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．如图甲，高度足够高的圆柱形容器，高处有一个注水口，以20cm3/s的速度均匀向内注水，容器正上方天花板上，有轻质硬细杆（体积忽略不计）粘合着实心圆柱体A，圆柱体A由密度为0.6g/cm3的不吸水复合材料制成，体积为400cm3。图乙中坐标记录了从注水开始到注水结束前的25s内，水面高度h的变化情况，根据相关信息，求（g取10N/kg）： （1）未注水时，轻质细杆对圆柱体A的拉力； （2）第15s时，水面高度h2； （3）轻质细杆对圆柱体A的作用力为0N时，水对容器底的压强。 2．如图甲所示，有一正方体物块A，其密度大于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧伸长ΔL1=40cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，此时弹簧伸长ΔL2=30cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧伸长ΔL关系。（本题物块A对水没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）物块A的质量； （2）物块A下表面在水中所受到水的压强。        3．如图所示：足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上，内放一个装满水的圆柱形容器B（B的厚度不计，且与A底部未紧密贴合）。容器A底面积为300cm2，容器B的质量为250g，底面积为200cm2，高度为20cm。甲、乙两个正方体物块的边长均为10cm，甲的质量为900g，乙的质量为1000g，甲、乙表面光滑，不吸附水，忽略其他次要因素。求： （1）甲物块放入水中静止时受到的浮力； （2）取出甲物块，将乙物块放入到B中，当物块静止时，A中水对容器底部的压强； （3）把乙物块取出再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中，当容器B刚好漂浮时，m为多少g。    4．如图甲所示，柱形储水箱的底面积为400cm2，在其底部紧密做入一个压敏电阻Rx（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与储水箱水深h的关系如图乙所示），Rx所在电路的电源电压为30V，A为水位指示表（由量程为0~0.6A的电流表改成）。把重为8N的柱体A与重为20N的正方体B用细绳连接，放入水箱底部，B未与Rx接触，A的底面积为200cm2、高为10cm，B的边长为10cm。向水箱中缓慢注水，当A、B之间的绳子拉力为4N时停止注水，此时电流表的示数为0.24A。求: （1）电流表的示数为0.24A时，储水箱中水的深度； （2）若继续向储水箱中加水直至B对水箱底部刚好无压力，此时A底部所受水的压强； （3）在（2）问基础上将A竖直向上提升，直至此时电流表的示数变为0.2A，求此时物体B所受的浮力大小。（细绳的体积忽略不计且不会拉断） 5．如图所示是我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功的场景，它的最大飞行速度为560km/h，最大航程为4500km，巡航速度（经济、节油的飞行速度）为500km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为51t，轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2（ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求： （1）飞机静止在跑道上时，对跑道的压强是多少？ （2）起飞后，飞机在空中以最快的速度匀速直线飞行1400km，所受的阻力为4000N，本次飞行需要多少时间？飞机的牵引力是多少？ （3）飞机到达目的地降落后漂浮在水面上，飞机排开水的体积是多少？ 6．把一个重为5.4N、密度为0.9的实心物体放入足够深的水中。已知水的密度，g取10N/kg。当物体静止时，求： （1）物体所受的浮力； （2）物体排开的水的体积。 7．为应对周边国家对我国南海固有领土的不断挑衅，“中国海监83号船”启程奔赴南海维权，如图所示。该船总长98米，型宽15.2米，满载时吃水深度7.8米、排水量4000吨，续航能力为10000海里。若海水的密度取ρ= 1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg，通过计算求出： （1）该船满载时受到的浮力有多大？ （2）该船满载时船底受到海水的压强是多少？ ‍ 8．如图所示是中国天眼（FAST）的日常维护装备：“微重力蜘蛛人系统”，它使用的是一个氦气球及配重。若氦气球充气后，所受到的浮力为2580N，其重力为1660N，体积为200m3，为了保证正常工作，工作时受到的支持力不宜低于100N。（ρ氦气=0.18kg/m3，g取10N/kg）则： （1）此时氦气球周围的空气的密度为多少？ （2）若配重的重力最小为320N时，则“蜘蛛人”的体重为多少？ （3）为了保证不损坏反射面板，压强不宜超过1000Pa，假设“蜘蛛人”站立时与反射面板的接触面积约为