2024年中考物理微練習(xí)：壓強(qiáng)、浮力的綜合計算

2024年中考物理微專題練習(xí)：壓強(qiáng)、浮力的綜合計算

知識與技巧

1.物體的浮沉條件：甲、乙、丙三個物體放入水中，處于如圖的三種狀態(tài)

上浮

:向二髀-下1

-------

-------1一四一

(1)F浮與G物的大小分析:

①F濘〉G物，甲物體上浮,最終漂浮,F浮二G物，V物

②F浮二G物，乙物體懸浮,“V物

③F?。糋物，丙物體下沉,最終沉底,F浮+F支二G物,V推二V物

(2)總結(jié):

①物體上?。篎浮＞G物,P物＜P液

②物體漂?。篎；『=G物,P物＜P液

③物體下沉：F浮VG物,P物＞P液

④物體沉底：F浮VG物,P物＞P液

⑤物體懸?。篎i￥=G物,P物=P液

2.浮力計算公式:

(1)浮力產(chǎn)生的原因:F浮二F下F上

(2)利用彈簧測力計F衍G-F拉

阿基米德原理：五浮=G排=叫話=。液—

(3)

(4)漂浮或懸?。篎濘二G物

3.利用浮沉條件求浮力方法:

(1)先判斷物體浮沉;

(2)計算公式：Fs=G掛=m排g=P灌gV排;

(3)漂浮和懸浮時，浮力等于重力;

(4)沉底和懸浮時，利用公式：F^p^gVfn，

考點分類題型練習(xí)

考點一：漂浮基礎(chǔ)模型

1.由于環(huán)境污染，全球氣候變暖，導(dǎo)致南極洲冰川開始大面積熔化，海面上出現(xiàn)大量浮冰,

現(xiàn)有一塊60t的浮冰漂浮在海面上，假設(shè)附近海域的海水密度近似為水的密度

1.0xl03kg/m3,冰的密度為O.9xl()3kg/m3。請解決下列問題:

(1)水下5米深處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少？

(2)浮冰受到的浮力是多少？

(3)如果海面所有浮冰全部熔化后，請分析說明是否會對海平面水位造成影響。

2.竹筏漂流是許多地區(qū)的旅游項目之一?，F(xiàn)有一個用8根完全相同的竹子制作而成的竹筏,

每根竹子質(zhì)量為8kg,體積為0.1m：',忽略制作竹筏所使用繩子的質(zhì)量。求：

(1)不載人時，竹筏漂浮于水而受到的浮力是多少？

(2)為安全起見，竹筏最多能有一半體積浸入水中，若每名乘客的重力均為500N,該竹

筏最多能載多少人？

考點二：浮沉狀態(tài)變化模型

3.底面積為200cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，將其豎直放在水平桌面上，把體積為1

X10%m3的正方體木塊A放入水后，再在木塊A的上方放一物體B,物體B恰好沒入水中,

如圖甲所示.已知物體B的密度為3X10：'kg/m3,質(zhì)量為0.3kg.求：

(1)圖甲中A受到的浮力；

(2)木塊A的密度；

(3)若將B放入水中，如圖乙所示，求水對容器底部壓強(qiáng)的變化量.

-IDr--

甲乙

4.物塊P與金屬球Q用細(xì)線連接，一起放入裝有一定質(zhì)量水的柱狀容器內(nèi)，二者恰好懸浮,

如圖甲所示，此時柱狀容器中水的深度為23cm；物塊P重IN、體積為1.25X10%(P水

=1.0X10；ikg/m\g=10N/kg)。求：

(1)圖甲中水對容器底部的壓強(qiáng)；

(2)圖甲中物塊P所受浮力的大小；

(3)若剪斷細(xì)線，物塊P上浮，金屬球Q下沉，待穩(wěn)定后，物塊P漂浮于水面，如圖乙所

示，則此時物塊P露出水面的體積。

考點三：物體出水、入水模型

5.如圖甲所示，一個邊長為1m的正方體靜止在湖底，上表面離水面深度為h.現(xiàn)用一根粗

細(xì)和重力不計的繩子，將該物體從水底豎直向上拉，直至完全拉出水面，在整個拉動過程中

物體始終保持勻速運動，拉力的大小隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示.(g=10N/kg,P*=1.0

X10；lkg/mJ)求：

(1)物體在露出水面前受到水的浮力是多少N?

