10﹣4m3=800cm3,由V排=SMh浸可得,此時(shí)水的深度:a=h浸===8cm;(4)在40﹣140s時(shí)段,物塊M上升的高度(等于水面上升的高度):h′=12cm﹣8cm=4cm=0.04m,則該過程中浮力對(duì)物體做功:W=F浮h′=8N×0.04m=0.32J。故答案為:漂??;15N;8cm;0.32J。13.(2020·蘇州)如圖所示,重為12N、邊長(zhǎng)0.1m的正方體物塊靜置于粗糙的水平桌面上,物塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)為Pa.向右推動(dòng)物塊,在運(yùn)動(dòng)過程中,它受到(向左/向右)的摩擦力。物塊掉入水槽中(水足夠深),其靜止后所受浮力為N.(g取10N/kg)【答案】1200;向左;10。【解析】正方體物塊對(duì)水平桌面的壓力F=G=12N,受力面積S=0.1m×0.1m=0.01m2,物塊對(duì)桌面的壓強(qiáng):p===1200Pa;向右推動(dòng)物塊,在運(yùn)動(dòng)過程中,摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反,即它受到向左的摩擦力;正方體物塊的體積:V=0.1m×0.1m×0.1m=0.001m3,物塊全部浸沒在水中時(shí)受到的浮力:F?。溅阉甮V排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N,因?yàn)镕?。糋,所以物塊掉入水槽中(水足夠深)沉底,其靜止后所受浮力F?。?0N。故答案為:1200;向左;10。14.(2020·淮安)將一盛滿水的燒杯置于水平桌面上,緩慢放入一質(zhì)量為200g的木塊,木塊最終在杯中處于漂浮狀態(tài),此時(shí)木塊所受浮力大小是______N,從杯中排出水的體積是______cm3,上述過程中水對(duì)杯底的壓強(qiáng)______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)【答案】(1).2(2).200(3).不變【解析】[1]因?yàn)槟緣K在水中靜止后處于漂浮狀態(tài),受到的浮力F?。紾=mg=0.2kg×10N/kg=2N[2]木塊排開水的體積V排==2×10-4m3=200cm3[3]木塊放入水中后,排開的水溢出燒杯,杯內(nèi)水的深度不變,根據(jù)p=ρgh可知,燒杯底部所受水的壓強(qiáng)不變。15.(2019懷化,21)一個(gè)重為0.5N的木塊放入裝有水的燒杯中,木塊處于漂浮狀態(tài),則木塊受到的浮力是 N;若再沿?zé)谕鶡芯徛氐谷霛恹}水,則木塊受到的浮力將 (選填“變大”、“不變”或“變小”)【答案】0.5;不變16(2019?綿陽(yáng))我國(guó)自行設(shè)計(jì)和自主研制的蛟龍?zhí)栞d人潛水器,曾創(chuàng)造了下潛7062米的世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度記錄,其體積約為50m3。蛟龍?zhí)柲炒卧谔窖竽澈S蛳聺摰缴媳砻婢嗪C?000m時(shí),進(jìn)行預(yù)定的懸停作業(yè)此時(shí)上表面受海水壓強(qiáng)________Pa,蛟龍?zhí)柺艿胶K母×κ莀______N。g取10N/kg,ρ海水=1.03×10⒊kg/m3。【答案】2.06×107 5.15×10517.(2019臨沂)2019年4月23日,我國(guó)在青島附近??沼蚺e行海軍建軍70周年海上閱兵。護(hù)衛(wèi)艦群首先接受檢閱的是質(zhì)量為4.0x103t的“臨沂”艦。如圖所示,該艦靜止在海面上時(shí)所受浮力為________N;水面下5m處的艦體受到海水的壓強(qiáng)為_______Pa;它以40km/h的速度向前勻速航行時(shí)受到的阻力為1.0x106N,則航行2km的過程中動(dòng)力做功_____J。(P海水=1.03x103kg/m3,g=10N/kg)【答案】4.0x107 5.15x104 2.0x10918.(2019?廣東)置于水平桌面上的容器底部放有一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm,密度為0.9×103kg/m3的正方體物塊,如圖1所示,此時(shí)物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng)為Pa,當(dāng)逐漸向容器內(nèi)倒入某種液體(物塊與容器底未緊密接觸,液體未溢出),記錄物塊所受浮力F浮與容器內(nèi)液體的深度h關(guān)系如圖2所示,則液體密度為kg/m3;當(dāng)h=10cm時(shí),物塊處于(選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”)狀態(tài)。