中考物理复习 压强、浮力的综合计算(附答案解析)
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一、初中物理浮力类问题1.如图所示,甲图中圆柱形容器中装有适量的水.将密度均匀的木块A 放入水中静止时,有2/5的体积露出水面,如图乙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了300 Pa .若在木块A 上表面轻放一个质量为m 1的物块,平衡时木块A 仍有部分体积露出水面,如图丙所示,此时水对容器底部的压强比图甲中水对容器底部的压强增加了400Pa .若将容器中的水换成另一种液体,在木块A 上表面轻放一个质量为m 2的物块,使平衡时木块A 露出液面部分与丙图相同,如图丁所示.若m 1:m 2=5:1,则下列说法中正确的是A .木块A 的质量m A 与m 1之比为1:3B .在丁图中,液体的密度为0.9×103kg/m 3C .在丁图中,液体对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了360 PaD .在图丙中,木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AD .设A 的体积为V 、容器的底面积为S , A 在水中漂浮, 所以:F 浮=ρ水V 排g =ρ水35Vg =G A , 甲图和乙图比较,容器底受到的压力差:△F =G A ,比较甲乙两图,△p =A G S =gV Sρ水排=35g V Sρ水=300Pa ,−−−−① 同理,比较甲丙图,△p ′=A 1G m g S +='gV Sρ水排=400Pa ,−−−−② 比较甲丁图,△p ″=A 2G m gS+−−−−③ ①②得: AA 1G S G m g S+='35300Pa 400Pa g V S gV Sρρ水水排,=300Pa 400Pa ,解得:m A :m 1=3:1, V ′排=45V ; 此时木块A 露出水面的部分占自身体积15,即木块A 露出水面的体积与木块A 的体积之比是1:5,故A 错误,D 正确. C .②−①得:1m gS=100Pa , m 1=100Pa Sg⨯, ③−①得:2m gS=△p ″−300Pa , m 1:m 2=5:1,所以:m 2=20Pa Sg⨯, 解得:△p ″=320Pa ,故C 错误.B .在丙图中,由于m 1和A 漂浮,可得:ρ水g45V =G A +m 1g =ρ水g 35V +m 1g , 则:m 1=ρ水15V , 在丁图中,ρ液g45V = G A +m 2g =ρ水g 35V + m 2g ,所以,m2=ρ液45V-ρ水35V,已知m1:m2=5:1,所以,(ρ水15V):(ρ液45V-ρ水35V)=5:1,解得:ρ液=0.8ρ水=0.8×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3.故B错误.2.如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A 浸在水中,物块A处于静止状态,与物块A未浸入水中相比较,下列说法正确的是()A.物块A受到的浮力等于10牛B.水对容器底部的压力增加量等于10牛C.水对容器底部的压力保持不变D.容器对水平地面的压力增加量小于10牛【答案】D【解析】【详解】A.由图示可知,测力计的示数不为零,根据F浮= F1-F2,所以可知物块所受的浮力应小于物块的重力10N,故A错误;B.水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,也小于10N,故B错误;C.水对容器底部的压力变大(等于浮力),故C错误;D.容器对水平地面的压力增加量等于10N减去浮力,小于10N,故D正确。
《浮力综合计算题》一、计算题1.如图1,科考人员在一底面积为的圆柱形深井底部井底水平,井中水的质量不变,发现一贵重圆柱体金属物体物体未与井底紧密接触。
现用图2的装置将其打捞上来,若牵引车以的速度匀速向右行驶,通过滑轮组将物体由井底开始往上拉,牵引车对绳的拉力的功率随时间变化如图忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦求:物体离开水面后,在空中时牵引车对绳子的拉力;物体浸没在水中时受到的浮力;物体未被打捞时对井底的压强。
2.用细线竖直拉着一物体,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,所受拉力F随下降高度h的变化关系如图所示,求:物块的质量;当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强;物体的密度。