(2)物體在露出水面前受到繩子的拉力是多少N?

(3)物體的密度是多少kg/m”

(4)物體在水底時，上表面受到水的壓強(qiáng)是多少Pa?

6.如圖甲所示，底面積為80cm，的圓柱形容器內(nèi)裝有8cm深的水，放在水平桌面上；圓柱形

物體A底面積為60cm2,將它懸掛在細(xì)繩的下端靜止時，細(xì)繩對物體A的拉力為凡；將物體

A浸沒在圓筒形容器內(nèi)的水中靜止，且不與容器底部接觸，如圖乙所示，此時水的深度為

18cm,細(xì)繩對物體A的拉力為用。已知區(qū)與田之比為3：1,不計繩重，g取10N/kg。求：

(1)物體A未浸入水中時，水對容器底部的壓強(qiáng);

(2)物體A浸沒在水中時所受的浮力；

(3)物體A的密度。

考點四：注水、排水模型

7.如圖甲所示，重為5N圓柱形容器靜止在水平桌面上，其底面積為S=8X10%、將質(zhì)量

為2kg的圓柱形物塊A放入容器內(nèi)靜止，物塊的底面積為S=2Xl()2m2,密度為0產(chǎn)0.8

X103kg/m3,取g=10N/kg.求：

(1)物塊對容器底的壓強(qiáng)；

(2)整個容器對桌面的壓力；

(3)向容器中緩慢注水使物塊剛好離開容器底時，容器中水對容器底的壓強(qiáng).

8.如圖，柱狀容器下方裝有一閥門，容器底面積為a200cm2,另有一邊長為A=10cm的正方

體木塊，表面涂有很薄的一層蠟，防止木塊吸水(蠟的質(zhì)量可忽略)，現(xiàn)將木塊用細(xì)繩固定

在容器底部，再往容器內(nèi)倒入一定量的水，使木塊上表面剛好與水面相平，繩長％=20cm,

木塊的密度為0木=0.6X10lg/m3。求：

(1)圖中水對容器底的壓強(qiáng)？

(2)若從閥門放出m=300g的水后，木塊受到的浮力多大？

(3)若從閥門繼續(xù)放出色=200g的水后，細(xì)繩的拉力多大？

9.在物理課外拓展活動中，力學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了如圖甲的探究。用細(xì)線P將A、B兩

個不吸水的長方體連接起來，再用細(xì)線Q將A、B兩物體懸掛放入圓柱形容器中，初始時B

物體對容器底的壓力恰好為零。從搟。時開始向容器內(nèi)勻速注水(水始終未滋出)，細(xì)線Q

的拉力用隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。已知A、B兩物體的底面積S=%100cnA細(xì)線P、

Q不可伸長,細(xì)線P長/=8cm,取交10N/kg,P*=l.OX103kg/m3?求：

(1)片10s時，B物體受到水的浮力；

(2)每秒向容器內(nèi)注入水的體積(單位用cn?)；

(3)當(dāng)》；F3N時，水對容器底部的壓力。

參考答案:

1.(1)海水密度近似為水的密度LOXlO'kg/n?,水下5米深處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是

p=pgh=1.OxlO^kg/m3x1ON/kgx5m=5x1()4Pa

(2)60t的浮冰漂浮在海面上，其浮力與重力相等，因此浮冰受到的浮力是

=G=m^=6OxlO3kgxlON/kg=6xlO5N

(3)浮冰漂浮在海面上，其浮力與重力相等夕海水gVffi=。冰gV冰

可求得排水體積為='冰吸=%乜

夕海水g2海水

冰熔化成水，質(zhì)量不變，熔化成水的體積腺=2生=叫=蟲公

P水P水。水

33

海水密度近似為水的密度1.0x10kg/m,則vft=七

即浮冰熔化成水與冰排開水的體積相等，即如果海面所有浮冰全部熔化后，對海平面水位不

會造成影響。

答：(1)水下5米深處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)是5x104pa；(2)浮冰受到的浮力是6X1()5N；