(g=10N/kg)【答案】900;1.0×103;漂浮【解答】解:(1)正方體物塊的體積:V=L3=(0.1m)3=1×10﹣3m3,由ρ=可得,正方體的質(zhì)量:m=ρV=0.9×103kg/m3×1×10﹣3m3=0.9kg,正方體的重力:G=mg=0.9kg×10N/kg=9N,因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,此時(shí)物塊對(duì)容器底的壓強(qiáng):p====900Pa;(2)由圖可知,容器內(nèi)水的深度為9cm時(shí),正方體受到的浮力為9N,正方體排開液體的體積:V排=Sh=L2h=(0.1m)2×0.09m=9×10﹣4m3,由F浮=ρgV排可得,液體的密度:ρ液===1.0×103kg/m3;(3)由圖可知,容器內(nèi)液體的深度大于9cm后正方體受到的浮力不變,此時(shí)物體受到的浮力和自身的重力相等,且此時(shí)物體沒有浸沒(h浸<L),所以,當(dāng)h=10cm時(shí),物塊處于漂浮狀態(tài)。19.(2019無(wú)錫,22)小紅利用杠桿制成一種多功能桿秤,使用前,杠桿左端低,右端高,她將平衡螺母向調(diào)節(jié),直至杠桿處于水平平衡,她取來質(zhì)量均為100g的實(shí)心純金屬塊a和b、合金塊c(由a、b的材料組成)。她將a掛在A處,且浸沒于水中,在B處掛上100g鉤碼,杠桿恰好處于水平平衡,如圖所示,測(cè)得OA=50cm,OB=40cm,則a的密度為g/cm3.接下來,她分別將b、c掛于A處并浸沒于水中,當(dāng)將鉤碼分別移至C、D處時(shí),杠桿均水平平衡,測(cè)得OC=30cm,OD=34cm,則合金塊c中所含金屬a和金屬b的質(zhì)量之比為。(ρ水=1.0×103kg/m3)【答案】右;5;2:3。20.(2019湘西州,17)一個(gè)體積為1×10-3m3的鐵球全部浸沒在水中,它受到水對(duì)它的浮力為N(水的密度為1×103kg/m3,g=10N/kg)。【答案】10。21.(2020·衡陽(yáng))如圖所示,將底面積為0.02m2的長(zhǎng)方體實(shí)心鋁塊放在刻度面板已改裝好的臺(tái)秤上穩(wěn)定時(shí),臺(tái)秤示數(shù)為27N,已知鋁的密度為2.7×103kg/m3.求:(1)鋁塊對(duì)水平臺(tái)秤的壓強(qiáng)。(2)如果再把鋁塊完全浸沒在水中靜止時(shí),受到的浮力。【答案】(1)鋁塊對(duì)水平臺(tái)秤的壓強(qiáng)為1350Pa。(2)如果再把鋁塊完全浸沒在水中靜止時(shí),受到的浮力為10N?!窘馕觥浚?)由題意可知鋁塊的重力為G=27N,鋁塊對(duì)水平臺(tái)秤的壓力:F=G=27N,鋁塊對(duì)水平臺(tái)秤的壓強(qiáng)為:p===1350Pa;(2)由G=mg得,鋁塊的質(zhì)量為:m===2.7kg,根據(jù)ρ=可得,實(shí)心鋁塊的體積為:V===1×10﹣3m3,鋁塊完全浸沒在水中靜止時(shí)受到的浮力為:F?。溅阉甮V排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N。答:(1)鋁塊對(duì)水平臺(tái)秤的壓強(qiáng)為1350Pa。(2)如果再把鋁塊完全浸沒在水中靜止時(shí),受到的浮力為10N。22.(2020·婁底)如圖所示,在水平地面上有一個(gè)裝有水的圓柱型容器(水的深度不變),一物體浸沒在容器底部(非密合),現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)將物體緩慢拉出。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,物體下表面距容器底的距離為h,F(xiàn)與h的關(guān)系如圖所示,求;(g取10N/kg。ρ水=1.0×l03kg/m)(1)物體浸沒在水中所受的浮力;(2)物體的密度;(3)物體上表面剛出水面時(shí),水對(duì)下表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)?!敬鸢浮浚?)物體浸沒在水中所受的浮力為8N;(2)物體的密度為1.5×103kg/m3;(3)物體上表面剛出水面時(shí),水對(duì)下表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為300Pa?!窘馕觥浚?)分析圖象數(shù)據(jù)可可知:物體A處于浸沒時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N,物體離開水面后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不變,為12N,則物體重力G=12N;所以,物體浸沒在水中所受的浮力:F?。紾﹣F=12N﹣4N=8N;(2)根據(jù)F?。