2023年中考物理高频考点突破--液体压强的计算题
一、计算题
1．2018年8月18日12时至20日08时，“温比亚”过境，东营暴雨袭城，全市平均降水量250.4毫米，广利河水暴涨，对东营人民的生产生活造成重大损失，雨后对广利河进行加固处理，使用吊车向岸边河底投放混凝土构件如图甲所示，在整个投放过程中，混凝土构件以0.05m/s的速度匀速竖直下降。图乙是钢丝绳的拉力F时间t变化的图像。当t＝0时吊车开始投放混凝土构件，到100s时结束，此时构件紧贴河岸竖立在河中。（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，水的阻力可以忽略不计）求：
（1）混凝土构件完全浸没在水中时所受的浮力；
（2）混凝土构件的密度；
（3）投放结束时混凝土构件顶部受到水的压强。
2．深海养殖技术在海洋渔业中被普遍推广。甲图为某深海大黄鱼渔场引进的单柱半潜式养殖网箱，乙图为其简化模型。在乙图中，中央的柱形容器是由横截面积为2m2、高20m的镀锌铁皮（不计铁皮体积）制成的空心圆柱体，可进水或充气，使整个网箱按要求上浮或下沉；网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与圆柱体固定在一起；网箱的底部悬挂质量为20t的铸铁块（不与海底接触），铸铁块相当于“船错”，起稳定作用。已知制作网箱材料的总质量为10t，网箱材料和铸铁块能够排开海水的最大体积为6m3，海水的密度按1.0×103kg/m3计算，g取10N/kg。求：
（1）海面以下15m处海水的压强；
（2）当网箱的底部下沉到海面下15m处静止时，空心圆柱体内海水的高度；
（3）该装置能否在海面下40m深处进行悬浮养殖，请简要说明理由。
3．如图所示，在一个封闭薄容器中装满体积为1dm3的水后放在水平桌面上，已知容器的质量为100g，容器的下底面积为100cm2，高为12cm。求：
（1）水对容器底部的压强；
（2）容器对桌面的压强。
4．悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3200t，已知g取10N/kg，海水的密度取 ，求：
（1）潜艇所受浮力多大
（2）潜水艇体积是多少
（3）处于水下200m深度处有一个面积为 的舱盖，求它所受海水的压强和压力各是多大？
5．如图所示是某公共厕所的自动冲水装置图。浮筒A是边长为10cm的正方体，盖片B的面积为10cm2（盖片B的质量、厚度不计）。连接A、B的硬杆长为30cm，硬杆的体积和质量都不计。当供水管流进水箱的水刚好淹没浮筒A时，盖片B被竖直拉开，水通过排水管流出，冲洗厕所。求：（g=10N/kg）
（1）浮筒A浸没在水中时受到的浮力；
（2）当水箱的水刚好淹没浮筒A时，水对盖片B的压力；
（3）浮筒A的重力。
6．如图所示是我国自主研制的96A式主战坦克，安装了先进的火控系统并应用了多种光电技术，使火炮威力更大，火力反映时间更短、打击精度更高。坦克的部分参数如表：
坦克的部分参数
坦克的质量 42t
坦克的高 2.3m
每条履带与地面的接触面积 2m2
行驶最大功率 800马力
求：
（1）1马力等于在1s内完成750J的功，因此马力是 （选填“功”或“功率”）的单位；
（2）坦克在深为5m的河水中潜渡（潜渡是指坦克借助密封手段和潜渡设备沿河底从水下通过江河的行动）时，河水对河底的压强；（ρ河水=1.0×103kg/m3）
（3）坦克以800马力行驶10min牵引力做的功。
7．物体A的体积是2×10﹣3m3，将它放入水中，露出水面的体积是整个体积的四分之一，物体下表面距液面0.15m，如图所示．（g取10 N/kg）求：
（1）物体A所受的浮力是多少？
（2）物体A的密度是多大？
（3）物体下表面受到的液体压强有多大？
（4）在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中？
8．周末小丽与家人去北湖公园玩脚踏游船，游船满载时排开水的体积是1.5m3，求：
（1）游船满载时所受的浮力是多少？
（2）游船底部距水面0.5m深处所受水的压强多大？（水的密度为1×103 kg/m3，g取10N/kg）
9．如图所示，水平桌面的中央放着一个重为20N的平底鱼缸，其容积为6×10﹣3m3，底面积为250cm2，鱼缸内装有0.2m深的水，水的质量为5.5kg。已知水的密度ρ=1×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）鱼缸底部受到水的压强和压力是多少？
（2）鱼缸对桌面产生的压力和压强是多少？
10．如图甲，容积为0.5m3、高lm的容器装满水后密封，求(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg大气压约为1.0×105Pa)
（1）容器内水的质量
