内容正文:
【期末专题复习】易错精选题:压强和浮力计算题-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
一、计算题
1.小明从水库中提取了体积是1×10-3m3 的水的样本,求:
(1)这些水的质量是多少?
(2)当水库中水的深度是20m时,水库底部受到的水的压强是多少?(g = 10N/kg)
2.小华同学用图所示的水桶提了质量为15kg的水,已知桶自身质量为1kg,桶中水深为0.3m,提水时,手的受力面积为1×10-3m2。求:
(1)水对桶底的压强;
(2)人提水时的拉力;
(3)人手受到的压强。
3.体积为 8.0×10-3m3的正方体木块,投入如图所示装有水的容器中,静止后露出水面的高度为 0.08m,容器的底面积为 0.1m2(取 g=10N/kg)求:
(1)木块所受到的浮力;
(2)投入木块后容器底部增加的压强;
(3)若将此木块投入某种液体中,木块露出的高度为10cm,求这种液体的密度.
4.如图所示水平桌面上放着一个厚度忽略不计,底面积为80 cm2的柱形容器,体积为V=200cm3的木块在绳子向下的拉力F=0.8N的作用下,完全浸没在水中(绳子重力不计).求:
(1)木块此时受到浮力;
(2)木块的密度;
(3)剪断绳子后水对容器底部的压强减小了多少?
5.2014年4月14日美国“蓝金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务,某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型,质量为75kg,水平地面上有一个质量为25kg足够高的长方体平底测量容器,长2.5m,宽0.8m,内装有深度为1m的水,再将该模型缓慢放入水中静止时,有的体积露出水面,如图所示。求:
(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少?
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?
(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮,容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少?
6.双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示,质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路而上匀速行驶,5min通过的路程为900m,已知平衡车的质量为10kg,轮胎与地面的总接触面积为25cm2,g取10N/kg。求:
(1)小红的重力;
(2)平衡车对面的压力;
(3)小红驾驶平衡车时,车对地面的压强。
7.如图所示,一个边长为10cm的正方体全部浸入液体且静止在某液体中,上表面受到液体的压力为5N,下表面受到液体的压力为13N,前后及两侧受到液体的压力相等。求:(g取10N/kg)
(1)正方体受到的浮力;
(2)正方体上表面受到液体的压强;
(3)让物体浸入液体的深度加大,使得其上表面受到的压力变为15N,此时正方体下表面受到液体的压强。
8.如图所示,将重为3N、底面积为200cm2装有水的薄壁(不计厚度)柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上,此时压力传感器的示数为40N。用轻质细线悬挂一重20N、高15cm、底面积为50cm2不吸水的圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm,现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,当圆柱体下降7cm时,水面达到溢水口。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯中水的质量;
(2)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的拉力;
(3)圆柱体从初始位置到刚好浸没,水对溢水杯底部压强的变化量。
9.2024年3月24日,我校举行了第二届环大屯海意志历练生态考察徒步活动。22km的徒步拉练,用时约6h,不仅增强了学生的体质,而且强化了集体意识。队伍中的小明的质量为50kg,双脚与地面的总接触面积为0.04 m2,求:
(1)队伍全程的平均速度为多少km/h;(结果保留一位小数)
(2)小明所受的重力大小;
(3)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强。
10.海洋是个极具开发潜力的资源宝库,要研究和开发利用海洋就需要潜到海洋的深处。屏住呼吸的潜水者能在浅海中采集海参和珍珠贝;背着氧气瓶的潜水员能在较深的海中观察鱼类的生活;要想在更深的海水中工作,就要穿抗压潜水服,以防胸腔被海水压坏。已知:背着氧气瓶的潜水员在海水中20m深处受到海水的压强是(g取10N/kg)
(1)请计算:背着氧气瓶的潜水员所在海水的密度?
(2)如果穿抗压潜水服在此海水中潜至500m深处,求所受海水的压强?
(3)根据你的计算结果解释为什么想在深海水中工作就要穿抗压潜水服?
