中考物理专题复习:压强浮力结合的计算题.docx
2023年中考物理重难点专题训练-浮力和压强的综合计算

2023年中考物理重难点专题训练-浮力和压强的综合计算一、计算题1.如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图,电源电压U=24 V,R0为保护电阻,为油量表(实际是由量程为0~0.6 A的电流表改装而成的),R为处于油箱下方的压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示,它与油箱的接触面积S=0.01 m2.长方体油箱装满油时深度h=0.4 m.若忽略油箱重量,汽油密度ρ=0.7×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:(1)汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p.(2)保护电阻R0的阻值.(3)油量表“0”刻度对应的电流I0.2.如图,工人用滑轮组将放在水平地面上的物体匀速拉高了h=3m,已知物体的质量m=10kg,底面积S=8×10﹣3m2,动滑轮重G动=20N,(滑轮组的绳重和摩擦均不计)求:(1)物体所受到重力的大小_____(2)人未拉绳子时物体对地面的压强___(3)在这过程中拉力所做的总功______(4)滑轮组的机械效率(结果保留一位小数)______3.如图甲所示,一个质量为3kg的扫地机器人,与水平地面的接触面积为260cm,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度的关系图像如图乙所示。
(g取10N/kg)求:(1)放在水平地面的该机器人对地面的压强是多少?(2)该机器人在水平地面上以0.3m/s速度匀速工作5分钟,水平推力做了多少功?4.小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为F1=3.0N(如图甲所示);将物块浸没在水中,静止时弹墴测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。
已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)物块的质量m;(2)物块的体积V;(3)物块的密度ρ。
5.某型号电动车轮胎与地面的总接触面积为1dm2,主要技术参数如下表所示。
(1)若小明质量为50kg,则他在水平地面上骑电动车时,该电动车对地面的压强是多大;(2)电动车正常工作时的电流是多大;(3)若小明在水平路面上以额定功率匀速骑行时,电动车受到的阻力是人和车总重力的0.03倍,则电动车此时行驶的速度是多大;(g取10N/kg)(4)与内燃机相比,电动车在环保方面有哪些优点?(写出一条即可)6.如图所示,一个质量为40g、体积为50cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器中,在玻璃容器下方有一已经接入电路的螺线管,小灯泡标有“6V 3W' 字样,通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F 的关系如下表所示。
(完整版)压强与浮力计算题复习专题(含答案),推荐文档

17.柱状容器内放入一个体积大小为 200cm3 的圆柱状物体,现不断向容器内注入
水,并记录水的总体积 V 和所对应的深度 h,如表所示。计算:
V(厘米 60 120 180 240 300 360 3)
h(厘米) 5
10 15 19 22 25
(1)容器底面积 S2 的大小; (2)圆柱状物体的密度;
我去人也就第有3 页人共!8 页 为U千日R造扼船,腕只为入一日站过江。内信不存在向你偶同意调剖沙龙第课4 页反共倒8 页 是每龙天告卷诉自风己一次前,“一我真天的很我不错”分页符ZNBX吃噶十多个OK地方价格
10.如图所示,水平放置的轻质圆柱形容器底面积为 2×10﹣2 米 2,内装有重为
建议收藏下载本文,以便随时学习! 9.8N 的水,现将体积为 2×10﹣4 米 3、重为 4.9N 实心金属球 A 用细线栓着浸没在水
我去人也就第有5 页人共!8 页 为U千日R造扼船,腕只为入一日站过江。内信不存在向你偶同意调剖沙龙第课6 页反共倒8 页 是每龙天告卷诉自风己一次前,“一我真天的很我不错”分页符ZNBX吃噶十多个OK地方价格
建议收藏下载本文,以便随时学习! 14.边长为 5cm 的正方体,质量为 187.5g,放在装有 2cm 深度的水,高度为
=0.9g/cm3