溅岩篻V排可得,物體的體積:V=V排===8×10﹣4m3;由G=mg得,物體質(zhì)量:m===1.2kg,則物體的密度:ρ===1.5×103kg/m3;(3)由于圓柱形容器中水的深度不變,由圖象數(shù)據(jù)可知:物體的高度L=8cm﹣5cm=3cm=0.03m,則物體上表面剛出水面時(shí)下表面所處的深度h=L=0.03m,所以水對(duì)下表面的壓強(qiáng)為:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa。答:(1)物體浸沒在水中所受的浮力為8N;(2)物體的密度為1.5×103kg/m3;(3)物體上表面剛出水面時(shí),水對(duì)下表面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為300Pa。23.(2020·眉山)如圖所示,底面積為100cm2的長(zhǎng)方形容器里盛滿水,將一個(gè)底部粗糙的金屬瓢放在容器中的水面上,水溢出一部分。將金屬瓢取出,水面下降了5cm,再將金屬瓢沉入水中,靜止在容器底部,液面又上升了2cm。(已知水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)金屬瓢的密度是多少kg/m3;(2)金屬瓢漂浮在水面和沉入水底,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了多少;(3)金屬瓢靜止在容器底部時(shí),容器對(duì)金屬瓢的支持力是多少?!敬鸢浮浚?)金屬瓢的密度是2.5×103kg/m3;(2)金屬瓢漂浮在水面和沉入水底,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了300Pa;(3)金屬瓢靜止在容器底部時(shí),容器對(duì)金屬瓢的支持力是3N?!窘馕觥浚?)金屬瓢漂浮時(shí)排開水的體積:V排=Sh1=100cm2×5cm=500cm3=5×10﹣4m3,金屬瓢受到的浮力:F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N,因金屬瓢漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等,所以,金屬瓢的重力G=F浮=5N,由G=mg可得,金屬瓢的質(zhì)量:m===0.5kg,因金屬瓢沉底時(shí)排開水的體積和自身的體積相等,所以,金屬瓢的體積:V=V排′=Sh2=100cm2×2cm=200cm3=2×10﹣4m3,金屬瓢的密度:ρ===2.5×103kg/m3;(2)金屬瓢漂浮在水面和沉入水底時(shí),容器內(nèi)水深度下降的高度:h3=h1﹣h3=5cm﹣2cm=3cm=0.03m,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了:△p=ρ水gh3=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa;(3)金屬瓢靜止在容器底部時(shí),受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N,對(duì)金屬瓢受力分析可知,受到豎直向上的支持力和浮力、豎直向下的重力作用,由金屬瓢受到的合力為零可得:F支持+F浮′=G,則F支持=G﹣F浮′=5N﹣2N=3N。答:(1)金屬瓢的密度是2.5×103kg/m3;(2)金屬瓢漂浮在水面和沉入水底,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了300Pa;(3)金屬瓢靜止在容器底部時(shí),容器對(duì)金屬瓢的支持力是3N。24.(2020·湘潭)某型號(hào)聲吶,質(zhì)量為6.6kg。其內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的空腔,聲吶每個(gè)空腔的側(cè)上方都用輕薄易腐蝕材料制成的密封蓋密封,密封蓋質(zhì)量和體積均不計(jì),當(dāng)密封蓋浸泡在海水中,將逐漸被海水腐蝕,海水進(jìn)入空腔導(dǎo)致聲吶逐漸下沉。某次公海軍事演習(xí),反潛飛機(jī)向海中投入該聲吶,聲吶在海中靜止后露出整個(gè)體積的.此時(shí)上下空腔均沒有海水進(jìn)入,如圖甲所示;24小時(shí)后,聲吶沒入海中處于懸浮狀態(tài),聲吶下空腔充滿海水而上空腔沒有海水進(jìn)入,如圖乙所示;再經(jīng)過24小時(shí)后,聲時(shí)沉入海底,上下空腔均充滿海水,如圖丙所示。(已知ρ海水=1.1×103kg/m3),(1)圖甲中,聲吶所受浮力為N;(2)聲吶整個(gè)體積為m3;(3)當(dāng)聲吶底部位于海面下100m深度時(shí)(未沉入海底),所受海水的壓強(qiáng)為Pa;(4)每個(gè)空腔的體積為多少m3?【答案】(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每個(gè)空腔的體積為2×10﹣3m3?!