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高频考点12
密度、压强及浮力的综合计算
@中考对点练
2.如图是某科技小组设计的打捞装置示意图,已知被打
>>
捞的合金块密度为4×103kg/m3,体积为0.01m3。每
1.[2025,15题,考向对点]如图所示,高为0.5m、底面积
个滑轮重100N,绳重和摩擦均忽略不计。(水的密度
为5×102m2的轻质薄壁柱形容器甲置于水平地面,
P水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
容器内盛有0.3m深的水。正方体乙的质量为15kg,
(1)合金块下表面距离水面5m时,求合金块下表面
g取10N/kgPp水=1.0×103kg/m3。
所受水的压强。
(1)求水对容器甲底部的压力。
(2)合金块未露出水面时,求合金块受到的浮力。
(2)现将乙浸没在甲容器的水中,恰使甲对地面的压
(3)完全露出水面后,合金块在5s内匀速上升了2m,
强和水对容器甲底部的压强均为最大。
求人的拉力及其功率。
①求此时容器甲对地面的压强。
②求正方体乙的密度。
甲
777777777
1题图
2题图
16
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考法创新练
4.[图像法]某兴趣小组在做浮力相关实验时,将力传感
>>
器固定在铁架台上,底面积为40cm的实心均匀圆柱
3.[综合应用]中国海军“辽宁号”航母编队在西太平洋
体A通过轻质细线与力传感器相连,力传感器的示数
海域进行远海实战训练。航母上配备大量先进装备,
等于细线拉力的大小。底面积100cm2的柱形容器B
其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母
放在水平升降台上,装有20cm深的水,如图甲所示。
上起落,执行各种军事任务。(p海水=1.1×103kg/m3,
从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中,力传
g取10N/kg)
感器的示数F与升降台上升高度h的关系如图乙所
(1)航母配备的深水炸弹主要用于拦截来袭鱼雷,深
示。不计细线的伸缩,A始终保持竖直,且不吸水,整
水炸弹在深度500m的深海中行驶时,深水炸弹受
个过程无水溢出。请回答下列问题:(P水=1.0×
到海水的压强为多大?
103kg/m3,g取10N/kg)
(2)若航母满载时排水量达6.75×104t,则此时航母
(1)求A的质量。
受到的浮力是多少?
(2)当升降台上升高度为8cm时,A浸入水中深度为
(3)一架质量为22t的舰载机起飞后,航母排开海水
5cm,求此时A受到的浮力。
的体积变化了多少?
(3)求A的密度。
(4)航母从密度小的海域驶入密度大的海域,吃水深
力传
↑F/N
度有何变化?请说明理由。
感器
A
铁架台
B
升降台
058
17 h/cm
甲
乙
4题图
17高频考点9质量、密度的理解与计算
1.BD2.不变位置3.C
4.(1)34(2)平衡螺母37.4(3)1.1×10小(4)④m2,m
,⑤增大
VL
5.2
高频考点10压强的应用及计算
1.A2.D3.侧壁深度4.小于不变变大5.D6.A7.BCD8.B
9.大上10.大1×10
11.(1)有色(2)B(3)内凹形状(4)液体深度丙、丁(5)右
12.A13.C14.受力面积减小
高频考点11阿基米德原理、物体浮沉条件的应用
1.D2.2漂浮等于3.自身重力上浮变大4.500555.11.0×103400
6.(3)将玉石直接放入左盘烧杯的水中(4)当+。,
VP水
7.(1)小于(2)0.6大于(3)1.6大(4)8×108减小
8.(1)2.72(2)物体排开液体的体积深度(3)0.8×1032.7×103
(4)选择体积相同,重力不同的铜块、铁块、铝块,分别测出铜块、铁块、铝块浸没在水中时受到的浮
力,比较三者受到的浮力大小并得出结论
9.C10.C11.0.6×1030.5
高频考点12密度、压强及浮力的综合计算
1.解:(1)水对容器甲底部的压强:
P水=p水gh水=1.0×103kgm3×10N/kg×0.3m=3×103Pa,
水对容器甲底部的压力:
F=P*S=3×103Pa×5×10-2m2=150N;
(2)甲对水平地面的压力等于水和乙的总重力,要使甲对地面的压强和水对甲底部的压强均为最大,
则将乙放入甲容器的水中时,水恰好盛满容器,且无水溢出,
①甲中水的体积:V本=Sh*=5×10-2m2×0.3m=1.5×10-2m3,
水的质量:m水=p水V*=1.0×103kg/m3×1.5×10-2m=15kg,
此时容器甲对地面的压力:F=G总=m总g=(m水+mz)g=(15kg+15kg)×10N/kg=300N,
甲对地面能压强p:=专-3得。=600a,
②乙放入甲容器的水中浸没且水恰好盛满容器无水溢出时,
乙的体积:V=Sh=5×10-2m2×(0.5m-0.3m)=1×10-2m3
mz 15 kg
乙的密度p2=1×10号m1.5×10kg/m。
答:(1)水对容器甲底部的压力为150N;(2)①甲对地面的压强为6000Pa,②正方体乙的密度为1.5
×103kg/m3。
2.解:(1)合金块下表面所受水的压强:p=p水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×10Pa;
(2)合金块浸没时所受浮力:F浮=p水gV=1.0×10°kgm3×10N/kg×0.01m3=100N;
(3)合金块的质量:m=pV=4×103kg/m3×0.01m3=40kg,
合金块受到的重力:G=mg=40kg×10N/kg=400N,
参考答案第18页(共23页)
合金块露出水面后,人所用的拉力:P=(G+C)=7×(40N+100N)=250N,
绳子自由端移动的距离:s=nh'=2×2m=4m,
拉力所做的功:W=Fs=250N×4m=1000J,
拉力的功率:P==1000J=200W。
t 5s
答:(1)合金块下表面所受水的压强为5×104Pa;(2)合金块未露出水面时,合金块受到的浮力为
100N;(3)人的拉力为250N,拉力的功率为200W。
3.解:(1)深水炸弹受到海水的压强:p=p海水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×500m=5.5×10°Pa;
(2)航母受到的浮力:F浮=G排=m排g=6.75×104×103kg×10N/kg=6.75×108N;
(3)舰载机起飞后航母的排水量减少了22t,所以排开海水的体积的变化量:
4ye-Am生三,22x10kg
=20m3;
p海水1.1×103kg/m3
(4)航母从密度小的海域驶入密度大的海域时,航母始终处于漂浮状态,航母自身重力不变,受到的
浮力不变,由F浮=P液gV排可知,驶人密度大的海域时航母排开海水的体积变小,所以航母会上浮一
些,即吃水深度变小。
答:(1)深水炸弹受到海水的压强为5.5×10Pa;(2)航母受到的浮力为6.75×10°N;(3)航母排开
海水体积的变化量为20m3;(4)吃水深度变小。
4.解:(1)从图乙可以看出,A未接触水面时F为12N,则A的重力Ga=F=12N,
由G=mg可得,m,=C=,12N」
810 N/kg=1.2 kg;
(2)当升降台上升8cm时,A浸人水中的深度为5cm,
此时A浸入水中的体积:V排=Sh=40cm2×5cm=200cm3,
此时A受到的浮力:F浮=P本gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N;
(3)由图像可知,从液面与A接触到A恰好全部浸入水中,升降台上升的高度为h升=17cm-5cm=
12cm,
Ssh乐=100cm2×12cm=20cm,
则A的高度:h,=h装升=Sn-S=100cm2-40cm
则A的体积:VA=SahA=40cm2×20cm=800cm3,
m4-1200g=1.5g/cm。
A的密度:pn=VA800cm
答:(1)A的质量为1.2kg;(2)此时A受到的浮力为2N;(3)A的密度为1.5gcm。
高频考点13杠杆、滑轮
1.D2.A3.省力AB0D4.B远离5.C6.60.4
7.如答图所示
F
7题答图
参考答案第19页(共23页)