2020中考物理重點(diǎn)知識(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練 專題十 壓強(qiáng)浮力的綜合計(jì)算試題

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1、專題十：壓強(qiáng)浮力的綜合計(jì)算 考點(diǎn)一：壓強(qiáng)計(jì)算 1.(2019上海)如圖所示,足夠高的薄壁圓柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液體的壓強(qiáng)相等。容器甲中盛有水,水的深度為0.08米,容器乙中盛有另一種液體。(g取9.8 N/kg) (1)若水的質(zhì)量為2千克,求容器甲中水的體積V水。 (2)求容器甲中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p水。 (3)現(xiàn)往容器甲中加水,直至與乙容器中的液面等高,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大了196帕,求液體乙的密度ρ液。 2.(2019福建)將平底薄壁直圓筒狀的空杯,放在飲料機(jī)的水平杯座上接飲料。杯座受到的壓力F隨杯中飲料的高度h

2、變化的圖象如圖。飲料出口的橫截面積S1=0.8 cm2,飲料流出的速度v=50 cm/s,杯高H=10 cm,杯底面積S2=30 cm2,g取10 N/kg。 (1)裝滿飲料時(shí),杯底受到飲料的壓力為多大? (2)飲料的密度為多大? (3)設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2,飲料持續(xù)流入空杯5 s后關(guān)閉開關(guān),杯對(duì)杯座的壓強(qiáng)為多大? 考點(diǎn)二：浮力的計(jì)算 1.（2019呼和浩特）有人說(shuō)，水里的冰山融化后，水面會(huì)上升，你認(rèn)為這種說(shuō)法是否正確?請(qǐng)你用下面給出的圖示，并用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行正確解釋（忽略熱冷縮對(duì)水和冰的影響.已知冰和水的密度之比為0.9），并得出正確結(jié)

3、論。 2.(2019北京)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=2.6 N。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=1.8 N,如圖所示。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。 求: (1)物塊受到的浮力; (2)物塊浸在水中的體積。 考點(diǎn)三：壓強(qiáng)浮力的綜合計(jì)算 1.在物理實(shí)驗(yàn)操作考核中,水平桌面上放置底面積為100 cm2的圓柱形容器(不計(jì)容器壁厚度),內(nèi)有12 cm的水(如圖甲),某考生用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一金屬圓柱體, 從水面開始緩慢浸入水中, 拉力F與圓柱體下表面

4、到水面距離h的變化關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)圓柱體下表面距水面為10 cm時(shí),系圓柱體的細(xì)線恰好松開,圓柱體沉入容器底部(水未溢出),如圖丙所示。(g取10 N/kg)求: (1)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力; (2)圓柱體的體積; (3)圓柱體沉入底部時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。 2.(2019黔南州)如圖所示,放置在水平地面上重10 N的平底薄壁容器,底面積為100 cm2,容器內(nèi)裝40 N的水,水深20 cm。現(xiàn)將一體積為200 cm3的金屬塊系在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,然后把它浸沒(méi)于容器內(nèi)的水中(水未溢出,金屬塊未接觸容器底部),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為15.8 N。

5、(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)求: (1)金屬塊未放入水中時(shí),容器底部受到水的壓力是多少? (2)金屬塊浸沒(méi)于水中后,容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少? 3.（2019重慶B卷）如圖甲所示,將底面積為100cm2高為10cm的柱形容器，M置于電子稱上，逐漸倒人某液體至3cm深，再將系有細(xì)繩的圓柱體緩慢向下浸入液體中，液體未溢出，圓往體不吸收液體，整個(gè)過(guò)程電子秤示數(shù)m隨液體的深度變化關(guān)系圖像如圖乙所示。若圓柱體A的質(zhì)量為216g，密度為0.9g/cm3底面積為40cm2?，求: （1）容器的重力； （2）液體的密度； （3）

6、在圓柱體浸人液體的過(guò)程中，當(dāng)電子稱示數(shù)不再變化時(shí)液體對(duì)容浸人液體前增加了多少? 4.如圖所示,正方形物塊邊長(zhǎng)為10 cm, 漂浮于足夠高的底面積為S0的盛有足量水的圓柱形容器中,有體積露出水面。g取10 N/kg。求: (1)該物塊受到的浮力; (2)該物塊的密度; (3)若未投入物塊時(shí),水對(duì)容器底部的壓力為F0。試求出物塊漂浮時(shí),水對(duì)容器底部的壓力F1并求出物塊浸沒(méi)時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng); (4)若物塊漂浮時(shí)與未投入物塊時(shí)比較,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了200 Pa,物塊浸沒(méi)時(shí)與物塊漂浮時(shí)水對(duì)容器底部的壓力之比為30∶29,則未投入物塊時(shí)容器中水的深度是多少?

