中考物理一轮复习 浮力相关计算题(2017、2018、2019中三年中考真题精选)有答案和解析
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中考浮力相关计算题(2017、2018、2019中三年考中真题精选)有答案和解析
1.如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,底面积是8×10-3m 2
,装满水后水深0.1m ,总质量是0.95kg 。把一个木块(不吸水)轻轻放入水中,待木块静止时,从杯中溢出水的质量是0.1kg 。求:(水的密度ρ=1.0×103
kg/m 3
,g 取10N/kg)
(1)水对溢水杯底的压力。 (2)木块受到的浮力。 (3)溢水杯对桌面的压力。
【来源】2019年辽宁省盘锦市中考物理试题 【答案】(1)8N ;(2)1N ;(3)9.5N 【解析】 【详解】
(1)水对溢水杯底的压强:
p =ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.1m =1000Pa ,
水对溢水杯底的压力:
F =pS =1000Pa ×8×10-3m 2=8N ;
(2)由阿基米德原理可得木块所受的浮力:
F 浮=
G 排=m 排g =m 溢g =0.1kg ×10N/kg =1N ;
(3)因为木块漂浮在水面上,所以
F 浮=
G 排=G 木,
所以此时溢水杯对桌面的压力:
F =
G +G 木﹣G 排=G =mg =0.95kg ×10N/kg =9.5N 。
答:(1)水对溢水杯底的压力为8N ; (2)木块受到的浮力为1N ; (3)溢水杯对桌面的压力为9.5N 。
2.如图所示,容器中水的深度为2m ,水面上漂浮着一块体积为31m 的冰。冰的密度为3
3
0.910kg/m ⨯,水的密度3
3
1.010kg/m ⨯.求: (1)杯底受到水的压强。 (2)冰块受到的浮力。
(3)如果冰块全部熔化,试计算判断液面高度变化情况。
【来源】2019年湖北省恩施州中考物理试题
【答案】(1)2×104
Pa ;(2)9×103
N ;(3)液面高度没有变化 【解析】 【详解】
(1) 杯底受到水的压强
3341.010kg/m 10N/kg 2m=210Pa p gh ρ⨯==⨯⨯⨯;
(2)冰块的重力:
G 冰=mg =ρ冰V 冰g 33330.910kg/m 1m 10N/kg=910N =⨯⨯⨯⨯;
由于冰块漂浮:
F 浮=
G 冰=9×103N ;
(3)冰块排开水的体积:
V 排3333
910N
=0.9m 1.010kg/m 10N/kg
F g ρ⨯==⨯⨯浮水; 冰熔化为水的质量:
m 水=m 冰=ρ冰V 冰33320.910kg/m 1m =910kg ⨯=⨯⨯,
冰熔化为水的体积:
V 水2333910kg =0.9m 1.010kg/m
m ρ⨯=
=⨯水
水
, V 水=V 排=0.9m 3,
即:冰块全部熔化,液面高度没有变化。 答:(1)杯底受到水的压强是2×104Pa ; (2)冰块受到的浮力是9×103N ;
(3)如果冰块全部熔化,液面高度没有变化。
3.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体。将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g ;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有1
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的体积露出液面,溢出液体的质量是50g ,已知ρ酒精=0.8×103kg/m 3,试问:
(1)小球的体积是多少?
(2)液体的密度是多少?
【来源】2018年四川省自贡市中考物理试题
【答案】(1)50cm3;(2)1.1g/cm3。
【解析】
【分析】
(1)小球浸没在甲溢水杯酒精中,排开酒精的体积等于小球的体积,故可得出小球的体积;(2)小球漂浮在乙溢水杯的液体中,小球受到的浮力等于重力,进而得出球的质量;由小球质量和体积,可以得到小球密度;已知小球在乙中漂浮,据小球的密度,结合漂浮条件和阿基米德原理可计算乙液体的密度。
【详解】
(1)由题知,小球在甲溢水杯中下沉,则小球的体积就等于排开酒精的体积,根据ρ
=m
V
可得小球的体积:V=V排酒精=
m
排酒精
酒精
=
3
40g
0.8/g cm
=50cm3;(2)由题意知,
小球漂浮在乙溢水杯的液体中,根据漂浮条件和阿基米德原理可得:F浮乙=G=G排液,所
以可得小球的质量:m=m排液=50g;则小球的密度:ρ球=m
V
=
3
50g
50cm
=1g/cm3;小
球在乙中漂浮,且有1
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的体积露出液面,则V排=
10
11
V,由漂浮条件可得:F浮乙=G,
根据阿基米德原理可得:ρ液g×10
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V=ρ球gV,则液体的密度:ρ液=
11
10
ρ球=
11
10
×
1g/cm3=1.1g/cm3。
4.如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D,长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连,物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且MO:ON=1:2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3,底面积为0.04m2,高1 m ,物块B的重力为100N。所有摩擦和绳重忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)当物块A的顶部刚好没入水中时,物块A受到的拉力是多大?
(2)若水位发生变化,电子秤的示数为55 N时,物块A露出水面的高度是多少?