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2025年中考物理一轮复习专题压强、浮力计算
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.小明与家人乘坐新能源四轮汽车去旅行。汽车和人的总重为1.6×104N,每个轮胎与地面的接触面积是0.1m2。求:
(1)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压力;
(2)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压强。
2.如图所示,双轮电动平衡车质量为15kg,沿平直的路面行驶5min,通过的路程为1200m。驾驶人员的质量是60kg,轮胎与地面的总接触面积为,g取10N/kg。则平衡车(行驶过程中):
(1)行驶的速度是多少?
(2)对地面的压力是多少?
(3)对地面的压强是多少?
3.2023年8月初,华北地区面临严峻的防汛形势。为减小抗洪压力,科创小组设计了水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为3N,触发报警装置,开启通洪阀门。已知圆柱体B的底面积,高,。求:
(1)当模型内水深时,水对容器底部的压强;
(2)B的密度;
(3)刚触发报警装置时,B浸入水中的深度。
4.质量、底面积均相等的均匀圆柱体M、N竖直置于水平地面上,M的质量为30千克,N的密度为3.6×103千克/米3。
(1)求圆柱体M对地面的压力FM;
(2)现分别从圆柱体M、N的上部沿水平方向截取相同的体积,截取前后两圆柱体对地面的部分压强值记录在表中;
圆柱体对地面的压强
截取前
截取后
pM(帕)
2940
1960
pN(帕)
2058
(a)问截取前圆柱体N对地面的压强pN,并说明理由;
(b)求圆柱体N被截取部分的高度ΔhN和质量ΔmN。
5.如图所示的小球重5N,用弹簧测力计挂着小球,并使小球的体积浸在容器的水中,此时弹簧测力计的示数为2N。(g取10N/kg,)
(1)求小球有体积浸在水中时受到的浮力;
(2)求小球的体积;
(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在容器的水中后放手,求小球静止时受到的浮力。
6.在探究浮力规律时,某实验小组设计了如图所示的实验,用细绳通过固定在容器底部的定滑轮将木块拉至水面下。已知容器中水的深度h为15cm,木块的重力为2N,且不吸收液体。图中在木块静止时弹簧测力计的示数0.5N,不计绳重和摩擦,水的密度为1.0×103kg/m3,求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)木块受到的浮力;
(3)木块的密度。
7.爸爸给小明买了一台电动平衡车(如图所示),车重150N,轮胎与地面的总接她面积为100cm2。重为500N的小明骑着平衡车以5m/s的车速沿水平公路习速直线行驶,平衡车匀速行驶中所受阻力为总重的0.1倍。求:
(1)小明骑行5min通过的路程;
(2)匀速骑行过程中,平衡车受到的牵引力;
(3)平衡车(空载)静止时,对水平地面的压强。
8.如图甲所示,质地均匀的A、B两个正方体放在水平地面上,A的边长是0.1m,B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。求:
(1)物体B受到的重力;
(2)物体A的密度;
(3)当L=2.5cm时,物体A剩余部分对地面的压强pA;
(4)如图丙所示,水平地面放着底面积为2×10-2 m2高为0.35m的薄壁柱形容器,容器内盛有0.3m深的水。现将B物体(未叠放A物体)沿水平截取一部分,并将截取部分放入容器,使水对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小,求截取部分所受的浮力。
9.如图所示,体积为3×10-3m3、密度为2×103kg/m3的均匀实心物体甲和底面积为200cm2、高为30cm的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有20cm深的水。试求:(ρ水=1.0×103kg/m3;g=10N/kg)
(1)甲的质量m甲;
(2)水对乙容器底部的压强p水;
(3)现将物体甲浸没在乙容器内的水中,计算出水对乙容器底部压强增加量p水。
10.如图,小明手拿着一个体积的物体静止在水中,容器中水的深度。若已知小明的手对该物体施的力。(、)则:
(1)此时水对容器底的压强有多大?
(2)此时该物体受到的浮力有多大?
(3)试分析并计算该物体的重力可能为多大?
