专题07 计算题(期中真题汇编,辽宁专用)八年级物理下学期
2026-03-18
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内容正文:
专题07计算题
答案版
考点01运动和力计算题
1.(1)全程至少需要的时间为
(2)已知车和人的总质量m=1.8t=1800kg人和车的总重力
G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N
(3)汽车沿平直公路匀速直线行驶时受到的阻力f为车重力的0.1倍,则阻力
f=0.1G=0.1×1.8×104N=1.8×103N由于汽车做匀速直线运动,忽略空气阻力,根据二力平衡条件,汽车的牵引力F等于阻力f,即
F=f=1.8×103N
2.(1)汽车的质量
(2)汽车受到的摩擦力f=0.3G=0.3×1.2×104N=3600N
当汽车在平直路面上匀速直线运动时,汽车受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力:所以汽车的牵引力F牵=f=3600N
(3)当合力方向与运动方向相同时,合力F合=F'牵-f
所以此时的牵引力F'牵=F合+f=300N+3600N=3900N
当合力方向与运动方向相反时,合力F合=f-F″牵
所以此时的牵引力F″牵=f-F合=3600N-300N=3300N
考点02压强计算题
1.(1)已知小汽车的质量m=1t=1000kg
小汽车受到的重力G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N
(2)因为小汽车在水平面匀速行驶,所以它处于平衡状态,其在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,小汽车受到的牵引力F=f=0.06G=0.06×1×104N=600N
(3)小汽车空载静止在水平地面上时,对地面的压力等于其自身的重力,小汽车对地面的压力为F压=G=1×104N
小汽车对地面的压强
2.(1)快递车空载静止在水平路面上时,对水平路面的压力
受力面积为
对水平路面的压强
(2)快递车匀速行驶,根据二力平衡有
(3)快递车和货物的总重力为
快递车和货物的总质量为
所装货物的质量为
3.(1)由图乙可知,脚印占用的小方格的数量为15,因此该东北虎一只脚印的面积约为
(2)容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力为
平底容器对地面的压强为
当容器下陷的深度与脚印的深度相同,则东北虎对地面的压强与容器对地面的压强相等,则东北虎对地面的压力即重力为
该东北虎的质量
4.(1)月壤砖样品的密度
(2)在地球上所受重力
物体在月球上所受重力的大小是在地球上的六分之一,在月球上所受重力
(3)月壤砖样品面积上所能承受的最大压力
5.(1)A点的深度是,水对A点的压强
(2)水对容器底的压强
此时水对容器底的压力
(3)容器对桌面的压力
此时对桌面的压强
6. (1)塑料片受到水的压强为
(2)当管内外对塑料片的压强相等时,塑料片恰好下落,则管内酒精的深度为
管内外液面差为
(3)由于让塑料片恰好掉落时水和酒精对塑料片产生的向下的压强相等。已知塑料片的受力面积,根据公式可知,塑料片受到水和酒精的压力相同,对于此圆柱形玻璃管,水和酒精对塑料片的压力等于注入液体的重力,因此注入水和酒精的重力相等,根据可知,当塑料片恰好下落时注入水的质量与注入酒精的质量相等。
7.(1)水深度为h=7cm=0.07m
水对杯底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa
(2)水杯的底面积S=30cm2=0.003m2
水对杯底的压力为F=pS=700Pa×0.003m2=2.1N
(3)装水后,水和杯子的总质量为m总=m水+m杯=240g+360g=600g=0.6kg
装水后水杯对水平桌面的压力为F′=G总=m总g=0.6kg×10N/kg=6N
装水的水杯对水平桌面的压强为
(4)如果240g水放在上下一样粗的柱状容器中,水的深度h′应满足,代入数据得
解得h′=8cm,根据题意可知,水的深度实际为7cm,所以容器应是下细上粗的,由图可知,只有AD有符合这个特点的部分,故选AD。
8. 由可得,车门处水产生的压强为
由可得,车门受到水的压力为
而正常成年人的推力为
因为,所以车门很难打开。
9.(1)水对鱼缸底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(2)水对鱼缸底部的压力F水=p水S=3×103Pa×2×10-2m2=60N
(3)鱼缸和水的总质量m总=m缸+m水=2kg+10kg=12kg
鱼缸对桌面的压力F总=G总=m总g=12kg×10N/kg=120N
鱼缸对桌面的压强
10.(1)该处受到的水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(2)根据可得,鞋模体积为
鞋模面积。
(3)因为人有两只脚,所以罪犯站立时的面积S=2S1=5×10-2m2
根据可得罪犯的体重为G=F=pS=1.5×104Pa×5×10-2m2=750N嫌疑人的质量为m'=G/g=750N/(10N/kg)=75kg
考点03浮力计算题
1. (1)铁牛质量为39t,其密度为,铁牛体积
铁牛浸没在水中受到的浮力
(2)铁牛重力
拉力最小为
(3)开始时,船和泥沙整体漂浮在水面上,根据漂浮条件,船受到的浮力等于船和泥沙的总重力。当把船上的泥沙扔到河里后,船和泥沙的总重力减小。由于船排开水的体积在短时间内不变,根据阿基米德原理,船受到的浮力不变。此时船受到的浮力大于船和剩余物体的总重力,船就会上升。船上升时通过绳索对铁牛施加向上的拉力,从而能把铁牛从淤泥里拔出来。
2.解:(1)当秤盘上不放物体时,小筒漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,此时小筒受到的浮力为
F浮=G0=20N
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积为
由V=Sh可知,小筒浸入水中的深度为
即A点距小筒底部的距离为0.1m;
(3)当小筒刚好浸没在水中时,小筒受到的最大浮力为
根据物体的浮沉条件可知,小筒和称量的物体最大总重力
G总=F浮′=80N
则能称量物体的最大重力为
G物=G总-G0=80N-20N=60N
答:(1)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为20N;
(2)该“水秤”的零刻度线即A点距小筒底部的距离为0.1m;
(3)该“水秤”称量物体的最大重力为60N。
3. (1)根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力。标准排水量 m排=6×107kg,则浮力
(2)满载时总排水量 m排总=6×107kg+1.8×107 kg=7.8×107kg
排开水的体积
(3)航母满载时始终漂浮,浮力等于重力,因此浮力不变。根据阿基米德原理,浮力 F浮 不变时,液体密度 ρ液 越小,排开液体的体积 V排 越大。由于印度洋海水密度小于太平洋海水密度,因此航母在印度洋时 V排 更大,舰身会下沉一些。