因 ρ 物<ρ 水,物体在水中漂浮,F 浮=G,即:m 水 g=m 物 g,则 m 水=m 物=45g; 因 ρ 物>ρ 酒精,物体在酒精中沉底, 溢出酒精质量为:m 酒=ρ 酒精 V 物=0.8g/cm3×50cm3=40g。 3.【解答】解:(1)金属块受到的浮力:F 浮=G﹣F′=15N﹣5N=10N; (2)∵金属块完全浸没,∴根据 F 浮=ρgV 排可得,金属块的体积:
初三物理浮力与压强练习题

初三物理浮力与压强练习题浮力与压强是初中物理中重要的概念,它们与物体的浮沉、物体所受的压力有着密切的关系。
下面是一些浮力与压强的练习题,希望能帮助学生们更好地理解和应用这些概念。
练习题1:浮力计算1. 如果一个物体的体积为0.5立方米,密度为800千克/立方米,请计算它所受的浮力是多少。
解答:根据浮力的计算公式,浮力等于物体所处液体的密度乘以物体的体积乘以重力加速度。
根据题目给出的数据,可以得出:浮力 = 800千克/立方米 × 0.5立方米 × 9.8米/秒^2 = 3920牛顿所以,这个物体所受的浮力是3920牛顿。
练习题2:浮力与物体的浮沉2. 一个木块的体积为0.1立方米,密度为600千克/立方米,放置在水中,它会浮起来还是沉到水底?解答:根据物体的密度与液体的密度的比较,可以判断物体的浮沉情况。
如果物体的密度小于液体的密度,它会浮在液体表面;如果物体的密度大于液体的密度,它会沉在液体底部;如果物体的密度等于液体的密度,它会悬浮在液体中。
根据题目给出的数据,木块的密度为600千克/立方米,水的密度约为1000千克/立方米。
由于木块的密度小于水的密度,所以木块会浮起来。
练习题3:压强计算3. 一个力为200牛顿的物体放在面积为0.02平方米的支撑面上,请计算支撑面所受的压强是多少。
解答:压强等于力除以面积。
根据题目给出的数据,可以得出:压强 = 200牛顿 ÷ 0.02平方米 = 10000帕斯卡(简写为10000Pa)所以,支撑面所受的压强是10000帕斯卡。
练习题4:水压与深度的关系4. 当水深为10米时,计算水对底部单位面积的压强是多少。
解答:根据液体的压强公式,压强等于液体的密度乘以重力加速度乘以液体所在的深度。
根据题目给出的数据,可以得出:压强 = 1000千克/立方米 × 9.8米/秒^2 × 10米 = 98000帕斯卡(简写为98000Pa)所以,水对底部单位面积的压强是98000帕斯卡。
2023年中考物理复习专题练习—压强、浮力

2023中考专题练习——压强、浮力选择题1.下列关于压强、浮力的说法正确的是()A.压强的大小只与压力的大小有关B.液体内部压强的大小与液体的密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大C.浸在液体中的物体受到浮力的大小等于它排开的液体所受的重力D.浸没在液体中的物体,受到的浮力大于重力时,该物体将上浮2.下列现象中利用流体压强与流速关系的是()A.蚊子尖尖的口器B.水从瓶子侧壁的孔喷出C.用吸管吸饮料D.口吹硬币跳跃木块3.下列做法能够增大压强的是()A.图钉尖端做得很尖 B.滑雪板板面做得很大C.书包背带做得很宽 D.载重汽车安装多个车轮4.有一个长方体木块,放在如图所示的容器中.现缓慢持续地往容器中注水,一段时间后,木块浮起并上升到一定高度时停止注水.下列说法正确的是()A.停止注水时木块上表面受到的压强等于木块下表面受到的压强B.木块缓慢上升过程中,水对容器底部的压强不变C .木块缓慢上升过程中,木块所受的浮力不变D .木块缓慢上升过程中,木块所受的浮力逐渐增大5.(2021·四川眉山市)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为4210m -,将一体积为43210m -⨯的木块放入水中静止时,有15体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示。
下列说法中错误..的是(已知:水的密度为33 1.010kg /m ρ=⨯水,10N /kg g =)( )A .木块的密度为330.810kg /m ⨯; B .木块漂浮时排开水的质量为160g ;C .浸没水中时细线对木块的拉力为0.6N ;D .甲、乙两图所示情况,容器对水平桌面的压强相等6.(2020·福建)如图,体积相同的两物体A 、B 用不可伸长的细线系住,放入水中后,A 有四分之一体积露出水面,细线被拉直。
