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2024年九年级物理中考专题复习:浮力计算题
1.如图甲所示,将一个高20cm,底面积为200cm2的薄壁轻质柱形容器置于水平地面上,容器内的水中浸没有一密度为4g/cm3的金属球A,此时容器中水的深度为0.18m。如图乙所示,将一质量为2kg、边长为10cm的正方体物块B放在水平地面上,若将金属球A从柱形容器中取出(不计金属球所的沾水)并放到物块B中央,发现此时物块B对水平地面的压强增加了200Pa。求:
(1)图甲中水对容器底部的压力;
(2)金属球A浸没在水中时受到的浮力;
(3)若保持金属球A在水中不动,将物块B放入图甲所示的柱形容器并浸没于水中,此时柱形容器甲对水平地面的压强。
2.弹簧原长为10cm,与底面积为100cm2实心长方体A和烧杯底部相连。如图甲,将重2N、底面积为200cm2的烧杯放置在水平桌面上,此时弹簧长8cm。向烧杯中缓慢加水,当水深16cm时,A刚好有一半体积浸入水中,此时弹簧长为12cm,如图乙所示。已知选用的弹簧每受lN的作用力其长度变化1cm,弹簧的重力、体积及其所受的浮力忽略不计。
(1)图乙中A受到的浮力大小;
(2)图乙中烧杯对桌面的压强。
3.小刚同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了一个“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S=0.05m2,小筒的高度H=0.4m,底面积S1=0.02m2,小筒和秤盘的总重为20N,小筒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=1×103kg/m3。求:
(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)当该“水秤”达到最大称量限度时,小筒筒底受到水的压强;
(3)如图乙,在秤盘放上物体后,就可以称量物体所受的重力,某次该“水秤”称量一个体积为1.2×10﹣2m3的实心木块时,该“水秤”模型恰好达到了最大称量限度,求木块的密度。
4.小红洗水果时发现,苹果漂浮在水面上。于是将装有适量细沙的瓶子密封后系在苹果下,制作一个可悬浮的“潜水艇模型”,如图所示。小红己用电子秤测出苹果的质量为180g,苹果浸没时排开水的质量为200g,加盖后瓶子的总体积为255cm3。g取10N/kg,ρ水=1.0g/cm3。求:
(1)苹果漂浮时的浮力;
(2)苹果的密度;
(3)当“潜水艇模型”悬浮在水中时,瓶子、细绳和沙子的总重力。
5.如图甲所示,一个边长为1m的正方体物块静止在湖底,上表面离水面深度为h,现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速直线运动,拉力的功率随时间变化的关系如图乙所示。()求:
(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少?
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少?
(3)物体的密度是多少?
6.如图甲所示,水平面上有一圆柱形薄壁容器,现将一个质量分布均匀、体积为的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为。(取,水的密度)
(1)求物块受到的浮力大小。
(2)求物块的密度。
(3)若要将物块全部浸没水中(图乙),求至少需要施加多大的压力。
7.如图所示,一体积为、质量为120g的正方体木块,漂浮在底面积为的薄壁柱形容器内的液面上,此时液体的深度h为20cm,液体对容器底部的压强为1600Pa,容器重力为1N。
(1)求这种液体的密度是多少?
(2)柱形容器对水平地面的压强是多少?
(3)若在木块的下方用细线悬吊一合金块,并恰好使木块浸没,此时合金块没有接触容器底部,液体不溢出,若容器底部所受液体的压强变化了120Pa,求合金块的密度是多少?
8.如图所示,一个充满氢气的探测气球携带探空仪悬浮在高空测量,已知氢气球的球囊净重12N(球囊净重即不含内部氢气重力),探空仪重228N,空气密度,氢气密度,细绳的质量、探空仪和球囊的体积均忽略不计。求:
(1)细绳的拉力;
(2)氢气球受到的浮力。
9.如图所示,U形轻质杠杆ABCD,AB和CD分别与BC垂直。轻质杆EO固定在天花板上,在O处安装铰链,杠杆ABCD可绕支点O转动,已知OB:OC=1:2。重为50N的柱体甲固定在A端,且放置在压敏电阻Rx上,压敏电阻的阻值Rx随压力F的变化关系如下表所示,将压敏电阻接入电源电压恒为12V的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。重为20N的柱体乙固定在D端并放入足够高的柱容器内。柱体乙的底面积为200cm2,高20cm,乙的下表面距离容器底部10cm,g取10N/kg。
F/N
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Rx/Ω
200