2018年中考物理试题分类汇编压强、浮力的综合计算知识分享.docx
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20 18 年中考物理试题分类汇编压强、浮力的综合
计算
1. ( 2018·安徽)重为 200N 的方形玻璃槽,底面积为0.4m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深0.3m( 已知
=1.0 ×103 kg/m3, g 取 10N/kg ,玻璃槽的侧壁厚度不计)
( 1)求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强;
( 2)将边长为20cm 的正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,测出该物块露出水面的高度为5cm,求该物块的密度;
( 3)用力 F 垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为2cm 并保持静止,求此时力 F 的大小。解:( 1)水对槽底部的压强:;水的体积:
,根据和可得,水的重力:
,玻璃槽对水平台面的压力:
,玻璃槽对水平台面的压强:;
( 2)正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,处于漂浮状态,所以 F 浮 =G 水木,根据和
可得:,代入数值可得:
,解得:;
( 3)根据力的平衡可知,力 F 的大小等于物块增大的浮力,即:
。
答:( 1)求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强分别为3×103Pa、 3.5 ×103Pa;
2.( 2018·绵阳)(12 分)如图所示,长L1=1m 的薄壁正方体容器 A 放置在水平地面上,顶部有小孔 C 与空气相通,长 L 2=0.2m 的正方体木块 B 静止在容器 A 底面。通过细管 D 缓慢向容器 A 内注水,直到注满容器 A ,木块 B 上浮过程中上下表面始终水平,木块 B 与容器 A 底
面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度ρ
×103
kg/m
3 ,木块的密度ρ
×
水=1.0木=0.5
10 3 kg/m 3,g 取 10N/kg。求:
(1)注水前,木块 B 对容器 A 底面的压强
(2)木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时,容器 A 内水的深度
(3)水注满容器后,容器 A 顶部对木块 B 的压力大小
(4)整个过程,浮力对木块所做的功
3kg/m3×()3=4kg;
解:( 1)木块的质量为: m=ρV=0.5×100.2m
木块 B 对容器 A 底面的压强为: P= == ==1000Pa;
(2)木块 B 对容器 A 底面压力刚好为0 时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为: F 浮=G=mg=4kg×10N/kg=40N;
根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为:
V 排
==
×﹣ 3 3,
=4 10 m
则木块浸入水中的深度即水的深度为:
h= =
;=0.1m
(3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上
的浮力的共同作用;
由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为:F'浮=ρgV'排 =1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.2m)3=80N;
物体处于静止状态,受力平衡,则容器 A 顶部对木块 B 的压力大小为: F=F'浮﹣ G=80N﹣
40N=40N;
(4)整个过程中,木块上升的高度为:s=L1﹣ L2=1m﹣0.2m=0.8m;
则浮力所做的功为: W=F 浮 s=40N×0.8m=32J。
3.(无答案) 1( 2018·临沂)2017 年 12 月 24 日,我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600
首飞成功,可为“ 海上丝绸之路” 航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为 560km/h, 最大航程为 4500km,巡航速度 ( 经济、节油的飞行速度 ) 为 500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t, 轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2( ρ水=1.0 ×103 kg/m3,g=10N/kg) 。求 :
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少 ?
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行 1400km所需要的短时间是多少 ?
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46t, 此时飞机受到的重力是多少 ?舱
底某处距水面 1.5m,水对该处产生的压强是多少 ?
4.(2018 河北) .实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6 ×103 kg/m3,质
量为 12 kg,底面积为 4×10- 2 m2;乙的质量为 5.4 kg,边长分别为 0.1 m、0.2 m 0.3 m。 (g 取10 N/kg)
(1)求乙的密度。
(2)求甲直立时对水平地面的压强。
(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于
此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。
(1)0.9 ×103(2)1.5105 Pa ()
0.21 m
3
解:( 1)由题意可知乙的体积 V乙 =0.10.20.3 m3 =6 103 m3,
所以其密度乙 = m乙
= 5.4 kg9 10 4 kg / m3。
V乙 610 3 m3
(2)甲放在水平地面上,其对水平地面的压力F甲m甲 g120 N ,
由压强公式可得
p 甲
F 甲 =
120 Pa=3000Pa 。
S 甲
4 10
2
(3)由题意可知甲的体积 V 甲 =
m 甲
=
12 kg m 3 =0.02 kg / m 3 ,因为其底面积为 S 甲 4 10 2 m 2 ,
甲 0.6 103
所以其高度 h 甲 =
V 甲 =
0.02 kg / m 3 0.5 m 。
S 甲 4 10
2
m
2
h
度为 h ,则截去部分的质量 m= m 甲 ;甲剩余部分对水平地面的压强 h
p 甲' =
h
h
p 甲 。
h
由题意可知乙的最大底面积 S 乙 0.2 0.3m
2
0.06 m ,此时乙对水平地面的压强最小,且有
p 乙 =
( m
m 乙 ) g 。
S 乙
因为 '
( p 甲S
乙
m 乙 g )h
甲
乙 ,联立以上各式,解得 h=
0.21m
p 甲 S 乙
m 甲 g
5.(2018·乐山)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是 2.7N 。当把零件浸没在水中时,测力
计的示数是 1.7N 。现把该零件浸没在某种液体中时,测力计的示数是
1.9N 。求:
(1)该零件浸没在水中时受到的浮力
F 浮
(2)该金属零件的密度 ρ金;
液
(3)该液体的密度 ρ 。
解:解:( 1) F 浮=G-F=2.7N-1.7N=1N
(2 分)
(2)由阿基米德原理
F
浮
=ρ gV
排
水
V 金
F 浮
(1 分) V 排
水
g
G
m g G
2. 7 3
3 (1 分)
金
V 金
F 浮
F 浮
水
1. 0 10
kg / m
1. 0
水
g
( 3)在甲液体中所受浮力所受浮力