已知A 重4N ,B 受到的浮力为8N ,A 、B 密度之比为2∶5,那么( )A .A 、B 所受的重力之比为5∶2B .A 、B 所受的浮力之比为1∶2C .细线对A 的拉力大小为1ND .B 对容器底部的压力为零填空题 7.一个李子的体积约为60cm 3,质量约为66g ,若把李子放入水中静止时将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”).一个西瓜的体积为6×103cm 3,所受重力为55N ,若把西瓜浸没在水中后放手,当西瓜静止时所受浮力为 N .8.如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于悬浮状态,它的上表面受到的压力为1.8N ,下表面受到的压力为3N ,则该物体受到的浮力大小为 N ;如将物体再下沉5cm ,则它受到的浮力大小为 N .9.1644年,意大利科学家 精确的测出来大气压的值;如图所示的容器内装有一定量的水银,水银在A 点产生的压强为 P a .(ρ水银=13.6×103kg/m 3) 10.潜水艇能潜入水下航行,进行侦察和袭击,是一种很重要的军用舰艇.潜水艇漂浮在水面时,其所受浮力与重力的大小关系为F 浮 G (填“>”、“<”或“=”);当潜水艇水舱充水时,潜水艇将 .(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)11.(2021·云南中考真题)如图所示,水中有一支长14cm 、底部嵌有铁块的蜡烛,露出水面的长度为1cm 。
(word版)八年级物理浮力压强计算题(含答案),文档

八年级物理压强浮力计算题精选1、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,水重200N,水深为,木块的体积为4dm3,木块的密度为×103kg/m3,试求:1〕水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?2〕假设绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?此时水对容器底的压强比第〔1〕问中的大还是小?2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg)圆柱体受的最大浮力。
圆柱体刚浸没时下外表受到的液体压强。
圆柱体的密度。
3、一个不规那么的实心物体,质量 55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开的水。
然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。
g=10N/kg〕求:1〕物体在纯水中所受的浮力;2〕物体的体积:3〕物体悬浮时盐水的密度。
(4、〔9分〕一根木头重为1600N,体积为3,漂浮在水面上,g取10N/kg.求:(1〕木头的质量;(2〕木头的密度;1〔3〕木头受到的浮力.5、一带阀门的圆柱形容器,底面积是300cm2,装有13cm深的水。
正方体A边长为12cm,重25N,用细绳悬挂放入水中,有1/6的体积露出水面,如图11所示。
试求:(1)A受到的浮力,此时水对容器底部的压强。
(2)假设细绳所能承受的最大拉力是14.92N,通过阀门 K缓慢放水,当绳子刚要被拉断的瞬间,容器中液面下降的高度。
(取g=10N/kg)6、如下列图的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N.剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的局部切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度.〔g取10N/kg〕7、密度是×103kg/m3的木块,体积是4m3当它浮在水面上时,取g=10N/kg,求:〔1〕木块重力;〔2〕木块受到的浮力;〔3〕木块排开水的体积;〔4〕木块露出水面的体积.8、如下列图,水面上漂有一块体积为2米3的浮冰,露出水面的体积为米3,。
2024年中考物理复习专题——浮力和压强的综合计算(含答案)

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。
2024年中考物理力学压轴必刷:压强与浮力相结合的综合计算 (教师版)

所以木块浸入水的深度
h
V2 S容 S木
1920cm 3
300cm2 10cm10cm
9.6cm
此时木块排开水的体积为
V排 S木h 10cm 10cm 9.6cm 960cm3 若将细线剪断木块将上浮,当木块静止时漂浮,细绳剪断前、剪断后,排开水的体积变化量
则水的深度变化量
V排 V排 V排 960cm3 600cm3 360cm3
(2)由液体压强公式可得,B 容器中水对容器底部的压强为
p水 gh 103 kg / m3 10N / kg 0.3m 3103 Pa
(3)由题意及浮力计算公式可得,金属球完全浸没时所受到的浮力为
F浮 水gV排 103 kg / m3 10N / kg 103 m3 10N
由重力公式可知 G mg 4kg 10N / kg 40N
1.(1)3kg;(2)3×103Pa;(3)0.5×103kg/m3 【解析】 解:(1)由题意可知,容器 B 的底面积 sB=1×10-2m2,高度 hB=0.3m,由体积公式可得,B 中水的体积为
