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．如图所示，物块A重为3N，将物块A总体积的三分之二浸在足够深的水中静止时，弹簧测力计的示数F=0.5N，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。求： （1）物块A的体积； （2）若将物块A从弹簧测力计上取下放入水中，物块A静止时所受浮力的大小。    2．如图所示，甲、乙两容器放置在同一水平桌面上，容器中装有一定量的水，且容器甲中的液面低于容器乙中的液面；容器乙底部有一阀门S，打开后能够将容器乙中的水全部放出。体积相同的小球A、B用不可伸长的轻质细绳通过两滑轮连接后，分别置于甲、乙容器中。小球A沉在容器甲的底部，小球B有一半浸在水中，此时轻绳刚好伸直，对小球的拉力为零。现打开阀门S，使容器乙中的水缓慢减少，当小球B露出水面部分的体积为其总体积的五分之四时，小球A开始上浮。连接小球A、B的轻绳始终处于竖直状态，忽略细绳与滑轮之间的摩擦，容器乙中的水足够深，求： （1）小球A、B的质量之比； （2）小球A能露出水面部分的体积与其总体积之比的最大值。    3．如图所示，一质量m=0.45kg、底面积的均质实心圆柱体静止在水平地面上。将它放入水槽中再次达到静止状态时，圆柱体在水中漂浮，上端有露出水面。已知，。求： （1）圆柱体静止在水平地面上时，对地面的压强p1； （2）圆柱体的密度ρ； （3）漂浮在水中的圆柱体底部所在处，水产生的压强p2。    4．学习了阿基米德原理，小明想到一种只用弹簧测力计测量金属块密度的方法。先用弹簧测力计测出金属块的重力是，再把金属块浸没到水中，静止时，弹簧测力计的示数是。求： （1）金属块浸没在水中受到的浮力； （2）金属块的体积； （3）金属块的密度。 5．如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，把质量为300g的木块浸入水中，木块静止时有2/5的体积露出水面，此时容器中水的深度为20cm，已知容器底面积为300cm2，容器重3N，求： （1）木块受到的浮力 （2）木块的密度 （3）容器对桌面的压强    6．如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车，它既能在陆地上行驶，又能像船一样在水中航行。该车的总质量是12t，空载静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为0.2m2。求： （1）该车空载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ （2）该车空载（驾驶员质量忽略不计）在水中航行时，受到的浮力是多少？ （3）该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min，此时发动机输出功率为180kW，观光车航行过程中受到的阻力是多少？    7．科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小孔的模型，如图所示。其中A为压力传感器，B是密度小于水且不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h0=15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为2N，触发报警装置，开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB=50cm2，高hB=25cm，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。 （1）当B对模型底面压力F1=2.5N时，模型内水深h1为多少cm？ （2）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h2为多少cm？ （3）为了提高防洪安全性，警戒水位需要比原设计低5cm，在B的上方加上与B同材质同底面积的圆柱体C，则圆柱体C的高度h3应为多少cm？    8．“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm，已知：，g=10N/kg。求： （1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强； （2）浮力秤的重力； （3）浮力秤能测物体的最大质量。    9．为保家卫国，加强国防建设，我国自主研制了一款两栖坦克，坦克发动机最大功率为440kW，满载时质量是24t，在野外陆地的最大速度是60km/h，在水中的最大速度是14km/h。已知，，请完成下列问题： （1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少？ （2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m2，满载时对水平地面的压强多大？ （3）在某次演习中，坦克以最大功率在水中行驶10min，发动机所做的功是多少？ 10．桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示，硬杆用细绳悬挂在树上，杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力，用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端，在端重120N的拗石辅助下，人可轻松将一桶水从井中提起，；悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上，忽略杆和绳的重力。 （1）桶装满水时，求水的质量； （2）空桶在井中漂浮时，求桶排开水的体积； （3）