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2024年中考物理专题训练——浮力的综合计算
1.如图所示,将一个质量为0.16kg,密度为0.8×103kg/m3的实心小球浸没在水中由静止释放。已知水密度是1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)小球浸没在水中未释放时,所受浮力为F浮,求F浮;
(2)请根据小球的受力情况分析其可能出现的运动情况。
2.一个质量忽略不计、底面积为100cm2的容器中装有2kg水,放在水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下,测力计的示数为5.6N,慢慢将石块浸没在水中,不接触杯壁和杯底,水无溢出,稳定后,弹簧测力计的示数为2.8N。求:
(1)石块所受的浮力F浮;
(2)石块的密度ρ;
(3)在如图所示状态下,容器底对桌面的压强p。
3.如图所示,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它自重7N,底面积为,溢水口距杯底的高度为12cm,溢水杯中盛有高为10cm、质量为3kg的水,现将一体积为、质量为2.7kg的正方体铝块缓慢浸没入水中,不计溢水杯的厚度。求:
(1)铝块放入水前,水对溢水杯底部的压强;
(2)铝块浸没在水中受到的浮力;
(3)铝块浸没在水中静止后,溢水杯对水平桌面的压强。
4.如图是某科技小组设计的打捞装置示意图,已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3,体积为0.01m3。每个滑轮重100N,绳重和摩擦均忽略不计。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)合金块下表面距水面5m时,求合金块下表面所受水的压强。
(2)合金块未露出水面时,求合金块受到的浮力。
(3)完全露出水面后,合金块在5s内匀速上升了2m,求人的拉力及其功率。
5.如图所示是世界上第一艘飞艇,它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后,长44m,直径11.9m,体积2100m3,形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日,吉法尔乘坐该长艇从巴黎的马戏场出发,用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨,以8km/h的速度,飞行了28km。
(1)飞艇的气囊形状像一个橄榄,在前进过程中可以减小 ;
(2)充满氢气后气囊受到的浮力是多少?(空气密度取1.29kg/m3)( )
(3)这次飞行,飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少? ( )
6.木球被固定在水池底部的细线系住,未能浮出水面,如图所示。已知:木球的体积为3×10-3m3、密度为0.6×103kg/m3,g取10N/kg。
求:(1)木球受到的重力G木;
(2)木球受到的浮力F浮;
(3)细线对木球的拉力F拉。
7.将边长为10厘米的实心立方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出600克的水,如图所示。求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)木块下表面受到水的压强。
8.如图所示,轻质薄壁圆柱形容器足够高且置于水平桌面上,其底面积为,内盛有质量为6千克的水。求:
(1)容器中水的体积;
(2)容器底部受到水的压强;
(3)将一实心金属球浸没在水中,水位升高了0.1米,并且容器对桌面压强的增加量为4900帕,求小球所受重力与浮力之比。
9.如图所示,由江南造船厂与大连造船厂共同承建的055型驱逐舰是目前我国最新型的防空导弹驱逐舰。该导弹驱逐舰满载排水量为12300t,满载时船底最深处距离水面8m,该舰满载时做匀速直线航行,最大航速为54km/h,此时受到海水的阻力大约是船重的0.1倍。(g=10N/kg ,)求该导弹驱逐舰满载时:
(1)受到的浮力。
(2)船底最深处受到海水的压强。
(3)以最大航速匀速直线航行时牵引力做功的功率。
10.2019年12月17日,由我国自主建造的第一艘国产航母——山东舰(如图甲),正式交付海军。该舰标准排水量为5万吨,可同时停放36架歼—15舰载机。若每架舰载机质量为25吨。(海水的密度取1.03×103千克/立方米)
(1)舰载机起飞时(如图乙),以舰载机为参照物,航母是 的;(选填“运动”或“静止”)
(2)在标准排水量时,航母所受的浮力为 ;
(3)当36架舰载机全部飞离航母后、航母排开海水的体积减少了 立方米。(结果保留一位小数)
11.“六一”儿童节,小明一家去公园游玩,乘坐了一种新型电动船,该船整体质量为100kg,船上人的总质量为240kg。(g取10N/kg)求:
(1)该船和人受到的总重力;
(2)船载上人后,受到的浮力大小;
(3)若船以2m/s的速度在水中匀速行驶时, 受到水的阻力为900N,求5min内船克服阻力做的功。
12.如图所示,装有水的圆柱形薄壁容器,水深20cm。弹簧测力计下挂一长方体金属块,金属块的下表面与水面相平时,弹簧测力计示数为27N;若将金属块下移6cm,金属块