2024年中考物理复习解答题专项训练——浮力的综合练习题
1.如图所示,一个敞口圆台形容器受到的重力为5N,底面积为25cm2,将质量为500g的水倒入容器中水的深度为25cm。取g为10N/kg。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器对桌面的压强;
(3)若将体积为50cm3、质量为40g的正方体木块A放入容器中的水中,木块静止时受到的浮力(木块放入容器的过程水均水未溢出)。
2.小明一家开车去海南旅游,需要乘坐琼州海峡的轮渡;已知小明家的汽车总质量为2000kg,车轮与水平面的总接触面积为0.1m2,小明的爸爸将汽车安全地停在轮渡船舱的水平面上后,求:(海水的密度取1.0×103kg/m3)
(1)汽车对船舱水平面的压强;
(2)汽车上船后,轮船排开海水的体积增加了多少。
3.水平桌面上放置一底面积为100cm2、重为5N容器,容器内装有28N的水、水面到容器底的距离为20cm(如图甲所示);现将一重为9N物体A悬挂在弹簧测力计上,将物体A缓慢浸入水中,当A完全浸没时,弹簧测力计示数为4N(如图乙所示)(容器的厚度忽略不计,筒内水没有溢出,物体A未接触容器底);求:
(1)未放物体A之前,水对容器底部的压强;
(2)物体A浸没在水中时受到的浮力;
(3)物体A的密度;
(4)物体A浸没时,容器对桌面的压力。
4.如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3,重6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球被浸没时,(g=10N/kg)求:
(1)木球浸没在水中受到的浮力;
(2)细线对木球的拉力。
5.水平放置的平底圆柱形薄壁容器 A重3N,底面积是 200cm2,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图 所示,拉直的细线长为L=8cm,木块B上下表面与水面平行,露出水面的高度为4cm。(g取10N/kg, )求:
(1)木块B受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?
6.平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上,质量为,边长为的立方体木块漂浮在水面上,如图甲所示。将合金块轻放在木块上,静止后木块露出水面的高度为,如图乙所示;若将立方体合金块用细绳系于的下方,再放入水中,静止时木块露出水面的高度为,且未与容器底部接触,如图丙所示。已知,取,求:
(1)图甲状态,木块浸入水中的深度;
(2)图丙状态,绳子对木块的拉力大小;
(3)合金块的密度。
7.物理活动小组制作了一个潜水艇模型。如图所示是模型的截面图,它的总体积为,模型的两侧是水舱。当模型的水舱中没有水时,模型的自重为。实验时,将模型放入水槽中,模型漂浮在水面,如图a;通过向模型两侧水舱中充水或从水舱中向外排水,来改变模型的自重,从而使其下沉或上浮,如图b。
(1)模型水舱没有充水时,模型受到的浮力是多大?
(2)要使模型悬浮水中,需向水舱充入多少N的水?
8.某一木块的体积为500cm3,密度为800kg/m3。求:
(1)木块的重力;
(2)当木块漂浮在水上静止时浸在水中的体积;
(3)若将木块完全浸没水中至少需要对木块施加的压力F。
9.如图所示,水平桌面上玻璃杯中装有适量的水,将体积为200cm3的金属球挂在弹簧测力计的挂钩上,手提弹簧测力计使金属球没入水中(玻璃杯中水未溢出),静止时弹簧测力计的示数为4N,求:(ρ水银=13.6g/cm3,g=10N/kg)
(1)金属球受到的浮力;
(2)金属球的密度;
(3)如果将金属球投入水银中,求金属球在水银中静止时受到的浮力。
10.一天小明在家想喝点白开水,水太热了,小明在家找到一个大点的杯子,倒了一些凉水,用刻度尺测了一下水深为5cm,接着用一个质量为200g底面积为50cm2的玻璃杯倒进0.3L的热水,并放入大杯子中,看到大杯中的水上升了,测得水深变成了9cm,求:(g取10N/kg)
(1)小杯子底部受到热水的压力是多少 ?
(2)小杯子对大杯子的压强是多少 ?