7、 5.（2019涼山州）如圖所示，在木塊A上放有一鐵塊B，木塊剛好全部浸入水中，已知：木塊的體積為100cm3，木塊的密度為ρ水＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，容器底面積為100cm2．（g＝10N/kg）求： （1）C點(diǎn)受到的水壓強(qiáng)和容器底部受到水的壓力； （2）鐵塊的質(zhì)量。 備戰(zhàn)2020中考物理重點(diǎn)知識(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練——專題十：壓強(qiáng)浮力的綜合計(jì)算參考答案 考點(diǎn)一：壓強(qiáng)計(jì)算 1.(2019上海)如圖所示,足夠高的薄壁圓柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液體的壓強(qiáng)相等。容器甲中盛有水,水的深度為0.08米,容器

8、乙中盛有另一種液體。(g取9.8 N/kg) (1)若水的質(zhì)量為2千克,求容器甲中水的體積V水。 (2)求容器甲中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p水。 (3)現(xiàn)往容器甲中加水,直至與乙容器中的液面等高,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增大了196帕,求液體乙的密度ρ液。 【答案】(1)2×10-3 m3　(2)784 Pa　(3)0.8×103 kg/m3 【解析】(1)容器甲中水的體積: V水===2×10-3 m3; (2)容器甲中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng): p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.08 m=784 Pa。 (3)當(dāng)容器甲內(nèi)加水至與容器乙液面相平時(shí),設(shè)此

9、時(shí)水深為h1,此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng): p1=p水+Δp=784 Pa+196 Pa=980 Pa; 由p=ρgh可得此時(shí)水的深度: h1===0.1 m; 由題知,原來(lái)容器甲、乙底部所受液體的壓強(qiáng)相等,即: p乙=p水=784 Pa; 由p=ρgh可得,液體乙的密度: ρ乙===800 kg/m3=0.8×103 kg/m3。 2.(2019福建)將平底薄壁直圓筒狀的空杯,放在飲料機(jī)的水平杯座上接飲料。杯座受到的壓力F隨杯中飲料的高度h變化的圖象如圖。飲料出口的橫截面積S1=0.8 cm2,飲料流出的速度v=50 cm/s,杯高H=10 cm,杯底面積S2=30 cm2,g取

10、10 N/kg。 (1)裝滿飲料時(shí),杯底受到飲料的壓力為多大? (2)飲料的密度為多大? (3)設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2,飲料持續(xù)流入空杯5 s后關(guān)閉開關(guān),杯對(duì)杯座的壓強(qiáng)為多大? 【答案】(1)3.6 N　(2)1.2×103 kg/m3　(3)1.1×103 Pa 【解析】(1)由圖可知空杯對(duì)杯座的壓力F0=0.9 N;裝滿飲料時(shí),杯對(duì)杯座的壓力F1=4.5 N;所以杯底受到飲料的壓力: F=F1-F0=4.5 N-0.9 N=3.6 N。 (2)飲料的質(zhì)量m====0.36 kg;杯中飲料的體積V=S2H=30 cm2×10 cm=300 cm3=3×10-4 m3

11、;則飲料的密度ρ===1.2×103 kg/m3; (3)飲料持續(xù)流入空杯5 s,則流入杯中飲料的質(zhì)量m1=ρS1vt=1.2×103 kg/m3×0.8×10-4 m2×0.5 m/s×5 s=0.24 kg;此時(shí)飲料對(duì)杯底的壓力F2=m1 g=0.24 kg×10 N/kg=2.4 N,此時(shí)杯對(duì)杯座的壓強(qiáng)p===1.1×103 Pa。 考點(diǎn)二：浮力的計(jì)算 1.（2019呼和浩特）有人說(shuō)，水里的冰山融化后，水面會(huì)上升，你認(rèn)為這種說(shuō)法是否正確?請(qǐng)你用下面給出的圖示，并用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行正確解釋（忽略熱冷縮對(duì)水和冰的影響.已知冰和水的密度之比為0.9），并得出正確結(jié)論。 答：由于冰塊漂