V=sBhB=1×10-2m2×0.3m=3×10-3m3 由质量公式可知,B 中水的质量为
m V 103 kg / m3 3103 m3 3kg
V排 SBh 10cm 10cm 6cm 600cm3 木块 B 的重力
GB F浮 水gV排 1.0103 k开的体积和水的总体积为
V排 V水1 S容 h
容器的底面积
S容
V排
V水1 h
600cm3 1200cm3 6cm
h
V排 S容
360cm3 300cm2
1.2cm
0.012m
所以水对容器底部压强的变化量
【初中物理】专项练习:浮力与压强计算题10题(附答案)

【初中物理】专项练习:浮力与压强计算题10题(附答案)计算题(共10题)1.(2023海淀二模)水平桌面上放有底面积S为200cm2的柱形薄壁容器,将边长L为10cm 的正方体物块用细线(不计细线的体积和质量)与容器底部连在一起。
向容器中注水,当水面高度h为25cm时停止注水,此时物块有一半体积浸在水中,细线对物块竖直向下的拉力F为1N,如图所示。
已知水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3,g取10N/kg。
(1)求物块一半体积浸在水中时,物块受到的浮力。
(2)若剪断细线,求物块静止后水对容器底的压力。
2.(2022密云二模)水平面上有一个溢水杯,溢水杯中装满水,如图所示,将小球A放入溢水杯中静止时,溢水杯溢出水的体积V为103m3,弹簧测力计示数为3N。
已知水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
求:水;(1)小球A在溢水杯中受到的浮力F浮;(2)请画出小球A在溢水杯中静止时受力分析图,小球A的重力GA;(3)小球A的密度ρA3.(2019北京中考)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F_1=2.6N,将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8N,如图所示,已知水的密ρ水=1.0×103 kg/m3, g取10N/kg求:(1)物块受到的浮力.(2)物块浸在水总的体积。
4.(2021丰台二模)如图甲所示,水平桌面上放着盛有水的柱形容器,用弹簧测力计将浸没在水中的实心圆柱体缓慢提升出水面。
记录圆柱体上表面到水面的距离h和弹簧测力计的示数F,并根据记录的数据画出F-h图像,如图乙所示。
整个过程,圆柱体始终不与容器接触且容器中的水未溢出。
忽略圆柱体带出少许水的质量,g取=10N/kg。
求:(1)金属圆柱体浸没在水中的浮力大小;(2)金属圆柱体的密度;(3)金属柱圆柱体从浸没到出水后,容器对水平桌面的压力变化了多少。
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2018 年中考物理专题复习:压强浮力结合的计算题典题欣赏:1.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为的正方体物块A,容器中水的深度为40cm时,物块 A 刚好完全浸没在水中。
容器侧面的底部有一个由阀门 B 控制的出水口,打开阀门B,使水缓慢流出,当物块 A 有的体积露出水面时,弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变),此时关闭阀门B.弹簧受到的拉力 F 跟弹簧的伸长量△L 关系如图乙所示。
(已知 g 取 10N/kg,水的密度为ρ水=× 103kg/m 3,不计弹簧所受的浮力,物块 A 不吸水)。
求:(1)打开阀门前物块 A 受到的浮力;(2)物块 A 的密度;(3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。
2.如图甲所示,水平桌面上有一底面积为×10﹣3m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积为× 10﹣5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为×10﹣ 5m3 .求:(1)物块受到的浮力;(2)物块的质量;( 3)如图乙所示,用力 F 缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中(水未溢出).此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少3.如图所示,一个底面积为100cm2的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有 1000g 的水。
