初中物理力學(xué)計算大題專項訓(xùn)練(含解析)

力學(xué)計算大題一、計算題1．如圖所示，某同學(xué)用阿基米德原理測量一種未知液體的密度，他把底面積為的圓柱體物塊，用細繩懸掛在彈簧測力計上，讀出示數(shù)后，將物塊浸入該液體中，浸入液體中的深度h=10cm，容器底面積為，g取10N/kg。求：（1）物塊所受的浮力；（2）液體的密度；（3）物塊浸入前后，液體對容器底的壓強變化量。2．小明在探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實驗時，將一底面積為4的圓柱體浸入水中，改變其浸入水中的體積，觀察彈簧測力計示數(shù)的變化，如圖所示。圖甲中，圓柱體有體積浸入水中，彈簧測力計的示數(shù)為1.1N；圖乙中，圓柱體有體積浸入水中，彈簧測力計的示數(shù)為0.9N。取，求：（1）圓柱體全部浸入水中時受到的浮力；（2）圖乙中，圓柱體底部受到水的壓強。3．物理實驗室里，同學(xué)們正在認真的完成“探究浮力的大小跟排開液體重力的關(guān)系”的實驗。小明將重5N的物體浸沒水中后，彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。（，）（1）求水對物體浮力大小?（2）求該物體的體積?4．如圖甲，用輕質(zhì)細線將一不吸水的木塊懸掛在彈簧測力計下，靜止時測力計讀數(shù)為3N；如圖乙，將該木塊靜置于平放的盛水容器中，木塊有的體積露出水面；如圖丙，用豎直向下的力F壓該木塊時，木塊剛好全部浸入水中且靜止。已知水的密度為，g取10N/kg，求：（1）圖乙中木塊所受的浮力大?。唬?）木塊的體積；（3）木塊的密度；（4）圖丙中F的大小。5．用彈簧測力計掛著一個長方體金屬塊，沿豎直方向緩慢浸入盛有適量水的圓柱形平底薄壁容器中，直至完全浸沒（水未溢出），如圖甲所示。通過實驗得出金屬塊下表面浸入水中的深度h與其排開水的體積V排的關(guān)系，如圖乙所示。已知金屬塊的質(zhì)量為0.4kg，容器的底面積與金屬塊的底面積之比為5：1，水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金屬塊所受的重力；（2）金屬塊的下表面浸入水中的深度為2cm時，彈簧測力計的示數(shù)；（3）金屬塊剛浸沒時，金屬塊底部受到水的壓強；（4）金屬塊浸沒后與金屬塊浸入之前比較，水對容器底部的壓強增加了多少。6．“曹沖稱象”是婦孺皆知的故事。某科創(chuàng)小組仿效曹沖，制作了一臺“浮力秤”，用來測量物體的質(zhì)量。浮力秤由秤盤和高度為20cm，底面積為0.1m2的圓柱體組成。如圖所示，將浮力秤放入水中，靜止時浸入水中的深度為8cm，已知：，g=10N/kg。求：

（1）當秤盤不放物體時，浮力秤下表面受到水的壓強；（2）浮力秤的重力；（3）浮力秤能測物體的最大質(zhì)量。7．（2023·紅橋）如圖所示，容器中裝有水，水中有一個木塊被細線系著，已知水重，水深為，木塊的體積為，木塊的密度為，g取，試求：（1）水對容器底面的壓強是多少？（2）木塊受到的浮力是多大？\8．（2023·紅橋）盛有液體的圓柱形容器置于水平桌面上，如圖（甲）所示，容器對桌面的壓強為；用細線拴一金屬球，將金屬球浸沒在液體中，如圖（乙）所示，容器對桌面的壓強為；將細線剪斷的，金屬球沉到容器底部，如圖（丙）所示，容器對桌面的壓強為．已知容器的底面積為，液體的密度為，求：（1）金屬球的重力；（2）金屬球的密度.9．（2022·巴中）小紅用菜盆盛水清洗櫻桃時，將一個塑料水果盤漂浮在菜盆里的水面上盛放櫻桃，當她把水里的櫻桃撈起來放入果盤后，發(fā)現(xiàn)菜盆里的水位有所變化。為一探究竟，她用一個水槽、一個長方體空盒A、一個正方體金屬塊B設(shè)計了如圖的實驗來研究。已知水槽的底面積為200cm2，空盒A底面積為100cm2，金屬塊B邊長為5cm。她先把金屬塊B放入水槽中沉底，當空盒A漂浮在水面上時，盒底浸入水中1cm深。