4.(1)浮空艇内气体的质量为m气=ρV=0.3kg/m3×9200m3=2760kg
浮空艇内气体的重力为G气=m气g=2760kg×10N/kg=27600N=2.76×104N
(2)浮空艇浸没在空气中,根据浮力公式F浮=ρ气gV排,浮空艇所受到的浮力为F浮=ρ气gV排=1.5kg/m3×10N/kg×9200m3=1.38×105N
(3)浮空艇的表皮及外壁仪器舱的重力为G浮空艇=m浮空艇g=3×103kg×10N/kg=3×104N
浮空艇受到向下的总重力为G总=G浮空艇+G气=3×104N+2.76×104N=5.76×104N
对浮空艇进行受力分析可知:浮空艇受到竖直向上的浮力和竖直向下的总重力以及缆绳竖直向下的拉力,即F拉=F浮-G总=1.38×105N-5.76×104N=8.04×104N
由题知,锚泊车的重力是缆绳拉力的3倍,即G车=3F拉=3×8.04×104N=2.412×105N
则锚泊车的质量为
5.(1)A刚要开始上浮时,柱体A刚好漂浮,由物体的漂浮条件可知,此时A受到的浮力F浮1=GA=6N,圆柱体排开水的体积
A浸入水中的深度即容器中水的深度为
(2)注水结束时,A受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力作用,处于平衡状态,根据力的平衡条件可得,此时A受到的浮力F浮2=GA+F=6N+1.5N=7.5N
6.【详解】(1)用梳子将其按压浸没在水中,排开水的体积就等于牙膏的体积,即;根据阿基米德原理知,浮力为
(2)牙膏的重力
因为完全浸没时,因而牙膏松手后会上浮而最终漂浮,漂浮时浮力等于重力,即
7.(1)正方体物块浸没时排开水的体积则物块受到的浮力
(2)由浮力产生的原因可得,物块下表面所受水的压力
(3)由可得,绳子对物块的拉力
考点04压强和浮力综合计算题
1.(1)已知满载时排开水的质量,可得排开水的重力
(2)已知海水的密度,深度,水下5m处舰体受到的压强
(3)根据阿基米德原理,西宁舰满载时受到的浮力
2.(1)桶底受到水的压强
桶底受到水的压力
(2)物体排开液体的质量
由阿基米德原理可知物体受到的浮力
3.(1)木块受到的重力
木块漂浮时,受到的浮力等于木块的重力,即
(2)容器对水平桌面的压力等于容器中水和木块的总重力,即
容器对水平桌面的压强
(3)静止时水深是0.3m,压强为
压力
4.(1)核潜艇漂浮在水面上,浮力等于重力
排开水的体积为
(2)潜艇浸没在水中时,此时受到的浮力为
因为
所以应至少要向水舱加水的重力为
加水的质量为
(3)水面下30米处的液体压强为
5.(1)水深为h=10cm=0.1m
水对容器底的压强
水对容器底的压力
(2)容器的重力为5N,容器中装入0.3kg的水,则容器和水的总重力
容器对桌面的压强
(3)木块静止时浸入水中的体积为75cm3,由阿基米德原理可得,木块受到的浮力
6.(1)容器底部所受水的压强
容器底部所受水的压力
(2)由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,浮力为
(3)小球的质量m=0.8kg,则重力
小球受竖直向下的重力、细杆对小球的压力、竖直向上的浮力,根据平衡条件知,压力F=F浮-G球=10N-8N=2N
7.(1)木块漂浮,则木块受到的浮力
(2)根据浮力的产生原因,液体对木块底部的压力
木块的棱长为
则液体对木块底部的压强
(3)若用力将木块压没水中,木块受到的浮力为
根据力的平衡条件,需对木块施加竖直向下的力大小为
8.(1)由图象知,圆柱体的重力
当圆柱体完全浸没时弹簧测力计示数为
所以物体浸没时受到的浮力
(2)当物体完全浸没时,物体排开液体的体积
由阿基米德原理推导式得,液体密度
(3)刚好浸没时,圆柱体浸入液体深度等于圆柱体的高度,由图可知,圆柱体的高度为
圆柱体底部受到的液体压强
9.(1)根据题意可知,坦克对水平地面的压力由坦克的重力产生,所以压力为
坦克对地面的压强为
(2)根据题意可知,坦克顶部所处的深度为,坦克顶部受到水的压强为
舱门受到水的压力为
(3)根据题意可知,坦克在该河段水中潜渡时,坦克对河床的压力为
此时坦克对河床的压强为
答:(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强为;
(2)坦克在深为3m的河水潜渡时,在坦克顶部面积为的舱门上受的河水的压力为;
(3)坦克在该河段水中潜渡时,坦克对河床的压强是。
10. (1)水对容器底的压强为p水=ρ水gh =1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)容器中水的体积为V水=20cm×200cm2-1000cm3=3000cm3
容器中水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×3000cm3=3000g=3kg
容器中水的重力G水=m水g=3kg×10N/kg=30N
容器对水平桌面的压力F压=G水+G容+G球=30N+5N+6N=41N
容器与水平桌面的接触面积S=200cm2=2×10-2m2
容器对桌面的压强为
(3)由(2)可知,球的体积等于排开水的体积,则球的体积为V球=1000cm3=1×10-3m3
球在水平挡板下时所受浮力为F球=ρ水gV球=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3kg/m3=10N
因为10N>6N,即F球>G球
则撤去挡板,小球将上浮,静止后漂浮在液体表面。
试卷第1页,共3页
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专题07计算题
4大高频考点概览
· 考点01 运动和力计算题
· 考点02 压强计算题
· 考点03浮力计算题
· 考点04压强和浮力综合应用题
考点01运动和力计算题
1.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)2024年沈阳市不断完善城市快速路网体系,快速通道全程56km,限速80km/h,一网约车司机驾驶汽车正通过这一路段,车和人的总质量为1.8t。忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)全程至少需要多少分钟;
(2)求人和车的总重力为多少N;
(3)若该汽车沿平直公路匀速直线行驶时受到的阻力为车重力的0.1倍,求此时汽车的牵引力F为多少N。
2.(24-25八年级下·锦州·月考)新能源汽车技术越来越成熟,某新能源汽车在水平路面上行驶时总重力为1.2×104N,该车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.3倍,且保持不变。求:
(1)汽车的质量是多少吨;
(2)此时汽车平直路面匀速行驶过程中所受的牵引力;
(3)当汽车在水平方向所受的合力为300N时,汽车的牵引力。
考点02压强计算题
1.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)某新能源小汽车质量为1t,空载静止在水平地面上时,轮胎与地面的接触总面积为0.08m2,已知该小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍。求(g取10N/kg)
(1)小汽车受到的重力多大?