将一个重3N 的实心长方体 A 挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当 A 有一半浸在水中时,弹簧测力计的读数为2N.( g 取10N/kg )(1)此时, A 物体受到的浮力为多少(2)物体 A 的体积是多少( 3)当物体 A 浸没在水中时(容器中的水并未溢出),水对容器底的压强是多大4.如图甲所示,一个底面积为75cm 2的柱形物体 A 挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数 F1=15N:底面积为 120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体 A 放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体 A 上表面到水面的距离h=5cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数 F2=;然后,将物体 A 竖直向上移动8cm(忽略绳重和附在物体表面上水的重力。
ρ水=× 103kg/m3,g=10N/kg )求:(1)物体 A 浸没在水中受到的浮力;(2)物体 A 的密度;(3)物体 A 竖直向上移动 8cm 前后,水对容器底压强的变化量。
5.边长为的正方体木块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。
将木块从水中取出,放入另一种液体中,并在木块表面上放一重2N 的石块。
静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。
取 g=10N/kg ,已知水的密度ρ水=×103 kg/m 3.求:( 1)图甲中木块受的浮力大小;( 2)图乙中液体的密度;( 3)图乙中木块下表面受到液体的压强。
6.某同学制作了一个”浮子“.他用质量为2m、高为 h、横截面积为2S 的质地均匀实心圆柱体,将其中间挖掉横截面积为S、高为 h 的圆柱体,做成”空心管“;然后用另一个不同材质、质地均匀的实心圆柱体将管的空心部分恰好填满,做成”浮子“,如图 1 所示。
将”浮子“放入盛有足量水、底面积为S0的圆柱形薄壁容器中。
”浮子“刚好悬浮在水中,如图 2 所示。
已知水的密度为ρ,请解答下列问题:(1)该“浮子”的平均密度是多少(2)实验中,组成“浮子”的“空心管”和“填充柱体”在水中完全脱离,致使容器中水面高度发生了变化,待水面恢复稳定后,水对容器底部的压强变化了多少7.底面积为 100cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。
现将体积为500cm3,重为3N 的木块 A 轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N 的物体 B 用细绳系于 A 的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:( 1)图甲中木块 A 静止时浸入水中的体积;( 2)物体 B 的密度;( 3)图乙中水对容器底部的压强。
8.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800g,杯的底面积为100cm2,现将一个质量为600g,体积为400cm3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。
9.水平放置的平底柱形容器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=5cm,受到拉力为 1N.( g 取 10N/kg ,ρ水 =×10 3kg/m 3)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10.在水平台面上放置一个底面积为100cm 2的圆筒形容器,容器内水深20cm,将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下,从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止。
此过程中,弹簧测力计的示数F 与长方体下表面到水面的距离h 的关系图象如图所示。
( g=10N/kg ,容器厚度、细线重均不计,容器内的水未溢出).求:(1)长方体浸没在水中受到的浮力;(2)长方体浸没时,水对容器底的压强。
11.如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积的露出水面,不可伸长的悬绳处于松弛状态。
