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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,图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体,从空中逐渐浸入水中的情景,图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐浸入水中深度h的变化图像。则:
(1)合金块的质量是多少?
(2)合金体的密度多少?
2.如图所示,质量为1.2kg的木块浮在水面上静止不动。(g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3)求:
(1)这时木块受到的浮力是多大?
(2)此时木块浸在水中的体积为多少?
3.如图所示,将质量为320g,底面积为20cm2,高20cm的长方体木块放入一薄壁容器中(底部没有密合),向容器内慢慢加水,当木块一半侵入水中时停止加水,已知:ρ水=1×103 kg/m3。求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)此时木块对容器底部的压强;
(3)继续向容器内加水,当木块对容器底部压力为0时,水对容器底部的压强。
4.我国“蛟龙号”载人潜水器下潜的深度达7062m,创造了“中国深度”。
(1)若“蛟龙号”下潜到5000m深的海底时,海水对潜水器外壳的压强约为多少Pa?
(2)如果潜水器的一个观测孔的面积约为0.04m2,则海水对该观测孔的压力约为多少N?
(3)搭载“蛟龙号”载人潜水器的“远望六号”科考测量船满载时排开水的质量为2.6×107 kg,满载时,它受到的浮力有多大?(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103 kg/m3)
5.我国从远古时代就开始利用浮力了。据考古工作者发现,在距今7500年前的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如图所示。该独木舟外形可看成一个长方体,底面积为1m2,质量为50kg,满载时排开水的质量为150kg,g取10N/kg,ρ水=1×103kg/m3。求:
(1)独木舟空载静止在水面上时受到的浮力;
(2)独木舟空载时底部受到的压强;
(3)独木舟的高。
6.4月7日,2023碳达峰碳中和绿色发展论坛在北京举行,为实现“双碳”目标,我国将于2035年全面禁售燃油汽车,用电动汽车替代传统燃油汽车成为趋势。如图是某公司新型水陆两用电动汽车,空车质量940kg,。
(1)电动汽车停在水面上时受到的浮力多大?
(2)电动汽车停在水面上时排开水的体积是多少?
(3)电动汽车在陆地上沿平直公路匀速行驶300s,共消耗电能1.2×107J。若电动机将电能转化为机械能的效率为80%,则电动汽车电机输出的机械功率是多大?
7.如图所示,水平地面上圆柱形容器中水深40cm,一个体积为1.0×10﹣3m3的正方体物块,通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。(g取10N/kg)求:
(1)此时容器底受到水的压强;
(2)物块浸没在水中受到的浮力:
(3)物块的质量。
8.在一个足够深的容器内装有深15cm的水,将一个横截面积、重为的圆柱形实心塑料块挂于弹簧测力计上,当塑料块底面刚好接触水面时,如图所示。若往容器内缓慢加水,当弹簧测力计示数为时,g取。求:
(1)未往容器内缓慢加水时,容器底部所受的液体压强?
(2)加水后当弹簧测力计示数为时,圆柱形实心塑料块受到的浮力?
(3)加水后当弹簧测力计示数为时,圆柱形实心塑料块浸入水中体积是多少?
9.小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验,他在水平桌面上放置一个内部底面积S=1.25×10﹣2m2的圆柱形容器,向容器中注入适量的水,如图甲所示;用天平称得一个鸡蛋质量为5.5×10﹣2kg,将鸡蛋轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,水未溢出,此时测得水面升高了h=4×10﹣3m,如图乙所示。然后,向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止,如图丙所示,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)当未加食盐,鸡蛋沉底时,鸡蛋所受浮力F1的大小;
(2)当鸡蛋在盐水中悬浮时,鸡蛋所受浮力F2的大小;
(3)当鸡蛋悬浮时,盐水的密度。
10.如图所示,轻质杠杆AOB可绕O点转动,C、D均为边长10cm、重为20N的实心物体,当物体C浸入水中8cm高时杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。AO∶OB=4∶3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10N/kg。求此时:
(1)物体C所受到水的浮力;
(2)杠杆A端所受到绳子的拉力;
(3)物体D对地面的压强。
11.建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m,35m,10m,总质量为6×107kg(海水密度取