（2）水对容器底部的压强
（3）如图乙所示，在容器侧壁处开一小孔P:
①小孔面积为1×10-4m2,求小孔处受到的大气压力。
②发现水不会从小孔流出，原因是什么？
11．2019年，我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就——“玉兔二号”月球车成功登陆月球表面。如图为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车的模型，质量为36kg，g取10N/kg。问：
（1）模型月球车静止在水平地面上时，它对地面的压力是多少？
（2）若模型月球车车轮与地面的总接触面积为400cm2，则车对地面的压强是多少？
（3）模型月球车对地面的压强相当于多少米深处水所产生的压强？
12．2019年3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。绞吸挖泥船在需要疏挖的航道码头，先利用转动的铰刀将岩石机械切割使之松动，搅松水底的岩石与水混合成泥浆，经过真空吸泥管吸入泵体，再经过排泥管输送至排泥区回填造地。做一个形象的描述：“天鲲号”1小时挖的泥沙可以填满一个深为1m的足球场那么大的坑。“天鲲号”长140m、宽27.8m，满载排水量为17000t。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）水面下6m处的船体受到水的压强是多少？
（2）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？
（3）若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为12000kW，排泥速度为2m/s。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少？
13．如图所示，水平桌面上放一底面积为100cm2的柱形容器，容器内盛有某种液体，滑轮组左端挂一重物，并浸没在液体中，当用滑轮组提升浸没在液体中的物体时，竖直向下拉动滑轮的力为11.8N，液体对容器底的压强为2000Pa；当将物体上提到体积露出液面时，竖直向下拉动滑轮的力为13.4N；已知物体的密度为5.0×103kg/m3，每个滑轮的重力为1N，忽略绳重、轮与轴之间的摩擦，取g=10N/kg．求：
（1）物体的重力；
（2）液体的密度；
（3）当物体上提到体积露出液面时液体对容器底的压强．
14．赛龙舟是我国民间的一项传统体育项目。端午节期间，深圳南澳会举办龙舟赛，俗称“扒龙船”。某次龙舟赛的赛程为450m，龙舟上共有20名划手、1名鼓手、1名舵手，满载后的龙舟总质量约为1500kg。求（g取10N/kg）：
（1）参赛的“宝龙队”以1min40s夺冠，“宝龙队”的平均速度为多少？
（2）当载人龙舟静止于水面时，载人龙舟所受到的浮力为多少？
（3）当载人龙舟静止于水面时，位于水下0.4m处的龙舟底部受到水的压强是多大？
15．中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水（如图）。下水方式采用了漂浮式下水，这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞（停泊、修理或制造船只的地方），船依靠浮力浮起后驶离船坞。（g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3）问：
（1）航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是多少；
（2）水面下4m处海水产生的压强是多少；
（3）一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上，若双脚与甲板的接触面积是400cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少。
16．“木桶理论”告诉我们：一只木桶能装多少水，并不取决于桶壁上最长的那块木板，而恰恰取决于桶壁上最短的那块。如图所示，已知桶壁上最长的木板的竖直高度为0.5m，最短的木板的竖直高度为0.2m，桶底内部底面积为4×10-2m2：（g取10N/kg）
（1）若空桶的质量为2kg，则桶对水平地面的压强为多少Pa？
（2）当桶装足水时，桶底受到水的压强为多少Pa？
答案解析部分
1．【答案】（1）解：由图乙可以知，0~30s时，拉力不变，此时物体匀速竖直下降，且没有浸入液体，拉力大小等于重力，所以物体重力为1200N；30~50s时，拉力减小，物体浸入液体中，物体受拉力、重力和浮力共同作用；50s后，物体所受拉力800N不变，则浮力大小不再改变，此时混凝土构件完全浸没在水中，此时受的浮力为
答：混凝土构件完全浸没在水中时所受的浮力为400N