3.如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆左端A处挂了一物块,右端B处施加一个的拉力,此时杠杆在水平位置平衡,得,。
求绳子对杠杆A端的拉力。
若物块的体积为,求小球的重力。
4.将一底面积为的长方体木块用细线栓在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,取。
乙木块所受到的最大浮力为多少N?木块重力为多少N?细线对木块的最大拉力为多少N?5.体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A,此时绳子达到最大承受力若物体再增重绳子将断裂,不计绳重和摩擦。
求:如甲图所示,将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是多少?若在中提升物体A时,滑轮组的机械效率为,脚与地面的总接触面积为,则人对地面的压强是多少?该同学仍用这根绳子和滑轮,组成如乙图所示的滑轮组,利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为的正方体不计水的阻力,当提到B的下表面所受水的压强为时,绳子断裂,则在绳子断裂的瞬间,物体B在水中受到的浮力是多少?正方体B的密度是多少?计算结果用科学记数法表示,并保留到小数点后一位6.圆柱形容器置于水平地面容器重忽略不计,容器的底面积为,内盛30cm深的水。
一、初中物理浮力类问题1.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中如图(甲);图(乙)是弹簧测力计示数F 与物体下降高度h 变化关系的图像,则下列说法中正确的是A .物体的体积是500cm 3B .物体受到的最大浮力是5NC .物体的密度是332.2510kg /m ⨯D .物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由乙图可知,物体重9N ,全部浸入水中时受到的浮力是9N-5N=4N ,刚刚浸没时上表面受到水的压力为0,所以下表面受到水的压力等于浮力4N ,则BD 错误; 物体浸没时-43334====4101.010/10/F NV V m g kg m N kgρ⨯⨯⨯浮物排液, 故A 错误; 物体的密度:33-439= 2.2510/10/410m G N kg m V gV N kg mρ===⨯⨯⨯, 故C 正确。
故答案为C 。
2.如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为10牛的实心物块A 浸在水中,物块A 处于静止状态,与物块A 未浸入水中相比较,下列说法正确的是( )A.物块A受到的浮力等于10牛B.水对容器底部的压力增加量等于10牛C.水对容器底部的压力保持不变D.容器对水平地面的压力增加量小于10牛【答案】D【解析】【详解】A.由图示可知,测力计的示数不为零,根据F浮= F1-F2,所以可知物块所受的浮力应小于物块的重力10N,故A错误;B.水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,也小于10N,故B错误;C.水对容器底部的压力变大(等于浮力),故C错误;D.容器对水平地面的压力增加量等于10N减去浮力,小于10N,故D正确。
3.将浸没在水中的鸡蛋由静止释放,鸡蛋开始下沉,下列说法中正确的是()A.鸡蛋由静止释放后只受重力作用B.鸡蛋所受到的浮力大于重力C.在水中越深,鸡蛋受到的浮力越大D.鸡蛋受到的浮力方向始终竖直向上【答案】D【解析】【分析】本题考查浮力的大小及方向,利用阿基米德原理及物体的浮沉条件。
专题22 密度、压强、浮力的综合分析与计算(速记手册)考点1 计算浮力方法(1)称重法:F浮=G-F(用弹簧测力计测浮力);(2)压力差法:F浮=F向上-F向下(用浮力产生的原因求浮力);(3)漂浮、悬浮:F浮=G物(二力平衡求浮力);(4)阿基米德原理:F浮=G物或F浮=ρgV排(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。
2.浮力计算题方法总结:(1)确定研究对象,认准要研究的物体;(2)分析物体受力情况,判断物体在液体中所处的状态(漂浮、悬浮、下沉、上浮);(3)根据浮沉条件列出等式(一般平衡状态的居多)。
3.必须弄清楚的一些概念:①物重G与视重F;②物重G与物体排开的液重G排;③浸在(浸入)与浸没(没入);④上浮、漂浮、悬浮;⑤物体的密度ρ物与液体的密度ρ液;⑥物体的体积V物、物体排开液体体积V物、物体露出液体的体积V露。
4.解浮力问题经常用到的一些规律和概念:①二力平衡条件(推广到三力平衡);②密度;③液体内部压强规律;④浮力;⑤阿基米德原理;⑥物体浮沉条件。