(2)小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的牵引力多大?
(3)小汽车空载静止在水平地面上,汽车对地面的压强多大?
2.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示是某大学新购置的一批校内无人快递车,其空载时质量为,已知每个轮胎与路面的接触而积均为,快递车受到路面的阻力大小始终为整辆车总重力的0.08倍,求:(取)
(1)快递车空载静止在水平路面上时,对水平路面的压强;
(2)快递车空载时,在水平路面上匀速行驶时所需的牵引力大小;
(3)快递车在一次配送中,装上货物后,对水平路面的压强为,求所装货物的质量。
3.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积________;
(2)该东北虎的质量________。
4.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)我国计划在2030年前实现载人登月,科学家目前正在加紧研制、测试将来用来建设月球科研基地的“月壤砖”。“月壤砖”被设计为榫卯(sǔn mǎo)结构,在地球上测试时,其密度与普通砖块相当,抗压强度却是普通砖块的三倍以上,最大能承受的压强。假设图中的“月壤砖”样品的质量约为0.42kg、体积约为(取,已知物体在月球上所受重力的大小是在地球上的六分之一)。请根据以上信息计算:
(1)图中月壤砖样品的密度约为多少?
(2)该月壤砖样品在月球上所受重力的大小约为多少?
(3)该月壤砖样品面积上所能承受的最大压力为多少?
5.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)图(a)为物理学史中著名的“帕斯卡裂桶实验”。学校的实践小组将帕斯卡裂桶简化为形状如图(b)的一个薄壁容器进行模拟实验。已知:容器下部圆柱体的横截面积是200cm2,上部细管的横截面积是10cm2,总水深h是3m,A点到容器底的高度h1是20cm,(,g取10N/kg)求:
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)若容器和水的总质量为9.5kg,容器对地面的压强和压力。
6.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片(重力忽略不计)的两端开口的玻璃管竖直插入水中,塑料片距离水面h=0.1m,(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=9.8N/kg)则:
(1)塑料片受到水的压强为多少Pa?
(2)慢慢向玻璃管内注入酒精,当塑料片恰好下落时,管内外液面差为多少cm?
(3)请论证如果注入的是水,则当塑料片恰好下落时注入水的质量与注入酒精的质量的大小关系。
7.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)一个底面积为 的平底水杯,水杯的质量为360g,放在水平桌面上。水杯内装有240g水,水深为7cm。水的密度,g取10N/ kg。试求∶
(1)水对杯底的压强为多少?
(2)水对杯底的压力为多少?
(3)装水的水杯对水平桌面的压强是多少?
(4)根据计算的结果,可以分析出水杯的大致形状如图中的______(至少一个选项正确)
8.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)在消防安全教育中,消防员在讲解如图所示的警示图片时强调:落水汽车车门所处深度平均按1m算,车门很难被打开。正确的方法是立即解开安全带,用安全锤等尖锐物品破窗进行自救。有的同学很疑惑:落水汽车车门离水面仅有1m深,为什么很难打开呢?请你通过计算解释车门很难打开的原因。(提示:一般正常成年人的推力约为人体自重的1.5倍。人体质量按75kg算,车门的面积按0.8m2算,水的密度取)
9.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图,一个质量是2kg的鱼缸放在水平桌面中央,鱼缸的底面积是2×10-2m2,内盛有0.3m深的水,水的质量是10kg。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,鱼缸厚度和鱼的重忽略不计)求:
(1)水对鱼缸底部的压强
(2)水对鱼缸底部的压力
(3)鱼缸对桌面的压强。
10.(24-25八年级下·辽宁铁岭·期中)在海滩案发现场留下了嫌疑人清晰的脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图所示的柱形鞋模,浇注后将鞋模放入水中冷却。经测定蜡鞋模的平均厚度为0.03m,质量为0.675kg。推断出,嫌疑人双脚站立时,对海滩的压强为1.5×104Pa,(ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)冷却时,鞋模底所处深度为0.3m,则该处受到水的压强。
(2)一只鞋膜的底面积。
(3)嫌疑人的质量。
考点03浮力计算题
1.(24-25八年级下·辽宁·期中)公元1066年,山西永济县的黄河段发大水把河边拴浮桥的八只镇水神牛冲走了。和尚怀丙叫人把两艘大木船并排拴在一起,船上装满泥沙,并在两木船之间用结实的木料搭了个架子。然后怀丙让人带着绳索潜到水底,用绳索把铁牛绑牢,再把绳索的另一端捆在两船之间的架子上。最后怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢地上升,终于把铁牛从淤泥里拔了出来。假设铁牛质量为39t,其密度为,g取10N/kg,。
(1)求铁牛没出水时受到的浮力;
(2)大船要拉起铁牛,拉力最小;
(3)请用学过的知识解释,为什么怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢的上升,就能把铁牛从淤泥里拔出来?
2.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)小刚同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知透明大筒足够深,小筒的高度H=0.4m,底面积S =0.02m2,小筒和秤盘总重力为20N,小筒壁的厚度可忽略不计,假设在整个称量过程中小筒下表面始终与水面平行。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力;
(2)该“水秤”的零刻度线应该在何处,即A点距小筒底部的距离;
(3)该“水秤”称量物体的最大重力为多少N?
3.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)中国第二艘航空母舰001A在大连船厂举行下水仪式,据外界猜测,001A的标准排水量可达6万吨,“标准排水量”是指人员装备齐备,但不包含燃油、滑油、备用锅炉的排水量。(g取10N/kg,海水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)该航空母舰标准排水量6万吨,则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是多少?
(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到满载,满载后该航母排开水的体积为多少?