窘馕觥浚?)圖甲中,聲吶在海中靜止后處于漂浮狀態(tài),根據(jù)漂浮條件可知浮力:F浮=G聲吶=m聲吶g=6.6kg×10N/kg=66N;(2)根據(jù)F?。胶K甐排g可得圖甲中,聲吶浸沒在水中的體積:V排===6×10﹣3m3,已知聲吶在海中靜止后露出整個(gè)體積的,則聲吶整個(gè)體積:V===8×10﹣3m3;(3)當(dāng)聲吶底部位于海面下100m深度時(shí)所受的海水壓強(qiáng):p=ρ海水gh海水=1.1×103kg/m3×10N/kg×100m=1.1×106Pa;(4)圖乙中,聲吶受到的浮力:F浮1=ρ海水gV排′=ρ海水gV=1.1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=88N,根據(jù)懸浮條件可知:G總=F浮1=88N,聲吶下空腔力的海水重力:G海水=G總﹣G聲=88N﹣66N=22N,根據(jù)G=mg=ρVg可知一個(gè)空腔的容積:V空=V海水===2×10﹣3m3。故答案為:(1)66;(2)8×10﹣3;(3)1.1×106Pa;(4)每個(gè)空腔的體積為2×10﹣3m3。25.(2020·云南)如圖甲所示,水平桌面上有個(gè)質(zhì)量為2.5kg,底面邊長(zhǎng)為0.5m的正方體水槽,水槽內(nèi)有一實(shí)心球。逐漸往水槽內(nèi)加水,球受到的浮力F與水深h的關(guān)系如圖乙所示,水深h=7cm時(shí),球剛好有一半體積浸入水中。不考慮水槽厚度,水的密度為1.0×103kg/m3,求∶(1)實(shí)心球的體積和水深7cm時(shí)水槽底部受到的壓強(qiáng);(2)實(shí)心球的密度;(3)實(shí)心球剛好離開水槽底部時(shí)水槽對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮?1)1.436×10-3m3;700Pa;(2)0.90×103kg/m3;(3)1.1×103Pa【解析】(1)根據(jù)題意知道,當(dāng)水深h1=7cm時(shí),球剛好有一半體積浸入水中,即由圖知道,此時(shí)受到的浮力F1=7.18N,根據(jù)阿基米德原理知道實(shí)心球的體積故水深7cm時(shí)水槽底部受到的壓強(qiáng):p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa(2)由于水深h1=7cm時(shí),球剛好有一半體積浸入水中,由圖知道,當(dāng)水深h2≥10cm時(shí),球受到的浮力開始保持不變,由于10cm<2h1=14cm,所以,此時(shí)小球不再沉在容器底部,而是處于漂浮狀態(tài),由漂浮的特點(diǎn)及圖乙知道:G=F浮2=12.92N實(shí)心球的密度:(3)由圖知道,當(dāng)水深剛好等于10cm時(shí),浮力不變,說明此時(shí)實(shí)心球剛好離開水槽底部,這時(shí)水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng):p2=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000PaG槽=m槽g=25kg×10N/kg=25N容器的底面積:S=0.5m×0.5m=0.25m2水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓力:F水=p2S=1000Pa×0.25m2=250N以水槽為研究對(duì)象,其受到水的壓力、重力及支持面對(duì)其的支持力,根據(jù)力的平衡F支=F壓+G槽=250N+25N=275N由力的相互性知道,水槽對(duì)水平桌面的壓力為:F壓=275N實(shí)心球剛好離開水槽底部時(shí)水槽對(duì)水平桌面的壓強(qiáng):答:(1)實(shí)心球的體積和水深7cm時(shí)水槽底部受到的壓強(qiáng)是700Pa;(2)實(shí)心球的密度是0.90×103kg/m3;(3)實(shí)心球剛好離開水槽底部時(shí)水槽對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)是1.1×103Pa。26.(2020·長(zhǎng)沙)有兩個(gè)不吸水的圓柱體A和圓柱體B、A的頂部系有一根輕質(zhì)細(xì)線,已知A的質(zhì)量為1.32kg,密度為1.1×103kg/m3,高為12cm,B的底面積為60cm2,(g取10N/kg)(1)求A的重力;(2)將B豎直放在水平桌面上,再將A豎直放在B的正上方,求A對(duì)B的壓強(qiáng);(3)將A豎直放入薄壁柱形容器中,向容器中緩慢加入液體直至加滿,液體體積與深度的關(guān)系如圖所示。用細(xì)線將A豎直向上提升2cm時(shí),細(xì)線的拉力為3.6N,求液體的密度。