内容正文:
2025年中考物理二轮复习专题压强、浮力计算
一、计算题
1.如图所示。将底面积为100cm2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水。(g取10N/kg)求:
(1)水对容器底的压力为多大?
(2)如果容器中装的是另外一种液体,尺寸仍如图,若容器底受到的压强为3200Pa,则另外一种液体的密度为多少?
2.如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量相同的密度为ρ水的水和密度ρ酒精的酒精(ρ水>ρ酒精),甲、乙容器的底面积分别为S、1.5S。求:
(1)甲容器中深度为h处的水的压强p水;
(2)现有质量均为m,密度分别为ρA和ρB的两个物体A、B(ρA>ρ水>ρ酒精>ρB),请在物体A、B和容器甲、乙中各选一个,当把物体放入容器中后(液体不会溢出,液面足够高),可使液体对容器底部的压强增加量Δp液与容器对地面的压强增加量Δp容的比值最小,求出最小比值。
3.坦克既可在松软陆地上行驶,又可在坚硬的冰面上通行。已知坦克的总质量m=2.4×104 kg,g取10 N/kg。
(1)坦克在水平地面上行驶时,每条履带着地的面积S=2m2,求它对地面的压力和压强的大小。
(2)坦克在冰面上行驶时,冰面受到的压强为4.8×105Pa,则该坦克履带着冰的总面积又是多少?
4.如图所示。将底面积为100cm2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N深40cm的水。(g取10N/kg)求:
(1)A点受到的液体压强;
(2)液体对容器底部的压力;
(3)容器对水平桌面压强。
5.如图,放在水平桌面上的圆柱形容器重4N,底面积100cm2,容器内水深16cm。弹簧测力计的挂钩上挂着体积为600cm3的金属块,现将金属块浸没在水中静止且不接触容器.取 g=10N/kg。求:
(1)金属块未放入水中时,容器底受到水产生的压强;
(2)金属块浸没水中后,受到的浮力;
(3)容器中水所受重力;
(4)金属块浸没水中后,容器对桌面的压强。
6.如图所示,薄壁圆柱形容器重5N,底面积是0.01m2容器中水的深度是0.2m。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)若在容器中浸没一个质量为270g的实心正方体铝块,水对容器底增加的压强。(设容器足够大,水没有溢出,ρ铝=2.7×103kg/m3)
7.现有一个圆柱形容器重10N放在水平地面上,如图甲所示,它下端封闭上端开口,底面积S=200cm2,高度h=20cm;另有一个实心匀质圆柱体,如图乙所示,圆柱体的密度ρ=0.8×103kg/m3,底面积S1=120cm2,高度与容器高度相同。求:
(1)容器的质量;
(2)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内时,容器对地面的压强;
(3)向容器内缓缓注水直至水溢出容器,此时水对容器底部的压强。
8.测出某物体的重力大小如图所示,将它浸没在水中后,测力计的示数变为0.6N,取g=10N/kg.求:物体的密度
9.已知某河面上的冰能承受的压强是,一个人的质量是,每只鞋底的面积都是。通过有关计算回答问题:
(1)此人站在冰上是否有危险?
(2)此人能不能从冰上走过河?(取)。
10.水平桌面上放置一轻质圆筒,筒内装有0.2米深的某液体,如图(a)所示.弹簧测力计悬挂底面积为10-2米2、高为0.1米的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图(b)所示.圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,圆柱体不碰到筒底.
(1)若F1=9.8牛,F2=1.96牛,求圆柱体浸没时所受浮力F浮;
(2)筒内液体的密度ρ液.
11.为了除尘降温,很多城市清晨都要进行洒水。若一辆洒水车空车质量为6000kg,水罐能装水4000kg,装满水后,罐内水深1.4m,车轮与地面的总接触面积为0.5m2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该洒水车空车的重力;
(2)装满水时,水对罐底的压强;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强。
12.如图所示,将足够高的圆柱形容器甲置于水平地面,容器底面积为2.5×10﹣2米2。其内部中央放置一个圆柱形物体乙,容器中有体积为4V0的水,此时水对容器底部压强为1960Pa。
(1)求水的深度;
(2)求水对容器底部的压力F水;
(3)现向容器内抽水,每次抽出水的体积均为V0,乙物体始终沉在容器底部,水对容器底部的压强大小如表所示;
(a)问第几次抽水后物体露出水面?说明理由;
(b)求乙的高度h乙。
抽水次数
水对容器底部的压强(帕)
未抽水
1960
第一次
1764
第二次
1568
第三次
980
13.“汉海5号”是目前我国内河最先进、装载量最大的集装箱船,其成功航行进一步实现了我国江海联运的跨越式发展,如图所示。已知“汉海5号”最大载重量为16338t,最大吃水深度为6.9m,求:
(1)满载时船底受到水的压强;(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)与空载相比,“汉海5号”满载时排开水的体积增加了多少?
