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2023年中考物理高频考点训练——浮力的计算
1.如图所示,在水平面上放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密度为ρ1的液体,将挂在弹簧测力计下体积为V的实心金属球浸没在该液体中。当物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底部的压力为容器底对金属球的支持力的n倍。求:
(1)金属球所受的浮力;
(2)金属球的密度;
(3)圆柱形容器内液体的质量。
2.工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物件,绳子通过定滑轮,一端系着物件,另一端拴在汽车上,如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升,已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。(绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,,)。
求:(1)物件浸没在水中时,受到的浮力为多大;
(2)该物件的密度;
(3)物件上表面恰好到达水面时,下表面受到水的压强为多少。
3.如图所示,水平桌面上放置一圆柱形容器,其内底面积为200cm2,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口,均匀物体A是边长为10cm且不吸水的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时物体A有的体积露出水面,细线受到的拉力为12N,容器中水深为18cm。则:
(1)A受到的浮力是多大?
(2)已知细线能承受的最大拉力为15N,打开阀门K,使水缓慢流出,当细线断裂时立即关闭阀门K,关闭阀门K时水流损失不计,细线断裂后物体A下落过程中不翻转。从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中,求重力对物体A所做的功。
(3)绳子刚好断裂时,水对容器底部的压强是多大?
4.据报道,某水库库底是一座旧城遗址,目前正在进行试探性发掘和打捞。某次试探性打捞作业时,用绳子将重为560N的实心物体,从水面下12m深处,沿竖直方向匀速提升到离水面10.5m深处的过程所用时间为42s,拉力F做功的功率为90W。不计绳子的重力和水的阻力。(g=10N/kg)
求:(1)水面下12m深处水的压强;
(2)物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F;
(3)物体浸没在水中时所受的浮力F浮;
(4)物体的密度ρ物。
5.如图甲所示是利用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心圆柱体A从水库底匀速竖直起吊的装置示意图。钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示,不计钢缆绳重、钢缆绳与滑轮间的摩擦及水的阻力,g取10N/kg。求:
(1)长方体A未露出水面时受到的浮力;
(2)长方体A的体积;
(3)长方体A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F为8×103N,滑轮组的机械效率为75%,则动滑轮的重力为多少?
6.如图所示,水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒,筒内装有30cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40cm2、高为10cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中,在圆柱体未进入液体中时,弹簧测力计示数为18N,圆柱体完全浸没液体中时,弹簧测力计示数为12N。( 可以忽略圆筒的厚度,过程中液体没有从筒中溢出,g取10N/kg)。求:
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;
(2)筒内液体密度;
(3)当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。
7.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1= 10cm时,容器处于直立漂浮状态,如图a所示。(已知容器的底面积S=25cm2 ,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)求水对容器下表面的压强;
(2)求容器受到的浮力;
(3)从容器中取出100cm3的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8cm时,容器又处于直立漂浮状态,如图b所示。求液体的密度。
8.如图所示,用细绳将一物体系在装有水的薄壁柱形容器底部,浸没。物体所受浮力为10N,容器底面积50cm2,若不计绳重,g取10N/kg。
(1)求物体的体积;
(2)若细绳对物体的拉力为4N,求物体的密度;
(3)若剪断细绳,容器底部受到水的压强如何变化?压强变化的数值是多少?
9.某同学将圆柱体挂在弹簧测力计下,当圆柱体下表面与水面相平时,圆柱体开始缓慢下降(整个过程水未溢出)。根据实验数据,绘制出如图所示的弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面没入水中的深度h的关系图象。求:(g取10N/kg)
(1)圆柱体浸没在水中时所受浮力是多少N?
(2)圆柱体体积是多少m3?
(3)圆柱体的密度是多少kg/m3?
10.如图所示的装置中,甲物体重5N,甲的底面积为20cm2,乙物体重3N,乙的体积为100cm3.甲、乙均保持静止状态.不计绳重,g取10N/kg.把乙物体浸没在水中,甲、乙仍保持静止状态.(请画出受力分析的示意图)求:
(1)乙物体受到的浮力;
(2)绳子对