内容正文:
2022-2023学年成都市各区中考物理二诊试题汇编:
利用阿基米德原理计算浮力、密度、压强压轴题
一、综合题
1.(2023·四川成都·统考二模)如图甲所示,一个足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底面积为,容器中立放着一个底面积为、高为的均匀圆柱体物块A,A的底部与容器底部用一根细绳连在一起。现缓慢向容器中注水,每分钟注入水的质量为300 g,当向容器中注水6 min时,物块A对容器底部的压力恰好为0(如图乙),此时容器中水的深度为。已知细绳长度为,能承受的最大拉力为6 N,,g取10 N/kg,物块A不吸水,忽略细绳的体积、液体扰动等其他次要因素。
(1)求物块A对容器底部的压力恰好为0时所受的浮力大小。
(2)在图乙的情况下继续缓慢向容器中注水,直至细绳断开,停止加水,细绳断开前瞬间(如图丙)水对容器底部的压强为,当物块A静止后水对容器底部的压强为。求从到的压强变化量。
(3)在图甲的情况下开始缓慢向容器中注水,求此过程中容器底部所受水的压强p与注水时间(单位:min)的函数关系式()。
二、计算题
2.(2023·四川成都·统考二模)如图所示,平底薄壁圆柱形容器和实心正方体A、B放在水平地面上,A、B的边长分别为10cm、5cm,A对地面的压强为600Pa。圆柱形容器高为30cm,底面积为150cm2,容器中装有3kg的水。(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)实心正方体A的密度;
(2)实心正方体A缓慢放入装有水的圆柱形容器中,等到A静止后其底部到容器底部的距离;
(3)当A在水中静止时,再在A上轻轻放上实心正方体B,等到A、B都静止时,(整个过程中A、B始终重叠在一起)请写出正方体A底部受到水的压强p(Pa)与B的密度ρB(kg/m3)的关系式。
3.(2023·四川成都·统考二模)如图甲所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器,两部分的横截面积分别为S1=60cm2、S2=80cm2,高均为h=4cm。实心圆柱体A的质量为m=50g,底面积为S3=50cm2。如图乙所示将实心圆柱体A通过细线与容器底部相连,实心圆柱体A浸没在水中,其上端刚好与液面相平,此时水对容器底部的压强为600Pa,已知ρ水=1g/cm3,常数g取10N/kg,实心圆柱体A、B均不吸水,忽略细线体积、液体晃动等次要因素。
(1)如图甲所示,实心圆柱体A对容器底部的压强P1为多大?
(2)如图乙中剪断细线,待实心圆柱体A静止后,此时水对容器底部的压强为300Pa,求实心圆柱体A的密度为多少?
(3)如图丙所示,将质量为100g,高为4cm,底面积为50cm2的实心圆柱体B竖直放入容器内,若以1cm3/s的恒定速度向容器中缓慢注水,直到460s时停止,求容器底部所受液体压强P2与注水时间tx秒钟(0≤tx≤460)的函数关系式。
4.(2023·四川成都·统考二模)如图,放置在水平桌面上实心均匀物体A、B和薄壁容器C都为正方体,其边长分别为、、,A的密度。容器C内装有9kg水,忽略物体吸附液体等次要因素,已知,。若计算结果除不尽保留一位小数。
(1)物体A对水平桌面的压强。
(2)将B放入C中,B静止时水对容器底部的压强相比放入前增加了400Pa,求B的密度。
(3)再将A重叠静置在B上,A、B的重心始终在同一竖直直线,继续向C中加水,加水质量为m,求水对容器底部的压强p(用c、m、g表示)。
5.(2023·四川成都·统考二模)如图所示。放置在水平桌面上的薄壁圆柱形容器、重2N,高度为h=8cm。底面积为S=200cm2,内装有1.3kg的水。甲、乙是两个质量分布均匀的圆柱体、甲的底面积为S甲=50cm2、高度为h甲=10cm,密度为ρ甲=1.5g/cm3,乙的底面积为S乙=100cm2、高度为h乙=5cm,密度为ρ乙g/cm3,且ρ乙≤1g/cm3,忽略物体吸附液体等次要因素、已ρ水=1×103kg/m3,g=l0N/kg。
(1)求容器中水的深度;
(2)若只将甲竖直缓慢放入容器中,释放甲并稳定后。再将甲竖直向上缓慢提升1.5cm,求甲再次静止时受到的浮力;
(3)若只将乙竖直缓慢放入容器中,释放乙并稳定后,求乙静止时容器对桌面的压力F与ρ乙的密度的函数表达式。
6.(2023·四川成都·统考二模)如图甲所示,足够高的薄壁平底圆柱形容器放置在水平地面上,容器的底面积,,有一高度的实心均匀长方体放置在容器底部。缓慢向容器中加入液体,直到容器中液体的深度为0.12m时停止加液体,所加液体的质量m与容器中液体的深度h的关系如图乙所示,全过程中物体上、下表面始终与液体面平行,忽略物体吸附液体等次要因素,。求:
(1)当容器中未放入物品时,空容器对地面的压强;
(2)长方体的