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中考物理 微專題三 壓強(qiáng)、浮力的綜合計(jì)算復(fù)習(xí)試題

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中考物理 微專題三 壓強(qiáng)、浮力的綜合計(jì)算復(fù)習(xí)試題

微專題三壓強(qiáng)、浮力的綜合計(jì)算壓強(qiáng)、浮力是力學(xué)計(jì)算中重要的組成部分,是初中物理中的難點(diǎn)之一,也是中考高頻考點(diǎn)之一一、計(jì)算壓強(qiáng)的方法(1)公式p普遍適用,pgh適用于液體和各種水平面上的直柱體(2)對(duì)于固體,先求出壓力,再求壓強(qiáng)(3)對(duì)于液體,先求壓強(qiáng),再求壓力二、計(jì)算浮力的方法(1)稱重法:F浮GF(F表示物體浸在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù))(2)壓力差法:F浮F向上F向下(用浮力產(chǎn)生的原因求浮力)(3)阿基米德原理法:F浮G排或F浮液V排g(知道物體排開(kāi)液體的質(zhì)量或體積時(shí)常用)(4)平衡法:F浮G物,適用于漂浮或懸浮的自由狀態(tài)的物體三、漂浮問(wèn)題“四規(guī)律”(歷年中考頻率較高)規(guī)律一:同一物體漂浮在不同液體里,所受浮力相同規(guī)律二:同一物體漂浮在不同液體里,在密度大的液體里浸入的體積小規(guī)律三:漂浮物浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾,物體密度就是液體密度的幾分之幾規(guī)律四:將漂浮物體全部浸入液體里,需加的豎直向下的外力等于液體對(duì)物體增大的浮力類型一壓強(qiáng)計(jì)算1(2016,上海)如圖所示,圓柱形容器A和均勻圓柱體B置于水平地面上,A中盛有體積為6103 m3的水,B受到的重力為250 N,B的底面積為5102 m2.(1)求A中水的質(zhì)量(2)求B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)(3)現(xiàn)沿水平方向在圓柱體B上截去一定的厚度,B剩余部分的高度與容器A中水的深度之比hBh水為23,且B剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)等于水對(duì)容器A底部的壓強(qiáng),求B的密度B.(1)A中水的質(zhì)量m水水V水1103 kg/m36103 m36 kg(2)B對(duì)水平地面的壓力FBGB250 N,B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)pB5000 Pa(3)剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)pBBghB,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p水水gh水,hB:h水2:3,因?yàn)锽剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)等于水對(duì)容器A底部的壓強(qiáng),所以BghB水gh水,B水水1103 kg/m31.5103 kg/m3 類型二浮力計(jì)算2(2016,常州)如圖所示是湖南師范大學(xué)學(xué)生發(fā)明的水上自行車,車下固定5個(gè)充滿氣的氣囊,每個(gè)氣囊的體積均為3.0102 m3,已知該水上自行車的總質(zhì)量為25 kg,不計(jì)車輪浸入水中的體積(g取10 N/ kg)(1)當(dāng)自行車停放在水面上沒(méi)人騎行時(shí),氣囊排開(kāi)水的總體積為多少?(2)當(dāng)質(zhì)量為75 kg的人騎行時(shí),固定在正中間的1個(gè)氣囊破裂,該自行車是否還能安全騎行?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明(1)當(dāng)自行車停放在水面上沒(méi)人騎行時(shí)處于漂浮狀態(tài),則自行車受到的浮力F浮G車m車g25 kg10 N/kg250 N,由F浮gV排可得氣囊排開(kāi)水的總體積V排0.025 m3(2)當(dāng)質(zhì)量為75 kg的人騎行恰好漂浮時(shí),則受到的浮力F浮G總(m人m車)g(75 kg25 kg)10 N/kg1000 N,排開(kāi)水的體積V排0.1 m3,剩余氣囊的總體積V43.0102 m30.12 m3,因V排<V,所以該自行車能安全騎行類型三綜合計(jì)算3(2015,眉山)如圖甲所示,有一種圓柱形薄壁燒杯,它的底面積為50 cm2,燒杯自重1.2 N,置于水平桌面上,在燒杯內(nèi)倒入200 mL的鹽水時(shí),杯底所受鹽水的壓強(qiáng)為440 Pa.(g取10 N/ kg)求:(1)燒杯內(nèi)鹽水的密度(2)燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)(3)如圖乙所示,把一個(gè)雞蛋輕輕放入鹽水中,雞蛋剛好懸浮,液面上升到250 mL刻線處,求雞蛋的重力(1)根據(jù)VSh,燒杯內(nèi)鹽水深度h4 cm0.04 m,根據(jù)pgh,鹽水密度為1.1103 kg/m3(2)燒杯為圓柱形且置于水平桌面上,鹽水對(duì)燒杯底部壓力等于鹽水重力,由p得鹽水重力G鹽水FpS440 Pa50104 m22.2 N,燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)p680 Pa(3)由圖雞蛋放入鹽水中排開(kāi)鹽水的體積V排250 cm3200 cm350 cm3,雞蛋剛好懸浮,所以G蛋F浮gV排1.1103 kg/m310 N/kg50106 m30.55 N4(2016,鄂州)如圖所示,臺(tái)秤上放置一個(gè)裝有適量水的燒杯,已知燒杯和水的總質(zhì)量為800 g,杯的底面積為100 cm2,現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為600 g,體積為400 cm3的實(shí)心物體A用細(xì)線吊著,然后將其一半浸入燒杯的水中(燒杯厚度不計(jì),水未溢出)求:(1)物體A所受到的浮力(2)物體A一半浸入水中后,水對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)增大了多少?