2023年中考物理訓(xùn)練-浮力和壓強(qiáng)的綜合計(jì)算(含答案)_第1頁
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文檔簡介

2023年中考物理專題訓(xùn)練一浮力和壓強(qiáng)的綜合計(jì)

2

1.如圖所示,底面積為0.02米、高為0.15米的薄壁圓柱形容器甲,放置于水平地面上,

內(nèi)盛有0.1米深的水:另有高為0.4米的圓柱形木塊乙,同樣放置于水平地面上,底面

2

積為0.01米,密度為0.5p水,求:

(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p水;

(2)圓柱形木塊乙的質(zhì)量m乙;

(3)若在乙上方沿水平方向切去厚為Ah的木塊,并將切去部分豎直放在容器甲內(nèi),此

時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量為4P水,容器對(duì)地面的壓強(qiáng)增加量為4P地,請(qǐng)求出

4P水與地相等時(shí)的4/1的取值范圍。

2.相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有酒精?,F(xiàn)將A,B兩個(gè)

大小完全相同的實(shí)心小球分別放入兩容器的液體中,靜止后如圖所示,B小球一半體積浸

3

在酒精中。(小球密度分別為P4,PB,酒精的密度為0.8X103千克/米)

(1)若甲容器內(nèi)原裝有深度為0.2米的水,求:原來水對(duì)甲容器底的壓強(qiáng)P水。

3

⑵若小球B的體積為lx10-3米,求:小球B受到的浮力F浮。

(3)若把兩個(gè)小球?qū)φ{(diào)放入對(duì)方容器內(nèi)(無液體溢出),對(duì)調(diào)前后液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)的

變化量分別為4P甲和4P乙。求:對(duì)調(diào)前后液體對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量的比值

4P甲:4p乙。

3.如圖所示,輕質(zhì)薄壁圓柱形容器足夠高且置于水平桌面上,其底面積為2x10-2米2,內(nèi)

盛有質(zhì)量為6千克的水。求:

(1)容器中水的體積卜水;

(2)容器底部受到水的壓強(qiáng)p水;

⑶將一實(shí)心金屬球浸沒在水中,水位升高了0.1米,并且容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的增加量Ap

為4900帕,求小球所受重力與浮力之比。

4.盛有適量水的薄壁容器放在水平桌面上(水的密度為po),其底面積為S。。材料不同、

體積相同的實(shí)心物體4、B用一根無彈性細(xì)線連在一起,掛在彈簧測力計(jì)下,浸沒在

容器水中,A的上表面剛好與水面相平,如圖1所示?,F(xiàn)緩慢豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測

力計(jì),測力計(jì)的示數(shù)F與物體上升的高度h變化圖象如圖2所示連接A、B間的繩

子所能承受的最大拉力為2&。求:

(1)物體A受到的重力;

⑵物體A的密度;

⑶整個(gè)過程中,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的最大變化量。

5.如圖所示,底面積為100cm2薄壁圓柱形容器盛有適量的水。重力為12N,體積為2x

10-3m3的木塊A漂浮在水面上。如圖甲所示:現(xiàn)將一體積為250cm3的合金塊B放

在木塊A上方,木塊A恰好有五分之一的體積露在水面外,如圖乙所示。求:

甲乙

(1)圖甲中木塊A受到浮力的大小。

(2)合金塊B的密度。

(3)乙圖中液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)比甲圖中增加了多少?

6.一底面積為So的圓柱形容器中裝有適量的水(水的密度用p0表示),質(zhì)量分別為mi

和m2的甲、乙兩個(gè)實(shí)心小球用一根無彈性線連在一起,將他們放入水中后恰好懸浮,

如圖所示,此時(shí)細(xì)線上的拉力為7。。求:

(1)甲球的體積;

(2)乙球的密度;

⑶將細(xì)線剪斷待小球靜止后,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量4P。

7.在一個(gè)底面積為S=200cn?高度為20cm的圓柱形輕質(zhì)薄壁玻璃容器底部(不計(jì)薄壁

玻璃容器的質(zhì)量),放入一個(gè)邊長為L=10cm的實(shí)心正方體物塊,然后逐漸向容器中倒

入某液體,如圖反映了物塊對(duì)容器底部壓力大小F與容器倒入液體的深度h之間的關(guān)系

(只畫了一部分)。

(1)物體的密度多大?