（2）解：由 可知，完全浸入时排开液体的体积为
完全浸入时排液体体积等于物体体积，即
混凝土的质量为
混凝土的密度为
答：混凝土构件的密度3×103kg/m3；
（3）解：由图可知混凝土构件完全在水中下落的时间
则顶部到水面的深度为
顶部受到水的压强
答：投放结束时混凝土构件顶部受到水的压强2.5×104Pa。
2．【答案】（1）解：海面以下15m处海水的压强
答：海面以下15m处海水的压强为；
（2）解：解法一：网箱材料和铸铁块的总质量
网箱静止在海水中，整个装置受到的浮力等于它的总重力，即浮力的大小为
根据阿基米德原理可得，排开海水的体积
空心圆柱体排开海水的体积
空心圆柱体内海水的体积
空心圆柱体内海水的高度
解法二：网箱在15m深处所处的状态如图所示，由题意知
网箱静止在海水中，整个装置受到的浮力等于它的总重力，即浮力的大小为F浮=G=mg．．．．．．．．．．．．．．．①
根据阿基米德原理可得，浮力的大小为F浮=ρgV排 ．．．．．．．．．．．．．．． ②
排开水的体积为V排=V0+S（H-h）．．．．．．．．．．．．．．．③
代入数据V0=6m3，S=2m2，H=15m
整理可得h=3m
答：当网箱的底部下沉到海面下15m处静止时，空心圆柱体内海水的高度3m；
（3）解：能；通过气阀改变空心圆柱体内海水的高度，使整个装置所受的浮力等于它的总重力，该装置能在海面下任意深处进行养殖。
答：该装置能在海面下40m深处进行悬浮养殖，理由是通过气阀改变空心圆柱体内海水的高度，使整个装置所受的浮力等于它的总重力，该装置能在海面下任意深处进行养殖。
3．【答案】（1）解：由液体压强公式，水对容器底部的压强为
答：水对容器底部的压强为1.2×103Pa
（2）解：容器重
水重
由固体压强公式，容器对桌面的压强为
答：容器对桌面的压强为1.1×103Pa。
4．【答案】（1）解：根据基米德原理可得，潜艇所受浮力
答：潜艇所受浮力为3.2×107N
（2）解：根据 可得，潜艇排开海水的体积
因为悬浮在海水中的潜艇，所以潜水艇体积
答：潜水艇体积是3.2×103m3
（3）解：舱盖受海水的压强
由 可得，它所受海水的压力
答：它所受海水的压强为2×106Pa，压力是4.8×106N。
5．【答案】（1）解：浮筒A浸没在水中时排开水的体积
浮筒A受到的浮力
答：浮筒A浸没在水中时受到的浮力为10N；
（2）当水箱的水刚好淹没浮筒A时，水箱中水的深度
水对盖片B产生的压强
由 可得，水对盖片B的压力
答：当水箱的水刚好淹没浮筒A时，水对盖片B的压力为4N；
（3）浮筒的重力
答：浮筒A的重力为6N。
6．【答案】（1）功率
（2）解：河水对河底的压强p=ρ河水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5m=4.9×104Pa
答：河水对河底的压强为4.9×104Pa；
（3）解：1马力等于在1s内完成750J的功，所以
坦克牵引力的功率P=800马力=800×750W=6×105W
由可知，坦克行驶10min牵引力做的功W=Pt=6×105W×10×60s=3.6×108J
答：坦克以800马力行驶10min牵引力做的功为3.6×108J。
7．【答案】（1）解：物体排开水的体积：
v排=v浸=v球﹣v露= v球= ×2×10﹣3m3=1.5×10﹣3m3，
物体受到的浮力：
F浮=ρ水v排g
=1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg
=15N
（2）解：∵物体漂浮在水面上，
∴F浮=G，
即：ρ水g v=ρ物gv，
∴ρ物= ρ水= ×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3
（3）解：物体下表面受到的压强：
p=ρgh
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m
=1.5×103Pa
（4）解：物体刚全浸入水排开水的体积：
v排′=v=2×10﹣3m3，
此时物体受到的浮力：
F浮′=ρ水v排′g
=1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg
=20N；
∵F浮′=G+GA，
∴物体A的重：
GA=F浮′﹣G=20N﹣15N=5N
8．【答案】（1）解：游船满载时所受的浮力
答：游船满载时所受的浮力是1.5×104 N；
（2）解：游船底部0.5m深处所受水的压强为
答：游船底部0.5m深处所受水的压强为5×103 Pa。
9．【答案】（1）解：鱼缸底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
鱼缸底部受到水的压力F=pS=2000Pa×250×10-4m2=50N
答：鱼缸底部受到水的压强为2000Pa，压力是50N；