14.如图所示,长方体的质量为3千克,边长分别为0.3米,0.2米和0.1米。求:
(1)求长方体的密度ρ。
(2)长方体竖放时对水平地面的压强p竖。
(3)将长方体由竖放变为平放,求两次对水平地面的压强变化量Δp。小明同学的计算过程如下:
请判断:小明的计算过程是否正确,正确的请说明理由;不正确的请计算Δp。
15.学习了密度知识后,小雨发现:生活中密度大于水的物体在水中会下沉,密度小于水的物体在水中会上浮,若物体的密度等于液体的密度,物体就会悬浮于液体中。她取来一只质量为55g的鸡蛋,将鸡蛋放入一个装有100mL清水的量杯中,鸡蛋沉在杯底,此时量杯中的液面所在刻度为150mL,液面到杯底的高度为20cm。则:(水的密度为,g取10N/kg)
(1)鸡蛋的密度为多大?
(2)鸡蛋对杯底的压力为多大?
(3)逐渐加入食用盐并搅拌使其全部溶解,当加入适量的食用盐后,鸡蛋恰好悬浮于盐水中,如图所示,此时量杯中的液面刻度仍为150mL,则加入食用盐前后液体对杯底压强的变化量为多大?
16.图中圆柱形容器底面积为,圆柱形玻璃管(管壁厚度不计)一端封口,底面积为,高度为。如图甲所示,容器内水深,玻璃管漂浮在水面上,浸入水中的深度为。如图乙所示,用容器中的水装满玻璃管,把玻璃管倒扣在水中,玻璃管底部刚好与水面齐平。对玻璃管施加一个竖直向上的力(力的大小不恒定),使其缓慢上升至底部距离液面的高度,如图丙所示。已知,取。备注:整个过程容器中的水的质量不变。
(1)求玻璃管的质量;
(2)求图丙中的大小;
(3)在竖直向上的力作用下,玻璃管缓慢上升,玻璃管底部距离液面的高度变大,求水对容器底部的压强与的函数关系式,并在图丁中作出图像。
17.如图所示,一个质量为,边长为的正方体物块A静止浮在水面。求:(g取10N/kg;ρ水=1×kg/)
(1)物块所受浮力;
(2)物块下表面所受水的压强。
18.我国自主研发的05式两栖步战车成为了世界上游得最快的两栖装甲突击车,如图所示。车体前部的防浪板外形宽大,可以自行调节其前倾角度,将水的浮力和速度转化为上抬的力量,类似快艇一样,可以将整个车体短时抬离水面,降低阻力,提高速度。战车质量为26t,履带与地面的总接触面积为。海水的密度为,g取。求:
(1)战车静止在水平地面上时,对地面的压力是多少牛?
(2)战车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少帕?
(3)战车以1.2m的涉水深度航行时,车底受到海水的压强是多少帕?
19.质量为1kg的平底空水桶,水桶的底面积为600cm2,水桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa。当质量为60kg小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起来时,如图乙所示,水桶对地面的压强为1500Pa,人与地面的接触面积为500cm2。(g取10N/kg)求:
(1)水对水桶底的压强是多少?
(2)桶内水的质量为多少?
(3)F的大小为多少?
(4)人对地面的压强为多少?