(2)液體的密度多大?

(3)當(dāng)容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)與液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)之比為5:4時(shí),液體的深度是多少?

8.如圖所示,水平卓面上放有圓柱形溫水杯、它的重為3N、底面積為300cm2、溢水口

距杯底20cm。內(nèi)裝水的深度為18cm,將一體積為1000cm3,密度為0.9g/crr^的

正方體木塊緩慢放入水中不計(jì)溢水杯厚度,求:

(1)木塊的質(zhì)量m;

(2)木塊放入前,水對(duì)溢水杯底的壓力F;

(3)木塊放入水中靜止后溢水杯桌面的壓強(qiáng)p。

9.某同學(xué)想測量一種液體的密度。他將適量的待測液體加入到圓柱形平底玻璃容器里,然后

一起緩慢放入盛有水的水槽中。當(dāng)容器下表面所處的深度陽=10cm時(shí),容器處于直立

漂浮狀態(tài),如圖a所示。已知容器的底面積S=25cm2,p水=1.0x1()3kg/m3,g取

10N/kg。

圖a圖b

(i)求水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)。

(2)求容器受到的浮力。

(3)從容器中取出100m3的液體后,當(dāng)容器下表面所處的深度無2=6.8cm時(shí),容器

又處于直立漂浮狀態(tài),如圖b所示。求液體的密度。

10.如圖所示,足夠高的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上,容器內(nèi)水的質(zhì)量為m0,水的深度

為h;實(shí)心圓柱體A質(zhì)量為0.4皿°,底面積為容器底面積的02倍,高度為1.6品實(shí)

心圓柱體B質(zhì)量為m(m取值不確定),底面積為容器底面積的0.5倍,高度為1.2h;

⑵若將圓柱體A豎直放入容器內(nèi),求靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)P1o

(3)若將圓柱體B豎直放入容器內(nèi),求靜止時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)「2與血的函數(shù)關(guān)

系式。

11.如圖甲是建造重慶嘉陵江大橋時(shí)使用的起吊裝置(圖中未畫出),鋼纜繩拉著實(shí)心圓柱體

從距江面某一高度處沿豎直方向勻速下降,在下降到江底之前,始終保持0.2m/s的速

度不變,圖乙是A下降到江底之前鋼纜繩對(duì)A的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象(取江

水的密度為p水=1.0xkg/m3,g取10N/kg),求:

甲乙

(1)圓柱體A浸沒后受到的浮力是多少N;

(2)圓柱體A的密度是多少kg/m3;

⑶當(dāng)圓柱體A下降到江底(江底視為水平且水深度無變化),卸下鋼纜繩后,圓柱體

A對(duì)江底的壓強(qiáng)為多少Pa。

12.圖甲是修建碼頭時(shí)用鋼纜繩拉著實(shí)心長方體A沿豎直方向以0.3m/s的速度勻速下降的

情景。圖乙是A下降到水底之前鋼纜繩對(duì)A的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象,g=

10N/kgo求:

(1)長方體A的高度;

⑵長方體A浸沒在水中后受到的浮力;

⑶卸掉鋼纜繩后,長方體A對(duì)江底的壓強(qiáng)。

13.如圖甲所示,一個(gè)底面積為4x10-2m2的薄壁圓柱形容器置于水平地面上,裝有0.3m

深的水?,F(xiàn)將物體力放入其中,物體A漂浮于水面上,如圖乙所示,此時(shí)容器底部受

到水的壓強(qiáng)比圖甲增大了400Pa<1當(dāng)再給物體A施加一個(gè)豎直向下大小為4N的力F

以后,物體A恰好浸沒水中靜止(水未溢出),如圖丙所示。(。水=1*1()31<8/013,g

取10N/kg)求:

(1)容器中水的質(zhì)量;

(2)物體A放入前,容器底部受到水的壓強(qiáng);