考点2 漂浮问题“五规律”(历年中考频率较高)规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受到的重力。
规律二:同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同。
规律三:同一物体漂浮在不同液体里,在密度大的液体里浸入的体积小。
规律四:漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几。
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。
【例1】一艘质量为2 000 t的货轮沉没在主航道60 m深的水底。
相关部门派出满载排水量为4 000 t 的打捞船进行打捞。
经过现场勘探后得知沉船排开水的体积为1 500 m3,决定采用浮筒打捞法(利用充满水的钢制浮筒靠自重下沉,在水下充气将筒内水排出,借助浮力将沉船浮出水面)进行打捞。
若打捞时所用钢制浮筒体积为200 m3,浮筒充气排水后的质量为30 t。
(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)60 m深的水底受到水的压强。
中考物理总复习《浮力的综合计算》专项练习题-附带有答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________1.在建设桥梁时,需将一重为3×104N正方体桥梁部件从运输船上转移至河水中。
(1)用吊车将该部件从运输船上匀速向上提升,如图甲所示。
20s时间内,拉力F对部件做了6×104J的功,计算这个过程中:①拉力F做功的功率;①部件上升的距离。
(2)如图乙所示,缓慢的将部件匀速投入水中。
水对部件下表面的压力记作F1,水对部件上表面的压力记作F2,二者与部件下表面在水中的深度h的关系如图丙所示(忽略水的阻力)。
求: 图丙所示过程中,部件浸没时受到的浮力。
2.排气阀是供暖设备中的重要部件,它能及时排出管内热水汽化产生的气体,使水正常流动,从而保证供暖效果。
排气阀工作原理如图所示:水中气体在流动过程中,积聚于封闭的排气阀内,使阀内气压变大,浮筒随水面一起下降,此时阀内气体排出使气压变小,从而浮筒上升,堵杆重新堵住排气孔。
(1)水管内的水流速度至少达到0.25米/秒才能携带气泡流动。
若水管总长为60米,要使水流能携带气泡流动,则水从水管起始端流到终端最多要多少时间?(2)排气阀中的浮筒和堵杆总质量为0.02千克,计算排气阀排气时浮筒浸在水中的体积。
(水的密度取1.0×103千克/米3)3.小亮为探究金属做成的轮船能浮在水面的原因。
他找到一块实心立方体金属块,用测力计测出金属块的重力为27N ,把它放入盛水的圆柱形容器中,金属块沉底,水面深度由15cm 升高到20cm ,容器底面积为200cm 2,然后他把这个金属块加工成船型(加工过程中质量和体积不变),成功漂浮在水面上。
(331.010kg/m ρ=⨯水)求:(1)水深20cm 时,水对容器底的压强及金属块沉底静止时,金属块对容器底的压强; (2)沉底与漂浮两次排开水的体积差。
专题21压强与浮力综合【核心考点精讲】1、阿基米德原理、浮沉条件与液体压强公式综合应用。
2、结合图象对压强和浮力进行综合分析。
3、根据物体在水中所处状态判断其密度和浮力大小的关系、考查分析推理的能力。
【热点题型精练】1.(2022•湖州中考)两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。
则()A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大B.甲的密度与液体的密度相等C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变解:A、甲和乙两个正方体棱长相同,则根据体积公式可知其体积相等,两个正方体都浸没在同一液体中,则其排开液体的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲受到的浮力等于乙受到的浮力,故A错误;B、把甲和乙作为一个整体,甲和乙在液体中静止时悬浮,根据物体浮沉条件可知,甲和乙的平均密度等于液体的密度,而甲和乙由不同材料制成,其密度不同,所以甲的密度与液体的密度不相等,故B错误;C、柱形容器中,容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器内液体和物体的总重力不变,则容器底部受到的压力大小不变,故C正确;D、根据题意可知,细线处于绷紧状态,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,甲将漂浮在液面上,则甲和乙排开液体的总体积变小,液体深度变小,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变小,故D错误。