(圓柱體A始終處于豎直狀態(tài))【答案】(1)A的重力為13.2N; (2)A對(duì)B的壓強(qiáng)為2.2×103Pa; (3)液體的密度為0.8×103kg/m3或1.2×103kg/m3?!窘獯稹浚?)A的重力為:GA=mAg=1.32kg×10N/kg=13.2N;(2)由ρ=可得A的體積為:VA===1.2×10﹣3m3;A的底面積為:SA===0.01m2=100cm2;SA>SB,所以A與B的接觸面積為S=SB=60cm2;A對(duì)B的壓強(qiáng)為:pA===2.2×103Pa;(3)結(jié)合圖象信息可知:=S容﹣SA﹣﹣﹣﹣﹣①,=S容﹣﹣﹣﹣②,S容:SA=3:1,容器的底面積為:S容=300cm2;若ρA>ρ液,物體A受力如圖為:物體A受到的豎直向下的重力與豎直向上的拉力和浮力相平衡,即F浮+F拉=GA,所以物體A受到的浮力為:F浮=GA﹣F拉=13.2N﹣3.6N=9.6N,根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排和V排=VA知,ρ液===0.8×103kg/m3;若ρA<ρ液,設(shè)液面下降的高度為△h,物體A漂浮時(shí),F(xiàn)?。紾A,細(xì)繩拉著時(shí)△F?。?.6N,物體受到的浮力變化量為:△F浮=ρ液g△V排=ρ液gSA(△h+0.02m)S容×2cm=(S容﹣SA)(2cm+△h),解得△h=1cm;△F?。溅岩篻△V排=ρ液gSA(△h+0.02m)=3.6N,解得液體的密度為:ρ液===1.2×103kg/m3。答:(1)A的重力為13.2N;(2)A對(duì)B的壓強(qiáng)為2.2×103Pa;(3)液體的密度為0.8×103kg/m3或1.2×103kg/m3。27.(2020·聊城)潛水艇為增強(qiáng)國(guó)防力量,維護(hù)祖國(guó)安定發(fā)揮了重要作用。潛水艇截面如圖所示,通過向水艙中充水或從水艙向外排水來改變潛水艇的自重,從面使其下沉或上浮。我國(guó)某型號(hào)潛水艇的總體積為2×103m3,水艙未充海水時(shí)潛水艇總重為1.26×107N,最大下潛深度可達(dá)400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求:(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng);(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力;(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí),水艙中充入海水的質(zhì)量?!敬鸢浮?1)4.12×106Pa;(2)2.06×107N;(3)8×105kg【解析】(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí),排開海水的體積潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí),受力平衡,浮力等于重力,即則水艙中充入海水的質(zhì)量答:(1)最大下潛深度處的海水壓強(qiáng)是4.12×106Pa;(2)潛水艇完全潛入海水中時(shí)受到的浮力是2.06×107N;(3)潛水艇懸浮在海水中時(shí),水艙中充入海水的質(zhì)量是8×105k28.(2019懷化,34)某容器放在水平桌面上.盛有足量的水,現(xiàn)將體積為1.25×10-4m3,質(zhì)量為0.4kg的實(shí)心正方體放入水中.正方體不斷下沉.直到沉底,如圖所示。知ρ水=1.0x103kg/m3,g=10N/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;(3)容器底部對(duì)正方體的支持力的大小和正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。解:(1)正方體受到的重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N;正方體浸沒在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0x103kg/m3×10N/kg×1.25×10-4m3=1.25N;容器底部對(duì)正方體的支持力:F支=G-F浮=4N-1.25N=2.75N;正方體對(duì)容器底部壓力:F=F支=2.75N;正方體對(duì)容器底部的壓強(qiáng):p=F/S=2.75N/2.5×10-3m2=1.1×103Pa29.(2019濟(jì)寧,)小明用同一物體進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中,保持物體處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。請(qǐng)根據(jù)圖中信息,求:(g取10N/kg)(1)物體的質(zhì)量;(2)物體在水中受到的浮力;(3)某液體的密度30.