20.我国在海洋深潜技术方面的研究已达世界领先水平,小明在观看了相关纪录片后,自制模拟深潜器模拟深潜器在海中的运动。如图所示。甲、乙物体由一条细线连接且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为2.5×10-5m3,求:(ρ海水取1.03×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)在10000m深处,海水对深潜器的压强大小;
(2)乙物体所受浮力的大小;
(3)细线对乙物体拉力的大小。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理二轮复习专题压强、浮力计算》参考答案
1.(1)40N;(2)0.8×103kg/m3
【详解】解:(1)水对容器底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa
水对容器底的压力
F=pS=4000Pa×100×10-4m2=40N
(2)容器底受到的压强为3200Pa,则另外一种液体的密度
ρ液===0.8×103kg/m3
答:(1)水对容器底的压力为40N;
(2)另外一种液体的密度为0.8×103kg/m3。
2.(1)ρ水gh;(2)
【详解】解:(1)甲容器中深度为h处的水的压强p水=ρ水gh。
(2)因物体对水平面的压力和自身的重力相等,且液体不会溢出,液面足够高,所以,当把物体放入容器中后,容器对地面的压力的增加量
ΔF=G=mg
容器对地面的压强增加量
Δp容=①
因
ρA>ρ水>ρ酒精>ρB
所以,A物体在水和酒精中浸没(即下沉),B物体在水和酒精中漂浮。
a.若将A物体投入水或酒精中(会下沉),A物体的体积VA=,因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,A物体放入液体后液面上升的高度
Δh=
液体对容器底部的压强增加量
Δp液=ρ液gΔh=ρ液g×=②
由①②两式可得
则ρ液取酒精时
最小;
b.若将B物体投入水或酒精中,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,由F浮=ρ液gV排可得,B物体在液体中排开液体的体积
V排=
容器内液体深度的变化量
Δh=
液体对容器底部的压强增加量
Δp液=ρ液gΔh=ρ液g×=③
由①③两式可得
综上可知,应将A物体放到乙容器的酒精中,可使液体对容器底部的压强增加量Δp液与容器对地面的压强增加量Δp容的比值最小,最小比值为。
答:(1)甲容器中深度为h处的水的压强是ρ水gh;
(2)最小比值为。
3.(1)2.4×105N;6×104 Pa;(2)0.5m2
【详解】解:(1)坦克的重力为
G=mg=2.4×104 kg×10 N/kg=2.4×105N
坦克对地面的压力
压强为
(2)由可得
答:(1)坦克对地面的压力为2.4×105N和压强的大小为。
(2)坦克履带着冰的总面积为。
4.(1)3×103Pa
(2)40N
(3)5×l03Pa
【详解】(1)由题图可知,A点的深度为
根据p=ρgh可得,A点受到的液体压强为
(2)根据p=ρgh可得,容器底部受到的压强为
根据可得,液体对容器底部的压力为
(3)容器对水平桌面的压力为
根据可得,容器对水平桌面压强为
5.(1)1.6×103Pa;(2)6N;(3)16N;(4)2.6×103Pa
【详解】解:(1)根据p=ρgh可得,金属块未放入水中时,容器底受到水产生的压强为
(2)金属块浸没水中后,金属块排开水的体积等于其体积,根据阿基米德原理可得,金属块受到的浮力为
(3)容器中水的容积为
根据可得,水的质量为
则容器中水所受重力为
(4)容器对桌面的压力等于容器的重力、水的重力与金属块对水的压力之和,由于金属块对水的压力等于水对金属块的浮力,所以容器对桌面的压力为
则容器对桌面的压强为
答:(1)金属块未放入水中时,容器底受到水产生的压强为1.6×103Pa;
(2)金属块浸没水中后,受到的浮力为6N;
(3)容器中水所受重力为16N;
(4)金属块浸没水中后,容器对桌面的压强为2.6×103Pa。
6.(1)2000Pa;(2)20N;(3)100Pa
【详解】解:
(1)容器中水的深度h=0.2m,水对容器底的压强
(2)水对容器底的压力
(3)由于实心正方体铝块完全浸没在水中,则铝块排开水的体积
铝块浸没后,容器中水面升高的高度为
则水对容器底增加的压强
答:(1)水对容器底的压强为2000Pa;
(2)水对容器底的压力为20N;
(3)若在容器中浸没一个质量为270g的实心正方体铝块,水对容器底增加的压强为100Pa。
7.(1)1kg;(2)1460Pa;(3)2000Pa
【详解】解:(1)容器的质量为
(2)已知圆柱体底面积S1=120cm2,可知
由G=mg可得,圆柱体重力为
将圆柱体竖直放在圆柱形容器内时,由得,容器对地面的压强为
(3)向容器内缓缓注水直至水溢出容器,此时水深
h=20cm=0.2m
则由p=ρgh可得,水对容器底部底部受到水的压强为
答:(1)容器的质量为1kg。
(2)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内时,容器对地面的压强为1460Pa。
(3)向容器内缓缓注水直至水溢出容器,此时水对容器底部的压强为2000Pa。
8.1.2×103kg/m3
【详解】分析:(1)由图读出物体重G,物体所受浮力等于物体重减去物体在水中时测力计的示数;物体浸没在水中,故物体的体积等于排开液体的体积,根据公式V排=求排开液体的体积;
(2)已知物体的重力,可利用公式m=求出物体的质量;
(3)再利用ρ=求出物体的密度.