答案:C。
2.(2022•哈尔滨模拟)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则()A.甲杯中的盐水密度较大B.乙杯底部所受的液体压强较大C.甲杯底部所受的液体压力较大D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大解:(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρ液=ρ物时物体悬浮,ρ液>ρ物时物体漂浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,故A错误;由于两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强;故B正确;由于甲、乙是两个完全相同的杯子,则底面积相同,根据F=pS可知,乙杯中所受液体的压力较大,故C错误;(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故D错误。
2024年中考物理复习专题——浮力和压强的综合计算1.如图所示,盛有水的薄壁杯子静止在水平桌面上(杯壁厚度忽略不计)。
杯子重1N,高(1)通过计算该货车最多能装的沙子质量是多少?(2)货车满载在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?求:(1)小明所做的有用功;(2)小明作用在绳上的拉力;(3)若将正方体物块放到图乙所示的水平地面上时,它对地面的压强。
静止置于水平桌面上。
用细线吊着质量为5kg、边长为0.1m的实心正方体A,使其一半体积浸入水中静止,求:(1)没有放入A时,容器底部受到水的压强是多少;11.如图所示,放于水平桌面的容器中装有水,有关尺寸如图所示,其中容器的底面积为0.01m2,容器的质量为500g,容器中的水质量为2kg(水的密度为ρ水=1×103kg/m3),求:(1)A点处水的压强是多大?(2)该容器底部所受到的水的压力是多大?(3)容器对水平桌面的压强是多大?12.体积为5×10-4米3的金属块浸没在水中,求:(1)该金属块排开水的体积V排;(2)该金属块受到的浮力F浮。
13.如图所示,由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。
该导弹驱逐舰满载排水量为1.23×104 t,在海面上以恒定功率做直线运动。
已知ρ海水=1.05×103 kg/m3。
求该驱逐舰:(1)在水下6m处有一面积为200cm2的观察窗口,窗口受到海水的压力大小;(2)满载时在匀速航行的过程中所受浮力的大小;14.云门屯景区位于遵义市新蒲新区三渡镇的国家4A级景区,该景区核心景点之一“天门洞”是乐安江在此穿山而过留下的宽80余米、高100余米的巨型山洞,十分壮观。
为了减少环境污染,江上游船采用电力驱动,如图为一艘电动游船正驶过天门洞。
这种游船满载时,船和人的总质量为2800kg。
(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)(1)该游船满载时,外船底最深处距离水面0.5m,该处所受水的压强;(2)该游船满载时,游船排开水的体积;(3))该游船满载时,在平静的乐安江上以1.5m/s的速度匀速行驶,此时游船所受水的阻力为400N,驱动电机的工作电压为60V,且消耗的电能有80%用来克服水的阻力做功,则此时驱动电机的工作电流。
中考物理真题复习---压强与浮力综合填空题练习(含答案)1.(2022•宁波)2022年4月28日,“巅峰使命”珠峰科考全面启动。
5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300m的科考营地顺利升空,4点40分达到海拔9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测的世界纪录。
(1)该浮空艇总质量约2625kg,它受到重力的大小约为26250 N。
(2)已知海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3。
如图所示,该浮空艇在营地升空前体积达9060m3,此时浮空艇受到的浮力大小约为72480 N。
(3)“极目一号”浮空艇内部有三层:上层装有氦气(相同条件下氦气密度比空气小得多),中间隔开,下层是空气。
当悬于空中的浮空艇需要上浮(填“上浮”或“下降”)的时候,可以用上层的氦气排出下层的部分空气,以此改变自身重力,同时使整个浮空艇的压差在安全范围内。
