2023年中考物理专题复习：浮力的计算

2023年中考物理专题复习：浮力的计算 一、计算题 1．2019年3月12日，我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航，其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。绞吸挖泥船在需要疏挖的航道码头，先利用转动的铰刀将岩石机械切割使之松动，搅松水底的岩石与水混合成泥浆，经过真空吸泥管吸入泵体，再经过排泥管输送至排泥区回填造地。做一个形象的描述：“天鲲号”1小时挖的泥沙可以填满一个深为1m的足球场那么大的坑。“天鲲号”长140m、宽27.8m，满载排水量为17000t。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）水面下6m处的船体受到水的压强是多少？ （2）满载时，求“天鲲号”受到水的浮力是多少？ （3）若某段工作时间内，“天鲲号”的泥泵输出功率恒为12000kW，排泥速度为2m/s。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少？ 2．如图甲所示，水平面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形薄壁容器，容器中装有质量为0.5kg的水，现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3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4.0×10-5m3.(g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3). （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)如图乙，求此时水对容器底的压强。 3．体积为120 cm3的一块固体，重为1.8 N，放在足量的水中。（已知：ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10N/kg） （1）求固体浸没在水中时所受浮力多大？ （2）说明在水中的固体为什么会下沉。 （3）求固体最终静止在容器底部时，它所受的支持力多大？ 4．如图所示，将一块重为3N，体积为100cm3的石块，用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm．（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，g=10N/kg）．求： （1）石块所受浮力； （2）容器中水的重力； （3）细线松动，石块沉到容器底静止后，容器对水平地面的压强． 5．如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20cm，弹簧测力计挂着重为10N的物块，现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4kg（g取10N/kg）．求： （1）物块浸没在水中静止后，溢水杯中水对杯底的压强。 （2）物块浸没在水中静止后，弹簧测力计的示数。 （3）物块的密度。 6．某热气球等装备的质量是140kg，所装货物的质量是60kg，在空中沿竖直方向匀速下降时，受到的空气浮力（浮力方向竖直向上）为1800N，设气球在上升和下降时所受空气浮力和空气阻力的大小保持不变。（g=10N/kg）求： （1）热气球等装备和所装货物的总重力是多少？ （2）当热气球等装备和货物在空中沿竖直方向匀速下降时，所受的空气阻力是多少？ （3）要让热气球竖直匀速上升，应从气球上向外抛出多重的货物？（浮力方向竖直向上） 7．水平面上有一个溢水杯，溢水杯中装满水，如图所示，将小球A放入溢水杯中静止时，溢水杯溢出水的体积V1为10-4m3，弹簧测力计示数为3N。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）小球A在溢水杯中受到的浮力F浮； （2）请画出小球A在溢水杯中静止时受力分析图，小球A的重力GA； （3）小球A的密度rA； 8．如图所示，壁厚不计的圆柱形容器放在水平地面上，内装有水，上端固定的细线悬挂着正方体A （不吸水）竖直浸在水中，A有的体积露出水面，此时水深为10 cm，已知容器的底面积为200 cm2，正方体A的边长为10cm、重12 N，细线能承受的最大拉力为8N，不计细线体积和质量。求： （1）正方体A受到的浮力； （2）水对容器底部的压力； （3）现在将容器中的水缓慢抽出，细线恰好断裂时立即停止抽水，A最终静止后，A对容器底部的压强。 9．如图所示，将底面积为 的长方体实心铝块放在刻度面板已改装好的台秤上稳定时，台秤示数为 ，已知铝的密度为 。求： （1）铝块对水平台秤的压强。 （2）如果再把铝块完全浸没在水中静止时，受到的浮力。 10．如图所示，某新型飞艇的体积是1.5×103 m 3，载重量是1t时，在空中静止不动。若空气的密度是1.29 kg/ m3，取g=10 m/s2。 求: （1）飞艇受到的浮力大小。 （2）飞艇自身质量。 11．如图所示，边长为0.1m的正方体木块静止在水面上时，有的体积露出水面。容器重为10N，底面积为200 cm2，内装20N的水，g=10N/kg。求： （1）木块密度； （2）水对容器底部的压力