2023年中考物理二轮专题高频考点突破——浮力的计算

2023年中考物理高频考点突破——浮力的计算 一、计算题 1．一支铅笔，笔尖的面积是0.5mm2，尾端的面积是0.4cm2，铅笔的质量是5g（g取10N/kg）。则 （1）将铅笔通过尾端竖放在水平桌面上静止不动时，铅笔对桌面的压强是多少； （2）当两个手指用4N的力对压铅笔的两端，两个手指受到的压强分别是多少； （3）将该铅笔放入水中，处于飘浮状态时铅笔排开水的体积是多少？ 2．一边长为0.1m的正方体物块A底部连一根细绳，此时物块A上表面刚好与液面相平，容器底面积为300cm，如图所示，细绳所受力的大小为5N。（细绳的自重和体积以及细绳所受浮力忽略不计，假设物块A不吸水）求： （1）当物块A全部浸没在水中时受到水的浮力； （2）物块A的密度； （3）打开出水口放水，当细绳刚好不受力时停止放水，水面静止时（物块A上下表面与水面平行）容器内水面下降的深度。 3．科技小组的同学用长方体泡沫塑料A 、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型（如图）， 总重为4N ， A 底部与浮子B 用细绳相连．水位上升时，浮子B 下降；水位下降时，浮子B 上升，使航标灯静止时A 浸人水中的深度始终为5cm ，排开水的质量为500g ，浮子B 重0.5N （不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）．求： （1）泡沫塑料A 底部受到水的压强是多少？ （2）航标灯静止时，浮子B 体积应为多大？ 4．如图是一种适用于水陆两用的挖掘机，质量为33t，每条履带着地面积为11m2，其行走装置采用浮箱结构及密封箱形履带板。（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg） （1）在水平陆地工作时，求挖掘机对地面的压强？ （2）某次陆地工作时，挖掘机从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m到达水平地面，请问挖掘机的重力做了多少功？ （3）忽略挖掘机履带的体积，挖掘机若能漂浮在水面，请问浮箱的体积至少为多少？ 5．建造某跨江大桥时，需将长百米、重千余吨的桥梁从江中吊起，施工时采用了将桥梁与水面成一定倾角出水的起吊方案，为了探究该方案的合理性，某研究性学习小组做了以下两个模拟实验。水平桌面上放置一个装有适量水的烧杯，杯的底面积为，将小金属板用细线吊着，然后将其浸没在烧杯内的水中，杯中的水没有溢出。将同一小金属板分别与水面平行和与水面成一定倾角从水下缓慢拉出，如图乙、图丙所示。在这两个过程中测力计所受拉力的变化情况，如图丁坐标图像所示。（，）求： （1）根据实验数据，实验2中的最大拉力比实验1中的最大拉力减小了多少； （2）小金属板的密度； （3）当小金属板浸没水中后，水对烧杯底部增大的压强。 6．如图所示为蛟龙AG﹣600水陆两栖飞机，是我国自主研制的“三大飞机”之一，被誉为国之重器，主要用于森林灭火和水上救援，可以从地面起飞和降落，也可以从水面起飞和降落；AG﹣600空载时质量为41.5t，最多可储水12t（）；求： （1）某次起飞前，AG﹣600储满水后静止在水面上，它受到的浮力多大； （2）两栖飞机某次停在水面上，其底部距水面5米，此时底部受到的压强是多大。 7．图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接（物体A的高度为0.2m）。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水。不计细杆重力，水的密度为1.0×103kg/m3。求： （1）开始注水时，水箱内的水受到的重力； （2）A的密度； （3）从开始放水到物体A上表面刚好与液面相平时，水箱底部受到水的压强变化量。 8．弹簧测力计下悬挂一实心长方体A，A的下表面刚好与水面接触，如图甲所示，由此处匀速下放长方体A，直至浸没于水中并继续匀速下放（物体始终未与容器接触），A在下放过程中，弹簧测力计示数F与A下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示（g取10N/kg）。 （1）A浸没在水中受到的浮力是多少？ （2）长方体A的密度？ （3）从A刚好浸没水中到h=10cm过程中，水对物块下表面的压强变化了多少？ （4）若把A按如图丙的形式放置在水平地面上，它对地面的压强是多少？ 9．底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。将一密度为 ρ 的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中（塑料盒的厚度可忽略不计），塑料盒漂浮在液面上（液体不会溢出容器），其浸入液体的深度为h1，如图（a）所示。若把金属块从塑料盒中取出，用细线系在塑料盒的下方，放入液体中，金属块不接触容器，塑料盒浸入液体的深度为h2，如图（b）所示。剪断细线，金属块会沉到容器的底部，塑料盒漂浮在液面上