2024年中考物理复习 专题九 浮力压强综合应用——弹簧和轻杆模型

专题九 压强浮力综合——弹簧和轻杆模型 课时1 弹簧问题 (1)容器底端用弹簧将物体和容器连接 ①弹簧处于压缩状态,弹簧对物体有向上的支持力,G重=F浮+F拉, ②弹簧刚好处于原长状态,拉力为0,F浮=G重; ③弹簧处于伸长状态,弹簧对物体有向下的拉力: F浮=G重+F拉; h液1+h浸1=h浸1+ h弹簧 ④物体刚好浸没,弹簧处于伸长状态,弹簧对物体有向下的拉力: F浮=G重+F拉; h液2+h浸1=h物+ h弹簧 ⑤再加水后,物体所受浮力不变,拉力不变,弹簧伸长量不变。 (2)容器底端用弹簧将物体和容器连接 往容器里加水后物体上浮,物体受到浮力后,弹簧收缩。 G重=F浮+F拉; h液=h浸+ h弹簧( h物), h液=,h浸=。 一、选择题 1、如图9-9-1所示,轻质弹簧的下端固定在容器底部,上端与物体A连接,现向容器内注水,当水的深度为h时,弹簧长度恰好为原长,此时物体A有1/3的体积露出水面,已知物体A体积为V,容器内部底面积为S,水的密度为 水,下列计算结果正确的是( ) A.物体A受到的重力为 水gV/3 B.水对容器底部的压力为2 水gVS/3 C.物体A的密度为 水/3 D.若向容器中缓慢加水直到A浸没水中,则弹簧对A的拉力为 水gV/3 2、如图9-9-2,甲、乙两个质量相等的实心物块,其密度为 甲=0.8 103kg/m3, 乙=0.4 103kg/m3,甲、乙均由弹簧竖直向下拉住浸没在水中静止,则( ) A.甲、乙所受浮力之比为2:1 B.甲、乙所受浮力之比为1:3 C.甲、乙所受弹簧拉力之比为1:6 D.甲、乙所受弹簧拉力之比为2:3 二、填空题 3、三个相同的轻质弹簧,一端固定在容器底部,另一端分别与三个体积相同的实心球相连,向容器内倒入某种液体,待液体和球都稳定后,观察到如图9-9-3所示的情况,乙球下方弹簧长度等于原长,这三个球受到浮力的大小关系是 _ 填字母); A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙 C.F甲=F乙=F丙 这三个球的密度大小关系是 _ (选填字母) A. 甲< 乙< 丙 B. 甲> 乙> 丙 C. 甲= 乙= 丙 其中 _ 球(选填“甲”“乙”“丙”)的密度与液体密度相同。 4.如图9-9-4所示,柱形木块A的重力为6N,底面积为50cm2,体积为1000cm3,木块A的底部与一个底面积为200cm2,足够高的柱形容器底部连接着一轻质弹簧,该弹簧不受外力时的长度为10cm,弹簧上产生的弹力与弹簧的形变量成正比,若木块A浸入水中的体积占总体积的1/5,液体深度是12cm,则此时弹簧对A物体的作用力为 _ N;向容器中加水,当A物体刚好漂浮时,水对容器底的压强为Pa;继续向容器中加水,从A物体漂浮直到刚好浸没,需要加水的体积为_cm3。 5.如图9-9-5所示,两个相同的弹簧测力计,上端固定在同一高度,下端分别悬挂两个完全相同的柱形金属块。在其正下方同一水平面上放置两个完全相同的圆柱形容器。分别向甲、乙两个容器中缓慢注入水和盐水,当两个金属块各有一部分浸入液体中,且两个弹簧测力计的示数相等时,两个金属块下表面所受的液体压强的大小关系为 p甲 _ p乙,两个容器底受到的液体压强的大小关系为p水 _ p盐水。 三、计算题 6.如图9-9-6甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有1/2的体积露出水面,此时弹簧恰好处于原长状态.求:(1)物块A受到的浮力;(2)物块A的密度; (3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部的压强p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图9-9-7乙所示)。 7.底面积为400cm2、重2N的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,用原长为16cm的弹簧将边长为10cm的正方体A的下表面中点与容器底部相连,向容器内加水至A刚好浸没,如图9-9-7甲所示,此时弹簧长18cm,A对弹簧的拉力为 F1。现打开阀门B缓慢放水,当A对弹簧的作用力大小再次等于 F1时关闭阅门B。 已知弹簧受力F的大小与弹簧长度的变化量 x间的关系如图乙所示。不计弹簧的体积及其所受的浮力。求:(1)物体A浸没时受到的浮力;(2)正方体A的密度;(3)从开始放水到关闭阀门B,放出水的质量。 8.如图9-9-8所示,在一个底面积为150cm2足够深的柱形容器内有一定量的水。将一个长10cm,横截面积50cm2的圆柱形实心塑料块挂于弹簧秤上,当塑料块底面刚好接触水面时,弹簧秤示数为4N。已知弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,弹簧受到1N的拉力时伸长1cm。求: (1)该实心塑料块的密度; (2)若现往容器内缓慢加水,当塑料块上浮1cm,此时塑料块所受浮力大小; (3)当加水至第2问的状态下时,求容