11.如图所示为我国首辆“玉兔号”月球车。登月前,在地球水平地面上进行了测试,月球车匀速直线行驶180m用时。若车的质量为140kg。网状轮子与地面接触的总面积为。(取)求:
(1)月球车的速度;
(2)月球车对水平地面的压强。
12.如图甲所示,一个不计外壁厚度且足够高的柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2、高为15cm、质量为0.9kg的均匀实心长方体木块A,A的底部与容器底用一根细绳连在一起。现慢慢向容器中加水,当加入1.8kg的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示,此时容器中水的深度为9cm,g取10N/kg。求:
(1)当木块A对容器底部的压力刚好为0时,A受到的浮力;
(2)木块A的密度;
(3)若继续缓慢向容器中加水,当容器中的水的总质量为4.5kg时,停止加水,如图丙所示。此时将与A相连的细绳剪断,已知细绳剪断前后木块静止时,水对容器底部压强的变化量为150Pa。求细绳的长度。(整个过程中无水溢出,细绳不可伸长)
13.如图所示,盛水的薄壁容器静置在水平桌面上。容器重为0.9N,底面积为,容器中水重为6N,水面距容器底的距离为0.08m。现将物体A放入水中,静止时容器中的水未溢出。已知物体A的质量为0.09kg,体积为,()。求:
(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强、压力;
(2)物体A在水中静止时,容器对桌面的压强;
(3)物体A在水中静止时,受到浮力的大小。
14.如图,辽宁舰是我国第一艘航空母舰,舰长304m,舰宽70.5m,航母吃水深度10.5m,满载时排水量为67500t,可搭载各类战机,海水的密度为1.03×103kg/m3,取g=10N/kg。求:
(1)辽宁舰满载时受海水的浮力大小。
(2)当质量为30.9t的战机歼-15飞离后,辽宁舰排开海水体积的减少量。
15.如图所示,港珠澳大桥是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥。一辆质量为1.6t的小车在水平桥面上做匀速直线运动时,受到的阻力是车重的0.05倍,小车与桥面接触的总面积为0.04平方米,求:
(1)小车受到的重力;
(2)小车受到的牵引力;
(3)小车对水平桥面的压强。
16.小琪同学买了一只平底玻璃杯,经测算,玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为2×10-3m2,放在水平桌面上。在玻璃杯内装有0.3kg的水,水深15cm,离杯底4cm处有一点A,如图所示。通过计算回答:
(1)A点受到水的压强是多少Pa?
(2)水对杯底的压力是多少N?
(3)玻璃杯对桌面的压强是多少Pa?
17.一只重2N,底面积为0.02m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央,容器内所盛的水重12N,容器高为15cm,容器中水深为12cm。求:(水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)容器底受到水的压强;
(2)容器底受到水的压力;
(3)容器对桌面的压强。
18.2024年3月3日,比亚迪首艘汽车运输滚装船“开拓者1号”结束了欧洲近两个月的首航,如图所示。它的成功运营,标志着中国新能源汽车在全球市场将开启全新时代。“开拓者1号”满载时,吃水深度(船下表面浸入水中的深度)8.6米。()
(1)一辆质量为2.4t的新能源车停在水平甲板上,车轮与甲板的总接触面积为0.1m2,则新能源车对甲板的压强为多大?
(2)①满载时,滚装船底部受到水的压强为多大?
②满载时,滚装船底部某块面积为S的钢板受到水的压力为4.3×104N,到达德国某港口卸下部分汽车后,该钢板受到水的压力为:3.7×104N。则卸下部分汽车后,船体上浮了多少米?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
1.(1)1kg;(2)2×105Pa
【详解】解:(1)水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
(2)水库底部受到的水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa
答:(1)这些水的质量是1kg。
(2)水库底部受到的水的压强是2×105Pa。
2.(1)3000Pa;(2)160N;(3)1.6×105Pa
【详解】解:(1)已知水深h=0.3m,所以水对桶底的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)水和桶的总重为
G总=m总g=(m水+m桶)g=(15kg+1kg)×10N/kg=160N
水和桶处于静止状态受平衡力,所以手提水的拉力F等于桶和水的总重G总,即
F=G总=160N
(3)手提水的拉力与人手受到的压力是一对相互作用力,所以人手受到的压力F=160N,人手受到的压强
答:(1)水对桶底的压强为3000Pa;
(2)人提水时的拉力是160N;
(3)人手受到的压强为1.6×105Pa。
3.(1)48N;(2)480Pa;(3)1.2×103kg/m3.