(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时,请结合相关公式推断舰身会上浮一些还是下沉一些。
4.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)据新闻报道,“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为9200m3,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为0.3kg/m3,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为3×103kg,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上,如图所示,该浮空艇周围空气的密度为1.5kg/m3。(g取10N/kg,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计)求:
(1)浮空艇内气体的重力;
(2)浮空艇所受到的浮力;
(3)为了有效控制浮空艇,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的3倍,则锚泊车的质量是多少吨?
5.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图是简化的自动供水装置。圆柱体A重6N、底面积50cm²、高20cm,其能沿固定杆在竖直方向上移动。当注水至一定深度时,圆柱体A开始上浮,直至压力传感器B受到1.5N压力时,进水口自动关闭,注水结束。水的密度为1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。不计圆柱体A与杆之间的摩擦。求:
(1)圆柱体A刚要开始上浮时,容器中水的深度
(2)注水结束时,圆柱体A受到的浮力。
6.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,小华将一支质量为6g、体积为7.8×10-6m3的一次性酒店客房牙膏,用梳子将其按压浸没在水中时,(ρ水=1.0×103kg/m3,g=9.8N/kg)。求:
(1)牙膏受到的浮力为多少N?
(2)松开后,待牙膏处于自由静止状态后,牙膏受到的浮力为多少N。
7.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)如图所示,正方体物块的体积为1000cm3,重力为20N,用绳子拉着它浸没在水中。(g取10N/kg)
(1)求物块受到的浮力大小。
(2)若物块上表面所受水的压力为12N,则物块下表面所受水的压力是多少?
(3)绳子对物块的拉力是多少?
考点04压强和浮力综合计算题
1.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)如图所示,西宁舰是中国自主研发的052D型导弹驱逐舰,它满载时的排水量为(排水量是西宁舰装满货物时排开水的质量,海水的密度)。请回答以下问题:
(1)西宁舰满载时排开水的重力;
(2)水下处舰体受到的压强;
(3)西宁舰满载时受到的浮力。
2.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,只取决于桶壁上最短的那块木板。如图所示,已知桶内壁上最长的木板长,最短的木板长,桶底内部底面积为,放在面积为的水平桌面上,装满水后总质量为(,忽略圆桶外壁和桶底的厚度)。求:
(1)当桶装满水时,桶底受到水的压力;
(2)将一物体浸没在装满水的桶中(不接触桶底),溢出水的体积为,物体排开液体的质量和浮力。
3.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为0.01m2,容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,静止时水深是0.3m。g取10N/kg, 求:
(1)木块受到的浮力是多少?
(2)容器对水平桌面的压强是多少?
(3)水对容器底的压力是多少?
4.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)战略导弹核潜艇是“国之利器”,对我国的国防安全有着重要的意义。核潜艇的自身重是8×107N,核潜艇的总体积为9×103m3。(g取)求:
(1)核潜艇漂浮在水面上时排开水的体积;
(2)核潜艇要想潜入水下航行,应至少要向水舱加质量为多少的水?
(3)水面下30米处的液体压强。
5.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图甲所示,水平桌面上放着一个重为5N,底面积为20cm2的容器,向容器中装入0.3kg的水后,水深为10cm,g取10N/ kg,求:
(1)水对容器底的压力;
(2)容器对桌面的压强;
(3)如图乙所示,将一个边长为5cm的正方体木块放入水中,当木块静止时浸入水中的体积为75cm3,求木块受到的浮力。
6.(24-25八年级下·盘锦·期中)如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知小球的质量是0.8kg,小球的体积是10-3m3,图中圆柱形容器中水的深度为30cm,容器的底面积为2×10-2m2,(水的密度为1.0×10³kg/m3)求:
(1)此时容器底部所受水的压力;
(2)小球在水中受到的浮力;
(3)细杆对小球的压力F。
7.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器,重为4N,底面积为0.01m2,容器内盛有质量为4kg的水。一实心立方体木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为1×10-3m3。g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)液体对木块底部的压强;
(3)若用力将木块压没水中,则需对木块施加一个竖直向下多大的力?
8.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)水平桌面上放置一圆筒形容器,筒内装有16cm深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为、高为8cm的圆柱体,从接触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的关系如图所示,筒内液体没有溢出。(g取10N/kg)求:
(1)物体浸没时受到的浮力大小;
(2)桶内液体密度;
(3)刚好浸没时,圆柱体底部受到的液体压强。
9.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,它采用100马力V型水冷涡轮增压柴油机,安装了先进的火控系统和多种光电设备,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克具有潜渡功能,坦克重42t,每条履带与地面的接触面积为,请利用给出的数据(g取10N/kg,河水密度ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强?
(2)坦克在河水中潜渡时,其顶部离河面3m深,求坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到的水的压力;
(3)该坦克在一次潜渡中,坦克受到的浮力是3.2×105 N,此时坦克对河床的压强是多大?
10.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图所示,盛有水的圆柱形容器,容器重5N,底面积为200cm2,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积、质量忽略不计。挡板下方有一个体积为1000cm3、重力为6N的实心小球,水面距容器底高度为20cm。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器对桌面的压强;
(3)撤去挡板,小球静止后处于哪种状态?并说明理由。
试卷第1页,共3页
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专题07计算题
4大高频考点概览
· 考点01 运动和力计算题
· 考点02 压强计算题
· 考点03浮力计算题
· 考点04压强和浮力综合应用题
考点01运动和力计算题
1.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)2024年沈阳市不断完善城市快速路网体系,快速通道全程56km,限速80km/h,一网约车司机驾驶汽车正通过这一路段,车和人的总质量为1.8t。忽略空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)全程至少需要多少分钟;
(2)求人和车的总重力为多少N;
(3)若该汽车沿平直公路匀速直线行驶时受到的阻力为车重力的0.1倍,求此时汽车的牵引力F为多少N。
【答案】(1)42min;
(2)1.8×104N;
(3)1.8×103N
【详解】(1)全程至少需要的时间为
(2)已知车和人的总质量m=1.8t=1800kg人和车的总重力
G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N
(3)汽车沿平直公路匀速直线行驶时受到的阻力f为车重力的0.1倍,则阻力
f=0.1G=0.1×1.8×104N=1.8×103N由于汽车做匀速直线运动,忽略空气阻力,根据二力平衡条件,汽车的牵引力F等于阻力f,即
F=f=1.8×103N
2.(24-25八年级下·锦州·月考)新能源汽车技术越来越成熟,某新能源汽车在水平路面上行驶时总重力为1.2×104N,该车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.3倍,且保持不变。求:
(1)汽车的质量是多少吨;
(2)此时汽车平直路面匀速行驶过程中所受的牵引力;
(3)当汽车在水平方向所受的合力为300N时,汽车的牵引力。
【答案】(1)1.2t;
(2)3600N;
(3)3300N或3900N
【详解】(1)汽车的质量
(2)汽车受到的摩擦力f=0.3G=0.3×1.2×104N=3600N
当汽车在平直路面上匀速直线运动时,汽车受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力:所以汽车的牵引力F牵=f=3600N
(3)当合力方向与运动方向相同时,合力F合=F'牵-f
所以此时的牵引力F'牵=F合+f=300N+3600N=3900N
当合力方向与运动方向相反时,合力F合=f-F″牵
所以此时的牵引力F″牵=f-F合=3600N-300N=3300N
考点02压强计算题
1.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)某新能源小汽车质量为1t,空载静止在水平地面上时,轮胎与地面的接触总面积为0.08m2,已知该小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍。求(g取10N/kg)
(1)小汽车受到的重力多大?