11.如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时弹簧伸长的长度ΔL为4cm,(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物体上表面与液面相平时所受到水的浮力;
(2)物体的重力;
(3)物体的密度;
(4)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水口。求放水后水对容器底部的压强。
12.一个底面积为的圆柱形容器中盛有10cm深的某种液体,此时液体对容器底部压强为,如图甲;将一个边长为10cm的正方体木块A放入该容器的液体中,自由静止时露出液面的高度为4cm,如图乙;现在用一根长度为L的细线系在木块和容器的底部中央,木块恰好浸没在液体中,且细线刚好绷直,如图丙。(整个过程中液体的总量不变,细线伸长长度不计,g取10N/kg。)求:
(1)液体的密度;
(2)木块A的重力;
(3)细线L对木块A的拉力。
13.如图所示,在水平桌面上放置一个体积为20cm3、重为1.8N的小球,小球处于静止状态。旁边的桌面上放置一个平底薄塑料杯(重力忽略不计),高为0.1m,杯中装满水,水重为3N。求:
(1)小球对水平桌面的压力;
(2)杯中水对杯底的压强;
(3)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面增加的压力。
14.用弹簧测力计、量筒做测定某种物块密度的实验,如图所示,当物块浸没在量筒中的水时,下表面距离液面10cm。(已知:;,量筒的刻度单位为mL,即)求:
(1)图中物块浸没在水中时下表面受到水的压强;
(2)物块浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
15.如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为1dm3的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为150g,容器的下底面积为100cm2,高为15cm,g=10N/kg,求
(1)水对容器底的压力和压强;
(2)容器对桌面的压力和压强。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习专题压强、浮力计算》参考答案
1.(1)1.6×104N;(2)4×104Pa
【详解】解:(1)新能源汽车静止时对水平地面的压力等于汽车和人的总重,即
F=G=1.6×104N
(2)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压强
答:(1)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压力为1.6×104N;
(2)这辆新能源汽车静止时对水平地面的压强为4×104Pa。
2.(1)4m/s
(2)750N
(3)3×105Pa
【详解】(1)平衡车行驶的速度为
(2)平衡车对地面的压力为
(3)平衡车对地面的压强为
3.(1);(2);(3)18cm
【详解】(1)当模型内水深时,水对容器底部的压强
(2)当模型内水深时,B排开水的体积
由B与模型底面刚好接触且压力为零可知,此时B处于漂浮状态,由物体的漂浮条件可知,B的重力
由G=mg可知,B的质量
B的体积
则B的密度
(3)刚触发报警装置时,圆柱体B对压力传感器的压力为3N,由力的平衡条件可知,此时B受到的浮力
由可知,B排开水的体积
由V=Sh可知,B浸入水中的深度
答:(1)当模型内水深时,水对容器底部的压强为;
(2)B的密度为;
(3)刚触发报警装置时,B浸入水中的深度为18cm。
4.(1)294N;(2)(a)2940Pa,理由见解析;(b)0.025m, 9kg
【详解】解:(1)圆柱体M对地面的压力等于其重力
(2)(a)已知
因为M、N的质量、底面积均相等,根据
可知截取前圆柱体N对地面的压强
(b)根据
可得圆柱体N被截取部分的高度
静止在水平地面上的物体对水平地面的压力等于自身的重力,根据和可得
,
则
整理可得
答:(1)圆柱体M对地面的压力FM是294N;
(2)(a)因为M、N的质量、底面积均相等,根据可知截取前圆柱体N对地面的压强。
(b)圆柱体N被截取部分的高度∆hN是0.025m,质量∆mN是9kg。
5.(1)3N;(2);(3)5N
【详解】解:(1)小球有体积浸在水中时受到的浮力
(2)由排得,小球排开水的体积
由于小球的体积浸没在水中时,则物体体积
(3)小球浸没在水中所受的浮力
即,所以,小球浸没在水中所受的浮力放手后会上浮,最终漂浮,所以小球上浮,则小球静止时漂浮,浮力
答:(1)小球有体积浸在水中时受到的浮力为3N;
(2)小球的体积为;
(3)把小球从弹簧测力计取下,浸没在容器的水中后放手,求小球静止时受到的浮力为5N。
6.(1)1.5×103Pa;(2)2.5N;(3)0.8×103kg/m3
【详解】解:(1)水对容器底部的压强
(2)木块在水中受到向下的重力、向下的拉力、向上的浮力,处于静止状态。则木块受到的浮力
(3)由阿基米德原理得,木块的体积
;
木块的质量
则木块的密度
答:(1)水对容器底部的压强是1.5×103Pa;
(2)木块受到的浮力是2.5N;
(3)木块的密度是0.8×103kg/m3。
7.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由知道,明骑行5min通过的路程为
(2)匀速骑行过程中,平衡车处于平衡状态,对平衡车受力分析知道,平衡车受到的牵引力等于阻力,即
(3)平衡车(空载)静止时,对水平地面的压力大小等于平衡车的重力,即压力
由 知道,衡车(空载)静止时,对水平地面的压强为
8.(1)200N;(2)4×103kg/m3;(3)4000Pa;(4)10N
【详解】解:(1)正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为
当时,B对地面的压强为5000Pa,物体对地面的压力等于自身重力,由压强的计算公式可知
解得,物体B受到的重力为
GB=200N
