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2023年中考物理高频考点突破——浮力的综合计算
1.用弹簧秤称得一球重15N,把球一半体积浸在水中时,测力计的示数变为6N,已知该材料的密度是,g取。求:
(1)球的体积;
(2)通过计算判断该球是否空心;
(3)剪断细线后,球在水中静止时受到的浮力。
2.如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的 (g=10N/Kg) 求:
(1)木块所受到的浮力大小;
(2)若木块下表面所处的深度为0.2m米,求木块下表面受到水的压强;
(3)木块的体积为多大?
3.如图甲所示,足够高的圆柱形薄壁容器,底面积为,装有8cm深的水放在水平面上,现将一质量为1.6kg,高为20cm,底面积为的均匀长方体物块竖直放入容器中(如图乙所示),物块静止时受到容器的支持力为4N,求:
(1)此时长方体物块受到的浮力。
(2)水对容器底部压强的变化量。
(3)至少还应向容器内加入多少kg的水能使物体漂浮。
4.在一次抗洪救灾行动中,一名质量为60kg的武警战士登上一艘自重为540kg的冲峰舟进行抢险救灾,冲峰舟以36km/h的速度匀速直线行驶1min,若行驶过程中所受阻力为总重的0.5倍,求:
(1)冲峰舟受到的浮力;
(2)冲峰舟行驶1min所做的功。
(3)若冲峰舟满载时排开水的体积为1.5m3,求最多还能装载多少千克的人和物资。(ρ水=1.0×103kg/m3 ,g取10N/kg)
5.如图甲,一开口的薄壁杯子,杯子重0.1kg,内装0.5kg的水,水深8cm,放在水平桌面上。杯底的面积为60cm2。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对杯底的压力;
(2)桌面受到的压强;
(3)如图乙,若将一质量均匀,密度为0.2×103kg/m3的塑料球放入该容器的水中,用了16N的力恰好使其完全浸没在水中,塑料球的重力多大?
6.如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有煤油的容器上方离油面某一高度处匀速下降,使其逐渐浸入煤油中某一深度,如图所示是整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。(已知,g取)求:
(1)圆柱体的重力;
(2)圆柱体浸没时受的浮力;
(3)圆柱体的密度。
7.如图甲是我国研制的用于修理大型船舰的船坞一“华船一号”,其全长168m,宽48m,高16m,它有一个巨大的“凹”字形船舱,两侧有墙,上面装有吊装牵引装备,前后两端敞开,供待修船舰出入。船坞底部和两侧坞墙内有若干个浮箱,用来灌水和排水,实现船坞的沉与浮。某次作业中,为了抢修一艘总质量为1.2万吨的“MR”号待修船,船坞先自航到指定海域,然后向浮箱内灌水,船坞开始下沉;当船坞下沉到甲板刚好与海面相平时,船坞的吃水深度为4m、排水量为4万吨(如图乙所示)。继续向浮箱内灌水,当船坞下沉到坞内水足够深时,船坞上的卷扬机将“MR”号船水平牵引漂浮进船坞,此时船坞的吃水深度为14m、排水量为6.3万吨(如图丙所示)。接着抽出浮箱内的水,船坞上浮直至甲板刚好与海面相平,托起“MR”号开始修理工作,(如图丁)。
(1)当甲板刚好与海面相平时,船坞底部受到海水的压强为多少?
(2)“MR”号待修船在卷扬机水平拉力下以0.5m/s的速度匀速进入船坞,卷扬机的功率恒定为200kW,“MR”号进船坞时受到水的阻力为多少?
(3)“MR”号船进船坞后,船坞浮箱内至少要向外排水多少立方米才可以开始修理工作?
8.如图甲所示,底面积为100cm2的薄壁柱形容器质量为0.5kg,容器中装有2.0×10-3m3的水置于水平桌面上。当用弹簧测力计悬挂着一块金属浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数F1为3.4N,当金属块总体积的露出水面静止时,水对杯底的压强比金属块浸没在水中时减小了50Pa。求:
(1)水的质量;
(2)金属块未浸入时容器对水平桌面的压强;
(3)金属块的密度。
9.如图所示是可以在导轨AB上移动的天车。天车上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组提升重物。导轨AB长15m。现用此天车匀速提升水下一质量为0.81t的货物。货物浸没在水中时受到的浮力为2700N,卷扬机对钢绳的拉力为2300N。不计钢绳重及摩擦,不考虑水对货物的阻力。
(1)货物的密度是多少?
(2)图中天车(含滑轮组)的重心所在位置距A端的水平距离为3m,物体浸没在水中时,支架对导轨A端的支持力为8000N,求天车和滑轮组的总重力是多少?
(3)当卷扬机将货物提升离开水面后,天车中滑轮组的机械效率是多少?
10.如图甲所示,底面积为足够高的圆柱形容器装有6cm深的水放在水平面上,现将一质量,高为15cm,底面积为的长方体物体放入容中,物体沉底,如图乙所示。求:
(1)水的质量;
(2)图乙中物体静止时,水对容器底的压强变化