（2）鱼缸内水的重力G水=m水g=5.5kg×10N/kg=55N
鱼缸对桌面的压力F′=G水+G鱼缸=55N+20N=75N
鱼缸对桌面的压强
答：鱼缸对桌面产生的压力是75N，压强是3000Pa。
10．【答案】（1）解：由 得水的质量：
（2）解：水的深度为1m，水对容器底部的压强：
（3）解：①小孔面积为1×10-4m2，大气压约为1.0×105Pa，小孔处受到的大气压力 ；
②水不会从小孔流出，是因为外面的大气压力大于里面液体产生的压力。
11．【答案】（1）解：模型月球车静止在水平地面上时，它对地面的压力等于月球车的重力，即
答：模型月球车静止在水平地面上时，它对地面的压力是360N
（2）解：车对地面的压强为
答：车对地面的压强是
（3）解：由 可知
答：模型月球车对地面的压强相当于0.9米深处水所产生的压强。
12．【答案】（1）解：水面下6m处的船体受到水的压强是：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa
（2）解：由题意知：m排=17000t=1.7×107kg
排开水所受的重力为G排=m排g=1.7×107kg×10N/kg=1.7×108N
“天鲲号”受到水的浮力是F浮=G排=1.7×108N
（3）解：由题意知：P=12000kW=1.2×107W
根据P=W/t=Fs/t=Fv可得，泥泵对排泥管内泥浆的推力为F=P/v=1.2×107W/2m/s=6×106N
13．【答案】【解答】解：（1）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的股数n=2，
设绳子的拉力为T，2T=F+G动滑轮，
绳子拉力T1==6.4N，
T2==7.2N，
重物静止，处于平衡状态，则G=F浮+T，
∵ρ=，∴物体重力G=mg=ρgV，
物体在液体中受到的浮力F浮=ρ液gV排，
设物体的体积为V，物体密度为ρ，由G=F浮+T得：
ρgV=ρ液gV+T1，ρgV=ρ液g+T2，
5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ液×10N/kg×V+6.4N ①，
5.0×103kg/m3×10N/kg×V=ρ液×10N/kg×+7.2N ②，
由2②﹣①解得：V=1.6×10﹣4m3，
将V代入①解得：ρ液=1×103kg/m3；
物体的重力G=ρgV=5.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10﹣4m3=8N；
（2）由（1）可知，液体的密度为ρ液=1×103kg/m3；
（3）当物体上提到体积露出液面时，液体深度的变化量：
△h= =8×10﹣3m，
液体压强的变化量△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m=80Pa，
物体提出液面，物体排开液体的体积变小，液面下降，
当物体上提到体积露出液面时液体对容器底的压强：
p′=p﹣△p=2000Pa﹣80Pa=1920Pa；
答：（1）物体的重力为8N；
（2）液体的密度为1×103kg/m3；
（3）当物体上提到体积露出液面时液体对容器底的压强为1920Pa．
14．【答案】（1）时间
“宝龙队”的平均速度为
答： “宝龙队”的平均速度为 ；
（2）由于漂浮，载人龙舟所受到的浮力为
答：当载人龙舟静止于水面时，载人龙舟所受到的浮力为 ；
（3）位于水下0.4m处的龙舟底部受到水的压强是
答：位于水下0.4m处的龙舟底部受到水的压强是 。
15．【答案】（1）解：满载时排水量：m排＝70000t＝7×107kg，
航母满载时受到的浮力：F浮＝G排＝m排g＝7×107kg×10N/kg＝7×108N；
答：航母001A设计满载排水量约7万吨，那么它满载时受到的浮力是7×108N；
（2）解：水面下4m处海水产生的压强：
p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/kg×10N/kg×4m＝4×104pa。
答：水面下4m处海水产生的压强是4×104pa。
（3）解：在水平甲板上，对地面的压力：F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
站立时着地面积：S＝0.04m2，
双脚站立时对甲板的压强：
p＝ ＝ ＝1.5×104Pa；
答：他双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa。
16．【答案】（1）解：桶对水平地面的压力
则压强为
答：若空桶的质量为2kg，则桶对水平地面的压强为500Pa。
（2）解：此桶装满水，水深等于短木板的长
桶底受到水的压强
答：当桶装足水时，桶底受到水的压强为2×103Pa。
