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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,边长为10cm的正方体塑料块,漂浮在水面上时,有的体积露出水面,如图甲所示。将塑料块从水中取出擦干净后放入另一种液体中,并在塑料块表面上放一重3N的石块,静止时,塑料块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)图甲中塑料块静止时下表面受到水的压强和塑料块的重力分别是多少?
(2)图乙中液体的密度是多少?
2.如图所示,底面积为200cm2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm3的木块A轻放入容器内的水中,静止后A有五分之二露出水面,此时水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未滥出),不计绳重及其体积,已知水的密度1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)图甲中木块A静止时所受的浮力;
(2)图乙中物体B所受的浮力;
(3)物体B的密度;
(4)图乙水对容器底部的压强。
3.如图甲所示,烧杯(壁很薄)里盛有适量的水,放置在水平桌面上。已知烧杯的底面积为500cm2。在弹簧测力计下挂一圆柱体,使圆柱体缓慢下降,直到圆柱体完全没入水中以后才停止下降。如图乙所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计示数F随圆柱体下降高度h变化的图象。(取g=10N/kg,已知水的密度为103kg/m3)求:
(1)圆柱体的密度是多少?
(2)圆柱体完全没入水中,使烧杯对桌面的压强增大了多少?
(3)如果把该圆柱体竖直放置在水平桌面上,那么圆柱体对桌面的压强是多大?
4.如图所示为江西省水上运动中心上游湖风景区引进的观光艇.已知该型号观光艇的质量为600kg,最大载人数量为20人,最大航速为72km/h.求:
(1)某旅游团队乘坐该观光艇以最大航速行驶2h的路程是多少?
(2)假设每位乘客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时,所受浮力是多少?
5.如图所示,将一块重为3N,体积为100cm3的石块,用细线系着浸没在原来装有10cm深的水的圆柱形容器中,容器的底面积为50cm2,水面升高但未溢出来。(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计,g取10N/kg)。求:
(1)石块所受浮力;
(2)石块浸没后,水对容器底的压强;
(3)细线松动,石块沉到容器底静止后,容器对水平地面的压强。
6.中国第一艘航母﹣﹣“辽宁舰”已于2012年10月正式服役,其最大吃水深度为10.5m(指最底部到水面的竖直距离),排水量达6.7×104t,舰载机50余架,它将为保护我国领土领海发挥重要的作用.(取ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)每次战机从甲板起降前,机组成员要对甲板进行地毯式排查.已知飞行甲板长300m,排查时人的行走速度约为1.5m/s,则船员从船头到船尾进行一次排查需要多长时间?
(2)当“辽宁舰”达到最大吃水深度时,其底部受到海水的压强为多大?
(3)当一架质量为20t的舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小了多少?
7.如图所示,在一个底面积为2S且足够深的柱形容器内装有适量的水,将一个高为h,横截面积为S的圆柱形实心木块(木块表面经处理后不吸水)挂于弹簧测力计上,弹簧测力计的示数为F.已知弹簧的形变量与受到的拉力成正比,即弹簧受到1N的拉力时伸长L.当木块底面刚好接触水面时,往容器内缓慢加水,当弹簧测力计的示数刚好为0时停止加水,待液面恢复稳定时,求:
(1)画出弹簧测力计示数刚好为0时,木块在竖直方向上的受力示意图;
(2)加入水的质量;
(3)加水后水对容器底部压强的变化量.
8.如左图所示,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。右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变化关系的数据图像。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)请计算:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体浸没在水中时所受浮力;
(3)圆柱体的体积;
(4)圆柱体的密度。
9.近年来我国在深海探测领域取得了重大成果。“海翼号”滑翔机就是其中之一,它拥有了1000米级、7000米级等多种型号,可搭载各类传感器,可以在高危环境中执行高风险任务,它不断刷新下潜深度,目前它的最大下潜深度为7076米。若“海翼号”滑翔机的质量为60kg,体积为0.07m3。(海水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)“海翼号”滑翔机下潜到最大深度时受到海水的压强是多少Pa?
(2)“海翼号”滑翔机携带传感器下潜到最大深度时,传感器的表面积为10cm2,则传感器受到海水压力是多少N?
(3)“海翼号”滑翔机从水下7000米减速下潜到最大深度的过程