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2024年中考物理专题训练——浮力的综合计算
1.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。
2.2023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?()
3.如图甲所示,底面积为80cm2的圆柱形容器内装有8cm深的水,放在水平桌面上。圆柱形物体A底面积为60cm2,将它悬挂在细绳的下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1;将物体A浸没在圆筒形容器内的水中静止,且不与容器底部接触,如图乙所示,此时水的深度为18cm,细绳对物体A的拉力为F2,不计绳重,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)判断F1与F2的大小关系;
(2)物体A未浸入水中时,水对容器底部的压强是多少?
(3)物体A浸没在水中时所受的浮力是多少?
4.如图所示,长方形薄壁容器置于水平地面,容器底面积为,其内部放置的橡皮泥块重力为4N,体积为,现将体积为的水倒入容器中,将橡皮泥块浸没且水不溢出。(g取10N/kg,)求:
(1)橡皮泥块受到的浮力;
(2)水对容器底部的压强;
(3)如果把这块橡皮泥捏成一只小船,浮在水面,小船所受的浮力是多大?
5.如图所示, 一个棱长为10cm的正方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的。(,g取10N/kg)。
(1)求木块所受到的重力大小;
(2)该木块静止在水面上时,求木块下表面受到的水的压强;
(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。
6.如图所示,将质量为2kg的长方体物块,放入盛有水的水槽内,待物块静止时,其下表面距水面6cm(g取10N/kg)。求:
(1)物块受到水的浮力大小;
(2)水对物块下表面处压强的大小;
(3)物块下表面的面积。
7.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体积为0.01m3,密度为4×103kg/m3。每个滑轮重100N,绳重和摩擦均忽略不计。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(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,求人的拉力的功率及此时的机械效率。
8.如图甲所示,一塑料块漂浮在水面上时,塑料块浸在水中的体积是,当在塑料块上放一个重为2N的物体时,塑料块刚好浸没在水中,如图乙所示。g取10N/kg,水的密度是。求:
(1)塑料块的质量是多大?
(2)图乙中塑料块受到的浮力是多大?
(3)塑料块的密度是多大?
9.一石块在空气中称时,弹簧测力计的示数是5N,浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为3N,已知ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)石块在水中受到的浮力;
(2)石块的体积;
(3)石块的密度。
10.如图所示,放在水平地面上的正方体A,它的质量为2.7kg、边长为10cm。高为12cm、底面积为300cm2、重为7N的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,其中盛有10cm深的水。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)容器中水对容器底的压强;
(2)把容器放在A的正上方,A对地面的压强;
(3)将A缓慢放入水中静止后,A受到的浮力和此时容器对地面的压强。
11.如图所示是一种木制的“菱桶”(可看成是圆柱体),是江南地区常见的采菱时的载人工具。已知“菱桶”自重200N,求:(g=10N/kg)
(1)一只空“菱桶”放入水中静止时受到的浮力;
(2)距水面5cm处“菱桶”侧壁受到水的压强;
(3)若图中采菱人的重力为500N,“菱桶”此时排开水的体积为0.14m3,则“菱桶”内所放菱角的质量。
12.将边长为0.1m均匀、实心的正方体木块投入水中。木块