【答案】(1)26250;(2)72480;(3)上浮。
【解答】解:(1)浮空艇受到的重力为:G=mg=2625kg×10N/kg=26250N;(2)浮空艇受到的浮力大小为:F浮=ρ气gV排=0.8kg/m3×10N/kg×9060m3=72480N;(3)由于相同条件下氦气密度比空气小得多,当用上层的氦气排出下层的部分空气时,浮空艇的重力减小,而浮空艇的体积可认为不变,外部空气的密度大于内部气体的密度,根据阿基米德原理可知,浮空艇受到的浮力大于自身的重力,从而上升到空中。
故答案为:(1)26250;(2)72480;(3)上浮。
2.(2022•泸州)在泸州长江六桥的施工过程中,需要向江中沉放大量的构件。
如图甲所示,某长方体构件以0.2m/s的速度匀速吊入江水中,构件受到钢绳的拉力、江水对构件的浮力随时间的变化关系如图乙所示。
构件刚浸没时,下表面受江水的压强为2×104Pa,构件浸没后匀速下降的过程中,所受到的重力和钢绳的拉力不是(选填“是”或“不是”)一对平衡力,该构件的密度为 2.0×103kg/m3。
中考物理三年(2019-2021)真题及解析:浮力综合计算一、2021年中考真题1.(2021·贵州中考真题)一艘质量为。
2000t的货轮沉没在主航道60m深的水底。
相关部门派出满载排水量为4000t的打捞船进行打捞。
经过现场抛探后得知沉船排开水的体积为1500m3,决定采用浮筒打捞法(利用充满水的钢制浮筒靠自重下沉,在水下充气将筒内水排出,借助浮力将沉船浮出水面)进行打捞。
若打捞时所用钢制浮筒体积为200m3,浮筒充气排水后的质量为30t。
(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求(1)60m深的水底受到水的压强(2)打捞船满载时受到的浮力(3)要成功打捞沉船,至少需要多少个浮筒【答案】(1)6×105Pa;(2)4×107N;(3)3个【解析】(1)60m深的水底受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×60m=6×105Pa (2)打捞船的满载排水量为4000t,合4×106kg,则打捞船满载时受到的浮力为F浮=G排=m排g=4×106kg×10N/kg=4×107N(3)沉船排开水的体积为1500m3,受到的浮力为F浮'=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1500m3=1.5×107N 沉船的质量为2000t,合2×106kg,受到的重力为G=mg=2×106kg×10N/kg=2×107N要成功打捞沉船,至少需要的力为F=G-F浮'=2×107N-1.5×107N=5×106N设需要n个浮筒才能打捞沉船,则浮筒总重力与打捞沉船需要的力之和等于浮筒的总浮力,即nG浮筒+F=nF浮浮筒nm浮筒g+F=nρ水gV浮筒n×30×103kg×10N/kg+5×106N=n×1.0×103kg/m3×10N/kg×200m3解得n≈3,即至少需要3个浮筒才能成功打捞沉船2.(2021·贵州苗族侗族自治州)将边长为0.1m 均匀、实心的正方体木块投入水中。
压强、浮力的综合计算一、计算压强的方法(1)公式p =F S普遍适用,p =ρgh 适用于液体和各种水平面上的直柱体. (2)对于固体,先求出压力,再求压强.(3)对于液体,先求压强,再求压力.二、计算浮力的方法(1)称重法:F 浮=G -F (F 表示物体浸在液体中时弹簧测力计示数).(2)压力差法:F 浮=F 向上-F 向下(用浮力产生的原因求浮力).(3)阿基米德原理法:F 浮=G 排或F 浮=ρ液V 排g (知道物体排开液体的质量或体积时常用).(4)平衡法:F 浮=G 物,适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体.三、漂浮问题“四规律”(历年中考频率较高)规律一:同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同.规律二:同一物体漂浮在不同液体里,在密度大的液体里浸入的体积小.规律三:漂浮物浸入液体的体积是它总体积的几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几.规律四:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力.一 、压强计算1.(2016,上海)如图所示,圆柱形容器A 和均匀圆柱体B 置于水平地面上,A 中盛有体积为6×10-3 m 3的水,B 受到的重力为250 N ,B 的底面积为5×10-2 m 2.(1)求A 中水的质量.(2)求B 对水平地面的压强.