解答:解:
(1)由图知G=3.6N,F示=0.6N,F浮=G-F示=3.6N-0.6N=3N,
又∵F浮=ρ水V排,∴V排==3×10-4m3,
∵物体浸没水中,∴V物=V排=3×10-4m3,
(2)∵G=mg=3.6N,∴物体的质量:m===0.36kg,
(3)物体的密度:ρ===1.2×103kg/m3.
答:物体的密度为1.2×103kg/m3.
点评:本题考查重力、浮力、密度的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,本题还考查利用重力差法求物体的浮力,难点是物体体积的计算,知道物体的体积等于排开液体的体积是关键.
9.(1)否;(2)不能
【详解】解:(1)此人站在冰上对冰面的压强为
则不会有危险。
(2)当人体在并联上走动时,人体对面的压强为
则冰面会破裂,则此人不能从冰上走过河。
答:(1)此人站在冰上不会有危险;
(2)此人不能从冰上走过河。
10.(1)7.84N (2)800kg/m3
【详解】(1).由图象知道,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以
G=F1 =9.8N;
当圆柱体浸入液体深度h后,测力计的示数不变,说明圆柱体完全浸没,此时弹簧测力计示数是:
F2 =1.96N,
所以由称重法知道,圆柱体浸没时所受浮力是:
F浮=F1 -F2 =9.8N-1.96N=7.84N;
(2).根据题意知道,圆柱体浸没时,物体排开液体的体积是:
V排=V物=10-2 m3 ×0.1m=1×10-3 m3,
由F浮=ρ液gV排 知道,筒内液体的密度是:
11.(1)6×104N;(2)1.4×104Pa;(3)2×105Pa
【详解】解:(1)空车的重力
(2)水对底部压强
(3)装满水时洒水车的总重力
洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压力
洒水车对地面的压强
答:(1)该洒水车空车的重力为6×104N;
(2)装满水时,水对罐底的压强为1.4×104Pa;
(3)装满水的洒水车静止在水平路面时,洒水车对地面的压强2×105Pa。
12.(1)0.2m;(2)49N;(3)(a)第三次抽水后物体露出水面,理由见解析;(b)0.15m
【详解】解:(1)根据p=ρgh可得水的深度
(2)水对容器底的压力
(3)(a)未抽水时容器中水的深度,h0=0.2m,第一次抽水后容器中水的深度
第二次抽水后容器中水的深度
第三次抽水后容器中水的深度
由于原来容器中有体积为4V0的水,水深为0.2m,第一次抽出体积为V0的水时,水的深度减小量
第二次抽出体积为V0的水时,水的深度减小量
第三次抽出体积为V0的水时,水的深度减小量
由于每次抽出水的体积相等,第一次和第二次抽出水后水的深度每次都降低0.02m;当第三次抽出体积为V0的水时,若乙物体仍然浸没在水中,则水的深度也应降低0.02m,现在是当第三次抽出V0的水时水的深度降低了0.06m,由于0.06m>0.02m,所以,第三次抽水后物体已经露出水面。
(b)设物体乙的底面积为S乙,高度为h乙,则第一次抽水时,抽出的水的体积为
①
第三次抽水时,抽出的水的体积为
②
第三次抽水后,甲容器里剩余的水的体积为
③
联立①③可得
④
联立①②④可得
答:(1)水的深度为0.2m;
(2)水对容器底部的压力F水为49N;
(3)(a)第三次抽水后物体已经露出,理由见解析;
(b)乙的高度h乙为0.15m。
13.(1)6.9×104Pa;(2)1.6338×104m3
【详解】解:(1)满载时船底受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.9m=6.9×104Pa
(2)集装箱船始终漂浮,根据漂浮条件可知满载时比空载时增加的浮力
ΔF浮=ΔG=Δmg=16338×103kg×10N/kg=1.6338×108N
根据阿基米德原理可知,与空载相比,“汉海5号”满载时排开水的体积增加量
答:(1)满载时船底受到水的压强是6.9×104Pa;
(2)与空载相比,“汉海5号”满载时排开水的体积增加了1.6338×104m3。
14.(1)0.5×103kg/m3;(2)1.47×103Pa;(3)见解析
【详解】解:(1)长方体的体积为
V=abc=0.3m×0.2m×0.1m=6×10-3m3
长方体的密度为
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,长方体对水平地面的压力为
F=G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N