12、浮，F(xiàn)浮=G冰，由阿基米原理：F浮=G排；又因?yàn)楸刍昂笾亓Σ蛔?，G冰=G冰化水即有：G排=G冰化水，因?yàn)椋海?，所以：，故V排=V冰化水；所以冰熔化前后水面不升也不降。 2.(2019北京)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=2.6 N。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=1.8 N,如圖所示。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。 求: (1)物塊受到的浮力; (2)物塊浸在水中的體積。 【答案】(1)0.8 N　(2)8×10-5 m3 【解析】(1)由稱重法可得物塊受到的浮力: F浮=F1-F2=2

13、.6 N-1.8 N=0.8 N; (2)由F浮=ρ水gV排可得,物塊浸在水中的體積: V排===8×10-5 m3。 考點(diǎn)三：壓強(qiáng)浮力的綜合計(jì)算 1.在物理實(shí)驗(yàn)操作考核中,水平桌面上放置底面積為100 cm2的圓柱形容器(不計(jì)容器壁厚度),內(nèi)有12 cm的水(如圖甲),某考生用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一金屬圓柱體, 從水面開始緩慢浸入水中, 拉力F與圓柱體下表面到水面距離h的變化關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)圓柱體下表面距水面為10 cm時(shí),系圓柱體的細(xì)線恰好松開,圓柱體沉入容器底部(水未溢出),如圖丙所示。(g取10 N/kg)求: (1)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力; (2)圓柱體的體積;

14、(3)圓柱體沉入底部時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。 【答案】(1)1 N　(2)1×10-4 m3　(3)1.3×103 Pa 【解析】(1)由圖乙可知,圓柱體未浸入水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F1=3 N,圓柱體浸沒(méi)在水中后彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F2=2 N,由稱重法可得,圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力: F浮=F1-F2=3 N-2 N=1 N; (2)由F浮=ρ水gV排得,圓柱體浸沒(méi)時(shí)排開水的體積: V排===1×10-4 m3, 因圓柱體浸沒(méi)在水中,則圓柱體體積V=V排=1×10-4 m3; (3)圓柱體未浸入水中時(shí)水的體積V水=S容h=100 cm2×12 cm=1 200 cm3,圓柱體沉入

15、水底后,圓柱體與水的總體積V總=V水+V柱=1 200 cm3+100 cm3=1 300 cm3,則圓柱體沉底后水的深度h'===13 cm=0.13 m, 此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh'=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1.3×103 Pa。 2.(2019黔南州)如圖所示,放置在水平地面上重10 N的平底薄壁容器,底面積為100 cm2,容器內(nèi)裝40 N的水,水深20 cm。現(xiàn)將一體積為200 cm3的金屬塊系在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上,然后把它浸沒(méi)于容器內(nèi)的水中(水未溢出,金屬塊未接觸容器底部),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為15.8 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,

16、g=10 N/kg)求: (1)金屬塊未放入水中時(shí),容器底部受到水的壓力是多少? (2)金屬塊浸沒(méi)于水中后,容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少? 【答案】(1)20 N　(2)5 200 Pa 【解析】(1)金屬塊未放入水中時(shí),容器底部受到水的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2 000 Pa,容器底部受到水的壓力F=pS=2 000 Pa×100×10-4 m2=20 N; (2)金屬塊浸沒(méi)于水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-6 m3=2 N, 金屬塊的重力G金屬=F浮+

17、F示=2 N+15.8 N=17.8 N; 容器對(duì)水平地面的壓力F壓=(G容+G水+G金屬)-F示=(10 N+40 N+17.8 N)-15.8 N=52 N,此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p'===5 200 Pa。 3.（2019重慶B卷）如圖甲所示,將底面積為100cm2高為10cm的柱形容器，M置于電子稱上，逐漸倒人某液體至3cm深，再將系有細(xì)繩的圓柱體緩慢向下浸入液體中，液體未溢出，圓往體不吸收液體，整個(gè)過(guò)程電子秤示數(shù)m隨液體的深度變化關(guān)系圖像如圖乙所示。若圓柱體A的質(zhì)量為216g，密度為0.9g/cm3底面積為40cm2?，求: （1）容器的重力； （2）液體的密度； （

18、3）在圓柱體浸人液體的過(guò)程中，當(dāng)電子稱示數(shù)不再變化時(shí)液體對(duì)容浸人液體前增加了多少? 解：（1）由圖乙知道，容器M的質(zhì)量是：m=100g=0.1kg，故容器的重力是： G=mg=0.1kg×10N/kg=1N； （2） 由圖乙知道，當(dāng)液體深度h=3cm時(shí)，電子秤示數(shù)為400g，即容器和液體的總質(zhì)量為400g，此時(shí)液體質(zhì)量是： m液=m總-m液=400g-100g=300g， 液體體積是：V液 =Sh=100cm2 ×3cm=300cm3； 所以，液體密度是： =1g/cm3 =1×103 kg/m3； （3） 當(dāng)A下降到容器底時(shí)，液面高度是： =5cm； 相比A浸入前，液面上

