培优专题:压强、浮力的综合计算2026年中考物理二轮复习专项练习
2026-06-06
|
18页
|
634人阅读
|
20人下载
摘要:
**基本信息**
以实际场景为载体,系统整合压强与浮力计算,通过递进式设问构建知识逻辑链,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|压强计算|6题(如潜水器、水电站)|液体/固体压强、压力计算,结合深度与面积|从p=ρgh到p=F/S,体现压强公式的场景适配|
|浮力计算|5题(如浮冰、潜水艇模型)|浮沉条件应用,F浮=ρ液gV排计算|基于阿基米德原理,关联重力与浮力平衡|
|压强与浮力综合|9题(如浮力秤、连通器)|多问递进,涉及压强变化量、受力分析|融合压强公式与浮力原理,构建“压强-压力-浮力”推导链条|
内容正文:
培优专题:压强、浮力的综合计算
1.中国“奋斗者”号潜水器在下潜作业中四次抵达万米深的海底,圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。奋斗者号潜水器的体积约为,在执行下潜任务时最大下潜深度可达10909m。若ρ海水取,g取10N/kg,求:
(1)潜水器下潜至最大下潜深度时受到海水的压强;
(2)潜水器上有个观测窗,面积为,求该观测窗在10000m处受到的海水压力;
(3)潜水器悬浮在海水中受到的浮力。
2.双江口水电站拦河大坝为在建世界第一高坝,大坝设计高度315米。库区第一阶段蓄水后,蓄水量达,相当于近8个西湖的水量,水深超90m。水电站的水轮机安装在地下150米的厂房里,厂房周边岩体受强烈地质构造挤压,局部岩壁可达的超高地应力。为保障安全,工程师们发明了“智能锁控系统”,当监测到某区域变形超过15mm时,系统会自动触发液压千斤顶,在8小时内完成反向支撑,将变形拉回安全区间。(,g取10N/kg)
(1)求所蓄的的水受到的重力。
(2)求90m水深处水对坝底的压强。
(3)若岩壁的压强作用于受力面积的液压千斤顶上,求千斤顶受到的压力大小。
3.小明利用家里的生活用品测量醋的密度,在柱形容器内装适量的醋,将质量为m₁、高度为h、底面积为S的薄壁平底圆柱体小玻璃杯放在容器中,静止时小玻璃杯如图甲所示。再将另一质量为m₂的物体放置在小玻璃杯内,恰能使小玻璃杯全部浸入醋中,如图乙所示。(g为已知量)
(1)求图甲中小玻璃杯的下表面所受醋的压力;
(2)求醋的密度;
(3)实验结束后,小明将小玻璃杯倒扣在醋中,如图丙所示。不考虑小玻璃杯的杯壁的厚度,求小玻璃杯内外气压差△P。
4.如图所示是某课外科技小组根据相关资料制作的一个太阳能热水模拟器,可以实现自动注水、停止注水。在圆柱形容器中,拉力传感器通过细绳与物体A相连,圆柱形容器的底面积是60cm²。物体A的重力是8N,底面积是10cm²,当物体A浸入水中的深度为2cm时,进水口打开,开始注水;当拉力传感器受到的拉力为2N时,进水口关闭,停止注水,ρ水=1.0×10³kg/m³,g取10N/kg,求∶
(1)开始注水时物体A所受的浮力;
(2)开始注水时拉力传感器的示数;
(3)停止注水时物体A下表面受到水的压强。
5.小明建立物理模型对帕斯卡裂桶实验进行了理论探究,他将帕斯卡桶抽象为如图所示的一个薄壁容器,容器底部的横截面积是200cm2,竖管的管口面积是10cm2,水深h是3m,A点到容器底的高度是20cm,(,g取10N/kg)求:
(1)水对A点的压强。
(2)若容器底承受水的最大压力为1000N,超过就会被压裂。求注入水的最大深度为多少。
6.顶部都敞口的甲、乙长方体容器放置在水平地面上,规格如图所示,在它们的底部用安有阀门K的轻细软管连接。已知甲容器重10N,关闭阀门K后,往甲容器内注入深度为0.4m的水。(g取10N/kg,)求:
(1)甲容器底部受到水的压强;
(2)此时甲容器对地面的压强;
(3)打开阀门K,待两容器中水静止不动时,甲容器底部受到水的压强变化量与乙容器底部受到水的压强变化量之比
7.物理小组利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图所示,玻璃杯底面积为,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯底面与水平面平行,玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。,取10N/kg。求:
(1)画出图中以玻璃杯和铁块整体为研究对象的受力示意图。
(2)玻璃杯底面所受水产生的压强。
(3)铁块的质量。
8.如图所示,足够高的薄壁柱形容器A置于水平地面上,A中盛有体积为4×10-3m3、深度为0.2m的水。
(1)求容器的底面积S容;
(2)求容器A中水对容器底部的压强p水;
(3)现将一块密度为3g/cm3的均匀实心圆柱体B浸没在水中(水未溢出),水对容器底部压强的增加量Δp水=1000Pa,求容器对地面压强的增加量Δp容。
9.木桶效应,又称短板效应,是指一个木桶的盛水量取决于其最短的那块木板。一只有短板的木桶放在水平地面上,如图所示。木桶的质量为1kg,高0.6m,最短的木板高0.5m,桶底底面积为(不考虑厚度),倒入29kg的水刚好可以将这个桶装满。求:(g取10N/kg)
(1)空木桶对水平地面的压力;
(2)装满水时木桶对地面的压强;
(3)装满水的木桶底受到水的压力。
10.如图所示,在质量为2kg的薄壁容器内(容器厚度不计),装有8kg的水,容器的底面积为200cm2,容器放在水平桌面上。求:
(1)水对A点的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压强。
11.如图所示,某科技小组利用容积为500mL、质量为18g、厚度不计的饮料瓶做成了潜水艇模型,已知图中螺母配重为120g、体积忽略不计,进排水口和进排气管的质量和体积均忽略不计,水的密度。求:
(1)不装水时,模型漂浮在水面受到的浮力;
(2)潜水艇模型浸没在水中时受到的浮力;
(3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入多少克的水?
