2024年北京中考物理一轮复习——浮力计算题二

浮力计算题(二) 一、计算题 1.小敏利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量小石块的密度,实验装置如图所示。以下是小敏的实验步骤: (1)将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端,用细线做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到O点时,杠杆恰好在水平位置平衡,用刻度尺测出AO间的距离为20cm; (2)将小石块乙完全浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至B点,杠杆再次在水平位置平衡,用刻度尺测出AB间的距离为8cm。已知水的密度水=1.0 103kg/m3,请利用已知条件帮助小敏计算出小石块的密度。 2.底面积为250cm2的圆柱形容器中装有适量的水,将边长为5cm的正方体B放在边长为10cm的正方体A上,并放入圆柱形容器的水中,静止时正方体A恰好完全浸没在水中,如图甲所示;将正方体B放入圆柱形容器的水中,静止时正方体A有总体积的1/5露出水面,如图乙所示。水的密度取1 103kg/m3,g取10N/kg。求: (1)图甲中,正方体A排开水的重力; (2)图乙中,正方体A下表面所受水的压力; (3)正方体B的重力; (4)B放入水中前后,水对容器底部的压强变化了多少。 3.如图所示,地面上某圆柱形容器内装有水,容器底面积为40cm2。将物体B放入容器水中时,B受到的浮力为F1,容器对地面的压力为5N;使用杠杆提起物体B,当杠杆C端挂质量为mA的物体时,杠杆在水平位置恰好平衡,物体B刚好有体积露出水面,此时容器对地面的压力为2.6N,物体B受到的浮力为F2,容器内液面下降了0.5cm。已知:OD∶OC=4∶3,(取I0N/kg)。求: (1)物体B的体积VB; (2)浮力F2; (3)物体B的重力GB; (4)物体A的质量mA。 4.如图甲所示,足够高的柱形容器的底面积为100cm2,里面装有24cm深的水,上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体,其底面积为50cm2,高为20cm,现将细绳挂在弹簧测力计下,初始状态时,物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R(上表面与水接触并涂有绝缘漆,其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示)。R所在的电路放在了容器底部,电路图如图乙所示,电源电压18V,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程0~15V,小灯泡上标有“6V,3W”的字样,且忽略温度对灯泡电阻的影响。求: (1)初始状态下,压敏电阻的阻值; (2)手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动,使得物体浸在水中的深度为8cm,则稳定后电路中的电流是多少? (3)在(2)的基础上,保持弹簧测力计的位置不动,往容器中加水,为了保证电路的安全,则最多往容器中加入多少kg的水?(弹簧测力计拉力每变化1N,长度变化0.5cm) 5.底面积为100cm2,重为3N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600cm3,重为2N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,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A恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,g取10N/kg,求: (1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积; (2)物体B的体积; (3)图乙中水对容器底部的压强。 6.某科技小组的同学想制作一个简易浮力秤来测质量。他们剪掉空塑料瓶的瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖上系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,当瓶中不放被测物体静止时,在瓶上与水面相平位置标记为零刻度线,再在瓶身上均匀标记其他刻度线,左侧标记的是长度值,若在刻度线右侧标上相应的质量值,即可做成一个简易浮力秤,如图所示。已知零刻度线以上瓶身粗细均匀,其横截面积为50cm2,不放被测物体时浮力秤的总质量为170g,水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。 (1)画出图中浮力秤的受力示意图。 (2)求图中所示状态浮力秤受到的浮力。 (3)求浮力秤上2cm刻度线对应的质量值。 7.如图所示,薄壁圆柱形容器底面积为2 10-2m2,盛有0.3m深的水,置于水平地面上,求(水的密度为1.0 103 kg/m3,g取10N/kg): (1)容器内水的质量m水; (2)水对容器底部的压强p水; (3)现将一实心小球放入该容器内的水中(水未溢出),此时水对容器底部压强的增加量为∆p水,容器对地面压强的增加量为∆p容,已知∆p水∶∆p容=2∶3。分析说明小球放入该容器静止时是什么状态?根据判断计算出小球的密度。 8.在数千年漫长的农业社会中,杠杆和根据杠杆原理制造的工具,在人类改造自然、发展生产的过程中发挥着重要作用。其中,杆秤是我国古代杠杆应用的杰作之一,它反映了我国古代人民的聪明才智。某同学在学习了杆秤的知识后,发现杆秤不仅可以称量物体的质量,还可以改为密度秤,用来测