整個實驗中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）（1）空盒A漂浮在水面上時，求盒底部受到水的壓強大?。唬?）求空盒A漂浮在水面上時所受浮力的大?。唬?）小紅把金屬塊B從水中撈起后放進盒A并漂浮在水面上時，求盒A受到的浮力的大??；（金屬塊B上附著的水忽略不計）（4）第（3）問中水槽里的水位與之前相比會上升還是下降？請算出水槽里水位變化的高度。10．在物理做中學(xué)實踐活動中，某活動小組想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的裝載能力。他們用一塊體積為20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，試著向其中添加物體，發(fā)現(xiàn)最多只能裝載25g的物體，如圖所示。查閱資料知道橡皮泥的密度為1.5×103kg/m3。已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）將這塊橡皮泥浸沒在水中時所受的浮力為多少？（2）這只橡皮泥“船”裝載最多物體時受到的浮力為多少？（3）該小組同學(xué)想提高橡皮泥“船”的裝載能力，請你幫助他們提出一條合理化的建議。11．（2022·湘西）從高處掉入水里的蘋果，最終會漂浮在水面上。設(shè)蘋果的質(zhì)量，蘋果密度均勻，其密度，水的密度，g取。求：（1）蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大??；（2）蘋果浸沒在水中時受到的浮力的大小。12．（2022·攀枝花）用輕質(zhì)細線將石塊與木塊連接后放入水中，靜止時木塊有的體積浸入水中，如圖甲所示。若將石塊移到木塊上方，靜止時木塊剛好全部浸入水中，如圖乙所示。若將石塊移開，靜止時木塊有的體積露出水面，如圖丙所示。已知水的密度為，求：（1）木塊的密度；（2）石塊的密度。

答案解析部分1．【答案】（1）解：由第一個圖可知，物塊的重力G=3N，由第二個圖可知，物塊浸入液體中時的拉力F拉=2.2N，則物塊所受的浮力F浮=G-F拉=3N-2.2N=0.8N答：物塊所受的浮力是0.8N；（2）解：物塊浸入液體中的體積，即排開液體的體積V排=Sh=10cm2×10cm=100cm3=1×10-4m3根據(jù)F浮=ρ液gV排得，液體的密度答：液體的密度是0.8×103kg/m3；（3）解：容器的底面積S=40cm2=4×10-3m2物塊浸入后，液面升高的高度液體對容器底的壓強變化量答：物塊浸入前后，液體對容器底的壓強變化量是200Pa。2．【答案】（1）解：由題意可知，兩次實驗中測力計示數(shù)的變化量即是排開水體積變化量所對應(yīng)的浮力，設(shè)圓柱體體積為V，則根據(jù)有關(guān)系如下解得，則圓柱體全部浸入水中時受到的浮力為答：圓柱體全部浸入水中時受到的浮力為（2）解：如圖乙所示，圓柱體有體積浸入水中時，圓柱體底部距離水面的高度為則此時圓柱體底部受到水的壓強為答：圖乙中，圓柱體底部受到水的壓強為。3．【答案】（1）解：由圖可知，彈簧測力計的示數(shù)為F=2.6N，則物體受到的浮力F浮=G-F=5N-2.6N=2.4N答：水對物體浮力為；（2）解：根據(jù)公式F浮=ρ水gV排可知，物體排開水的體積由于物體浸沒水中，所以物體體積答：該物體的體積為。4．【答案】（1）解：因為彈簧測力計的示數(shù)是3N，又因為木塊漂浮，故G=F浮，所以乙圖中木塊的浮力為3N。答：圖甲中木塊受到浮力的大小為3N。（2）解：因為，則木塊的體積為答：木塊的體積為0.5×10-3m3。（3）解：木塊的質(zhì)量木塊的密度答：木塊的密度為0.6×103kg/m3。（4）解：用豎直向下的力F將木塊緩慢壓入水中，靜止時，木塊上表面恰好與水面相平，此時物體排開水的體積此時時物體受到的浮力根據(jù)可知，豎直向下的力答：豎直向下的力F的大小為2N。5．