(3)如果小杯子的底面积用S表示,大杯中开始的水深用h1表示,放入小杯后水深用h2表示,则大杯子内底面积可表示: (用S、h1、h2表示)。
11.如图甲所示,细线系着不吸液体的长方体A,位于水平地面上的底面积为100cm2的圆柱形容器M内。现缓慢向容器内注入适量的液体,液体对容器底的压强p与注入液体体积V的变化关系如图乙所示,当注入液体的体积为900cm3时,细线对物体A的拉力变为未注液体时的。求:
(1)液体的密度;
(2)物体A的体积;
(3)物体A的密度。
12.小明在盛有水的烧杯中放入一枚质量为55g,体积为 50cm3的鸡蛋,静止时如图甲所示;在水中缓慢加入食盐,使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示,处于悬浮状态;继续加入食盐,鸡蛋静止时有部分体积露出液面,如图丙所示,处于漂浮状态。其中 g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)图甲中鸡蛋受到的浮力;
(2)图乙中盐水的密度;
(3)图丙中鸡蛋受到的浮力 。
13.如图所示,边长是10cm的正方体木块A和金属球B用细线连接后刚好悬浮在水中,如图甲所示,木块A漂浮在水面上,露出水面的高度是3cm。
(1)乙图中木块A漂浮时水对木块A底部的压强;
(2)木块A的密度。
14.如图所示,容器中装有30cm深的水,实心小球重6N,用弹簧测力计挂着小球并使小球体积的五分之四浸在容器的水中,此时弹簧测力计的示数为4N。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)没放小球时容器底受到水的压强;
(2)小球受到的浮力;
(3)小球的密度。
15.如图所示,水平桌面上有一个底面积为5.0×10-3m2、重力为15N的圆柱形容器,容器内装有深度为0.2m的水,如图甲所标。现将一个体积为1.2×10-4m3、重力为3N不吸水的固体缓慢放入水中(水未溢出),静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度(ρ水=1.0×103kg/m3),求:
(1)固体放入水中前,水对容器底的压强;
(2)固体放入水中静止后,容器对桌面的压强;
(3)固体放入水中静止后,容器底对它的支持力。
16.小萱同学有一次在家洗碗时,发现碗既可以浮在水面,也可以沉入水底。好学的小萱用电子秤测出碗的质量为80g。先让碗漂浮在水面上,此时液面位置如图甲所示。当碗沉入水底,发现水面下降了,如图乙所示。小萱加入质量48g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。求:(g取10N/kg)
(1)碗的重力;
(2)碗的密度;
(3)碗沉入水底时所受浮力。
17.如图甲所示,薄壁圆柱形容器的底面积为100cm2(不计容器壁厚度),内盛适量的水,水的深度为20cm,当其静止时有五分之一的体积露出水面;如果再将一实心物体B轻放在正方体A的上表面,如图乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)图甲中圆柱形容器底部受到水的压力大小;
(2)物体B所受的重力大小。
18.北宋年间,黄河上曾架着一座浮桥,浮桥的两端用铁索拴在两岸的铁牛上。后因河水暴涨,把铁牛冲到河底淤泥中。为了打捞铁牛,有个叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,开到铁牛沉没的地方,把一根粗大的木头架在两船上,将铁索的一端拴在横木上,铁索的另一端拴在铁牛上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上升,铁牛从河底淤泥中被完全拉了出来,铁牛位置如图所示。记铁牛重为G1,卸掉的泥沙重为G2,铁的密度为ρ铁,水的密度为ρ水,设卸载泥沙前铁索刚好拉直且拉力为零,铁索自重、体积均不计。问:
(1)如图状态下,铁牛从淤泥中完全拉出后,铁索对铁牛的拉力多大?
(2)装满泥沙时与泥沙卸掉后,两船所受的浮力变化了多少?
19.小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验时,将一底面积为4的圆柱体浸入水中,改变其浸入水中的体积,观察弹簧测力计示数的变化,如图所示。图甲中,圆柱体有体积浸入水中,弹簧测力计的示数为1.1N;图乙中,圆柱体有体积浸入水中,弹簧测力计的示数为0.9N。取,求:
(1)圆柱体全部浸入水中时受到的浮力;
(2)图乙中,圆柱体底部受到水的压强。
20.如图所示,高为1.3m,底面积分别为0.15m2和0.05m2的甲、乙两个轻质薄壁圆柱形容器在下部用轻质细管连通后方在水平地面上,且容器内盛有1m深的水,若将一体积为0.04m3的实心小球慢慢地放到甲容器中的水里(注:细管内的水忽略不计,已知ρ球=1×103kg/m3,g=10N/kg),求:
(1)放入小球前水对甲容器底部的压强p甲;
(2)球在水中静止时受到的浮力;
(3)球在水中静止时,甲乙整个容器对水平地面的压强;
(4)球在水中静止时,水对乙容器底部压力的增加量ΔF乙。
参考答案:
1.(1)2500Pa;(2)4000Pa;(3)0.4N
2.(1)2×105Pa;(2)2m3
3.(1)2000Pa;(2)5N;(3)1.8×103kg/m3;(4)38N
4.(1)10N;(2)4N
5.(1)6N;(2);(3)
6.(1)0.05m;(2)3N;(3)
7.(1)18N;(2)7N
8.4N;0.0004m3;1N
9.(1)2N;(2)3×103kg/m3;(3)6N
10. 3N 100Pa
11.(1)1.0×103kg/m3;(2)1.2×10﹣3m3;(3)1.5×103kg/m3
12.(1)0.5N;(2)1.1g/cm3;(3)0.55N
13.(1)7×102Pa;(2)0.7×103kg/m3
14.(1)3×103Pa;(2)2N;(3)2.4×103kg/m3
15.(1)2×103Pa;(2)5.6×103Pa;(3)1.8N
16.(1)0.8N;(2)25g/cm3;(3)0.32N
17.(1)20N;(2)2N
18.(1);(2)
19.(1);(2)
20.(1)1×104Pa;(2)400N;(3)1.2×104Pa;(4)100N