⑶物體A的密度。

14.某同學(xué)想測量一種液體的密度。他將適量的待測液體加入到圓柱形平底玻璃容器里,然后

一起緩慢放入盛有水的水槽中。當(dāng)容器下表面所處的深度=10cm時(shí),容器處于直立

漂浮狀態(tài),如圖a所示。己知容器的底面積S=25cm2,p水=1.0X1CPkg/m3,g取

(1)求水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng);

(2)求容器受到的浮力;

3

(3)從容器中取出100cm的液體后,當(dāng)容器下表面所處的深度h2=6.8cm時(shí),容器

又處于直立漂浮狀態(tài),如圖b所示。求液體的密度。

15.水平放置的薄底圓柱形容器高度為0.2米,內(nèi)裝有一定量的水,現(xiàn)將質(zhì)量為0.18千克的

實(shí)心木塊放入水中,待靜止后木塊有1的體積露出水面,如圖(a)所示:若把A物體

放在木塊上方,木塊上表面恰好與水面相平,且此時(shí)水面與容器口相平,如圖(b)所示。

RI

(a)(M

(1)求在圖(b)中,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p;

⑵求A物體的質(zhì)量mA-,

(3)若A物體放在木塊上方時(shí),水對(duì)容器底部壓力為&,當(dāng)把4物體拴在木塊下方

(不觸底)時(shí),水對(duì)容器底部壓力為F2,請(qǐng)判斷&和尸2的大小關(guān)系,并說明理

由。

16.如圖所示,盛有水的圓柱形容器,側(cè)壁上固定了一塊水平擋板,擋板的體積忽略不計(jì)。擋

板下方有一個(gè)體積為100cm:,、重力為o.6N的實(shí)心小球,此時(shí)水對(duì)容器底產(chǎn)生的壓強(qiáng)

為3.0x103Pa?求:

(1)容器中水的深度;

(2)擋板對(duì)小球的壓力;

(3)撤去擋板,小球靜止后,水對(duì)容器底壓力的變化量。

17.如圖甲所示,一個(gè)底面積為4x10-2的薄壁圓柱形容器置于水平地面上,裝有0.3m

深的水。現(xiàn)將物體力放入其中,物體4漂浮于水面上,如圖乙所示,此時(shí)容器底部受

到水的壓強(qiáng)比圖甲增大了400Pao當(dāng)再給物體A施加一個(gè)豎直向下大小為4N的力F

以后,物體4恰好浸沒水中靜止(水未溢出),如圖丙所示。"水=1'1031^/1113,g

取10N/kg)求:

甲乙丙

(1)容器中水的質(zhì)量。

(2)物體A放入前,容器底部受到水的壓強(qiáng)。

⑶物體A的密度。

18.如圖,水平桌面上放有圓柱形溫水杯、它的重為3N、底面積為300cm2、溢水口距杯

底20cm。內(nèi)裝水的深度為18cm將一體積為1000cm3>密度為0.9g/cn^的正方體

木塊緩慢放入水中,不計(jì)溢水杯厚度,求:

(1)木塊的質(zhì)量m.

(2)木塊放入前,水對(duì)溢水杯底的壓力F。

⑶木塊放入水中靜止后溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)p。

答案

1.【答案】

⑴1000Pa

(2)0.02kg

(3)0?0.15m

【解析】

(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng):

p水=P水gh,水=1x103kg/m3x10N/kgx0.1m=1000Pa。

(2)木塊乙的體積%=S乙屹=0.01m2x0.4m=4xIO_5m3,

木塊乙的密度p乙=0.5p水=0.5x1x103kg/m3x=0.5x103kg/m3,

由p=蔡得:

m乙=p乙U乙=0.5x103kg/m3x4x10-5m3=0.02kg。

(3)由于p乙=0.5x103kg/m3<p水,則Ah的木塊豎直放在容器甲內(nèi)靜止后木塊處于

漂浮狀態(tài),當(dāng)水未溢出時(shí),由于容器甲是薄壁圓柱形容器,則此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增

加量:

.AC0乙$乙Ah

細(xì)水=可=不-,

容器對(duì)地面的壓強(qiáng)增加量:

.4/AGP乙$乙/九

細(xì)地=可=可=工-,

所以,只要水未溢出時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量為4P水與容器對(duì)地面的壓強(qiáng)增加量

為4P地是始終相等的,

4八的木塊漂浮時(shí),則尸浮=6,

即:P水叫二?!?一乙,

p7Ahs70.5p上4九S/

所以,V=上一G=-—J=0.5AhS7。

排P水P水乙

水未溢出時(shí),則嗔=吟k+%,

即:S甲八甲二S甲九水+0.54九S乙,

Ah―—―x(八申—九永)=0°2-x(0.15m—0.1m)=0.2m>0.15m,

0.5S乙'中水'0.5X0.01m2vJ

所以,Ah的取值范圍是。?0.15m。

2.【答案】

(\19

17160

3ff牛

\9

1J2

(2/:

\32

('31

I/

P水=。水"水

3

(1)=1x103千克/米x9.8牛/千克x0.5米

=1960帕.

F浮=P酒外排=P酒9j%

(2)=0.8x1。3千克/米,x9.8牛/千克x|x1xIO一米'

=3.92牛.

(3)B球在水中漂浮,A球在酒精中沉底,

A?_"_"木”-P酒6—a1.3cgv

"P甲容一弓—一耳一一(°水一5P酒)?一gP水耳’

V

4尸p酒g-P酒火1gv2gv

"AP乙容=.=一%—=2P泗耳=gp水與'

Zip甲容:4p乙容=3:2。

3.【答案】

(1)6X10-3m3

(2)2940Pa

(3)5:1

4.【答案】

(1)F。

(2)Xp

卜1一卜0

⑶2B

【解析】°

(1)由題圖,緩慢豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì),物體A逐漸露出水面,物體A所受

到的浮力減小,當(dāng)A全部露出時(shí),只改變物體B在水中的深度,彈簧測力計(jì)示數(shù)不變;

當(dāng)物體B逐漸露出時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)增大,物體A、B間繩子的拉力增大至2%,

繩子斷裂,B物體沉底,此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為飛,彈簧測力計(jì)上只有物體A,物體

A對(duì)彈簧測力計(jì)的拉力等于其重力,即物體A的重力GA=F0.

(2)(2)由題可得:

初始狀態(tài)彈簧測力計(jì)的示數(shù)%=G,+GB—(F浮4+尸浮B)……①

物體A全部露出水面時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)5=GA'+GB-F浮B……②

由②一①可得:F浮4=&-%,

根據(jù)阿基米德原理F浮=p液9%可得:%=%=得=鬻,故物體A的密度Pa=

G__,_.

PO

VA9一~F1-F0°

(3)⑶希體4、B體積相同,均浸沒水中時(shí),所受浮力相等,F(xiàn)浮4=/浮8=6-%,

由②可得:Fi=GA+GB-FnB,

&=%+-(&一尸0),

GB=2Fi-2F0……③

當(dāng)物體A、B間繩子的拉力F拉=2F0時(shí),繩子斷開。即

?拉=GB-F'浮8=2a....④

將③代入6式,得尸浮B=2&-4F0o

初始態(tài)物體A、8均浸沒在水中,尸浮4+尸浮8=2&—2%,

繩子斷開時(shí),尸'浮8=2入一4F0,

繩子斷開瞬間與初始態(tài)相比,液面的高度差最大,因此水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化也最大。

兩狀態(tài)浮力的變化量為4F浮=F浮A+F浮B-F浮B=2&—2&-(2&-44)=2F0,

由阿基米德原理可得:4匕『=竺量=也,

川PQ9PQ9

4P2-0

則水面的最大高度差4九=f=等=/,

So?。0紗0

根據(jù)p=pgh可得,整個(gè)過程中,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的最大變化量Ap=p0gAli=等。

5.【答案】

(1)12N

(2)1.6X103kg/m3

⑶400Pa

【解析】

(1)圖甲中木塊4漂浮在水面上,所以,圖甲中木塊A受到的浮力

F浮力=G”=12No

(2)合金塊B放在木塊A上方時(shí)整體漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,此時(shí)排開