【答案】（1）解：由題意可得，金屬塊受到的重力為G=mg=0.4kg×10N/kg=4N答：金屬塊的重力為4N；（2）解：由題圖乙可知，當h=2cm時，金屬塊排開水的體積V排=20×10-6m3，此時金屬塊受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N彈簧測力計的示數(shù)為F拉=G-F浮=4N-0.2N=3.8N答：示數(shù)為3.8N；（3）解：由題圖乙可知，當h=5cm時，金屬塊剛好浸沒，即金屬塊的高度為5cm，此時金屬塊底部受到水的壓強為p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa答：水的壓強為500Pa；（4）解：金屬塊的底面積為容器的底面積為S=5S金=5×10cm2=50cm2增加的壓力等于水對金屬塊的浮力，則△F=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N水對容器底部增加的壓強為答：壓強增加了100Pa。6．【答案】（1）解：如圖，由題可知，當秤盤不放物體時，浮力秤下表面受到水的壓強為答：當秤盤不放物體時，浮力秤下表面受到水的壓強為800Pa；（2）解：由題可知，浮力秤靜止在水中時排開水的體積為根據(jù)阿基米德原理，浮力秤靜止在水中時受到的浮力為因為浮力秤靜止在水中時是漂浮狀態(tài)，則重力等于浮力為80N。答：浮力秤的重力為80N；（3）解：當浮力秤上表面剛剛和水面相平時，能夠受到最大浮力為所以能夠測出物體的最大重力為則浮力秤能測物體的最大質(zhì)量為答：浮力秤能測物體的最大質(zhì)量為12kg。7．【答案】（1）解：水對容器地面的壓強是答：水對容器底面的壓強是；（2）解：因為木塊完全浸沒在水中，根據(jù)阿基米德原理可得，木塊所受浮力為答：木塊受到的浮力是40N。8．【答案】（1）解：由甲圖和丙圖可得，容器對桌面壓強的變化量：△p＝p3﹣p1，因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，由可得，金屬球的重力G球＝△F＝△pS=(p3﹣p1)S（2）解：圖甲中容器對桌面的壓力等于液體與容器的重力之和，圖乙中容器對桌面的壓力等于液體與容器的重力、排開液體的重力之和，所以，圖甲和圖乙中容器對桌面的壓力的增加量等于金屬球排開液體的重力，即金屬球受到的浮力，則F?。紾排＝△F′＝△p′S＝（p2﹣p1）S，由F?。溅岩篻V排可得，金屬球的體積：，則金屬球的密度；9．【答案】（1）解：由題意可知，A盒盒底所處的深度為1cm，即0.01m，由可知，盒底部受到水的壓強答：空盒A漂浮在水面上時，盒底部受到水的壓強為100Pa；（2）解：由題意可知，空盒A底面積為100cm2，即0.01m2入水中1cm深，即0.01m，故空盒A排開水的體積由可知，空盒A漂浮在水面上時所受浮力答：空盒A漂浮在水面上時所受浮力為1N；（3）解：由題意可知，金屬塊B的重力小紅把金屬塊B從水中撈起后放進盒A并漂浮在水面上時，盒A受到的浮力的大小與盒A和金屬塊B的重力大小之和相等，即答：水槽里的水位與之前相比會上升，水槽里水位變化的高度為3.75cm。（4）解：金屬塊B在水中時受到的浮力把金屬塊B從水中撈起后放進盒A中時，將A、B視為一個整體，此時該整體所受的浮力變化量該整體排開水的體積的變化量故水槽里水位變化的高度水槽里的水位與之前相比會上升。10．【答案】（1）解：已知根據(jù)阿基米德原理可知答：將這塊橡皮泥浸沒在水中時所受的浮力為（2）解：已知橡皮泥體積為橡皮泥密度為故橡皮泥的重力為物體的質(zhì)量為物體的重力為對整體進行受力分析，這只橡皮泥“船”裝載最多物體時，浮力為答：這只橡皮泥“船”裝載最多物體時受到的浮力為（3）解：如果要提高橡皮泥“船”的裝載能力，根據(jù)阿基米德原理我們可以通過增大水的密度或者減少船身重量或者增大船的體積等方式來提高船的裝載能力。11．【答案】（1）解：蘋果的質(zhì)量，則蘋果的重力蘋果漂浮在水面上時受到的浮力等于重力，則浮力F1=G=1.5N答：蘋果漂浮在水面上時受到的浮力大小為1.5N（2）解：蘋果的質(zhì)量，蘋果密度均勻，其密度，則蘋果的體積蘋果浸沒在水中