【详解】解:(1)木块的边长
木块排开水的体积
木块受到的浮力
(2)投入木块后水面上升高度 ,
增加的压强:
若将此木块投入某种液体中,木块露出的高度为,则木块排开液体的体积
因为木块漂浮,所以
即
答:(1)木块所受到的浮力为48N (2)投入木块后容器底部增加的压强为480Pa (3)这种液体的密度为 .
4.(1)2N
(2)0.6g/cm3
(3)100Pa
【详解】(1)由得木块受到的浮力
(2)A受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力,所以有,所以物体重力为
则物体质量为
所以木块密度为
(3)剪断绳子后木块漂浮,浮力等于重力,所以
则
所以排开水的体积减小量为
容器中水的高度减小量为
所以剪断绳子后水对容器底部的压强减小了
5.(1)0.075m3 (2)10500Pa (3)375Pa
【详解】(1)模型漂浮时,所受的浮力等于自身的重力为
F浮=G=75kg×10N/kg=750N
根据F浮=ρ液gV排得,该模型漂浮时,浸入水中的体积
(2)容器中水的重力
容器的重力
G容器=m容器g=25kg×10N/kg=250N
当模型漂浮时,容器对地面的压强是
(3)模型利用容器中的水自动进行充水悬浮时,液面上升的高度等于模型漂浮时(即模型没有利用容器中水自动进行充水漂浮时)液面上升的高度,所以模型浸入前后水量不变,所以容器底部增加的压力即为模型自身重力,那么增加的压强为
答:(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是0.075m3;
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是10500Pa;
(3)容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大375Pa。
6.(1)400N
(2)500N
(3)2×105Pa
【详解】(1)小红的重力为
(2)平衡车对水平地面的压力等于人和平衡车的总重力
(3)小红驾驶平衡车时,车对地面的压强
7.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由浮力产生的原因可得,正方体受到的浮力
(2)正方体上表面积
正方体上表面受到液体的压强
(3)让物体浸入液体的深度加大,排开液体的体积不变,根据可知浮力不变,仍为8N,若其上表面受到的压力变为15N,则正方体下表面受到液体的压力:
此时正方体下表面受到液体的压强:
8.(1)3.7kg;
(2)12.5N;
(3)100Pa
【详解】(1)圆柱体未浸入水中时,压力传感器的示数为40N,由于传感器受到的压力等于水的重力加上溢水杯的重力,由题意知,溢水杯的重力为3N,则水的重力为
由 可知,溢水杯中水的质量为
(2)圆柱体刚好浸没时,排开水的体积等于圆柱体自身的体积,即
根据 可得,圆柱体刚好浸没时,受到的浮力为
则细线对圆柱体的拉力为
(3)初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm。现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,当圆柱体下降7cm时,水面达到溢水口,则圆柱体从接触水面到水面上升到溢水口过程中下降的高度为
设此过程中水面上升的高度为∆h,则水面上升到溢水口时圆柱体浸入水中的深度为
根据V排的两种计算方法可得
代入数据可得
解得 ,此时圆柱体浸入水中的深度为
当圆柱体继续下降直至刚好浸没过程中,虽然有水溢出,但溢水杯内水的深度不变,所以圆柱体从初始位置到刚好浸没,溢水杯内水面上升的高度为
则整个过程中水对溢水杯底部压强的变化量为
9.(1)3.7km/h
(2)600N
(3)
【详解】(1)队伍全程的平均速度为
(2)队伍中的小明的质量为50kg,小明所受的重力大小为
(3)小明双脚站立在水平地面时对地面的压强
10.(1)
(2)
(3)根据数据>可知,液体压强随深度的增加而增大,所以想在深海水中工作就要穿抗压潜水服