(2019煙臺(tái),26)學(xué)習(xí)了密度和浮力的相關(guān)知識(shí)后,某學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組利用彈簧測(cè)力計(jì)、合金塊、細(xì)線、已知密度的多種液體、筆、紙等,設(shè)計(jì)改裝成一支密度計(jì)。他們的做法是:在彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一個(gè)大小適度的合金塊,分別將合金塊完全浸沒在水和煤油中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示,在彈簧測(cè)力計(jì)刻度盤上標(biāo)上密度值。再將合金塊分別完全浸沒在不同的校驗(yàn)液體中,重復(fù)上述操作,反復(fù)校對(duì)檢驗(yàn)。這樣就制成一支測(cè)定液體密度的“密度計(jì)”。(g=10N/kg )(1)求合金塊的密度。(2)利用學(xué)過的公式原理,從理論上分析推導(dǎo)說明,待測(cè)液體的密度和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)的關(guān)系式。指出改裝的密度計(jì)刻度是否均勻?改裝后密度計(jì)的分度值是多少?決定密度計(jì)量程大小的關(guān)鍵因素是什么?(3)計(jì)算說明密度為的刻度應(yīng)該標(biāo)在彈簧測(cè)力計(jì)的哪個(gè)位置?解:(1)合金塊浸沒在液體中靜止時(shí)受到重力G0、浮力F浮、拉力F拉的作用它們之間的關(guān)系為:由公式得:由阿基米德原理得:所以………①當(dāng)合金塊浸沒在水中時(shí):…②合金塊浸沒在煤油中時(shí):…③由②③得: (2)由①得……………④由④可知:與之間存在線性函數(shù)關(guān)系,改裝的密度計(jì)刻度是均勻的。由④可知:當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),所以改裝密度計(jì)的分度值為:由④得:決定密度計(jì)量程大小的關(guān)鍵因素是合金塊的密度(3)將代入④得密度計(jì)上密度值為的刻度應(yīng)該標(biāo)在彈簧測(cè)力計(jì)的2.0N刻度位置。31.(2019聊城,)如圖所示,一容器放在水平桌上容器內(nèi)裝有0.2m深的水,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng);(2)如果將體積為200cm3,密度為0.8×103kg/m3的木塊放入水中,待木塊靜止后,浸在水中的體積有多大?(3)取出木塊,再將體積為100cm3,重1.8N的一塊固體放入水中,當(dāng)固體浸沒在水中靜止時(shí),容器底部對(duì)它的支持力有多大?解:(1)水的深度h=0.2m,則容器底部受到的水的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;(2)木塊的質(zhì)量:m木=ρ木V木=0.8×103kg/m3×200×10﹣6m3=0.16kg,木塊所受重力:G木=m木g=0.16kg×10N/kg=1.6N,由于ρ木<ρ水,所以,木塊在水中靜止后處于漂浮狀態(tài);則F?。紾木=1.6N,由F?。溅岩篻V排可得排開水的體積(浸在水中的體積):V排===1.6×10﹣4m3。(3)當(dāng)固體浸沒在水中時(shí),其排開水的體積:V排′=V固體=100cm3=1×10﹣4m3,則固體受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3=1N<1.8N,即:F浮′<G固體,所以固體在水中靜止時(shí)沉在容器底部,則容器底部對(duì)它的支持力:F支=G﹣F浮′=1.8N﹣1N=0.8N。答:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為2000Pa。(2)木塊靜止后,浸在水中的體積為1.6×10﹣4m3。(3)當(dāng)固體浸沒在水中靜止時(shí),容器底部對(duì)它的支持力為0.8N。32.(2019威海,28)如圖所示,某考古隊(duì)用滑輪組將重4.8×103N,體積為100dm3的文物打撈出水,定滑輪重100N.滑輪組上共有三根繩子a,b和c,其中a是懸掛定滑輪,b繞在定滑輪和動(dòng)滑輪上,c懸掛文物,整個(gè)打撈過程始終緩慢勻速提升文物,文物完全浸沒在水中時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為95%(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg,繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計(jì))。