水的體積4=(1?X2x10-3m3=1.6X10-3m3。

此時(shí)木塊A受到的浮力廣浮=0水9%=1.0xIO?kg/m3x10N/kgx1.6x10-3m3=

16N,

B的重力GB=F浮一G.=16N-12N=4N,

由G=mg可得合金塊B的質(zhì)量

mB=—=,-4,”=0.4kg=400g,

bg10N/kg匕匕

333

合金塊B的密度p=詈=售3=1*6g/cm=1.6x10kg/mo

(3)乙圖中物塊A增疝I勺浮力攀于B物體的重力,即

4F浮=GB=4N,

根據(jù)產(chǎn)浮=。液9斗非知

-43

AIZ|.||:=—=—~~:\-----=4x10mo

排p液gl.OxlO3kg/m3x10N/kg

增加的深度為。

△-=0Q4m,乙圖中液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)比甲圖中增加了△2=

S容網(wǎng)100x104m2L

pgh=1.0x103kg/m3xlON/kgx0.04m=400Pa

6.【答案】

⑴-19+1

Po9

⑵mzPog

',m2g-T0

(3)%

So

【解析】

(1)由圖可知:甲球浸沒在水中受力平衡,即:尸浮1=6甲+7。,

貝hPo9^=mi9+%,

所以,甲球的體積%=%=四史色。

FPo9Po9

(2)由圖可知:乙球浸沒在水中受力平衡,即:G乙=F浮2+T0,則:血20=Po。%+70,

所以,乙球的體積:%=生=3自,

乙Po9Po9

則乙球的密度:。"署=合=冬。

乙poa

(3)根據(jù)題意,甲、乙兩實(shí)心小球用一根無彈性細(xì)線連在一起在水中后懸浮,則尸浮總=

G甲+G乙,如把細(xì)線剪斷后,甲球上浮,乙球下沉:則-浮甲=G甲,F(xiàn)浮乙=p0g%,

所以,F(xiàn)浮總,=F浮甲+產(chǎn)浮乙=G甲+p()gV乙,4F浮=尸浮總一尸浮總'=(G甲+G乙)一(G甲4-

Po9V乙)=G乙一p()gV乙—m2g—Po9x°=T。,

由?浮=PogN排可知排開的水的體積減小量為:4卜=—匚=電,

*琲QQ

ToP9P9

所以,水面下降的高度:皿=字=等=4,

S()5。^oPo9

水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量:切=pogAh=p°gX#-=3

SoPog8

7.【答案】

(1)2x103kg/m3

(2)1.25x103kg/m3

(3)0.12m

【解析】

(1)當(dāng)圓柱形輕質(zhì)薄壁玻璃容器中倒入的水體積為0時(shí),正方體的重力與正方體對(duì)容器

底部的壓力相等;由圖象可知,此時(shí)實(shí)心正方體對(duì)容器底的壓力為20N,可知,實(shí)心正

方體受到的重力為20N;由G=mg可得,實(shí)心正方體的質(zhì)量為,m正方體=號(hào)=

就版=2kg;實(shí)心正方體的體積為:/方體=(0.1m)3=IO-m3;物體的密度為:

P正方體=丁詈=峭黑=2x103kg/m3?

(2)由圖象可知,當(dāng)?shù)谷肴萜鞯囊后w的深度為4cm時(shí),正方體對(duì)容器底部的壓力為:

15N,此時(shí)正方體對(duì)容器地面的壓力F'=G-F?。回怳尸浮=G-尸'=20N-15N=5N;

由F連—P沛g匕北口『知,液體密度為:p砂=—=——--------------=1.25x

濟(jì)L液"排"gL液gV^10N/kgxO.lmxo.lmx0.04m

103kg/m3o

(3)當(dāng)容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)與液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)之比為5:4時(shí),設(shè)液體深度為品當(dāng)

液體沒有浸沒正方體時(shí),則液體體積:/體=S容器八一S正方體71=(200x10-4m2—100x

10-4m2M=1X10-2m2xh;水的質(zhì)量為:m液體="體P液體=1xIO-2m2xhxp液體;