(3)现沿水平方向在圆柱体B 上截去一定的厚度,B 剩余部分的高度与容器A 中水的深度之比h B ′∶h 水为2∶3,且B 剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A 底部的压强,求B 的密度ρB .类型二 浮力计算2.(2016,常州)如图所示是湖南师范大学学生发明的水上自行车,车下固定5个充满气的气囊,每个气囊的体积均为3.0×10-2 m3,已知该水上自行车的总质量为25 kg,不计车轮浸入水中的体积.(g取10 N/ kg)(1)当自行车停放在水面上没人骑行时,气囊排开水的总体积为多少?(2)当质量为75 kg的人骑行时,固定在正中间的1个气囊破裂,该自行车是否还能安全骑行?请通过计算说明.类型三综合计算3.(2015,眉山)如图甲所示,有一种圆柱形薄壁烧杯,它的底面积为50 cm2,烧杯自重1.2 N,置于水平桌面上,在烧杯内倒入200 mL的盐水时,杯底所受盐水的压强为440 Pa.(g取10 N/ kg).求:(1)烧杯内盐水的密度.(2)烧杯对桌面的压强.(3)如图乙所示,把一个鸡蛋轻轻放入盐水中,鸡蛋刚好悬浮,液面上升到250 mL刻线处,求鸡蛋的重力.4.(2016,鄂州)如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为800 g,杯的底面积为100 cm2,现将一个质量为600 g,体积为400 cm3的实心物体A 用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计,水未溢出).求:(1)物体A所受到的浮力.(2)物体A一半浸入水中后,水对烧杯底部压强增大了多少?(3)物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强.5.(2016,甘肃一模)某同学学习了浮力的有关知识后,制作了一台浮力秤,用它可方便地称量物体的质量,其构造如图所示.已知小筒底面积为10cm2,高度为20 cm,托盘中不放物体时,小筒浸入水中的深度为8cm,问:(g取10 N/kg)(1)当水面平齐浮力秤的零刻线A时,小筒和托盘的总重力是多大?(2)该秤能称出物体的最大质量是多少千克?(3)该班另外一名同学认为该秤能称出的物体的最大质量太小,请你提出一条改进建议.6.(2016,揭阳)图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降的情景.图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 N/ kg).求:(1)长方体A的高度.(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力.(3)长方体A的密度.7.(2015,广安)新农村建设让农村面貌焕然一新.许多楼房顶部装有自动供水水箱,箱体重1520 N,与水平楼顶接触面积为1.5 m2.为了控制进水量,在水箱顶部安装压力传感器,如图所示,A物体通过细线与压力传感器相连接,压力传感器相当于拉线开关,A的密度是2.5×103 kg/m3,A重为25 N.当压力传感器受到竖直向下的拉力等于25 N时闭合,电动水泵向水箱注水;当拉力等于15 N时断开,电动水泵停止向水箱注水.(1)求未装水时整个水箱对楼顶的压强是多少?(压力传感器及连接线质量不计,g取10 N/ kg)(2)通过计算说明当水面与A上表面相平时,电动水泵能否停止注水?(g取10 N/ kg,连接线体积不计)答案解析:1、(1)A 中水的质量m 水=ρ水V 水=1×103 kg/m3×6×10-3 m3=6 kg(2)B 对水平地面的压力FB =GB =250 N ,B 对水平地面的压强pB =FB SB =250 N 5×10-2 m2=5000 Pa(3)剩余部分对地面的压强pB ′=FB ′SB =ρBSBghB ′SB=ρBghB ′,水对容器底的压强p 水=ρ水gh 水,hB ′:h 水=2:3,因为B 剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A 底部的压强,所以ρBghB ′=ρ水gh 水,ρB =h 水hB ′ρ水=32ρ水=32×1×103 kg/m3=1.5×103 kg/m32、(1)当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态,则自行车受到的浮力F 浮=G 车=m 车g =25 kg ×10 N/kg =250 N ,由F 浮=ρgV 排可得气囊排开水的总体积V 排=F 浮ρ水g =250 N 1.0×103 kg/m3×10 N/kg=0.025 m3 (2)当质量为75 kg 的人骑行恰好漂浮时,则受到的浮力F 浮′=G 总=(m 人+m 