(2)小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的牵引力多大?
(3)小汽车空载静止在水平地面上,汽车对地面的压强多大?
【答案】(1)1×104N
(2)600N
(3)1.25×105Pa
【详解】(1)已知小汽车的质量m=1t=1000kg
小汽车受到的重力G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N
(2)因为小汽车在水平面匀速行驶,所以它处于平衡状态,其在水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,小汽车受到的牵引力F=f=0.06G=0.06×1×104N=600N
(3)小汽车空载静止在水平地面上时,对地面的压力等于其自身的重力,小汽车对地面的压力为F压=G=1×104N
小汽车对地面的压强
2.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示是某大学新购置的一批校内无人快递车,其空载时质量为,已知每个轮胎与路面的接触而积均为,快递车受到路面的阻力大小始终为整辆车总重力的0.08倍,求:(取)
(1)快递车空载静止在水平路面上时,对水平路面的压强;
(2)快递车空载时,在水平路面上匀速行驶时所需的牵引力大小;
(3)快递车在一次配送中,装上货物后,对水平路面的压强为,求所装货物的质量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)快递车空载静止在水平路面上时,对水平路面的压力
受力面积为
对水平路面的压强
(2)快递车匀速行驶,根据二力平衡有
(3)快递车和货物的总重力为
快递车和货物的总质量为
所装货物的质量为
3.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积________;
(2)该东北虎的质量________。
【答案】(1)135cm2
(2)162kg
【详解】(1)由图乙可知,脚印占用的小方格的数量为15,因此该东北虎一只脚印的面积约为
(2)容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力为
平底容器对地面的压强为
当容器下陷的深度与脚印的深度相同,则东北虎对地面的压强与容器对地面的压强相等,则东北虎对地面的压力即重力为
该东北虎的质量
4.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)我国计划在2030年前实现载人登月,科学家目前正在加紧研制、测试将来用来建设月球科研基地的“月壤砖”。“月壤砖”被设计为榫卯(sǔn mǎo)结构,在地球上测试时,其密度与普通砖块相当,抗压强度却是普通砖块的三倍以上,最大能承受的压强。假设图中的“月壤砖”样品的质量约为0.42kg、体积约为(取,已知物体在月球上所受重力的大小是在地球上的六分之一)。请根据以上信息计算:
(1)图中月壤砖样品的密度约为多少?
(2)该月壤砖样品在月球上所受重力的大小约为多少?
(3)该月壤砖样品面积上所能承受的最大压力为多少?
【答案】(1)
(2)0.7N
(3)
【详解】(1)月壤砖样品的密度
(2)在地球上所受重力
物体在月球上所受重力的大小是在地球上的六分之一,在月球上所受重力
(3)月壤砖样品面积上所能承受的最大压力
5.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)图(a)为物理学史中著名的“帕斯卡裂桶实验”。学校的实践小组将帕斯卡裂桶简化为形状如图(b)的一个薄壁容器进行模拟实验。已知:容器下部圆柱体的横截面积是200cm2,上部细管的横截面积是10cm2,总水深h是3m,A点到容器底的高度h1是20cm,(,g取10N/kg)求:
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)若容器和水的总质量为9.5kg,容器对地面的压强和压力。
【答案】(1)2.8×104 Pa
(2)6×102 N
(3)4750 Pa;95N
【详解】(1)A点的深度是,水对A点的压强
(2)水对容器底的压强
此时水对容器底的压力
(3)容器对桌面的压力
此时对桌面的压强
6.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片(重力忽略不计)的两端开口的玻璃管竖直插入水中,塑料片距离水面h=0.1m,(ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3,g=9.8N/kg)则:
(1)塑料片受到水的压强为多少Pa?
(2)慢慢向玻璃管内注入酒精,当塑料片恰好下落时,管内外液面差为多少cm?
(3)请论证如果注入的是水,则当塑料片恰好下落时注入水的质量与注入酒精的质量的大小关系。
【答案】(1)1000Pa;
(2)2.5cm;
(3)见解析
【详解】(1)塑料片受到水的压强为
(2)当管内外对塑料片的压强相等时,塑料片恰好下落,则管内酒精的深度为
管内外液面差为
(3)由于让塑料片恰好掉落时水和酒精对塑料片产生的向下的压强相等。已知塑料片的受力面积,根据公式可知,塑料片受到水和酒精的压力相同,对于此圆柱形玻璃管,水和酒精对塑料片的压力等于注入液体的重力,因此注入水和酒精的重力相等,根据可知,当塑料片恰好下落时注入水的质量与注入酒精的质量相等。
7.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)一个底面积为 的平底水杯,水杯的质量为360g,放在水平桌面上。水杯内装有240g水,水深为7cm。水的密度,g取10N/ kg。试求∶
(1)水对杯底的压强为多少?
(2)水对杯底的压力为多少?
(3)装水的水杯对水平桌面的压强是多少?
