专项提升3 密度、压强和浮力的综合计算（集训本）-【学海风暴·PK中考】2024中考物理备考（安徽专用）

P中吉A物理 专项提升三 密度、压强和浮力的综合计算 考向1漂浮模型 2.原创题如图所示的是小凡同学测量体积为 1.(2023淮北烈山区一模)如图所 10cm3的长方体木块的密度时的情景。请 示，棱长为10cm的正方体浸没 仔细观察图中的信息，解答下列问题。(g取 在某液体中时，上表面受到液体 10 N/kg) 向下的压力F=6N,下表面受到液体向上 图甲：量简倒入造量水的体 积为20mL。 的压力F2=18N。(g取10N/kg)求： 图乙：木块漂浮水面上时。 量简的读数为25mL。 (1)该正方体所受浮力F浮。 (2)液体密度P液。 40 30 (3)该正方体上表面距离液面的深度h。 (1)求木块受到的浮力。 (2)求木块的密度。 (3)木块漂浮时，其下表面浸在水中的深度 为4cm,求此时木块下表面受到水的压强。 212 学海风器丛书 模块分层练习▲己口己LH安徽 考向2提拉模型 后，制作了如图所示的装置来模拟深潜器在 3.(2023合肥肥西二模)如图甲所示，水平桌面 海水中的运动。物体甲、乙由一条细线连接 上放置一个容器，容器内装有适量的水。弹 且在水中处于静止状态，已知乙的质量为 簧测力计下悬挂一个圆柱体，从其下表面刚 0.2kg,体积为2.5×105m3。(0m水 接触水面开始逐渐浸入直到浸没，弹簧测力 1.03×103kg/m3,p*=1.0×103kg/m3,g 计示数F与圆柱体下表面浸入水中的深度h 取10N/kg)求： 的关系如图乙所示。已知p味=1.0×10 (1)在10000m的深处，海水对深潜器的压 kg/m3,g取10N/kg。求： 强大小。 FIN (2)乙物体所受浮力的大小。 (3)细线对乙物体的拉力大小。 10m (1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力。 (2)圆柱体的密度。 (3)圆柱体刚好浸没时，下底面所受水的 压力。 5.(2023通辽)如图所示，某同学用阿基米德原 理测量一种未知液体的密度，他把底面积为 10cm2的圆柱体物块用细绳悬挂在弹簧测 力计上，读出示数后，将物块浸入该液体中， 浸人液体中的深度h-10cm,容器底面积为 40cm2,g取10N/kg。求： 4.(2023滁州凤阳二模)我国自主 研制的载人深潜器下潜深度已突 破10000m,在载人深潜领域达 到世界领先水平。小京阅读资料 (1)物块所受的浮力。 (2)液体的密度。 学海风器丛书213 中吉△物理 (3)物块浸入前后，液体对容器底的压强变 (2)木块A的密度是多少？ 化量。 7.(2023雅安)一个棱长为0.2m的 正方体物块放在盛有40L水的薄 壁圆柱形容器中，容器重10N,底 面积为0.1m2。现用竖直向下的大小为 20N的力F作用在物块上，物块刚好浸没于 水中静止，如图所示(p*=1.0×103kg/m3, g取10N/kg)。求： (1)物块下表面受到水的压强。 (2)物块受到的浮力。 考向3下压模型 (3)容器底部对水平地面的压强。 6.(2023合肥庐江二模)有一个柱形盛水容器， 底面积为S每=100cm2,一个重4N的木块 A(不吸水，如图乙)放入容器内漂浮且水没 有溢出，将一个重4N的物体B放在木块A 上，木块A恰好浸没在水中，容器中水面正 好达到容器最高处，如图丙所示。(g取 10 N/kg) (1)将物体B放在木块A上后，水对容器底 部的压强增加了多少？ 214学海风器”丛书PK中春物理 第2节大气压强 流体压强 ⊙能力提升 1.大气压强小2.快小 10.解：(1)图甲中水对容器底部的压强 3.低4.>变小5.a p-Pwgh-1.0×103kg/m3×10N/kgX 6.D7.B8.B 0.36m=3.6X103Pa 第十讲浮力 (2)图乙中，物块A排开水的体积 V#-S(h2-h1)=400cm2×(40cm-36cm) 第1节浮力的基础知识 -1600cm2-1.6×10am3 ⊙基础巩固 由漂浮条件和阿基米德原理可得，物块A受到 1.竖直向上122.0.5不变 的重力 3.小于等于4.A= G-F学=pkgV=1.0X103kg/m3×10N/kg 5.A6.B7.C8.C9.B ×1.6×103m3=16N ○能力提升 10.不变 A的质量m=G=,16N 10N/kg=1.6 kg 11.D12.D (3)图丙中，物块A排开水的体积V#=S容(， 13.