2023年中考物理高频考点突破——浮力的综合计算

2023年中考物理高频考点突破——浮力的综合计算 1．如图甲所示的薄壁容器放置在水平桌面上，两侧容器上端开口，底部通过一阀门连通。其中左侧容器的上半部分和下半部分的横截面积分别为150和250，上半部分足够高，下半部分容器高12cm，容器右侧底面积为50，里面装有足量的液体。在左侧容器内放一个底面积为100，质量为500g的正方体木块A，木块A底部中心通过一段轻质细线与容器底部相连。打开阀门后，右侧容器内液体深度变化量和木块A底部所受液体压强的关系如图乙所示。（不计两侧容器之间连接部分水的体积）求： （1）未打开阀门时，木块A对容器底部的压强； （2）液体的密度是多少； （3）当时，液体对左侧容器底部的压强。 2．如图甲所示，广水市徐家河水库风景如画。为了保护库区的环境，环保部门每隔一段时间就水库的水质进行检测。检测人员需要把一个正方体检测仪用钢丝绳匀速放入河水中，如图乙所示。检测仪匀速下降的速度为0.2m/s，正方体检测仪匀速下降时所受浮力及钢丝绳所受拉力随时间变化关系图像如图丙所示，河水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3.求： （1）正方体检测仪的密度； （2）从计时开始，在正方体检测仪匀速下降3s浸入水中时，下表面受到的压强； （3）丙图中力F1的大小。 3．如图所示，薄壁柱型容器，底面积为200 cm2，高40 cm，质量为2 kg，放置在水平桌面上，里面装有20cm深的水。试求： （1）水对容器底部的压强； （2）若一木块A的重力为24 N，底面积为100 cm2，高40 cm，一 轻质细杆与木块A中央固定在一起，将木块A从底面刚好与水面接触开始向下移动，直至木块A浸入水中深度为自身高度的四分之三，试求： ①细杆对木块力的大小； ②将木块A沿竖直方向继续向下移4 cm，求此时容器底部受到液体压力。 4．如图所示，在水平桌面上放有底面积S1=300cm2薄壁圆柱形容器，在容器底部中央放置有一个塑料圆柱体。现向容器里缓慢注入适量水后，容器底部对圆柱体的支持力为F=12N。已知：圆柱体的底面积S2=200cm2、高H=20cm，水的深度h=6cm。求： （1）圆柱体受到的浮力大小F浮； （2）圆柱体的密度ρ； （3）现继续向容器中缓慢注水，某时刻圆柱体开始缓慢匀速上升，最后停止注水，整个过程中浮力对圆柱体做的功W=4.8J。求这个过程水对容器底的压强增加量△p1与容器对桌面的压强增加量△p2之比是多少?（圆柱体上升过程保持直立，且容器中水未溢出。） 5．如图是自动供水功能装置的简化示意图。重6N的圆柱体A能沿固定杆在竖直方向自由移动，当注水至水深20cm时，A开始上浮，直至压力传感器B受到1.5N压力时，进水口自动关闭，注水结束。（不计A与杆的摩擦）求； （1）注水至A恰能开始上浮时，容器底受到的水的压强； （2）注水结束时，A受到的浮力； （3）注水结束时，A浸入水中的深度。 6．被誉为世界桥梁建设奇迹的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车运营，图甲是建设过程中用钢索拉着实心长方体建筑材料沿竖直方向、以0.4m/s的速度匀速下降的情景。图乙是建筑材料下沉到水底之前钢索对它的拉力F随时间t变化的图像，t=0时开始投放，t=25s时投放结束。ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，水的阻力可以忽略不计，求： （1）长方体建筑材料完全浸没在水中时所受的浮力； （2）长方体建筑材料的密度； （3）投放结束时长方体建筑材料顶部受到水的压强。 7．如图所示，一个质量为 3kg、密度为 3×103kg/m3、高为 10cm 长方体的实心物体 M，悬挂在轻质杠杆 B 端，OB：OA=5：4容器里装入足够深的某液体，当 M 的一半体积浸在液体中时，A 端竖直向下的拉力为 30N，杠杆在水平位置平衡。求： （1）M 所受绳端的拉力； （2）液体的密度； （3）若剪断细线，M 全部没入液体中静止时，M 对容器底部的压强。 8．一边长为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。 9．如图甲所示，物体A是边长为0.1m的正方体，物体B是底面积为0.02m2、高为0.8m、质量为8kg的均匀长方体，现将AB用细线连接（细线质量、体积不计），此时细线拉直但无拉力。已知，，求： （1）细线拉直但无拉力时，物体B受到的浮力： （2）若沿水平方向切物体B，切去的高度与细线的拉力F拉的关系如图乙所示，当拉力增