(4)根据计算的结果,可以分析出水杯的大致形状如图中的______(至少一个选项正确)
【答案】(1)700Pa
(2)2.1N
(3)2×103Pa
(4)AD
【详解】(1)水深度为h=7cm=0.07m
水对杯底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m=700Pa
(2)水杯的底面积S=30cm2=0.003m2
水对杯底的压力为F=pS=700Pa×0.003m2=2.1N
(3)装水后,水和杯子的总质量为m总=m水+m杯=240g+360g=600g=0.6kg
装水后水杯对水平桌面的压力为F′=G总=m总g=0.6kg×10N/kg=6N
装水的水杯对水平桌面的压强为
(4)如果240g水放在上下一样粗的柱状容器中,水的深度h′应满足,代入数据得
解得h′=8cm,根据题意可知,水的深度实际为7cm,所以容器应是下细上粗的,由图可知,只有AD有符合这个特点的部分,故选AD。
8.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)在消防安全教育中,消防员在讲解如图所示的警示图片时强调:落水汽车车门所处深度平均按1m算,车门很难被打开。正确的方法是立即解开安全带,用安全锤等尖锐物品破窗进行自救。有的同学很疑惑:落水汽车车门离水面仅有1m深,为什么很难打开呢?请你通过计算解释车门很难打开的原因。(提示:一般正常成年人的推力约为人体自重的1.5倍。人体质量按75kg算,车门的面积按0.8m2算,水的密度取)
【答案】见解析
【详解】由可得,车门处水产生的压强为
由可得,车门受到水的压力为
而正常成年人的推力为
因为,所以车门很难打开。
9.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图,一个质量是2kg的鱼缸放在水平桌面中央,鱼缸的底面积是2×10-2m2,内盛有0.3m深的水,水的质量是10kg。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg,鱼缸厚度和鱼的重忽略不计)求:
(1)水对鱼缸底部的压强
(2)水对鱼缸底部的压力
(3)鱼缸对桌面的压强。
【答案】(1)3×103Pa
(2)60N
(3)6×103Pa
【详解】(1)水对鱼缸底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(2)水对鱼缸底部的压力F水=p水S=3×103Pa×2×10-2m2=60N
(3)鱼缸和水的总质量m总=m缸+m水=2kg+10kg=12kg
鱼缸对桌面的压力F总=G总=m总g=12kg×10N/kg=120N
鱼缸对桌面的压强
10.(24-25八年级下·辽宁铁岭·期中)在海滩案发现场留下了嫌疑人清晰的脚印,公安人员立即用蜡浇注了如图所示的柱形鞋模,浇注后将鞋模放入水中冷却。经测定蜡鞋模的平均厚度为0.03m,质量为0.675kg。推断出,嫌疑人双脚站立时,对海滩的压强为1.5×104Pa,(ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)冷却时,鞋模底所处深度为0.3m,则该处受到水的压强。
(2)一只鞋膜的底面积。
(3)嫌疑人的质量。
【答案】(1)3×103Pa
(2)2.5×10-2m2
(3)75kg
【详解】(1)该处受到的水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa
(2)根据可得,鞋模体积为
鞋模面积。
(3)因为人有两只脚,所以罪犯站立时的面积S=2S1=5×10-2m2
根据可得罪犯的体重为G=F=pS=1.5×104Pa×5×10-2m2=750N嫌疑人的质量为m'=G/g=750N/(10N/kg)=75kg
考点03浮力计算题
1.(24-25八年级下·辽宁·期中)公元1066年,山西永济县的黄河段发大水把河边拴浮桥的八只镇水神牛冲走了。和尚怀丙叫人把两艘大木船并排拴在一起,船上装满泥沙,并在两木船之间用结实的木料搭了个架子。然后怀丙让人带着绳索潜到水底,用绳索把铁牛绑牢,再把绳索的另一端捆在两船之间的架子上。最后怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢地上升,终于把铁牛从淤泥里拔了出来。假设铁牛质量为39t,其密度为,g取10N/kg,。
(1)求铁牛没出水时受到的浮力;
(2)大船要拉起铁牛,拉力最小;
(3)请用学过的知识解释,为什么怀丙让人把船上的泥沙扔到河里去,大船慢慢的上升,就能把铁牛从淤泥里拔出来?
【答案】(1)
(2)
(3)泥沙从船上卸下后,减小了自身重力,浮力大于重力,船体上升,从而对铁牛产生向上的拉力。
【详解】(1)铁牛质量为39t,其密度为,铁牛体积
铁牛浸没在水中受到的浮力
(2)铁牛重力
拉力最小为
(3)开始时,船和泥沙整体漂浮在水面上,根据漂浮条件,船受到的浮力等于船和泥沙的总重力。当把船上的泥沙扔到河里后,船和泥沙的总重力减小。由于船排开水的体积在短时间内不变,根据阿基米德原理,船受到的浮力不变。此时船受到的浮力大于船和剩余物体的总重力,船就会上升。船上升时通过绳索对铁牛施加向上的拉力,从而能把铁牛从淤泥里拔出来。
2.(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)小刚同学听了“曹冲称象”的故事后,利用所学知识制作了“水秤”模型,可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知透明大筒足够深,小筒的高度H=0.4m,底面积S =0.02m2,小筒和秤盘总重力为20N,小筒壁的厚度可忽略不计,假设在整个称量过程中小筒下表面始终与水面平行。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力;
(2)该“水秤”的零刻度线应该在何处,即A点距小筒底部的距离;
(3)该“水秤”称量物体的最大重力为多少N?
【答案】(1)20N;(2)0.1m;(3)60N
【详解】解:(1)当秤盘上不放物体时,小筒漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,此时小筒受到的浮力为
F浮=G0=20N
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,当秤盘上不放物体时,小筒排开水的体积为
由V=Sh可知,小筒浸入水中的深度为
即A点距小筒底部的距离为0.1m;
(3)当小筒刚好浸没在水中时,小筒受到的最大浮力为
根据物体的浮沉条件可知,小筒和称量的物体最大总重力
G总=F浮′=80N
则能称量物体的最大重力为
G物=G总-G0=80N-20N=60N
答:(1)当秤盘上不放物体时,小筒受到的浮力为20N;
(2)该“水秤”的零刻度线即A点距小筒底部的距离为0.1m;
(3)该“水秤”称量物体的最大重力为60N。
3.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)中国第二艘航空母舰001A在大连船厂举行下水仪式,据外界猜测,001A的标准排水量可达6万吨,“标准排水量”是指人员装备齐备,但不包含燃油、滑油、备用锅炉的排水量。(g取10N/kg,海水的密度为1.0×103kg/m3)
(1)该航空母舰标准排水量6万吨,则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是多少?
