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，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），使其逐渐浸没入水中某一深度处。图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（容器厚度不计，忽略液面变化，g＝10N/kg）。求： （1）圆柱体浸没时受到的浮力？ （2）圆柱体的密度？ （3）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强？ （4）若盛水容器的底面积为100cm2，当圆柱体完全浸没时与圆柱体未浸入水前相比较，水对容器底产生的压强增加了多少？容器对水平支持面的压强增加了多少？ 2．学习了密度知识后，小雨发现：生活中密度大于水的物体在水中会下沉，密度小于水的物体在水中会上浮。她猜想：如果物体的密度等于液体的密度，物体就会悬浮于液体中。为了验证自己的猜想，她取来一只质量为55g的鸡蛋，将鸡蛋放入一个装有100mL清水的量杯中，鸡蛋沉在杯底，此时量杯中的液面所在刻度为150mL；逐渐加入食用盐并搅拌使其全部溶解，当加入的食用盐达到14.4g时，鸡蛋恰好悬浮于盐水中，如图所示，此时量杯中的液面所在刻度为154mL。（清水的密度为） （1）100mL清水的质量是多少？ （2）鸡蛋的密度多大？ （3）通过计算说明小雨的猜想是否正确。 3．2023年8月初，华北地区面临严峻的防汛形势。为减小抗洪压力，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3N，触发报警装置，开启通洪阀门。已知圆柱体B的底面积，高，。求： （1）当模型内水深时，水对容器底部的压强； （2）B的密度； （3）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度。 4．2023年12月18日，我国首艘自主研制的超深水大洋钻探船“梦想”号在广州南沙首次试航，如图所示，它是全球唯一一艘具备海域11000米钻探能力的科考钻探船，质量约为。海水的密度取， g取10N/kg。 （1）“梦想”号试航中30s内航行了180m，这段时间的平均速度为多少? （2）“梦想”号漂浮在海面上所受浮力约为多少? （3）海面下2m处船体受到海水的压强为多少? 5．学习密度和浮力知识后，小明想把弹簧测力计改装成一支密度计，于是准备了密度已知的多种液体、合金块、细线、笔、纸等。首先在弹簧测力计下面挂一个重力为4N合金块，将合金块完全没没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N，在弹簧测力计刻度面板3N的位置上标记密度值 1g/cm3：再将合金块分别完全浸没在不同的校验液体中，重复上述操作，反复校对检验。这样就制成一支测定液体密度的“密度计”。 （g取 10N/kg） （1） 求合金块完全浸没在水中所受浮力； （2） 画出合金块完全浸没在液体中受力的示意图： （3）求将合金块完全浸没在密度为0.8g/cm3液体中时，此密度值应标记在弹簧测力计刻度面板什么刻度处。 6．2023年3月26日，如图所示，我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”在广东珠海启航前往海南文昌海域。“海油观澜号”由浮式基础和风机组成，吃水总重达11000吨；底部是一个三角形浮式基础，由30个钢结构模块组装而成。（g取10N/kg） （1）求“海油观澜号”工作时所受的浮力； （2）求“海油观澜号”排开海水的体积；（） （3）投产后风机年均发电量将达2200万千瓦时，相当于完全燃烧多少千克焦炭放出的热量？（） 7．一只空玻璃瓶的质量为25.4g，瓶中装满水后总质量为47.4g，将瓶中水全部倒出并装满某种液体后总质量为51.8g。（水的密度为kg/m） （1）玻璃瓶的容积是多少？ （2）该液体的密度是多少？ （3）把一块实心金属放入盛满水的玻璃瓶中，金属块沉入水底后从瓶中溢出水的质量为8g。若将该金属放入盛满该液体的玻璃瓶中（沉底），瓶中溢出该液体的质量是多少？ 8．“曹冲称象”是家喻户晓的故事。某兴趣小组模仿故事里的描述，制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为0.2kg，底面积为，高度为0.25m。求： （1）将杯子开口向上竖直放入水中时（水未进入杯内），杯子受到的浮力； （2）此时杯子浸入水中的深度（该“浮力秤”的零刻度位置）； （3）此“浮力秤”的最大称量。 9．如图所示，有一块边长为10cm的正方体木块漂浮在水面上，其下表面距水面6cm。求：（） （1）水对木块下表面的压强。 （2）木块受到的浮力。 10．中国新一代通用型导弹驱逐舰169号（武汉舰），是052B型导弹驱逐舰，其满载时的排水量约为8×103