车)g=(75 kg +25 kg)×10 N/kg =1000 N ,排开水的体积V 排′=F 浮′ρ水g=1000 N 1.0×103 kg/m3×10 N/kg=0.1 m3,剩余气囊的总体积V =4×3.0×10-2 m3=0.12 m3,因V 排′<V ,所以该自行车能安全骑行3、(1)根据V =Sh ,烧杯内盐水深度h =V S =200 cm350 cm2=4 cm =0.04 m ,根据p =ρgh ,盐水密度为ρ=p gh =440 Pa 10 N/kg ×0.04 m=1.1×103 kg/m3 (2)烧杯为圆柱形且置于水平桌面上,盐水对烧杯底部压力等于盐水重力,由p =F S得盐水重力G 盐水=F =pS =440 Pa ×50×10-4 m2=2.2 N ,烧杯对桌面的压强p ′=F ′S=G 杯+G 盐水S =1.2 N +2.2 N 50×10-4 m2=680 Pa (3)由图鸡蛋放入盐水中排开盐水的体积V 排=250 cm3-200 cm3=50 cm3,鸡蛋刚好悬浮,所以G 蛋=F 浮=ρgV 排=1.1×103 kg/m3×10 N/kg ×50×10-6 m3=0.55 N4、(1)物体A 的一半浸入水中时受到的浮力F 浮=ρ水gV 排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg ×12×400×10-6 m3=2 N (2)由力的作用是相互的,水对A 有向上的浮力,物体A 对水有向下压力,所以水对烧杯底部增大的压力ΔF =F 浮=2 N ,所以水对烧杯底部增大的压强Δp =ΔF S=2 N 100×10-4 m2=200 Pa (3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A 对水向下的作用力之和,即F =G杯和水+F 浮=8 N +2 N =10 N ,烧杯对台秤的压强p =F S =10 N 100×10 -4 m2=1000 Pa5、(1)当托盘中不放物体,即水面平齐浮力秤的零刻度线A 时,V 排=ShA =10 cm2×8 cm =80 cm3=8×10-5m3,F 浮=ρ水V 排g =1×103 kg/m3×10 N/kg ×8×10-5 m3=0.8 N ,因为浮力秤漂浮,则G =F 浮=0.8 N(2)这台浮力秤最大V ′排=Sh =10 cm2×20 cm =200 cm3=2×10-4 m3,最大浮力F 浮′=ρ水V ′排g =1×103 kg/m3×2×10-4 m3×10 N/kg =2 N ,因为浮力秤漂浮,则G ′=F 浮′=2 N ,m =G ′g = 2 N 10 N/kg=0.2 kg ,该秤能称出物体的最大质量m 最大=0.2 kg -0.08 kg =0.12 kg(3)由阿基米德原理和漂浮条件F 浮=G 排=ρ液V 排g =G 秤+G 物可知:要使能称出物体的质量变大,就要增大浮力,所以可以增大排开的液体体积或增大液体的密度6、(1)由图乙可知,长方体A 从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间t =15 s -10 s=5 s ,根据v =s t可得,长方体A 的高度s =vt =0.3 m/s ×5 s =1.5 m (2)由图乙可知,前10 s 钢绳拉力不变,等于物体A 的重力,G =F =3×104 N ,10~15 s ,钢绳的拉力减小,是物体A 从与水面接触到刚好完全浸没,由图可知,当A 完全浸入水中时,拉力F ′=1×104 N ,所以A 完全浸没受到的浮力F 浮=G -F ′=3×104 N -1×104 N =2×104 N(3)根据F 浮=ρ水gV 排可得,A 的体积V =V 排=F 浮ρ水g =2×104 N 1×103 kg/m3×10 N/kg=2 m3,所以A 的密度ρ=m V =G Vg =3×104 N 2 m3×10 N/kg=1.5×103 kg/m3 7、(1)未装水时整个水箱对楼顶的压力F =G =1520 N +25 N =1545 N ,则p =F S=1545 N 1.5 m2=1030 Pa (2)A 的质量m =G g =25 N 10 N/kg =2.5 kg ,由ρ=m V 可得,A 的体积V =m ρA=2.5 kg 2.5×103 kg/m3=1×10-3 m3,当水面与A 上表面相平时,V 排=V =1×10-3 m3,此时A 受到的浮力F 浮′=ρgV 排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg ×1×10-3 m3=10 N ,细线的拉力F =G -F 浮=25 N -10 N =15 N ,根据力的作用是相互的可知,压力使传感器受到的向下拉力为15 N ,电动水泵停止注水。