2024年中考物理专题训练——浮力的综合计算

2024年中考物理专题训练——浮力的综合计算 1．潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3，最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3。g取10N/kg。求： （1）最大下潜深度处的海水压强； （2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力。 2．某科研小组为了找到制造军工产品的材料，首先需要研究某种物质的属性于是将由该物质制成的体积为2.0×10-3m3、重12N的物体用细线系在盛有水、底面积为500cm2的圆柱形容器的底部，使其浸没在水中，如图所示。（已知；细线的质量不计）求： （1）该物体的密度是多大？ （2）物体浸没在水中时细线的拉力大小？ （3）剪断细线，待物体静止后水对容器底的压强变化了多少？ 3．图是一款水陆两栖车，这款车兼备车和船的性能，在陆地上靠8个轮子运行，最高车速为45km/h，可坐6人；到了较深的积水区域或河道，轮子变为划水部件，跟螺旋桨一起推动车体前进，最高车速为18km/h，可以坐4人。假设在某次工作中该车和乘坐人员的总质量为1000kg，轮胎与地面的总接触面积大约为0.1m2。（g取10N/kg） （1）该车静止漂浮在水面上时受到的浮力； （2）该车静止在水平地面上时，对地面的压强约为多大? （3）若该车以最高速度在水上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.12倍，则此时牵引力做功的功率约为多大？ 4．有一个金属零件，把它悬挂在弹簧测力计下静止时，弹簧测力计的示数是18N，接着把零件浸没在水中，弹簧测力计的示数为12N（g取10N/kg）。求： （1）金属零件受到水的浮力； （2）金属零件排开液体的体积； （3）金属块的密度。 5．如图甲所示，弹簧测力计下挂有一个圆柱体，把它从盛水的烧杯中缓慢提升，直到全部露出水面，已知烧杯的底面积为，该过程中弹簧测力计示数F随圆柱体上升高度h的关系如图所示。（g取10N/kg）求： （1）该圆柱体受到的最大浮力为多大？ （2）圆柱体的体积多大？ （3）圆柱体的密度多大？ 6．如图甲所示，在船坞内，将潜艇模型浸没在水中，用杆（质量忽略）将它的底部和船坞底部竖直相连，进行有关测试。如图乙所示，船坞可以简化为一个薄壁柱形容器，置于水平地面上，底面积为1000cm2；潜艇模型可以简化为组合在一起的A、B、C三个钢制空心长方体，它们沿水平面总的横截面积分为600cm2、800cm2、600cm2，高度均为10cm。此时水深为100cm，A的上表面到水面的距离为5cm，杆的拉力为120N（钢的密度为ρ钢=8g/cm3）。求： （1）潜艇模型所受的总浮力； （2）潜艇模型空心部分的总体积； （3）若潜艇模型从容器中吸入10000cm3的水，求静止时杆对潜艇模型作用力的大小和方向。 7．如图所示在一个重2N，底面积为0.01m2的容器里装8N的水，一个重3N的小球漂浮在水面上，容器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上，不计容器厚度。求： （1）小球受到的浮力； （2）水对容器底的压力； （3）水平桌面受到的压强。 8．如图是一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验装置，将两个已调好零刻线的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下。向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中。图（a）中，水在不流出时，读出弹簧测力计的示数G1和G2；图（b）中，小石块用细线拴住放入溢水杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的示数G3和G4。根据以上实验数据推算：（温馨提醒：水的密度用ρ水表示，推算结果均用字母表示） （1）小石块受到的浮力； （2）小石块体积； （3）小石块密度。 9．某同学用弹簧测力计、烧杯、水和细线测定石块的密度，他先用弹簧测力计测出其重力是2N，再将石块浸没在水中，静止时弹簧测力计的读数为1.2N。问： （1）石块受到的浮力是多少牛； （2）石块的体积是多少? （3）石块的密度是多少? 10．水平地面上有一个质量为1kg、底面积为2×10 -2 m2的薄壁圆柱形容器，容器内盛有质量为4kg的水（g=9.8N/kg、ρ铝=2.7×103kg/m3）。求： （1）地面受到的压强； （2）现将一个质量为2.7kg的铝块用细线悬吊而浸没在水中，水未溢出，求此时细线对铝块的拉力； （3）浸没铝块后水对容器底部压强的增加量Δp。 11．如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的质量为1kg，表面积为80cm2，厚度不计。连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所（g取10N/kg）。 （1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？ （2）浮筒A的质量是多少？ （3）