(3)如果海面所有浮冰全部熔化后，對海平面水位不會造成影響。

2.(1)解:竹筏漂浮于水面，受到的浮力等于其重力,Fw=Gw筱=nm什g=8x8kgx10N/kg=640N

答:不載人時.，竹筏漂浮于水面受到的浮力為640N。

(2)解:竹筏一半的體積浸入水中時，排開水的體積/’=0.5V總=0.5x8x

0.lm3=0.4m3

33

此時竹筏受到的浮力4=P*g匕非=1xlOkg/mx1ON/kgx0.4=4

xlO3N

3

忽略制作竹筏所使用繩子的質(zhì)量，竹筏仍然漂浮，則人的總重力GH=0'-Gm=4xlO

N-640N=3360N

3360N

所以，該竹筏最多能載的人數(shù)NA=片6.72人

Gi3(JUIN

所以最多為6人。

答：該竹筏最多能載6人。

3.(1)由阿基米德原理可知冷小外/送=lO'kg/n??103m3?10N/kg-l(；

(2)物體B重力為GL%g=(D(W爐3N，體積為%=詈=匐+連3T0Tm3,

浸沒時物體B受到的浮力為“月瀉MgTO^kg/n??KTn??10N/kg=l,因此在甲中物體

B對A的壓力為3N-1N=2N,木塊A重力為=4A-2N=10N-2N=8N,則木塊A的密度為

外

吆=旦=旦=-----8N=0用？］)k/m3?

"VVgVA10N/kg?103m3

(3)在乙中，木塊A漂浮，所以浮力等于重力為8N,由阿基米德原理可知A排開液體的體

p8N

積為%k=滋=lO,kg/n??10N/kg=&I。"01'，物體B浸沒，因此排開液體體積不變，所

以液面下降高度為△力=竺=竺&笆?=二=10°m，水對容器底部壓強(qiáng)的變化量為

S20m22

Ap==lON^fidOPa々.

5.(1)圖甲中水的深度h=23cm=0.23m,圖甲中水對容器底部的壓強(qiáng)：

p=P木gh=l.OXIOWm'X10N/kgX0.23m=2.3X10'Pa；

(2)物塊P浸沒在水中,則物塊P排開水的體積V"=V=1.25義10一4，

由阿基米德原理可得圖甲中物塊P所受的浮力：

333

Fs=P*gVtt=l.OX10kg/mX10N/kgX1.25X10-m=l.25N；

(3)圖乙中物塊P漂浮于水面，由漂浮條件可知，此時物塊P所受的浮力F浮'=G=1N；

由F浮=P水gV排可得此時物塊P排開水的體積:

p水g1.ox10Jkg/mJXlONZkg

則物塊P露出水面的體積：

,3433

V?=V-VW=1.25X10-m-lX10-m=2.5X10m?

答：(1)圖甲中水對容器底部的壓強(qiáng)為2.3X10，Pa；(2)圖甲中物塊P所受浮力的大小為

1.25N；(3)此時物塊P露出水面的體積為2.5X10"Wo

5.(1)F浮=p*gV排=1.OX10'kg/m'X10N/kgX(Im)3=10'N；

(2)由圖象可知露出水面后繩子的拉力即物體的重力G=3X10'N,

當(dāng)重物未露出水面時，拉力FFG-F*=3義1O'NTO'N=2X10%；

(3)物體的質(zhì)量m=￡=3xl0"=3X10%,

gION/kg

.m3xlO3kg

密度p二一二-----

vIm3

=3X103kg/m3；

(4)從上表面離開水面到下表面離開水面用時10s,所以運動速度：v--=—

t10s

=0.lm/s>

上表面從水底上升至表面用時30s,所以物體據(jù)液面深度：h=vt=O.Im/sX30s=3m,

p=Pgh=l.OX103kg/mJXlON/kgX3m=3X10'Pa.

答：(1)物體在露出水面前受到水的浮力是10%；

(2)物體在露出水面前受到繩子的拉力是2X10%；

(3)物體的密度是3Xl(Ag/nA

(4)物體在水底時，上表面受到水的壓強(qiáng)是3X10'Pa.