(3)物體A一半浸入水中后,燒杯對(duì)臺(tái)秤表面的壓強(qiáng)(1)物體A的一半浸入水中時(shí)受到的浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg400106 m32 N(2)由力的作用是相互的,水對(duì)A有向上的浮力,物體A對(duì)水有向下壓力,所以水對(duì)燒杯底部增大的壓力FF浮2 N,所以水對(duì)燒杯底部增大的壓強(qiáng)p200 Pa(3)燒杯對(duì)臺(tái)秤的壓力等于燒杯和水的重力、物體A對(duì)水向下的作用力之和,即FG杯和水F浮8 N2 N10 N,燒杯對(duì)臺(tái)秤的壓強(qiáng)p1000 Pa5(2016,甘肅一模)某同學(xué)學(xué)習(xí)了浮力的有關(guān)知識(shí)后,制作了一臺(tái)浮力秤,用它可方便地稱量物體的質(zhì)量,其構(gòu)造如圖所示已知小筒底面積為10 cm2,高度為20 cm,托盤中不放物體時(shí),小筒浸入水中的深度為8 cm,問(wèn):(g取10 N/kg)(1)當(dāng)水面平齊浮力秤的零刻線A時(shí),小筒和托盤的總重力是多大?(2)該秤能稱出物體的最大質(zhì)量是多少千克?(3)該班另外一名同學(xué)認(rèn)為該秤能稱出的物體的最大質(zhì)量太小,請(qǐng)你提出一條改進(jìn)建議(1)當(dāng)托盤中不放物體,即水面平齊浮力秤的零刻度線A時(shí),V排ShA10 cm28 cm80 cm38105m3,F(xiàn)浮水V排g1103 kg/m310 N/kg8105 m30.8 N,因?yàn)楦×Τ悠?,則GF浮0.8 N(2)這臺(tái)浮力秤最大V排Sh10 cm220 cm200 cm32104 m3,最大浮力F浮水V排g1103 kg/m32104 m310 N/kg2 N,因?yàn)楦×Τ悠?,則GF浮2 N,m0.2 kg,該秤能稱出物體的最大質(zhì)量m最大0.2 kg0.08 kg0.12 kg(3)由阿基米德原理和漂浮條件F浮G排液V排gG秤G物可知:要使能稱出物體的質(zhì)量變大,就要增大浮力,所以可以增大排開(kāi)的液體體積或增大液體的密度6(2016,揭陽(yáng))圖甲是修建碼頭時(shí)用鋼纜繩拉著實(shí)心長(zhǎng)方體A沿豎直方向以0.3 m/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(水的密度為1.0103 kg/m3,g取10 N/ kg)求:(1)長(zhǎng)方體A的高度(2)長(zhǎng)方體A浸沒(méi)在水中后受到的浮力(3)長(zhǎng)方體A的密度(1)由圖乙可知,長(zhǎng)方體A從下底面接觸水面到剛好浸沒(méi)所用的時(shí)間t15 s10 s5 s,根據(jù)v可得,長(zhǎng)方體A的高度svt0.3 m/s5 s1.5 m(2)由圖乙可知,前10 s鋼繩拉力不變,等于物體A的重力,GF3104 N,1015 s,鋼繩的拉力減小,是物體A從與水面接觸到剛好完全浸沒(méi),由圖可知,當(dāng)A完全浸入水中時(shí),拉力F1104 N,所以A完全浸沒(méi)受到的浮力F浮GF3104 N1104 N2104 N(3)根據(jù)F浮水gV排可得,A的體積VV排2 m3,所以A的密度1.5103 kg/m37(2015,廣安)新農(nóng)村建設(shè)讓農(nóng)村面貌煥然一新許多樓房頂部裝有自動(dòng)供水水箱,箱體重1520 N,與水平樓頂接觸面積為1.5 m2.為了控制進(jìn)水量,在水箱頂部安裝壓力傳感器,如圖所示,A物體通過(guò)細(xì)線與壓力傳感器相連接,壓力傳感器相當(dāng)于拉線開(kāi)關(guān),A的密度是2.5103 kg/m3,A重為25 N當(dāng)壓力傳感器受到豎直向下的拉力等于25 N時(shí)閉合,電動(dòng)水泵向水箱注水;當(dāng)拉力等于15 N時(shí)斷開(kāi),電動(dòng)水泵停止向水箱注水(1)求未裝水時(shí)整個(gè)水箱對(duì)樓頂?shù)膲簭?qiáng)是多少?(壓力傳感器及連接線質(zhì)量不計(jì),g取10 N/ kg)(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明當(dāng)水面與A上表面相平時(shí),電動(dòng)水泵能否停止注水?(g取10 N/ kg,連接線體積不計(jì))(1)未裝水時(shí)整個(gè)水箱對(duì)樓頂?shù)膲毫G1520 N25 N1545 N,則p1030 Pa(2)A的質(zhì)量m2.5 kg,由可得,A的體積V1103 m3,當(dāng)水面與A上表面相平時(shí),V排V1103 m3,此時(shí)A受到的浮力F浮gV排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N,細(xì)線的拉力FGF浮25 N10 N15 N,根據(jù)力的作用是相互的可知,壓力使傳感器受到的向下拉力為15 N,電動(dòng)水泵停止注水

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