2023年中考物理分类复习:浮力与升力
1.(2022常州)2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示,输水过程中,五指山舰( )
A. 舰体略上浮受到浮力不变
B. 舰体略上浮受到浮力变小
C. 舰体略下沉受到浮力不变
D. 舰体略下沉受到浮力变大
2.(2022江苏泰州)水平桌面上的深桶容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮,如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水,在水面上升的过程中,下列判断错误的是( )
A. 玻璃瓶保持静止 B. 玻璃瓶下沉至容器底
C. 水对容器底的压强增大 D. 桌面对容器的支持力增大
3.(2022金昌)下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A. 甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B. 乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C. 丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升
D. 丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
4.(2022舟山)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是( )
A. 冷水、热水中都下沉 B. 冷水中下沉,热水中上升
C. 冷水、热水中都上升 D. 冷水中上升,热水中下沉
5.(2022湖南常德)两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图,则( )
A. A的重力小于B的重力
B. A受的浮力大于B受到的浮力
C. 甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D. 甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
6.(2022绍兴)下列关于压强的实验说法不正确的是( )
A. 实验甲说明大气压的存在
B. 实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C. 实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D. 实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
7.(2022广元)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是( )
A. 物块受到的重力是10N
B. 物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C. 物块的密度为6g/cm3
D. 物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
8.(2022大庆)如图所示,将一体积为质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( )
A. B. C. D.
9.(2022东营)池塘中有一块体积为的石头,浸没在水中时受到的浮力为___________N,(g取,)
10.(2022贵港)2021年12月3日,中老铁路首发的国际货运列车载着一千多吨货物由昆明驶向老挝,列车车身周围的气流速度 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)站台上的气流速度,从而产生向列车方向的推力,所以站台上的人员要站在安全线以外,以免发生意外。
11.(2022桂林)桂林山水素有“甲天下”之称,周末小林一家乘坐竹筏游览漓江,当他们登上竹筏时,竹筏浸入水中的体积增大,竹筏受到的浮力___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);筏工向后撑竹竿使竹筏前进,这说明物体间力的作用是___________的。
12.(2022辽宁本溪铁岭辽阳)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向______。(g取10N/kg)
13.(2022哈尔滨)将重3.8N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体浮力大小是 ___________N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力 ___________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
14.(2022武威)2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜深度纪录。如图所示。若海水密度为1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一号”在10800米处受到海水的压强为 ___________Pa。假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15.(2022永州)如图所示,将一木块放在水中,木块处于静止状态。请在图中画出木块所受浮力的示意图。
16.(2022湖南邵阳)小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。请你帮助小军同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为______N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与______有关;
(3)比较______三幅图可得出结论:浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。
17.(2022朝阳)小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验:
(1)通过______三个图进行比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力是______N,物体A的体积是______m3;
(3)由图示实验数据得出盐水的密度是______kg/m3;
(4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)第二次铁片受到的浮力;
②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是______。
18.(2022毕节)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。
(2)分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与 (填“排开液体”或“物体”)的体积有关。
(3)分析图 可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
19.(2022北部湾)实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端______处时,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应向______调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是______g;
(3)往量筒中倒入50mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的密度是______;
(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值偏______;
(5)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为,如图丁所示;
③___________,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为;
④吊坠密度的表达式为______。(用、、表示)
20.(2022湘西)从高处掉入水里的苹果,最终会漂浮在水面上。设苹果的质量,苹果密度均匀,其密度,水的密度,g取。求:
(1)苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小;
(2)苹果浸没在水中时受到的浮力的大小。
21(2022呼和浩特)浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自重自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的上举力,让沉船上浮。已知,每个浮筒质量为4.8×103kg,体积为160m3,海水密度为1.03×103kg/m3。求:
(1)每个浮筒在海底沉船处,充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的上举力大小;
(2)若沉船在海平面下方200m处,海平面大气压为1.0×105Pa,浮筒排出海水时,充气压强的最小值;
(3)若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力,才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
22.(2022四川自贡)小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验,他在水平桌面上放置一个底面积为的厚度可忽略的圆柱形容器,向容器中注入0.2m深的水,再拿一个鸡蛋,用天平称得其质量为,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了4mm(水未溢出)。然后,向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止,(,)求:
(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压强和压力大小;
(2)当鸡蛋悬浮时,鸡蛋所受的浮力大小;
(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度是多少?