长方体竖放时的受力面积为
S竖=bc=0.2m×0.1m=0.02m2
则长方体竖放时对水平地面的压强为
(3)小明的计算过程是不正确的,因为压强的变化量不等于压力与受力面积变化量的比值,需用变化后的压强减去变化前的压强,正确的计算过程如下:
长方体平放时的受力面积为
S平=ab=0.3m×0.2m=0.06m2
则长方体平放时对水平地面的压强为
所以两次对水平地面的压强变化量为
Δp=p竖-p平=1.47×103Pa-490Pa=980Pa
答:(1)长方体的密度0.5×103kg/m3;
(2)长方体竖放时对水平地面的压强1.47×103Pa;
(3)见解析。
15.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)鸡蛋的体积为
鸡蛋的密度为
(2)鸡蛋所受浮力为
鸡蛋重力为
则鸡蛋对杯底的压力为
(3)当加入适量的食用盐后,鸡蛋恰好悬浮于盐水中,则盐水密度等于鸡蛋密度。量杯中的液面刻度仍为150mL,说明水位不变。则根据,加入食用盐前后液体对杯底压强的变化量为
答:(1)鸡蛋的密度为;
(2)鸡蛋对杯底的压力为;
(3)加入食用盐前后液体对杯底压强的变化量为。
16.(1);(2);(3),
【详解】解:(1)图甲中,玻璃管浸入水中的深度为
玻璃管的底面积为
排开水的体积为
此时玻璃管所受浮力为
玻璃管漂浮时
所以玻璃管的质量为
(2)图丙中,不计管壁厚度的玻璃管中装满了水,玻璃管在水中部分所受浮力等于水中部分管内水的重力,所以图丙中的拉力
(3)图乙中,玻璃管底部刚好与水面齐平,此时水面高度
由于容器的底面积
所以水的体积
当玻璃管底部距离液面的高度为时,玻璃管中水面以上的水的体积为
容器中水面高度为
水对容器底部的压强为
代入数据得
选择合适的数据描点作图,图像如下:
答:(1)玻璃管的质量为;
(2)图丙中的大小为;
(3)水对容器底部的压强与的函数关系式为,图像如上图。
17.(1)5N;(2)500Pa
【详解】解:(1)因正方体物块A静止浮在水面上时处于漂浮状态,所以,物块所受浮力等于其受到的重力,即
(2)由浮力产生的原因
可得,物块下面受到水的压力
则物块下表面所受水的压强为
答:(1)物块所受浮力为5N。
(2)物块下表面所受水的压强为500Pa。
18.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)战车的重力为
战车静止在水平地面上时,对地面的压力大小等于战车重力,即
(2)战车静止在水平地面上时,对地面的压强为
(3)战车以1.2m的涉水深度航行时,车底受到海水的压强为
答:(1)战车静止在水平地面上时,对地面的压力为;
(2)战车静止在水平地面上时,对地面的压强为;
(3)战车以1.2m的涉水深度航行时,车底受到海水的压强为。
19.(1)3000Pa;(2)23kg;(3)150N;(4)1.5×104Pa
【详解】解:(1)水桶内水深为
水对桶底的压强为
(2)由题知,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,水桶对地面的压强为
由可得,地面受到水桶的压力为
水和水桶的总重力为
水桶的重力为
桶内水的重力为
桶内水的质量为
(3)当小明用竖直向上的力F提水桶时,水桶对地面的压强为,则此时桶对地面的压力为
而桶对地面的压力等于总重力减去拉力,所以此时拉力为
(4)小明对水桶施加一个向上的拉力,根据力的作用是相互的,可得小明对地面的总压力为
人与地面的接触面积为500cm2,人对地面的压强为
答:(1)如图甲中,水桶对地面的压强为4000Pa;
(2)水桶内水的质量为23kg;
(3)提力F的大小为150N;
(4)人对地面的压强为1.5×104Pa。
20.(1)1.03×108Pa;(2)0.25N;(3)1.75N
【详解】解:(1)海水对深潜器的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa
(2)乙浸没在水中,排开水的体积与其自身体积相等
F浮乙=ρ水gV乙=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5×10-5m3=0.25N
(3)乙静止时,受到竖直向下的重力,由力的平衡条件可知
F拉=G乙-F浮乙=m乙g-F浮乙=0.2kg×10N/kg-0.25N=1.75N
答:(1)海水对深潜器的压强为1.03×108Pa;
(2)乙物体所受浮力为0.25N;
(3)细线对乙物体的拉力为1.75N。
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