(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到满载,满载后该航母排开水的体积为多少?
(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时,请结合相关公式推断舰身会上浮一些还是下沉一些。
【答案】(1)
(2)7.8×104m3
(3)见解析
【详解】(1)根据阿基米德原理,浮力等于排开液体的重力。标准排水量 m排=6×107kg,则浮力
(2)满载时总排水量 m排总=6×107kg+1.8×107 kg=7.8×107kg
排开水的体积
(3)航母满载时始终漂浮,浮力等于重力,因此浮力不变。根据阿基米德原理,浮力 F浮 不变时,液体密度 ρ液 越小,排开液体的体积 V排 越大。由于印度洋海水密度小于太平洋海水密度,因此航母在印度洋时 V排 更大,舰身会下沉一些。
4.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)据新闻报道,“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为9200m3,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为0.3kg/m3,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为3×103kg,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上,如图所示,该浮空艇周围空气的密度为1.5kg/m3。(g取10N/kg,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计)求:
(1)浮空艇内气体的重力;
(2)浮空艇所受到的浮力;
(3)为了有效控制浮空艇,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的3倍,则锚泊车的质量是多少吨?
【答案】(1)27600N
(2)138000N
(3)24.12t
【详解】(1)浮空艇内气体的质量为m气=ρV=0.3kg/m3×9200m3=2760kg
浮空艇内气体的重力为G气=m气g=2760kg×10N/kg=27600N=2.76×104N
(2)浮空艇浸没在空气中,根据浮力公式F浮=ρ气gV排,浮空艇所受到的浮力为F浮=ρ气gV排=1.5kg/m3×10N/kg×9200m3=1.38×105N
(3)浮空艇的表皮及外壁仪器舱的重力为G浮空艇=m浮空艇g=3×103kg×10N/kg=3×104N
浮空艇受到向下的总重力为G总=G浮空艇+G气=3×104N+2.76×104N=5.76×104N
对浮空艇进行受力分析可知:浮空艇受到竖直向上的浮力和竖直向下的总重力以及缆绳竖直向下的拉力,即F拉=F浮-G总=1.38×105N-5.76×104N=8.04×104N
由题知,锚泊车的重力是缆绳拉力的3倍,即G车=3F拉=3×8.04×104N=2.412×105N
则锚泊车的质量为
5.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图是简化的自动供水装置。圆柱体A重6N、底面积50cm²、高20cm,其能沿固定杆在竖直方向上移动。当注水至一定深度时,圆柱体A开始上浮,直至压力传感器B受到1.5N压力时,进水口自动关闭,注水结束。水的密度为1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。不计圆柱体A与杆之间的摩擦。求:
(1)圆柱体A刚要开始上浮时,容器中水的深度
(2)注水结束时,圆柱体A受到的浮力。
【答案】(1)0.12m
(2)7.5N
【详解】(1)A刚要开始上浮时,柱体A刚好漂浮,由物体的漂浮条件可知,此时A受到的浮力F浮1=GA=6N,圆柱体排开水的体积
A浸入水中的深度即容器中水的深度为
(2)注水结束时,A受到竖直向下的重力、压力和竖直向上的浮力作用,处于平衡状态,根据力的平衡条件可得,此时A受到的浮力F浮2=GA+F=6N+1.5N=7.5N
6.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,小华将一支质量为6g、体积为7.8×10-6m3的一次性酒店客房牙膏,用梳子将其按压浸没在水中时,(ρ水=1.0×103kg/m3,g=9.8N/kg)。求:
(1)牙膏受到的浮力为多少N?
(2)松开后,待牙膏处于自由静止状态后,牙膏受到的浮力为多少N。
【答案】(1)0.07644N
(2)0.0588N
【详解】(1)用梳子将其按压浸没在水中,排开水的体积就等于牙膏的体积,即;根据阿基米德原理知,浮力为
(2)牙膏的重力
因为完全浸没时,因而牙膏松手后会上浮而最终漂浮,漂浮时浮力等于重力,即
7.(24-25八年级下·辽宁阜新·期中)如图所示,正方体物块的体积为1000cm3,重力为20N,用绳子拉着它浸没在水中。(g取10N/kg)
(1)求物块受到的浮力大小。
(2)若物块上表面所受水的压力为12N,则物块下表面所受水的压力是多少?
(3)绳子对物块的拉力是多少?
【答案】(1)10N
(2)22N
(3)10N
【详解】(1)正方体物块浸没时排开水的体积则物块受到的浮力
(2)由浮力产生的原因可得,物块下表面所受水的压力
(3)由可得,绳子对物块的拉力
考点04压强和浮力综合计算题
1.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)如图所示,西宁舰是中国自主研发的052D型导弹驱逐舰,它满载时的排水量为(排水量是西宁舰装满货物时排开水的质量,海水的密度)。请回答以下问题:
(1)西宁舰满载时排开水的重力;
(2)水下处舰体受到的压强;
(3)西宁舰满载时受到的浮力。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)已知满载时排开水的质量,可得排开水的重力
(2)已知海水的密度,深度,水下5m处舰体受到的压强
(3)根据阿基米德原理,西宁舰满载时受到的浮力
2.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,只取决于桶壁上最短的那块木板。如图所示,已知桶内壁上最长的木板长,最短的木板长,桶底内部底面积为,放在面积为的水平桌面上,装满水后总质量为(,忽略圆桶外壁和桶底的厚度)。求:
(1)当桶装满水时,桶底受到水的压力;
(2)将一物体浸没在装满水的桶中(不接触桶底),溢出水的体积为,物体排开液体的质量和浮力。
【答案】(1)
(2),
【详解】(1)桶底受到水的压强
桶底受到水的压力
(2)物体排开液体的质量
由阿基米德原理可知物体受到的浮力
3.(24-25八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为0.01m2,容器内盛有质量为4kg的水。一实心木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,静止时水深是0.3m。g取10N/kg, 求:
(1)木块受到的浮力是多少?
(2)容器对水平桌面的压强是多少?
(3)水对容器底的压力是多少?