23.(2022广西贺州)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
24.(2022云南)在研究物体的沉浮条件时,一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中,橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢?他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”,将碗口朝上轻轻放在水面上,小碗漂浮。(ρ泥=1.2g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,半球的体积公式是,π取3,取1.65)
(1)橡皮泥放入水槽前,水的深度是0.1m,求水对水槽底部的压强;
(2)求橡皮泥的体积;
(3)橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少?
(4)橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件,才能够漂浮在水面上?
25.(2022湖南长沙)一个不吸收液体的圆柱体重5N,底面积。如图所示,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,已知,取g=10N/kg。
(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p;
(3)一个足够高的柱形容器放在水平桌面上,装入某种液体后,液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中,圆柱体始终保持竖直,松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,液体对容器底部的压强为。已知,容器底面积。求容器中液体的质量。
26.(2022广西贺州)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹筱质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
27.(2022襄阳)一底面积为8cm2的容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一创意“潜艇”模型。“潜艇”是由高20cm、底部嵌有金属块的塑料制成的柱体(ρ塑料=0.8×103kg/m3)。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时“潜艇”会漂浮,继续注水到24cm时停止,注水质量m与容器中水的深度h的m-h关系图象如图乙所示。当把“潜艇”水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮(如图丙所示),测得“潜艇”剩余部分的质量为0.05kg。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)图丙中“潜艇”剩余部分悬浮于水中时受到的浮力为 _____N;由图乙分析可知,当注水深度为 _____cm时,“潜艇”对容器底部压力刚好为0;
(2)注水停止时水对容器底部的压力_____;
(3)“潜艇”水平切掉的高度Δh以及图乙中m1的值各为多少______?
28.(2022潍坊)图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置,图乙为其结构示意图,浮臂AB可视为绕点转动的杠杆,,,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为,端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接,止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时,止水阀打开,水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强,进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦,g取,水的密度。刚停止进水时,求:
(1)浮筒所受重力;
(2)进水管中的水对止水阀的压力;
(3)连接杆BD对止水阀的压力;
(4)浮筒排开水的体积。
2023年中考物理分类复习:浮力与升力参考答案
1.(2022常州)2022年1月,海啸导致南太平洋岛国汤加淡水紧缺,为实施人道主义救援,中国海军五指山舰日夜兼程抵达汤加之后,停泊于码头旁并通过管道向陆地输送550t淡水。如图所示,输水过程中,五指山舰( )
A. 舰体略上浮受到浮力不变
B. 舰体略上浮受到浮力变小
C. 舰体略下沉受到浮力不变
D. 舰体略下沉受到浮力变大
【答案】B
2.(2022江苏泰州)水平桌面上的深桶容器中装有水,小明在空玻璃瓶口蒙上橡皮膜,将其置于水中某一深度处,恰好悬浮,如图所示现沿桶壁向容器中缓慢加水,在水面上升的过程中,下列判断错误的是( )
A. 玻璃瓶保持静止 B. 玻璃瓶下沉至容器底
C. 水对容器底的压强增大 D. 桌面对容器的支持力增大
【答案】A
3.(2022金昌)下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A. 甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B. 乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强
C. 丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升
D. 丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降
【答案】B
4.(2022舟山)学习了物体的浮沉条件后,小舟做了如下实验:在两个薄气球中加满温水,扎紧后剪去多余部分,分别浸没于盛有冷水与热水的玻璃杯中(如图)。若不计气球自重,放手后两气球的运动情况是( )
A. 冷水、热水中都下沉 B. 冷水中下沉,热水中上升
C. 冷水、热水中都上升 D. 冷水中上升,热水中下沉
【答案】D
5.(2022湖南常德)两相同的容器中装有体积相等的两种液体,静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中,静止时液面等高,如图,则( )
A. A的重力小于B的重力
B. A受的浮力大于B受到的浮力
C. 甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D. 甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
【答案】B
6.(2022绍兴)下列关于压强的实验说法不正确的是( )
A. 实验甲说明大气压的存在
B. 实验乙说明液体的沸点随着气压的增大而升高
C. 实验丙说明气体的压强随着流速的增大而增大
D. 实验丁说明同种液体中的压强随着深度的增加而增大
【答案】C
7.(2022广元)在物理实验操作考试中,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示;然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出,g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3.下列说法中正确的是( )
A. 物块受到的重力是10N
B. 物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
C. 物块的密度为6g/cm3
D. 物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是1.25×103Pa
【答案】C
8.(2022大庆)如图所示,将一体积为质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( )