(2)当时,B对地面的压强为6000Pa,则有
解得,物体A受到的重力为
GA=40N
由
可知,A的密度为
(3)A是质地均匀物体,当沿竖直方向切去时,A物体高度不变,根据
可知,物体A剩余部分对地面的压强为
(4)由于B物体的密度大于水密度,所以截取的放入水中后沉底,当容器中水装满且不溢出时,水对容器底的压强最大且截取的部分质量最小,如果水溢出,水对容器的压强最大,但不满足截取的部分质量最小。所以当水装满容器时,增加的体积等于截取的物体B的体积,则此时截取的部分排开水的体积为
根据浮力的计算公式可得,截取的部分所受的浮力为:
答:(1)物体B受到的重力为200N;
(2)物体A的密度为;
(3)当时,物体A剩余部分对地面的压强为4000Pa;
(4)截取的部分所受的浮力为10N。
9.(1)6kg;(2)2000Pa;(3)1000Pa
【详解】解:(1)由m=ρV可得,甲的质量
(2) 水深
h=20cm=0.2m
水对乙容器底部的压强
(3)物体浸没到水中时,水面上升的高度
水面上升的高度为0.15m,而乙容器高0.3m,内盛有0.2m深的水,故把甲浸没在乙容器内的水中有水溢出,则部分水溢出后,水的深度增加量
Δh′=0.3m-0.2m=0.1m
因此水对容器底部增加的压强
答:(1)甲的质量为6kg;
(2)水对乙容器底部的压强为2000Pa;
(3)水对容器底部增加的压强为1000Pa。
10.(1)2000Pa;(2)2N;(3)1.6N或2.4N
【详解】解:(1)水对容器底的压强
(2)图示中,物体浸没在水中,排开水的体积等于物体的体积,物体受到的浮力
(3)小明对物体施加0.4N的力,物体处于静止,当施加的力方向向下时,物体受到竖直向下的力有重力和手的力,竖直向上的浮力,则重力
G1=F浮-F=2N-0.4N=1.6N
若施加的力方向向上,则物体受到竖起向下的重力和竖起向上的浮力、手的力作用,则重力
G2=F浮+F=2N+0.4N=2.4N
答:(1)此时水对容器底的压强有2000Pa;
(2)此时该物体受到的浮力有2N;
(3)该物体的重力可能为1.6N或2.4N。
11.(1)10N;(2)6N;(3)0.6×103kg/m3;(4)1600Pa
【详解】解:(1)物体在上表面与液面相平时受到的浮力为
F浮=ρ水V排g=ρ水V物g=1.0×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=10N
(2)物体在上表面与液面相平时,此时弹簧伸长的长度ΔL为4cm,由图乙得,物体受到的弹力大小为4N,方向竖直向下。物体在弹力、重力、浮力作用下处于平衡状态,利用平衡条件可知物体受到的重力为
G=F浮﹣F=10N﹣4N=6N
(3)利用重力计算公式可知物体的质量为
物体的密度为
(4)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水口,此时物体受到的浮力等于重力,即浮力为
F浮′=G=6N
物体排开水的体积为
物体浸入水中的深度为
此时水的深度为
h2=l0+h=10cm+6cm=16cm=0.16m
则放水后水对容器底部的压强为
p=ρ水gh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pa
答:(1)物体在上表面与液面相平时受到的浮力为10N;
(2)物体的重力为6N;
(3)物体的密度为0.6×103kg/m3;
(4)放水后水对容器底部的压强为1600Pa。
12.(1);(2)6N;(3)4N
【详解】解:(1)液体的密度为
(2)木块自由静止在液面上时,木块排开液体的体积为
木块此时受到的浮力为
由于木块A处于漂浮状态,则此时所受浮力等于重力,木块A的重力为
(3)由图丙可知,木块完全浸没在液体中,此时木块排开液体的体积为
木块此时所受浮力为
细线L对木块A的拉力为
答:(1)液体的密度为;
(2)木块A的重力为6N;
(3)细线L对木块A的拉力为4N。
13.(1)1.8N;(2)1×103Pa;(3)1.6N
【详解】解:(1)小球对水平桌面的压力
F压=G球=1.8N
(2)杯中装满水,水深h=0.1m,杯中水对杯底的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
(3)小球的质量
小球的密度
因为ρ球>ρ水,所以,小球沉底,小球在水中静止时受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣6m3=0.2N
杯子重力忽略不计,小球没有放入水中时杯子对桌面的压力
F=G水=3N
小球排开水的重力
G排=F浮=0.2N
则小球放入水中时杯子对桌面的压力
F′=G水+G球-G排=3N+1.8N-0.2N=4.6N
当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加值
ΔF=F′-F=4.6N-3N=1.6N
答:(1)小球对水平桌面的压力为1.8N;
(2)杯中水对杯底的压强为1×103Pa;
(3)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了1.6N。
14.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)图中物块浸没在水中时下表面的深度
图中物块浸没在水中时下表面受到水的压强
(2)由图可知,物体的重力
物体浸没在液体中时弹簧测力计的示数1N,则物块浸没在液体中受到的浮力
(3)物体浸没前量筒中水的体积
物体浸没后量筒中水和物体的总体积
则物体的体积
由得,物体的质量
物体的密度
答:(1)图中物块浸没在水中时下表面受到水的压强;
(2)物块浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
15.(1)15N、;(2)11.5N、
【详解】解:(1)水对容器底的压强
水对容器底的压力
(2)容器的重力
水的重力
容器对水平桌面的压力
容器对水平桌面的压强
答:(1)水对容器底部的压力和压强分别为15N、;
(2)容器对桌面的压力和压强分别为11.5N、。
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