則液體的重力為:G液體=血液體g=1x10-2m2xhx1.25x103kg/m3x10N/kg=

1.25xlO2N/mxh;則容器對(duì)水平面的壓力為:尸壓=G液體+G正方體=1.25x102N/

mxh+20N;容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)為:p容器=華=(1.25*”/丁207液體對(duì)容器

「合有S容器2x102m2

底的壓強(qiáng)為:p液體=p液體g/i=1.25xl03kg/m3x10N/kgx/i;容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)與

液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)之比:p容器:p液體—然翳產(chǎn)一?1.25x103kg/m3x

10N/kgxh-5:4;解得h=0.32m;0.32m>0.1m.不符合題意:

當(dāng)液體浸沒正方體時(shí),則液體體積為:/體=S容器/i-Sj:方體x0.1m=2x10-2m2/j一

10-3m3;水的質(zhì)量為:m液體=了液體p液體=(2xIO-2m2/i-IO-3m3)xp液體;則液體的

重力為:G液體=血液體g=(2x102m2/i-IO/m3)x1.25x104N/m3;則容器對(duì)水平面

43

的壓力為:F壓=G液體+G正方體=(2xICT?m2h_10-3i/)x1.25x10N/m+20N=

250N/mxh+7.5N;容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)為:p容器=n=溶錯(cuò)上普;液體對(duì)容

'l件有S容解2x102m2

器底的壓強(qiáng)為:p液體=p液體外=1.25x103kg/m3x10N/kgx仙容器對(duì)水平面的壓強(qiáng)

33

與液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)之比:p容器:p液體=">2:累:'2:1-25x10kg/mx

10N/kgxh=5:4;解得h=0.12m;0.12m<0.2m,符合題意。

8.【答案】

⑴0.9kg

(2)54N

⑶2100Pa

【解析】

3

(1)m物=P物”=0.9g/crrPxIQOOcm=900g=0.9kg。

(2)解法一:p水=p水g/z水=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.18m=1800Pa,

F水=p水5容器=1800Pax(300xIO_4)m2=54N;

解法二:U水=S容器八=300cm2x18cm=5400cm3=5.4x10-3m3,

m水=p水"水=1.0x103kg/m3x5.4x10-3m3=5.4kg,

產(chǎn)水=6水=m水g=5.4kgx10N/kg=54N。

注:柱狀容器,固體與液體壓強(qiáng)公式通用。

(3)解法一:由于木塊密度小于水的密度,所以木塊會(huì)漂浮,

尸浮=。木=血木g=0.9kgx10N/kg=9N,

%*=LOxlO^g/ixlON/kg=9x10-4m3,

水面升高:h=—="I。_=o.O3m即3cm,

S容器300X10-4m2

由于水面從18cm上升到20cm只能上升2cm,所以會(huì)有1cm的水會(huì)溢出,

“溢出=$容器“源出=30°cm2x1cm=300cm3=3x10-4m3,

7n溢出=P水匕而出—1.0x103kg/m3x3x10-4m3=0.3kg,

G溢出=7n溢出9=0-3kgx10N/kg=3N,

『壓=6水+6木+G容器-G溢出=54N+9N+3N-3N=63N,

p=—=-----=2100Pa。

rS容那300X10-4m2

解法二:由于木塊密度小于水的密度,所以木塊會(huì)漂浮,

水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為:p水'=p水仙水'=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.2m=2000Pa,

水對(duì)容器底部的壓力為:F水'=P水$容器=2000Pax(300x10-4m2)=60N,

容器對(duì)桌面的壓力為:F容器=尸水+G容器=60N+3N=63N,

容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為:p=^=2=2100Pao

O9*^nn3UUXXU111

9.【答案】

⑴1000Pa

(2)2.5N

(3)0.8x10kg/m3

【解析】

⑴Pi=P水9九1=1000Pa。

(2)F浮=piS=2.5No

(3)圖a中容器和容器中浪休總重力為G液+G容=尸浮……①

圖b中容器和容器中浪休總重力為G液,+6容=尸浮,……②

尸浮'=P水5=P水gh2s=1.7N

有①一扇得,取出液體的力4G液=F浮一F浮’=0.8N,

取出液體的量/血液==0.08kg,

液體密度p液=力-=0.8x103kg/m3?

