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2023年中考物理高频考点突破——浮力的综合计算
1.如图甲是建造跨江大桥时往江中投放建筑构件的示意图。钢缆绳拉着实心圆柱体A从距江面某一高度处沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速下降(忽略江水水面高度变化);图乙是A整个下降过程中钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图像(取江水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求
(1)江水的深度;
(2)当圆柱体A刚好浸没在水中时,水对圆柱体A底部的压强;
(3)圆柱体A的密度。
2.如图甲所示,在水平桌面上放有一薄壁柱形容器,底面积为,一个重力为,底面积为,高为的柱形玻璃杯A漂浮于水面,在A的底部连接有一个实心金属块B,A、B两物体在水中处于静止状态时细线未拉直(B未与容器底部紧密接触,细线不可伸长且质量体积忽略不计)。向容器中注水,细线拉力随时间变化图像如图乙所示(容器无限高)。(取)求:
(1)图甲中玻璃杯A所受浮力的大小;
(2)图甲中水对玻璃杯A底部的压强大小;
(3)时刻到时刻加水的体积。
3.如图所示,薄壁圆柱形容器甲、乙(足够高)的底面积分别为3S和2S,甲容器中装有0.3米深的水,乙容器中装有等高的某种液体,实心圆柱体丙的高度为7h(小于0.3米)。求:
(1)水对甲容器底部的压强p水;
(2)如果甲容器的底面积是0.02米2,求甲容器中水的质量m水;
(3)现将丙分别放入甲、乙容器中,发现丙会竖直漂浮在甲容器的水中,且露出水面的高度恰好为h。丙在乙容器中会沉底,已知分别放入丙后水对甲容器底的压强增加量p水与液体对乙容器底的压强增加量p液之比是5∶7,求乙容器中液体的密度ρ液。
4.两个薄壁圆柱形容器甲、乙放置在水平地面上,容器底面积均为0.01米2、容器重力均为G0,容器内盛有相同高度的水,如图所示。将两个密度不同、体积均为1×10-3米3的实心光滑柱体A、B分别竖直放入甲、乙两容器中,水对容器底部的压强p水和容器对地面的压强p容如下表所示。
压强
放入A柱体
放入B柱体
p水(帕)
1470
1960
p容(帕)
1960
2940
(1)求放入A柱体后,甲容器对水平地面的压力。
(2)通过计算确定容器的重力。
(3)判断柱体B在水中的浮沉状态,并说明你的判断依据。
5.如图所示,杠杆MON在水平位置保持静止,A、B是实心柱形物体,他们受到的重力分别是、,B的底面积,柱形容器中装有水,此时水的深度,容器的底面积,B物体底面离容器底的距离,已知,,.求:
(1)水对容器底的压强和水对B物体的浮力;
(2)A物体对水平地面的压力;
(3)若打开开关K缓慢放水,当A物体对水平地面压力刚好为零时,容器中所放出水的质量有多大?
6.足够高的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,底面积为2×10−3m2,盛有质量为0.4千克的水.将一横截面积为4×10−4m2的圆柱形玻璃管,装入一定量的水后竖直放入容器中,玻璃管处于漂浮状态,如图(a)所示.
(1)求容器内水的体积V水.
(2)求容器中离水面0.1米深处的液体压强p.
(3)再将一实心均匀物块浸没在玻璃管的水中后,玻璃管仍旧漂浮在水面上,如图(b)所示.若物块投入前后,管内的水对玻璃管底部压强的变化量是△p1,容器内的水对容器底部压强的变化量是△p2,已知△p1=2△p2,求物块的密度ρ物.
7.如图所示,水平面上有一底面积为S的圆柱形容器,容器中装有质量为m的水.现将一个质量分布均匀、体积为V的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为
(1)求物块受到的浮力大小;
(2)求物块的密度;
(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强.
8.如图甲所示是小张探究浮力产生原因的实验装置.它是由容器A和B构成的连通器,A的底面积为250cm2,B的底面积为200cm2,B容器底的中间部分有一个面积为64cm2的方形孔.现将边长为10cm的正方体木块放在B容器中,且木块与容器底的方形孔密合覆盖,然后向B容器缓慢注入13cm深的水(如图乙所示),发现木块没有上浮,静止在B容器底部.求:
(1)图乙中木块上表面受到水的压强;
(2)为使木块上浮,小张向A容器内注水,当水位到达22.5cm(如图丙所示),木块对B容器底部压力刚好为零.求木块的密度;
(3)当木块上浮至静止时,水对容器A 底部的压强.
9.如图甲所示,重为5N圆柱形容器静止在水平桌面上,其底面积为S = 8×10-2m2.将质量为2kg的圆柱形物块A放入容器内静止,物块的底面积为SA = 2×10-2m2,密度为ρA = 0.8×103kg/m3,取g =10N/kg.
求:
(1)物块对容器底的压强;
(2)整个容器对桌面的压力;
(3)向容器中缓慢注水使物块刚好离开容器底时