(1)0.5(2)无关(3)液体的密度(4)4×10 -h1)=400cm2×(41cm-36cm)=2000cm 第2节浮力的相关计算 =2×108m ○基础巩固 由阿基米德原理可得，物块A所受浮力 1.1.42.12 Fm'=咏gV#'=1.0×103kg/m3×10N/kg× 2×101m3=20N 3.804.0.81 物块A恰好浸没在水中静止，此时物块A受到 5.C6.D7.D 的浮力与压力，重力平衡，所以，力F的大小F 8.解：(1)由图可知，弹簧测力计的示数为F= -F#′-G-20N-16N=4N 2.6N,则物体受到的浮力 F￥-G-F-5N-2.6N-2.4N 专项提升三密度、压强和浮力的综合计算 (2)根据公式F#-一P然gV排可知，物体排开水的 1.解：(1)正方体受到的浮力F海=F2一F1=18N 体积 6N=12N V体== 2.4N (2)物体浸没在液体中时排开液体的体积等于自 p&g 1.0X10 kg/m'X10 N/kg =2.4X 身的体积，故 104m3 V#=V=L=(10cm)3=1000cm=1×103m 因为物体浸没在水中，所以物体的体积V一V#一 2.4×104m 由Fap&e可得，液体的密度Pm= gV 9.解：(1)水对容器底部的压强p=Psgh=1.0× 12N 103kg/m2×10N/kg×0.5m=5×103Pa 10N/kgX1X10m=1,2X103kg,/m (3)正方体上表面的面积 水对容器底部的压力 F=pS=5×103PaX0.4m2=2×103N S=L2=(10cm)2=100cm2=1×102m2 (2)物体浸没时排开水的体积和自身的体积相 正方体上表面受到的压强-县 6N 1X10:m 等，则此时木块受到的浮力F#=P*gV#=1.0X =600Pa 103kg/mX10N/kg×4×103m3=40N 由p一嘛gh可得，正方体上表面到液面的深度 (3)木块的质量m*=p陈V木=0.8X103kg/m× h= 600Pa 4×101m3=3.2kg 策g1.2X103kg/m'×10N/kg 0.05m 木块的重力G*=m*g=3.2kg×10N/kg= 2.解：(1)由图中信息可知，量简中原来水的体积V。 32N =20L,放人木块后，水面对应的刻度V1= 若绳子断了，最终木块漂浮在水面上，由漂浮条 25mL,木块排开水的体积V#=W-V。=25mL 件可知，木块漂浮时受到的浮力F移'=G*=32N 20mL=5ml=5cm3=5X104m 296 参考答案 A己口已4安徽 由阿基米德原理可知，木块受到的浮力F答一P冰 (2)物块浸入液体中的体积，即排开液体的体积 gV#=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10sm V#=Sh=10cm2X10cm=100cm3=1× =0.05N 10‘m3 (2)木块漂浮在水面上，则G木=P=0.05N 根据F一P佩gV#得，液体的密度P= gV排 则体-管-是g10X1040NW8 0.05N 0.8N 0.5×103kg/m3 10N/kgX1X10‘m=0.8X103kg/m (3)木块下表面浸在水中的深度为4cm时，下表 (3)容器的底面积S每=40cm2=4×101m 面受到水的压强 物块浸人后，液面升高的高度△h= S空 p=P味gh=1.0×10'kg/m3×10N/kg×0.04m 1×104m3 =400Pa 4×10m2 =0.025m 3.解：(1)由图像可知，当h=0时，弹簧测力计的示 液体对容器底的压强变化量△p一P陵g△h一 数等于圆柱体的重力，所以G=10N 0.8×10kg/m2×10N/kg×0.025m=200Pa 圆柱体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示敦 6.解：(1)将物体B放在木块A上后，水对容器底部 F拉=2N 压力的变化量等于B的重力，则水对容器底部的 则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮一G一F拉 压强增加量△力=4F=G 4N S=100x10‘m =10N-2N=8N (2)圆柱体的体积 400Pa 8N 4N V-Vn-E (2)木块A的质量mA= ex g 1.0X10 kg/m'X10 N/kg 10 N/kg-0.4 kg 8×104m 整体漂浮时受到的浮力等于A、B的重力之和，即 10N F=GA+G=4N+4N=8N 圆柱体的密度p-V-gV10N/kgX8X10‘m 木块A的体积 =1.25×10kg/m3 VA=VI=- 学 8N (3)由浮力产生的原因可得F每一F下表面一F上表西 P冰g1,0×103kg/m'X10N/kg 8×104m3 当圆柱体刚好全部浸没时F上表=0N,所以，此 时圆柱体下表面受到水的压力F下表=F学=8N 木块A的密度 4.