請(qǐng)解答下列問題:(1)文物浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多大?(2)動(dòng)滑輪的重力是多大?(3)在整個(gè)打撈過程中,a、b、c三根繩中哪根繩承受的拉力最大?該繩至少要承受多大的拉力?解:(1)文物浸沒在水中時(shí)排開水的體積:V排=V=100dm3=0.1m3,則文物受到的浮力:F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1×103N;(2)因繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力均忽略不計(jì),則文物完全浸沒在水中時(shí),滑輪組的機(jī)械效率:η====95%,即:=95%,解得動(dòng)滑輪重力:G動(dòng)=200N;(3)由圖知,n=2,文物完全浸沒在水中時(shí),繩子自由端的拉力:F=(G﹣F浮+G動(dòng))=(4.8×103N﹣1×103N+200N)=2×103N,即b繩承受的拉力:Fb=F=2×103N;a繩承受的拉力:Fa=2F+G定=2×2×103N+100N=4.1×103N;c繩承受的拉力:Fc=G﹣F?。?.8×103N﹣1×103N=3.8×103N;可見,a、b、c三根繩中a繩承受的拉力最大,該繩至少要承受4.1×103N的拉力。答:(1)文物浸沒在水中時(shí)受到的浮力是1×103N;(2)動(dòng)滑輪的重力是200N;(3)在整個(gè)打撈過程中,a、b、c三根繩中a繩承受的拉力最大,該繩至少要承受4.1×103N的拉力。33.(2019濰坊,24)中國(guó)研制的“鯤龍”AG600是目前世界上最大的水陸兩棲飛機(jī),可用于森林滅火、水上救援等,其有關(guān)參數(shù)如表所示。在某次測(cè)試中,飛機(jī)在水面以12m/s的速度沿直線勻速行駛,水平動(dòng)力的功率為2.4×106W.水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)飛機(jī)以最大巡航速度飛行4000km所用的時(shí)間;
(2)飛機(jī)在水面勻速行駛時(shí),水平動(dòng)力的大?。?/p>
(3)飛機(jī)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)靜止在水面上,達(dá)最大起飛質(zhì)量時(shí)排開水的體積。解:
(1)由v=st;
(2)由P=Wt=Fst;
(3)最大起飛質(zhì)量m=53.5t=5.35×104kg,
因?yàn)轱w機(jī)漂浮,
所以飛機(jī)受到的浮力:
F浮=G=mg=5.35×104kg×10N/kg=5.35×105N,
由F浮=ρ水V排g可得排開水的體積:
。
答:(1)飛機(jī)以最大巡航速度飛行4000km所用的時(shí)間為8h;
(2)飛機(jī)在水面勻速行駛時(shí),水平動(dòng)力的大小為2×105N;
(3)飛機(jī)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)靜止在水面上,達(dá)最大起飛質(zhì)量時(shí)排開水的體積為53.5m3。34.(2019北京,35)將物塊豎直掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,在空氣中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=2.6N.將物塊的一部分浸在水中,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2=1.8N,如圖所示,已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)物塊受到的浮力;(2)物塊浸在水中的體積。解:(1)由稱重法可得物塊受到的浮力:F?。紽1﹣F2=2.6N﹣1.8N=0.8N;(2)由F浮=ρ水gV排可得,物塊浸在水中的體積:V排===8×10﹣5m3。答:(1)物塊受到的浮力為0.8N; (2)物塊浸在水中的體積為8×10﹣5m3。35.(2019綏化,33)如圖,均勻圓柱體A的底面積為6×10﹣3m2,圓柱形薄壁容器B的質(zhì)量為0.3kg、底面積為3×10﹣3m2、內(nèi)壁高為0.7m。把A、B置于水平地面上。已知A的密度為1.5×103kg/m3,B中盛有1.5kg的水。(1)若A的體積為4×10﹣3m3,求A對(duì)水平地面的壓力;(2)求容器B對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(3)現(xiàn)將另一物體甲分別放在A的上面和浸沒在B容器的水中(水未溢出),A對(duì)地面壓強(qiáng)的變化量與B中水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量相等。