6.(1)容器中水的深度

It=8cm=O.O8m

根據(jù)。=可得

p=p^gl\=lxlO,kg/m'xlON/kgxO.O8m=800Pa

(2)物體A浸沒后水的深度變化為

△/?=魚一九=18cm-8cm=1Ocm=0.1m

圓柱形容器底面積為

5=80cm2=80xl0-4m2

則物體的體積為

V=SA/7=80xl0-4m2x0.1m=8xl0-4m3

根據(jù)阿基米德原理可得

3343

Fn=p^gV=lxl0kg/mxl0N/kgx8xl0_m=8N

(3)未放入時拉力

K=G

放入后拉力

F『G-F澹

已知月與用之比為3：1,所以

B1G-F.^

3_PNR

3_PA

33

TpA-lxlOkg/m

解得

PA=1.5x103kg/m3

答：(1)物體A未浸入水中時，水對容器底部的壓強(qiáng)為800Pa；

(2)物體A浸沒在水中時所受的浮力為8N；

(3)物體A的密度為1.5xl()3kg/m3

7.(1)物塊A的重力為：

優(yōu)=儂=2kgX10N/kg=20N,

物塊對容器底的壓強(qiáng)為：

FGA20N

P=~7T-;=------7二lOOOPa.

22

5八SA2x10m

(2)整個容器對桌面的壓力為：

b?=G豺G=5N+20N=25N.

(3)向容器中緩慢注水使物塊剛好離開容器底時，物塊受到水的浮力剛好等于自身重力.根

據(jù)F；聲P濃gV推,則此時物塊浸在水中的體積為：

場GA20N,

Vnr---==;—^3；—「一—=2X10m3,

。水gP加g1x10kg/mx1ON/kg

則物塊浸在水中的深度為:

"?=2xl0：m：=o

lm,

22

5A2xl0'm

該深度即為此時容器中水的深度.所以，此時容器中水對容器底的壓強(qiáng)為:

p'-p^gh=\X10(kg/m3X10N/kgX0.lm=lOOOPa.

答：(1)物塊對容器底的壓強(qiáng)為lOOOPa；

(2)整個容器對桌面的壓力為25N；

(3)向容器中緩慢注水使物塊剛好離開容器底時，容器中水對容器底的壓強(qiáng)為lOOOPa.

8.(1)水的深度為/?=+￡2=l°cm+20cm=30cm=0.3m

故圖中水對容器底的壓強(qiáng)p=pgh=lxlO3kg/m3x10N/kgx0.3m=3xlO3Pa

(2)若從閥門放出所勃窕的水后,則放出水的體積為=需=3。。加，

300cm3

則水面下降的高度為九==3cm

S容—S木200cm2-10cmx10cm

則排開液體的體積為V=S木//=10cmx10cmx(10cm-3cm)=700cm3

木塊受到的浮力耳字==1x1()3kg/m3x1()N/kgx700x1O_6m3=7N

(3)若從閥門繼續(xù)放出他=200g的水后，則放出水的體積為％="=廣警r=200cm3

plg/cm

,一,,V,200cm3c

水面再下降的高度為生=--=八二2------6—=2cm

S容一S木200cm-10cmx10cm

則排開液體的體積為V=S木〃=10cmx10cmx(10cm-3cm-2cm)=500cm3

33

木塊受到的浮力'=/?^V^1(;=lxlOkg/mxlON/kgxSOOxlO^m^SN

木塊的重力為G=〃2g=p木VguOSxlO'kg/n?x(10xl0"m)xlON/kg=6N

浮力小于重力，會沉底，但是在放水的過程中，當(dāng)浮力等于重力，即漂浮后，液面降低，排

開液體的體積不變，水和木塊一起下降，故此時繩子的拉力為ON。

答：(1)圖中水對容器底的壓強(qiáng)為3xl()3pa；(2)若從閥門放出面=300g的水后，木塊

受到的浮力；(3)但是在放水的過程中，當(dāng)浮力等于重力，即漂浮后，液面降低，排開液

體的體積不變，水和木塊一起下降，故此時繩子的拉力為ON。

9.解：(1)初始時B物體對容器底的壓力恰好為零。由圖乙知，當(dāng)Q0時，&kl8N。i=10s

時，細(xì)線Q的拉力四尸12N。則B物體受到水的浮力為

F后△存為-凡尸18NT2N=6N

(2)由阿基米德原理可知，此時B物體排開液體的體積為

6N

6x10"n?

p水gl.OxlO3kg/m3xlO