【答案】(1)6N
(2)4600Pa
(3)30N
【详解】(1)木块受到的重力
木块漂浮时,受到的浮力等于木块的重力,即
(2)容器对水平桌面的压力等于容器中水和木块的总重力,即
容器对水平桌面的压强
(3)静止时水深是0.3m,压强为
压力
4.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)战略导弹核潜艇是“国之利器”,对我国的国防安全有着重要的意义。核潜艇的自身重是8×107N,核潜艇的总体积为9×103m3。(g取)求:
(1)核潜艇漂浮在水面上时排开水的体积;
(2)核潜艇要想潜入水下航行,应至少要向水舱加质量为多少的水?
(3)水面下30米处的液体压强。
【答案】(1)8×103m3
(2)1×106kg
(3)3×105Pa
【详解】(1)核潜艇漂浮在水面上,浮力等于重力
排开水的体积为
(2)潜艇浸没在水中时,此时受到的浮力为
因为
所以应至少要向水舱加水的重力为
加水的质量为
(3)水面下30米处的液体压强为
5.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图甲所示,水平桌面上放着一个重为5N,底面积为20cm2的容器,向容器中装入0.3kg的水后,水深为10cm,g取10N/ kg,求:
(1)水对容器底的压力;
(2)容器对桌面的压强;
(3)如图乙所示,将一个边长为5cm的正方体木块放入水中,当木块静止时浸入水中的体积为75cm3,求木块受到的浮力。
【答案】(1)2N
(2)4000Pa
(3)0.75N
【详解】(1)水深为h=10cm=0.1m
水对容器底的压强
水对容器底的压力
(2)容器的重力为5N,容器中装入0.3kg的水,则容器和水的总重力
容器对桌面的压强
(3)木块静止时浸入水中的体积为75cm3,由阿基米德原理可得,木块受到的浮力
6.(24-25八年级下·盘锦·期中)如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知小球的质量是0.8kg,小球的体积是10-3m3,图中圆柱形容器中水的深度为30cm,容器的底面积为2×10-2m2,(水的密度为1.0×10³kg/m3)求:
(1)此时容器底部所受水的压力;
(2)小球在水中受到的浮力;
(3)细杆对小球的压力F。
【答案】(1)60N
(2)10N
(3)2N
【详解】(1)容器底部所受水的压强
容器底部所受水的压力
(2)由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,浮力为
(3)小球的质量m=0.8kg,则重力
小球受竖直向下的重力、细杆对小球的压力、竖直向上的浮力,根据平衡条件知,压力F=F浮-G球=10N-8N=2N
7.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,水平桌面上的平底薄壁容器,重为4N,底面积为0.01m2,容器内盛有质量为4kg的水。一实心立方体木块漂浮在水面上,木块的质量为0.6kg,体积为1×10-3m3。g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)液体对木块底部的压强;
(3)若用力将木块压没水中,则需对木块施加一个竖直向下多大的力?
【答案】(1)6N
(2)600Pa
(3)4N
【详解】(1)木块漂浮,则木块受到的浮力
(2)根据浮力的产生原因,液体对木块底部的压力
木块的棱长为
则液体对木块底部的压强
(3)若用力将木块压没水中,木块受到的浮力为
根据力的平衡条件,需对木块施加竖直向下的力大小为
8.(24-25八年级下·辽宁沈阳·期中)水平桌面上放置一圆筒形容器,筒内装有16cm深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为、高为8cm的圆柱体,从接触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的关系如图所示,筒内液体没有溢出。(g取10N/kg)求:
(1)物体浸没时受到的浮力大小;
(2)桶内液体密度;
(3)刚好浸没时,圆柱体底部受到的液体压强。
【答案】(1)8N
(2)2.5×103kg/m3
(3)2000Pa
【详解】(1)由图象知,圆柱体的重力
当圆柱体完全浸没时弹簧测力计示数为
所以物体浸没时受到的浮力
(2)当物体完全浸没时,物体排开液体的体积
由阿基米德原理推导式得,液体密度
(3)刚好浸没时,圆柱体浸入液体深度等于圆柱体的高度,由图可知,圆柱体的高度为
圆柱体底部受到的液体压强
9.(24-25八年级下·辽宁丹东·期中)如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,它采用100马力V型水冷涡轮增压柴油机,安装了先进的火控系统和多种光电设备,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克具有潜渡功能,坦克重42t,每条履带与地面的接触面积为,请利用给出的数据(g取10N/kg,河水密度ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强?
(2)坦克在河水中潜渡时,其顶部离河面3m深,求坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到的水的压力;
(3)该坦克在一次潜渡中,坦克受到的浮力是3.2×105 N,此时坦克对河床的压强是多大?
【答案】(1)1.05×105 Pa;(2)2.4×104 N;(3)2.5×104Pa
【详解】解:(1)根据题意可知,坦克对水平地面的压力由坦克的重力产生,所以压力为
坦克对地面的压强为
(2)根据题意可知,坦克顶部所处的深度为,坦克顶部受到水的压强为
舱门受到水的压力为
(3)根据题意可知,坦克在该河段水中潜渡时,坦克对河床的压力为
此时坦克对河床的压强为
答:(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强为;
(2)坦克在深为3m的河水潜渡时,在坦克顶部面积为的舱门上受的河水的压力为;
(3)坦克在该河段水中潜渡时,坦克对河床的压强是。
10.(24-25八年级下·辽宁葫芦岛·期中)如图所示,盛有水的圆柱形容器,容器重5N,底面积为200cm2,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积、质量忽略不计。挡板下方有一个体积为1000cm3、重力为6N的实心小球,水面距容器底高度为20cm。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器对桌面的压强;
(3)撤去挡板,小球静止后处于哪种状态?并说明理由。
【答案】(1)2000Pa
(2)2.05×103Pa
(3)处于漂浮状态
【详解】(1)水对容器底的压强为p水=ρ水gh =1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)容器中水的体积为V水=20cm×200cm2-1000cm3=3000cm3
容器中水的质量m水=ρ水V水=1g/cm3×3000cm3=3000g=3kg
容器中水的重力G水=m水g=3kg×10N/kg=30N
容器对水平桌面的压力F压=G水+G容+G球=30N+5N+6N=41N
容器与水平桌面的接触面积S=200cm2=2×10-2m2
容器对桌面的压强为
(3)由(2)可知,球的体积等于排开水的体积,则球的体积为V球=1000cm3=1×10-3m3
球在水平挡板下时所受浮力为F球=ρ水gV球=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3kg/m3=10N
因为10N>6N,即F球>G球
则撤去挡板,小球将上浮,静止后漂浮在液体表面。
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