【详解】(1)由 可知,背着氧气瓶的潜水员所在海水的密度为
(2)穿抗压潜水服在此海水中潜至500m深处,所受海水的压强为
(3)根据计算数据,500m深处海水的压强为
>
可知液体压强随深度的增加而增大,所以想在深海水中工作就要穿抗压潜水服。
11.(1)
(2)
【详解】(1)月球车的速度
(2)月球车受到的重力
月球车对地面的压力
月球车对水平地面的压强
12.(1)9N
(2)
(3)6cm
【详解】(1)木块对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示,此时木块刚好处于漂浮状态,由漂浮条件可得木块受到的浮力
(2)木块A的体积
则木块的密度
(3)木块A对容器底部的压力刚好为0时,由可得所加水的体积为
由乙图可知:此时水的体积,其中,则容器的底面积为
再次加水后容器中水的总体积为
由题可知,细绳剪断前后木块静止时,水对容器底部压强的变化量为150Pa,由可得细绳剪断后水面下降的高度
剪断绳子后,木块排开水的体积变化量为
剪断绳子后,木块漂浮在水面上,受到的浮力等于自身重力,此时木块排开水的体积为
故剪断绳子前,木块排开水的体积为
此时木块浸入水中的深度为
剪断绳子前(丙图),容器中水的体积与木块排开水的体积之和为
此时容器中水的深度
则细绳的长度
13.(1)800Pa;6.4N
(2)975Pa
(3)0.9N
【详解】(1)物体A未放入水中时,水对容器底的压强
水对容器底的压力
F=pS=800Pa×8×10-3m2=6.4N
(2)物体A在水中静止时,容器对桌面压力
F′=G总=GA+G容+G水=mAg+G容+G水=0.09kg×10N/kg+0.9N+6N=7.8N
容器对桌面压强
(3)物体A的密度
因
ρA<ρ水
根据密度大小与浮沉的关系可知:物体A在水中静止时,处于漂浮状态;根据物体的浮沉条件可知:物体A漂浮时受到的浮力
F浮=GA=mAg=0.09kg×10N/kg=0.9N
14.(1)6.75×108N
(2)30m3
【详解】(1)辽宁舰满载时受海水的浮力为
F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N
(2)辽宁舰始终处于漂浮状态,所以当一质量为30.9t的战机歼-15从航母甲板上起飞后,此时减小的浮力即为该飞机的重力,故减小的浮力是
ΔF浮=G飞机=mg=30.9×103kg×10N/kg=3.09×105N
由F浮=ρ液V排g可知减小的体积是
15.(1)1.6×104N
(2)800N
(3)4×105Pa
【详解】(1)小车受到的重力
(2)小车在水平桥面上做匀速直线运动时,处于平衡状态,根据题意和二力平衡条件可得小车受到的牵引力
(3)小车对水平桥面的压力
则小车对水平桥面的压强
16.(1)1.1×103Pa
(2)3N
(3)3×103Pa
【详解】(1)由题意知,A点所处的深度
hA=15cm-4cm=11cm=0.11m
则A点受到水的压强
pA=ρghA=1×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa
(2)由题意知,水的深度为
h=15cm=0.15m
水对杯底的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa
水对杯底的压力
F=pS=1.5×103Pa×2×10-3m2=3N
(3)由题意知,水和杯子的总重力为
G总=m总g=(0.3kg+0.3kg)×10N/kg=6N
玻璃杯对桌面的压力
F=G总=6N
玻璃杯对桌面的压强
17.(1)
(2)24N
(3)
【详解】(1)容器底受到水的压强
(2)容器底受到水的压力
(3)容器对桌面的压强
18.(1);
(2)①,②1.2m
【详解】(1)新能源车对甲板的压力
新能源车对甲板的压强
(2)①满载时,滚装船底部受到水的压强
②滚装船底部某钢板面积
卸下部分汽车后,该钢板受到水的压强
此时吃水深度
船体上浮了
Δh=h满-h'=8.6m-7.4m=1.2m
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$