10.【答案】

(1)

⑵1.25p水g/i

⑶p水加+鬻

ii.【答案】

(1)2.4x104

(2)1.5X103

(3)5X103

【解析】

(1)由圖象知,前10s鋼繩的拉力不變,此時(shí)物在江面以上,所以拉力與重力是一對(duì)平

衡力,則G=F=3X104N,10X15S過程中,鋼纜繩的拉力減小,是物體A從與江

面接觸到浸沒的過程,由圖象可知,當(dāng)月完全浸入水中時(shí),拉力F'=1X104N,則圓

柱體A浸沒后受到的浮力產(chǎn)浮=G-F=3X10N-1XIO,N=2x104N;

2

(2)由F浮=p水/排得,因柱體A的體積V=%=―-=C.31;°M/1Z=2m3,

仔l(wèi)水沙flfflhp水gl.OxlO3kg/m3xl0N/kg

33

則圓柱體A的密度P=£=三=:3=1-5x10kg/m;

廠VgV10N/kgx2m3o,

(3)A下降到江底卸下鋼纜繩后,此時(shí)A受到平衡力作用,圓柱體A對(duì)江底的壓力:

F=G-F浮=3xIO”N-2xIO,N=1xIO”.根據(jù)V=Sh可得,物體A的底面

積:

S=^.=L==2m2,卸下鋼纜繩后,圓柱體4對(duì)江底的壓強(qiáng):

hvt0.2m/sx(15s-10s)

F4廠

p=一=-1-X--1-0-N=5x1.R03Pnao

rS2m2

12.【答案】

(1)1.5m

(2)2x104N

(3)7.5x103Pa

【解析】

(1)由圖乙可知,長方體A從下底面接觸水面到剛好浸沒所用的時(shí)間:

t=15s-10s=5s,

根據(jù)可得,長方體A的高:

h=s=vt=0.3m/sx5s=1.5m;

(2)由圖乙可知,前10s鋼繩的拉力不變,等于物體A的重力,此時(shí)物體在水面以上,

所以拉力與重力是一對(duì)平衡力,貝的G=F=3xlO4N,在10?15S,鋼繩的拉力減小,

是物體A從與水面接觸到完全漫沒,由圖可知,當(dāng)A完全浸入水中時(shí),拉力F'=lx

104N:所以長方體A受到的浮力:尸浮=G-F'=3xIO,N—1xIO,N=2xIO”N;

(3)由得,長方體A的體積:

/=%“=&=——^212!——=2n?,

月Fp水gixlO3kg/m3xl0N/kg

則長方體A的底面積:

Vill2

S=-=---=-m,

h1.5m3

當(dāng)A下降到水平的江底,卸下鋼纜繩后,對(duì)A受力分析,長方體A受到重力、浮力、

江底的支持力的作用,則江底的支持力:

產(chǎn)支=G-F浮=3xIO’N—2xIO,N=1xIO’N,

根據(jù)力的作用是相互的可知,長方體4對(duì)江底的壓力:

F||;=「支=1xIO’N,

則長方體A對(duì)江底的壓強(qiáng):

3

p=—=岑0了=7.5x10Pa。

s3mz

13.【答案】

⑴12kg

(2)3x103Pa

(3)0.8x103kg/m3

【解析】

(1)容器中水的體積:=S/i=4xIO-2m2x0.3m=1.2x10-2m3,容器中水的質(zhì)量:

