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山东旭阳教育 四维智学系列丛书 中考零距离配套练习 0536-88661941
微专题4 压强和浮力的综合计算
【分类训练】
类型一 仪器参与型
1.小明在做有关浮力的实验中,测得装满水的溢水杯重力为4.8 N,空小桶重力为0.2 N,把它们放在水平桌面上(如图甲所示),再将一个质量为400 g的小球轻轻放入溢水杯中,小球沉到杯底,溢出的水全部流入小桶,如图乙所示。将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计上,静止时弹簧测力计的示数如图丙所示。取g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。
甲 乙 丙
(1)若溢水杯与桌面的接触面积为50 cm2,求放入小球前,装满水的溢水杯对桌面的压强;
(2)求小球浸没在水中时所受的浮力;
(3)求小球的密度。
2.在弹簧测力计下面挂一个体积为1×10-4 m3的实心小球,把小球浸没在装满水的溢水杯中,指针静止时,弹簧测力计的示数为3.6 N。(水的密度是1×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)小球受到的浮力;
(2)小球的重力;
(3)小球的密度。
二、浮力改变型
3.如图所示,已知重为10 N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取10 N/ kg)。
(1)求木块受到的浮力大小;
(2)若木块下表面所处的深度为0.2 m,求木块下表面受到水的压强;
(3)若要将木块全部浸没水中,至少需要施加多大的压力?
4.如图所示,边长是10 cm的正方体木块A和金属球B用细线连接后刚好悬浮在水中,如图甲所示;把细线剪断待A和B静止后,木块A漂浮在水面上,露出水面的高度是4 cm,已知木块A和金属球B的体积相等,求:(g取
10 N/kg)
甲 乙
(1)木块A漂浮时水对木块A底部的压强;
(2)木块A的密度;
(3)乙图中金属球对容器底部的压力。
三、平衡型
5.科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图所示),总重为4 N,A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B上升。使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5 cm,排开水的质量为500 g,浮子B重为0.5 N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦),则:
(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?
6.潜水艇的种类繁多,形制各异,小到全自动或一两人操作、作业时间数小时的小型民用潜水探测器,大至可装载数百人、连续潜航3-6个月的俄罗斯台风级核潜艇。潜水艇按体积可分为大型(主要为军用)、中型或小型(袖珍潜艇、潜水器)和水下自动机械装置等。潜水艇在国家的国防中占有重要位置,潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造。已知某潜水艇最大下潜深度可达350 m,总体积为1.5×
103 m3,艇内两侧有水舱,其截面如图所示,水舱未充海水时,潜水艇的总重力为9×106 N。请回答下列问题:(g取10 N/kg,海水密度取1 g/cm3)
(1)水舱未充海水时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?
(2)当潜水艇下潜至最大下潜深度时,受到海水的压强为多大?若舱门与海水的接触面积为1.5 m2,此时舱门受到海水的压力为多大?(用科学记数法表示)
(3)潜水艇是怎样实现上浮和下沉的?
(4)潜水艇在水面下匀速下潜的过程中受到海水的浮力、压强的大小是怎样变化的?
7.小刚同学利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示,已知透明大筒足够深,其底面积为
S=0.05 m2,小筒的高度H=0.4 m,底面积S1=0.02 m2,小筒和秤盘总重力为20 N,小筒壁的厚度可忽略不计,假设在整个称量过程中小筒下表面始终与水面平行
(ρ水=1×103 kg/m3)。求:
甲 乙
(1)该“水秤”的零刻度线应该在何处,即A点距小筒底部的距离;
(2)已知“水秤”中水的体积为1.8×10-2 m3,则当“水秤”称量最大物体时,大筒中水对大筒底部的压强(不考虑小筒沾水和吸水的情况)。
四、图象分析型
8.如图甲所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐没入水中某一深度处。如图乙所示是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。已知ρ水=1.0×
103 kg/m3,g取10 N/ kg。(忽略水面变化)求:
甲