19、升的高度是：△h=h′-h=5cm-3cm=2cm； 此時(shí)：V排=SA h′=40cm2 ×5cm=200cm3 =2×10-4 m3 ； A受到的浮力是：F浮 =ρ液 gV排 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×2×10-4 m3 =2N， GA =mA g=0.216kg×10N/kg=2.16N， 因?yàn)?，F(xiàn)浮＜GA，所以A最終會(huì)沉入容器底部。 故液體對(duì)容器底相比A浸入液體前增加的壓強(qiáng)：△p=ρ液 gh=1×103 kg/m3×10N/kg×0.02m=200pa。 4.如圖所示,正方形物塊邊長(zhǎng)為10 cm, 漂浮于足夠高的底面積為S0的盛有足量水的圓柱形容器中,有體積露

20、出水面。g取10 N/kg。求: (1)該物塊受到的浮力; (2)該物塊的密度; (3)若未投入物塊時(shí),水對(duì)容器底部的壓力為F0。試求出物塊漂浮時(shí),水對(duì)容器底部的壓力F1并求出物塊浸沒(méi)時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng); (4)若物塊漂浮時(shí)與未投入物塊時(shí)比較,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了200 Pa,物塊浸沒(méi)時(shí)與物塊漂浮時(shí)水對(duì)容器底部的壓力之比為30∶29,則未投入物塊時(shí)容器中水的深度是多少? 【答案】(1)8 N　(2)0.8×103 kg/m3　(3)F0+8 N　　(4)12.5 cm 【解析】(1)物塊的體積V=L3=(0.1m)3=0.001 m3;體積露出水面時(shí)物塊受到的浮力F浮=

21、ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×(1-)×0.001 m3=8 N; (2)因?yàn)槲飰K漂浮,所以G=F浮=8 N, 物塊的密度ρ=====0.8×103 kg/m3; (3)物塊漂浮時(shí),物塊受到的浮力等于物塊重力,水對(duì)容器底部的壓力F1=F0+G=F0+8 N;物塊浸沒(méi)時(shí),水對(duì)容器底部的壓力F2=F0+ρ水gV=F0+1×103 kg/m3×0.001 m3×10 N/kg=F0+10 N; 物塊浸沒(méi)時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p==; (4)物塊浸沒(méi)時(shí)與物塊漂浮時(shí)水對(duì)容器底部的壓力之比為=,解得F0=50 N,物塊漂浮時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p1==,未投入物塊時(shí),水對(duì)容器

22、底部的壓強(qiáng)p2=,根據(jù)題意可知,p1-p2=-=200 Pa,解得S0=0.04 m2,未投入物塊時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p2===1 250 Pa,由p=ρgh得:未投入物塊時(shí)容器中水的深度h===0.125 m=12.5 cm。 5.（2019涼山州）如圖所示，在木塊A上放有一鐵塊B，木塊剛好全部浸入水中，已知：木塊的體積為100cm3，木塊的密度為ρ水＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，容器底面積為100cm2．（g＝10N/kg）求： （1）C點(diǎn)受到的水壓強(qiáng)和容器底部受到水的壓力； （2）鐵塊的質(zhì)量。 解：（1）由圖可知C點(diǎn)的深度：h＝40cm＝

23、0.4m， 則C點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為： p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4×103Pa； 由于C點(diǎn)在容器底部，則容器底部受到水的壓強(qiáng)與C點(diǎn)的壓強(qiáng)相等， 根據(jù)p可得容器底部受到水的壓力： F＝pS＝4×103Pa×100×10﹣4m2＝40N； （2）木塊剛好全部浸入水中，則V排＝V木＝100cm3＝1×10﹣4m3； 則木塊受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N， 木塊受到的重力：G木＝ρ木V木g＝0.6×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝0.6N， 因?yàn)槟緣K和鐵塊的整體處于漂浮，所以，F(xiàn)?。紾總＝G木+G鐵， 則鐵塊的重力：G鐵＝F浮﹣G木＝1N﹣0.6N＝0.4N， 鐵塊的質(zhì)量m鐵0.04kg＝40g。 答：（1）C點(diǎn)受到的水壓強(qiáng)為4×103Pa，容器底部受到水的壓力為40N； （2）鐵塊的質(zhì)量是40g。