解：(1)海水对深潜器的压强 ==0.4kg m-8X10m=0.5X10'kg/m p=Pg水gh=1,03×103kg/m3×10N/kg× 7.解：(1)水对物块下表面的压强 10000m=1.03×103Pa p=Psgh=1.0×108kg/m°×10N/kg×0.2m= (2)乙浸没在水中，排开水的体积等于乙的体积， 2 000 Pa 即V#水-Vz,乙所受浮力 (2)物块排开水的体积V#=V物=(0.2m)3=8X Faz =p&gVt&=pk gVz=1.0X10 kg/m X10 N/ 103m3 kgX2.5×105m2=0.25N 物块受到的浮力F#=P*gV#-1.0×103kg/m (3)乙静止时，受到竖直向下的重力、竖直向上的 ×10N/kg×8X103m3=80N 浮力和绳子拉力的作用，由力的平衡条件可知， (3)水的体积V本=40L=40×10m 细线对乙物体拉力的大小 水的质量m水=P冰V本=1.0×103kg/m3×40× F=G元一F浮z=mzg一Fz=0.2kgX 10’m3=40kg 10N/kg-0.25N=1.75N 水的重力G*=m*g=40kgX10N/kg=400N 5.解：(1)由第一个图可知，物块的重力G=3N,由 物块处于平衡状态，竖直方向上三力平衡，即G 第二个图可知，物块浸人液体中时受到的拉力 十F=F F拉=2.2N,则物块所受的浮力 所以G物=F学一F=80N-20N=60N Fw=G-F拉=3N-2.2N=0.8N 容器底部对水平地面的压力 297 PK中吉A物埋 F压=G水+G每+G物+F=400N+10N+60N+ 第3节杠杆 20N=490N ⊙基础巩固 容器底部对水平地面的压强)=FE=490N 1.省力费 S0.1m 2.303.100 4900Pa 4.A5.D6.D 第十一讲 功和机械能简单机械 7.如图所示 第1节功功率 ⊙基础巩固 1.①人骑自行车每秒做的功约为70J 2.不做功惯性 8.(1)右(2)0.15(3)F4=F22 3.0.604.15.96012 ○能力提升 6.B7.D8.B9.B 9.C ©能力提升 10.解：(1)根据杠杆平衡的条件F1=F22可知， 10.解：(1)由题意可知，超音速汽车在水平轨道上 秤砣的质量是一定的，杠杆右侧的力臂越大，左 匀速直线行驶时，处于平衡状态，受到平衡力作 侧的力臂越小，称量的物体越重，称量的范围越 用，因此汽车在水平方向上受到的阻力和牵引 大，故提起B处的秤纽时，此杆秤的称量最大。 力是一对平衡力，大小相等，则汽车受到水平方 (2)提起B处的秤纽，此杆秤的称量最大，此杆 向的牵引力为F=f-1.8×105N 秤最大称量是10kg,根据G=mg和G物l= (2)汽车的速度为v=1.26×10°km/h= Glg可知，秤砣质量 350m/s m=m@-10kgX002m=0.4kg 很据P-W--F0可得，汽车牵引力的功率 0.5m (3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝 为P=Fv=1.8×105N×350m/s=6.3×10W 11.解：(1)踮脚一次克服重力所做的功 时，D与C之间的距离c=Ce丝=mc G W=Gh=500N×0.06m=30J 2kg×(0.02m+0.03m2=0.25m 0.4kg (2)小腿肌肉施加的拉力做的功等于踮脚过程 第4节滑轮、斜面及机械效率 中克服重力做的功，在1min内小腿肌肉施加的 拉力做的总功 ⊙基础巩固 W拉=50×30J=1500J 1.>2.1B 在1min内小褪肌肉施加的拉力做功的功率 3.20.54.240 5.83.3%6.75% P=Wa=1500J-=25W t 60s 7.D8.C 第2节机械能及其转化 ⊙能力提升 9.(1)乙(2)87% ⊙基础巩固 10.解：(1)用动滑轮提升重物，则s=2h 1.弹性势动2.增大远 拉力做的总功W总=Fs 3.变小4.> 不计摩擦和绳重，使用动滑轮做的额外功W箱= 5.C6.B7.D8.B9.A G动方 10.(1)B(2)不能(3)增大斜面高度 有用功W有=W总一W颜=Fs一G动h ⊙能力提升 则动滑轮的机械效率 11.(1)先增大后减小(2)物体M被弹出的距离 W直X100%=Ps-Gh×100%=1-Gah (3)OP Fs 298