A. B. C. D.
【答案】B
9.(2022东营)池塘中有一块体积为的石头,浸没在水中时受到的浮力为___________N,(g取,)
【答案】4.5
10.(2022贵港)2021年12月3日,中老铁路首发的国际货运列车载着一千多吨货物由昆明驶向老挝,列车车身周围的气流速度 ___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)站台上的气流速度,从而产生向列车方向的推力,所以站台上的人员要站在安全线以外,以免发生意外。
【答案】 大于
11.(2022桂林)桂林山水素有“甲天下”之称,周末小林一家乘坐竹筏游览漓江,当他们登上竹筏时,竹筏浸入水中体积增大,竹筏受到的浮力___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);筏工向后撑竹竿使竹筏前进,这说明物体间力的作用是___________的。
【答案】 ①. 增大 ②. 相互的
12.(2022辽宁本溪铁岭辽阳)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为______N,船上的无人机起飞后船身受到的浮力______(填“变大”“变小”或“不变”),无人机受到重力的方向______。(g取10N/kg)
【答案】 ①. 2×107 ②. 变小 ③. 竖直向下
13.(2022哈尔滨)将重3.8N的物体浸没水中后,弹簧测力计的示数如图所示,水对物体浮力大小是 ___________N。若实验前溢水杯未装满水,则溢出水的重力 ___________(选填“大于”“小于”或“等于”)物体受到的浮力。
【答案】 ①. 1.2 ②. 小于
14.(2022武威)2021年10月10日,“海斗一号”自主遥控无人潜水器再次刷新我国无人潜水器最大下潜深度纪录。如图所示。若海水密度为1.05×103kg/m3,g=10N/kg,“海斗一号”在10800米处受到海水的压强为 ___________Pa。假设海水密度不随深度变化,潜水器在上浮且未浮出水面过程中,受到水的浮力 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. ②. 不变
15.(2022永州)如图所示,将一木块放在水中,木块处于静止状态。请在图中画出木块所受浮力的示意图。
【答案】
16.(2022湖南邵阳)小军同学在做“探究影响浮力大小因素”的实验时,他用弹簧测力计悬挂一个实心金属块,分别在下列四种情况下保持静止(如图所示)。请你帮助小军同学完成以下问题:
(1)乙图中金属块所受浮力为______N;
(2)比较甲、丙、丁三幅图可得出结论:浮力的大小与______有关;
(3)比较______三幅图可得出结论:浮力的大小与物体没在液体中的体积有关。
【答案】 ①. 0.4 ②. 液体的密度 ③. 甲乙丙
17.(2022朝阳)小文利用如图所示的实验装置,进行了如下实验:
(1)通过______三个图进行比较,说明浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力是______N,物体A的体积是______m3;
(3)由图示实验数据得出盐水的密度是______kg/m3;
(4)他还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”,于是找来薄铁片、烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一,将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二,将铁片弯成“碗状”再放入盛水的烧杯中,让它漂浮在水面上。
①通过分析可知,第一次铁片受到的浮力______(选填“大于”、“小于”或“等于”)第二次铁片受到的浮力;
②小文得到的结论是:物体受到的浮力大小与其形状有关,他得出错误结论的原因是______。
【答案】 ①. 甲、丙、丁 ②. 4 ③. 4×10﹣4 ④. 1.1×103 ⑤. 小于 ⑥. 没有控制物体排开液体的体积相同
18.(2022毕节)在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽将一个物块挂在弹簧测力计下,并逐渐使其浸入水中,实验过程和对应的实验数据如图甲、乙、丙、丁、戊所示。
(1)由图甲、丙可知,物体浸没在水中时,受到的浮力为 N。
(2)分析图甲、乙、丙可知物体所受浮力大小与 (填“排开液体”或“物体”)的体积有关。
(3)分析图 可知,物体所受浮力与它浸没在水中的深度无关。
【答案】(1)1.0;(2)排开液体;(3)丙、丁、戊。
19.(2022北部湾)实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端______处时,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应向______调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是______g;
(3)往量筒中倒入50mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的密度是______;
(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值偏______;
(5)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为,如图丁所示;
③___________,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为;
④吊坠密度的表达式为______。(用、、表示)
【答案】 ①. 零刻度线 ②. 右 ③. 32.2 ④. ⑤. 大 ⑥. 将吊坠直接放在左盘烧杯的水中 ⑦.