求:①物體甲的密度②物體甲在B容器中受到的最大浮力。解:(1)由ρ=可得,A的質(zhì)量:mA=ρAVA=1.5×103kg/m3×4×10﹣3m3=6kg,A對(duì)地面的壓力:FA=GA=mAg=6kg×10N/kg=60N;(2)容器B對(duì)地面的壓力:FB=G總=(m水+mB)g=(1.5kg+0.3kg)×10N/kg=18N,容器B對(duì)地面的壓強(qiáng):pB===6000Pa;(3)①因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,甲放在A的上面時(shí),A對(duì)地面壓強(qiáng)的變化量:△pA===,甲浸沒在B容器的水中時(shí),排開水的體積:V排=V甲=,水上升的高度:△h===,B中水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量:△pB=ρ水g△h=ρ水g,因A對(duì)地面壓強(qiáng)的變化量與B中水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量相等,所以,△pA=△pB,即=ρ水g,則ρ甲=ρ水=×1.0×103kg/m3=2×103kg/m3;②水未溢出時(shí),甲的最大體積等于B的容積減去水的體積,此時(shí)甲排開水的體積最大,受到的浮力最大,則V排=SBhB﹣V水=SBhB﹣=3×10﹣3m2×0.7m﹣=6×10﹣4m3,甲受到的最大浮力:F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N。答:(1)A對(duì)地面的壓力為60N;(2)容器B對(duì)地面的壓強(qiáng)為6000Pa;(3)①物體甲的密度為2×103kg/m3;②甲受到的最大浮力為6N。36.(2019黃石,21)圓柱形容器內(nèi)有未知液體,一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的實(shí)心正方體金屬塊,用繩子系住,靜止在容器底部,此時(shí)容器底部液體壓強(qiáng)為6400Pa,液面距底部高度h為40cm,如圖所示,用力豎直向上以2cm/s的速度勻速提起金屬塊。(g取10N/kg不計(jì)液體阻力)(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。(3)若金屬塊重66N,在勻速提升5s過程中拉力所做的功。解:(1)由p=ρgh可得,未知液體的密度ρ===1.6×103kg/m3;(2)正方體金屬塊邊長(zhǎng)V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3,金屬塊未露出液面前,V排=V=1×10﹣3m3,金屬塊所受浮力F浮=ρgV排=1.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=16N;(3)勻速提升5s上升的高度h′=vt=2cm/s×5s=10cm=0.1m,因10cm<40cm,所以可知金屬塊仍然浸沒在液體中,繩子的拉力:F=G﹣F?。?6N﹣16N=50N,拉力所做的功W=Fh′=50N×0.1m=5J。答:(1)未知液體的密度為1.6×103kg/m3;(2)金屬塊未露出液面前,金屬塊所受浮力為16N。(3)若金屬塊重66N,在勻速提升5s過程中拉力所做的功為5J。37.(2019孝感,17)水平桌面上有一容器,底面積為100cm2,容器底有一個(gè)質(zhì)量為132g、體積120cm3的小球,如圖甲所示(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)(1)向容器中注入質(zhì)量為1.6kg的水時(shí),水深13cm,如圖乙所示,求水對(duì)容器底的壓強(qiáng);(2)再向容器中慢慢加入適量鹽并攪拌,直到小球懸浮為止,如圖丙所示,求此時(shí)鹽水的密度ρ1;(3)繼續(xù)向容器中加鹽并攪拌,某時(shí)刻小球靜止,將密度計(jì)放入鹽水中,測(cè)得鹽水的密度ρ2=1.2×103kg/m3,求小球浸入鹽水的體積。解:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa;(2)圖丙所示,小球懸浮,則:此時(shí)鹽水的密度ρ1=ρ球===1.1g/cm3;(3)由于ρ2>ρ球,則小球在密度為ρ2的鹽水處于處于漂浮狀態(tài),則F浮=G=mg=0.132kg×10N/kg=1.32N;根據(jù)F?。溅阉甮V排可得:V排2===1.1×10﹣4m3=110cm3。答:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為1300Pa;(2)此時(shí)鹽水的密度ρ1=1.1g/cm3;(3)小
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