m水=p水卜水=1x103kg/m3x1.2x10-2m3=12kgo

(2)物體A放入前,容器底部受到水的壓強(qiáng):p水=。水9h=1xIO?kg/m?x10N/kgx

0.3m=3x103Pa。

(3)物體A漂浮與放入前,水對(duì)容器底增大的壓強(qiáng):4pi=400Pa,

由p=pgh得,水面上升的高度:4九1=組==4x10-2m,

「21p水glxio3kg/m3xioN/kg

=4/iiS=4x10-2mx4x10-2m2=1.6x10-3m3,

尸浮i=P水9%非1=1x103kg/m3x10N/kgx1.6xIO-3m3=16N,

由于物體A漂浮,貝ijGA=Fni=16N,mA=^-=蕓)=1.6kg,

物體A浸沒后所受浮力:F浮2=G+F=16N+4N=20N,

33

%2==----3J:l---=2x10-m,

并2p水g1.0X103kg/m3xl0N/kg

由于物體A浸沒,則以=了排2=2X10-3m3,

物體A的密度:p.=學(xué)=一譽(yù)33=08x1。3kog,/m\

LAVA2x10m

14.【答案】

(1)1.0x103Pa

(2)2.5N

(3)0.8X103kg/m3

【解析】

(1)水對(duì)容器下表面的壓強(qiáng)p=p水gb=1.0x1()3kg/m,x10N/kgx0.1m=1.0x

103Pa;

(2)水對(duì)容器下表面的壓力F向?=pS=1x103Pax25x10-4m2=2.5N,

容器受到的浮力F浮=F向上=2.5N;

(3)因物體漂浮時(shí)G物=尸浮,

由阿基米德原理可知G物=2水95h1,=p^gSh2,

取出液體的重力G=G物一G'物=p水gS(£-h2),

于是其質(zhì)量m=-=p水S(b-幻),

則液體的密度為"=0】g/cm3*25cm2x(:cm-6.8cm)=0g/cn^=0.8X

rVV100cm3O'

103kg/m3o

15.【答案】

(1)2000Pa

⑵90g

(3)&=F2

【解析】

(1)在圖(h)中,水面與容器口相平,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為

p=pgh=1x103kg/m3x10N/kgx0.2m=2000Pa。

(2)質(zhì)量為0.18千克的實(shí)心木塊放入水中,漂浮,其浮力與重力相等

F浮=G木=mg=0.18kgx10N=1.8N

靜止后木塊有的|體積露出水面,根據(jù)阿基米德原理,浮力為

%=pg:2L=i.8N

可解得

pgV木=2.7N

將A物體放在木塊上,木塊剛好完全浸沒在水中,AB漂浮,總浮力與AB總重力相等

GA+。木=F浮'=pg喙=2.7N

可解得

GA=2.7N-6木=2.7N-1.8N=0.9N

A物體的質(zhì)量為

m=—="9N=o.O9kg=90g?

A〃g10N/kg&&

(3)若A物體放在木塊上方時(shí),AB當(dāng)作一整體,漂浮在水面,總浮力與AB總重力相

等,水面與容器口相平;當(dāng)把A物體拴在木塊下方(不觸底)時(shí),AB也當(dāng)作一整體,

也將漂浮在水而,總浮力與AB總重力相等,根據(jù)阿基米德原理,即兩種情況下,排開水

的體積相等,即水面都與容器口相平,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)為

P=pgh

即水對(duì)容器底部壓強(qiáng)相等,水對(duì)容器底部壓力為

F=pS

因此水對(duì)容器底部壓力也相等,即

&=尸2。

6

\

14N

(2/

\

164N

(3/

I,

(1)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p=pgh可得:h=—==0.3mo

pgl.OxlO3kg/m3xioN/kg

(2)對(duì)小球受力分析得:

所以:尸壓=?浮一G球;

3

%=%=100cm=1xICT,m3.

F浮=P水9,排=1.0x103kg/m3x10N/kgx1xIO-4m3=1N;

尸壓=F浮一G球=1N—0.6N=04No

(3)解法一:撤去擋板,小球靜止后如圖所示:

對(duì)小球受力分析得:F浮2=G球,

由(2)得F壓=尸浮一。球,將(3)帶入得:F壓=尸浮一尸浮2=4/浮=。水9/9:=

P水g4/iS;

水對(duì)容器底壓力的變化量AF=ApS=p^gAhS=/壓=0.4N;

解法二:對(duì)水受力分析,前后小球?qū)λ膲毫Ψ謩e為1N和0.6N,那么水對(duì)容器底的壓

力變化量也為0.4N。

17.【答案】

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