20.(2022湘西)从高处掉入水里的苹果,最终会漂浮在水面上。设苹果的质量,苹果密度均匀,其密度,水的密度,g取。求:
(1)苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小;
(2)苹果浸没在水中时受到的浮力的大小。
【答案】(1)1.5N;(2)2.5N
21(2022呼和浩特)浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自重自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的上举力,让沉船上浮。已知,每个浮筒质量为4.8×103kg,体积为160m3,海水密度为1.03×103kg/m3。求:
(1)每个浮筒在海底沉船处,充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的上举力大小;
(2)若沉船在海平面下方200m处,海平面大气压为1.0×105Pa,浮筒排出海水时,充气压强的最小值;
(3)若沉船需要受到向上4.1×107N的上举力,才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
【答案】(1)1.648×106N,1.6×106N;(2)2.16×106Pa;(3)26个
22.(2022四川自贡)小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验,他在水平桌面上放置一个底面积为的厚度可忽略的圆柱形容器,向容器中注入0.2m深的水,再拿一个鸡蛋,用天平称得其质量为,将它轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了4mm(水未溢出)。然后,向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止,(,)求:
(1)未放入鸡蛋前,水对容器底部的压强和压力大小;
(2)当鸡蛋悬浮时,鸡蛋所受的浮力大小;
(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度是多少?
【答案】(1)2000Pa,25N;(2)0.55N;(3)1.1×103kg/m3
23.(2022广西贺州)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
【答案】(1)2×103Pa;(2)0.5×103kg/m3;(3)0.1m
24.(2022云南)在研究物体的沉浮条件时,一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中,橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢?他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”,将碗口朝上轻轻放在水面上,小碗漂浮。(ρ泥=1.2g/cm3,ρ水=1.0g/cm3,半球的体积公式是,π取3,取1.65)
(1)橡皮泥放入水槽前,水的深度是0.1m,求水对水槽底部的压强;
(2)求橡皮泥的体积;
(3)橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少?
(4)橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件,才能够漂浮在水面上?
【答案】(1)1000Pa;(2)4.5×10 5m3;(3)0.54N;(4)d<1.35cm
25.(2022湖南长沙)一个不吸收液体的圆柱体重5N,底面积。如图所示,将圆柱体浸没在水中,弹簧测力计的示数为3N,已知,取g=10N/kg。
(1)求圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)将圆柱体竖直放在水平桌面上,求圆柱体对水平桌面的压强p;
(3)一个足够高的柱形容器放在水平桌面上,装入某种液体后,液体对容器底部的压强为。再将圆柱体缓慢地放入容器中,圆柱体始终保持竖直,松开后最终液面与圆柱体顶部的距离d=2cm,液体对容器底部的压强为。已知,容器底面积。求容器中液体的质量。
【答案】(1)2N;(2)2000Pa;(3)0.54kg或0.72kg
26.(2022广西贺州)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹筱质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
【答案】(1)30N;(2)15cm;(3)1V
27.(2022襄阳)一底面积为8cm2的容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一创意“潜艇”模型。“潜艇”是由高20cm、底部嵌有金属块的塑料制成的柱体(ρ塑料=0.8×103kg/m3)。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时“潜艇”会漂浮,继续注水到24cm时停止,注水质量m与容器中水的深度h的m-h关系图象如图乙所示。当把“潜艇”水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮(如图丙所示),测得“潜艇”剩余部分的质量为0.05kg。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)图丙中“潜艇”剩余部分悬浮于水中时受到的浮力为 _____N;由图乙分析可知,当注水深度为 _____cm时,“潜艇”对容器底部压力刚好为0;
(2)注水停止时水对容器底部的压力_____;
(3)“潜艇”水平切掉的高度Δh以及图乙中m1的值各为多少______?
【答案】 ①. 0.5 ②. 18 ③. 1.92N ④. 10cm、54g
28.(2022潍坊)图甲是某卫生间马桶水箱的进水调节装置,图乙为其结构示意图,浮臂AB可视为绕点转动的杠杆,,,A端通过细连接杆AC与柱状浮筒连接,浮筒质量为,端通过细连接杆BD与圆饼状止水阀连接,止水阀上下表面积与进水管口面积均为。当水箱中无水或水量较少时,止水阀打开,水从进水管流进水箱。水位达到一定高度时,浮筒推动杠杆,使止水阀刚好堵住进水管,停止进水,此时AB处于水平位置,连接杆竖直,大气压强,进水管中水压。除浮筒外其它装置所受重力不计,忽略所有摩擦,g取,水的密度。刚停止进水时,求:
(1)浮筒所受重力;
(2)进水管中的水对止水阀的压力;
(3)连接杆BD对止水阀的压力;
(4)浮筒排开水的体积。
【答案】(1)0.5N;(2)12N;(3)10N;(4)2.5×10-4m3