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2024年中考物理专题训练——浮力的综合计算
一、计算题
1.质量为2.7千克的铝块浸没在水中,已知铝的密度为2.7×103千克/米3,求:
(1)铝块的体积;
(2)铝块所受的浮力大小。
2.如图 ,水平地面上有一底面积为0.2m2的圆柱形容器,容器中水深50cm,一个边长为10cm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。求:
(1)此时容器底受到水的压强和压力;
(2)此时物块受到的浮力和物块的质量;
(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积。
3.如图所示,水平桌面上放着一个重为5N的圆形容器,其底面积为。容器内装有2kg的水,质量为的木块漂浮在水面上,水深。(容器壁的厚度不计,,)求:
(1)木块受到的浮力;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
4.中俄两国海军参加“海上联合”军事演习,此次我国有2艘新型潜艇参加军演,都是由我国自主研制的第二代常规动力潜艇.其中某潜水艇的总体积为2.0×103m3,演习中当它位于海面下100m深处时,(假设海水的密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg).求:
(1)此潜艇受到的浮力大小是多少?
(2)此时潜艇受到海水的压强是多大?
(3)若该潜艇上有一个声呐探头,底面积是100cm2,则该声呐探头此时受到海水的压力是多少?
5.如图所示,水平放置的轻质圆柱形容器底面积为1×10-2米2,内装有重为10牛的水,现将体积为5×10-4米3、重为24.5牛实心金属块A用细线拴着浸没在水中。
(1) 求金属块A受到的浮力F浮;
(2)求水对容器底部的压力F水;
(3)现将绳子剪断,求绳子剪断前后容器对水平地面压强的变化量Δp容。
6.随着城市建设的高速发展,城市内涝时有发生,排涝抢险作业越来越被重视,但在排涝作业中,需要抢险人员涉水作业,抢险人员存在着工作强度和安全隐患较大的问题。如图是某款水陆两栖排涝机器人,该机器人可无线遥控控制,能达到涵洞、地下室等抢险人员不便到达的地方,当水深达到一定程度,该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业。()
(1)该机器人的总质量为780kg,轮子与地面接触的总面积为0.2m2,求:该机器人行驶时对地面的压强是多少Pa?
(2)该机器人两侧各装有一个浮箱,可使该机器人在深水中时能漂浮在水面上进行排水作业,漂浮时浮箱浸没在水中,机器人除浮箱外有0.24m3浸没入水中,每个浮箱的质量为50kg,制成浮箱的材料的密度为,问:漂浮时,该机器人排开水的总体积为多少m3?每个浮箱空心部分体积为多少m3?
7.如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体、浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中,容器底面积是正方体下表面积的4倍,现在沿竖直方向缓慢匀速拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水面相平,A、B之间的绳子细直,B在容器底部(未与容器底部紧密接触),A上端绳子的拉力是F,F随A上升的距离h变化的图像如图乙所示,且当F刚好等于41N时,AB之间的绳子断掉。绳的质量和体积忽略不计,求:
(1)正方体A的质量;
(2)正方体B的密度;
(3)整个过程中,水对容器底部压强的最小值。
8.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为7N、棱长为10cm的正方体物块M,M与容器底部不密合,向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物块M的密度;
(2)当t=140s时,水对容器底部的压强的大小;
(3)图乙中a的值。
9.如图所示,瓶底薄壁圆柱形容器高为15cm,底面积为,实心正方体A放在容器中央,边长为10cm,A对容器底的压强为600Pa(已知,,,正方体A不吸水,忽略液体扰动等其它次要因素),求:
(1)实心正方体A的密度;
(2)向容器中加入水后,A静止后水对容器底的压强;
(3)继续向容器内再加水m克,求再加水质量m克与物体A下表面受到水的压强的函数关系式。
10.如图所示,将一个体积为1.0×10-3m3,重为6N的木球用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球被浸没时,(g取10N/kg)求:
(1)木球浸没在水中受到的浮力;
(2)细线对木球的拉力;
(3)剪断细线后水对容器底的压强变化量。
11.如图所示,盛有水的圆柱形容器,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为、重力为的实心小球,此时水对容器底产生的压强为。取。求:
(1)容器中水的深度与实心小球的密度;
(2)挡板对小球的压力;
(3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量。
12.如图所示,正方体A的棱长为10cm,在它的上面放一个重2N、棱长为2cm的正方体B,此时正方体A