已知绳子能承受的最大拉力为5N,木块边长为,容器底面积为,容器中水足够多,容器底有一阀门K,求:( 1)木块的密度为多少kg/m 3( 2)打开阀门使水缓慢流出,当细绳断裂前一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积为多少m3( 3)在细绳断后木块再次漂浮时,容器底受到水的压强与绳断前的瞬间相比改变了多少Pa12.某实验小组在研究某种物质的属性时,经常需将物体浸没在煤油中保存,将体积为1× 10﹣3m3、重6N 的该物体用细线系在底面积为250cm2的圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示。
(g=10N/kg,ρ煤油 =× 103kg/m 3)求:(1)物体所受的浮力:(2)细线受到的拉力;(3)若细线与物体脱落,待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少。
参考答案:1.解:( 1)打开阀门前,物块 A 刚好完全浸没在水中,则V 排=V3=1× 10﹣3 3,A=(m)m 所以, F 浮=ρ水 gV 排 =× 103kg/m3× 10N/kg × 1×10﹣3m3=;( 2)当弹簧恰好处于自然伸长状态,物块 A 是处于漂浮状态,由 F 浮=G,即:ρ水 gV 排=ρA gV A,所以,ρ × V A A A,水=ρV则ρA水=水3333;=ρρ =×× 10 kg/m =× 10 kg/m ( 3)漂浮时,物块受平衡力,由题意知:浮水排33×10N/kg×(1﹣)× 1×10﹣3 3G=F′ =ρgV′=×10 kg/m m =6N;全部浸没时,根据物块 A 受平衡力作用可知:弹力 F=F 浮﹣G=10N﹣ 6N=4N,由图象可知此时弹簧伸长了△L=2cm,所以弹簧处于自然状态时水深h=40cm﹣× 10cm﹣2cm=34cm=,水对容器底部压强:p=ρ水 gh=× 103kg/m 3×10N/kg × =×10 3Pa。
答:( 1)打开阀门前物块 A 受到的浮力为10N;( 2)物块 A 的密度为× 103kg/m 3;( 3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强为×103Pa。
2.解:( 1)已知 V 排=× 10﹣5m3,则 F 浮 =ρ水 gV 排 =×10 3kg/m 3× 10N/kg ×4× 10﹣5m3=。
( 2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力G=F浮 =,则质量 m= ==;( 3)物块使其恰好完全浸没在水中,排开水的体积变化:△ V=V﹣V=5× 10﹣5 3﹣53﹣5m3物排m ﹣ 4× 10m =1× 10则水的深度变化为:△h===,所以水对容器底的压强中增加:△p=ρgh=× 103kg/m 3× 10N/kg × =20Pa。
答:( 1)物块受到的浮力大小为;( 2)物块的质量为;( 3)水对容器底的压强比物块被下压前增加了20pa 。
3.解:( 1)当 A 物体有一半浸在水中时所受的浮力:F 浮 =G﹣ F′ =3N﹣2N=1N;( 2)由 F 浮=ρgV排可得, A 物体浸入水中的体积:V 浸=V 排===1× 10﹣4m3,因 A 有一半浸在水中,则长方体的体积:V A =2V 排=2×10﹣4m3;( 3)根据ρ=可得,物体 A 浸没在水中前水的体积:V水==﹣33 =1× 10m ,则水的深度:h 原===,物体 A 浸没在水中后排开水的体积:V 排′ =V A=2× 10﹣4m3;水面上升的高度:△ h===,则水的总高度:h=h 原+△ h=+=,所以,水对容器底的压强:p=ρ水 gh=1×103kg/m 3×10N/kg ×=1200Pa。
答:( 1)此时, A 物体受到的浮力为1N;( 2)物体 A 的体积是2×10﹣4m3;( 3)当物体 A 浸没在水中时(容器中的水并未溢出),水对容器底的压强是1200Pa。
4.解:( 1)由题可知,物体的重力:G=F1=15N,则物体 A 浸没在水中受到的浮力: F 浮=G﹣F2=15N﹣ =;( 2)根据 F=ρgV 可得,物体的体积: V=V===× 10﹣ 4 3,浮排m 排物体的质量:m= ==,则物体的密度:ρ= ==2× 103kg/m 3;( 3)物体的高度h 物 ====10cm,则原来的液面高度 h1=10cm+5cm=15cm ,物体上移 8cm 后,物体上表面到容器底部的距离为10cm+8cm=18cm ,物体和水的总体积不变,如果设后来的液面高度为h2,那么 S 容 h2+S 物( 18cm﹣ h 2) =S 容 h1,解得 h2=10cm,所以△ h=h1﹣h 2=15cm ﹣ 10cm=5cm,水对容器底压强的变化量△p=ρ水 g△h=1 ×103kg/m 3×10N/kg × =500Pa。