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2024年中考物理第二轮专题训练:浮力压强综合计算题
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1.如图甲所示,水平桌面上有底面积为100cm2,质量0.5kg的薄壁圆柱形容器,容器内盛有2kg的水,现用弹簧测力计将浸没在水中的长方体物块A从容器底部缓慢竖直向上提起,弹簧测力计的示数F与物块A下表面离容器底部的距离h的关系如图乙所示。求:
(1)物块A浸没在水中受到的浮力;
(2)物块A浸没时水对容器底的压强;
(3)当容器对桌面的压强为2650Pa时,则物块A露出水面的体积。
2.一个装有水的圆柱形容器放在水平地面上,容器底部有一个阀门。将一个质量为2.4kg、边长为10cm的正方体物块用上端固定的细绳吊着浸入水中,物块静止时有的体积露出水面,此时水深30cm,如图所示。求:
(1)此时物块受到的浮力;
(2)打开阀门,水面下降2cm时,绳子的拉力(画出此时物体的受力示意图);
(3)若细绳能承受的最大拉力是20N,打开阀门,水缓慢流出,当绳子断的瞬间,水对容器底部的压强。
3.如图所示,两个完全相同的底面积为的轻质薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上(容器足够高),另有两个外形完全相同的圆柱体甲、乙,其底面积为。A中盛有深度为的水,B中放置圆柱体乙,已知水的密度,求:
(1)容器A中的水对容器底部的压强;
(2)容器A中水的质量;
(3)若通过两种方法分别增大容器对水平桌面的压强和液体对容器底部的压强,并测出容器对水平桌面的压强变化量、水对容器底部的压强变化量,如下表所示;
方法a:圆柱体甲放入盛有水的容器A中;
方法b:向放置圆柱体乙的容器B加入质量为5kg的水;
请根据表中的信息,通过计算判断方法a、b与表中方法①、②的对应关系,并求圆柱体乙的密度。
方法
容器对水平桌面的压强变化量/帕
水对容器底部的压强变化量/帕
①
6000
3000
②
5000
6800
4.小黄在厨房观察到一个有趣的现象,他把西红柿放入盛满水的盆子清洗时,从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内,取出西红柿,又将西红柿放入水槽后,盆子浮了起来。经过思考,他建立了以下模型研究盆子浮起的条件,如图所示足够高的圆柱形容器A 放在水平桌面上,内放一个装满水的圆柱形容器B(B的厚度不计,且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为500cm2,容器B的质量为200g,底面积为300cm2,高度为20cm。正方体木块的边长为10cm,密度为0.6g/cm3。求:
(1)木块的质量为多少g?
(2)木块漂浮时受到的浮力为多少N?
(3)木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,A容器底部受到的液体压强为多少 Pa?
(4)若将多个同种材料、总体积为2000cm3的小球放入盛满盐水的B容器中漂浮,再轻轻将小球都取出放入到A 容器中漂浮后,B容器恰好漂浮起来,求这些小球的密度? (盐水密度为1.1g/cm3,取球的过程中未造成多余的水从B容器中溢出,不计球与容器壁的摩擦力)
5.如图所示,这是一种简易温度计,在不同环境温度下小球浸没在液体中的位置和悬挂的金属链条长度会发生改变,指针指示温度值,已知温度计中小球重为1.2 N,体积为200cm3(小球体积变化可忽略),金属链条受到的浮力忽略不计,30℃时容器内液体密度为0.8×103kg/m3,g取10 N/kg。
(1)30 ℃时小球受到的浮力为多少?
(2)在某一温度时,拉起链条的质量为60g,此时液体的密度为多少?
(3)已知容器的底面积为200cm2,30℃时若链条在外力作用下与小球分离,小球静止后液体对容器底部的压强与未分离前相比变化了多少?
6.如图所示是一款自动停止蓄水装置。物体A是边长为0.1m、密度为的正方体物块,水平放置在圆柱体容器底部。容器上方有一个力传感器,其下表面到容器底部的距离刚好是容器的高度h。往容器内注水,当水位上升至物体A对力传感器的压力为1N时,自动停止注水。已知水的密度是,求:
(1)当水位上升至0.05m时,水对容器底部的压强;
(2)当水位上升至0.05m时,物体A对容器底部的压力;
(3)停止注水时,物体A露出水面的高度。
7.密度为4g/cm3的实心合金球,沿水平方向被切下一小部分如图甲所示(后面统称半球甲),已知半球甲的质量为2.4kg,形成的横切面积S1=200cm2;圆柱形容器乙的容积为6×103mL、内底面积S2=300cm2,内部装有深度为h=19cm的水,将半球甲放入乙容器中,静止时半球按图丙方式摆放(水没画出来),水的密度水=1×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)半球的体积;
(2)半球甲受到水的浮力;
(3)半球甲对容器底部的压强;