12.我县的小龙山水库是县城的饮用水源地及县城周边乡镇农业灌溉水源地,是一座以防洪、灌溉、养殖及城市供水等综合利用的中型水库。主坝为均质土坝,正常蓄水时水深 12.3m,求:(, g取10N/ kg)
(1)正常蓄水时,水库底部受到的水的压强是多少?
(2)正常蓄水时,泄洪闸处水深3.2m,则泄洪闸底部面积上所受的水的压力是多少?
(3)假设泄洪闸底部能承受的水的最大压强是4×104Pa,那么,最多还能允许水面上升多少米?
13.底面积为3×10-2m2,足够高的薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上,将质量为0.9kg、棱长为0.1m的正方体A放入容器中,如图甲所示,g取10 N/kg,求:
(1)正方体A对容器底部的压强;
(2)现缓慢往容器内注水到一定深度,正方体A对容器底部的压力刚好为0时,如图乙所示,正方体A所受的浮力;
(3)在注水过程中,要使水对容器底部的压强增加量Δp水与容器对桌面的压强增加量Δp桌的比值最大,最多注入水的质量。
14.为响应国家“双碳”政策,减少冰川融化带来的影响,科研人员对南极洲浮冰进行监测。现有一块54t的浮冰漂浮在海面上,假设附近海域的海水密度近似为,冰的密度为。请解决下列问题:()
(1)浮冰受到的浮力是多少?
(2)浮冰露出水面的体积是多少?
15.如图所示的平底空玻璃杯,其各项参数如表所示,现将它放在水平桌面中央,求:
重力(牛)
2
底面积(米)
高(米)
0.2
容积杯(米)
(1)杯子对桌面的压强;
(2)在杯中装满水,水对杯底的压强。
16.如图甲所示,将边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时木块有的体积露出水面;若将石块放到木块上方,静止时木块刚好全部浸入水中如图乙所示。容器底面积为400cm2。求:
(1)未放石块时木块受到的浮力;
(2)石块的重力;
(3)放上石块前后,容器对地面的压强变化量。
17.下图所示的平底水桶的底面积为,质量为1kg。桶内装有50cm深的水,将桶放在水平地面上,水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N。求:(g取10N/kg,桶壁厚度不计)
(1)水对桶底的压力;
(2)水桶内水的质量。
18.如图所示,高为1.3米、底面积分别为0.15米2和0.05米2的甲、乙两个轻质薄壁圆柱形容器在下部用轻质细管(体积不计)连通后放在水平地面上,且容器内盛有1米深的水。
(1)求水对甲容器底部的压强p甲。
(2)求这个连通容器对水平地面的压强p容。
(3)若将一个体积为0.04米3的实心小球慢慢地放入甲容器中的水里,直到小球在水中浸没后不动为止,求:水对乙容器底部压力的增加量ΔF乙。
19.小萌模拟古人利用浮力打捞铁牛,如图,用正方体M模拟铁牛,其质量m为300g。用高度为15cm的柱形薄壁水杯模拟打捞船,其质量与铁牛质量相等,将其放入水中漂浮,如图甲所示。向杯中装入质量为2m铁砂时,如图乙所示。用细线连接船和铁牛,使细线拉直且无拉力,再将铁砂从船中取出,当铁砂取完后,铁牛被拉起,如图丙所示。,求:
(1)甲图中,船底部受到水的压强。
(2)乙图中,船浸入水中的深度。
(3)丙图中,铁牛受到的浮力。
20.如图甲所示,水平地面上放有一盛满水的柱形容器,另有五个完全相同的实心均匀长方体,其最小横截面为边长2cm的正方形,摆放方式如图乙所示。已知:,。求:(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
(1)图甲中,水对容器底的压强;
(2)取走图乙中上面四块长方体中的一块后,最下面一块对地面的压强减小了1000Pa,求长方体的密度;
(3)将(2)中取走的长方体竖直放入图甲容器的水中,如图丙所示,放入前后容器对地面的压力变化了2.4N,求长方体受到的浮力。
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
《培优专题:压强、浮力的综合计算2026年中考物理二轮复习专项练习》参考答案
1.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)下潜的最大深度,到达最大下潜深度时受到海水的压强为
(2)观测窗在10000m处受到海水压强为
面积的观测窗受到的压力为
(3)潜水器悬浮在海水中受到的浮力为
2.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)所蓄水的质量
受到的重力
(2)水对坝底的压强
(3)受到的压力
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小玻璃杯静止时,受到的重力为m₁g和液体对杯底的支持力(即液体对杯底的压力所产生的作用力)大小相等,则杯底所受液体压力为。
(2)当放入质量为m₂的物体后,小玻璃杯恰好全部浸入醋中,此时浮力等于小玻璃杯和物体的总重力,浮力为
杯的外部体积为Sh,浮力表达式为,则醋的密度为
(3)对玻璃杯受力分析可知,受到杯内气体向上的压力F内,杯外大气向下的压力F外,及自身重力G杯,如图所示:
小玻璃杯处于静止,所以,则小玻璃杯内外压力差为
小玻璃杯内外气压差为
4.(1)0.2N
(2)7.8N
(3)
【详解】(1)开始注水时物体A排开液体的体积
物体A所受的浮力
(2)开始注水时物体A受到的浮力
可得拉力
(3)停止注水时物体A受到水的浮力
由得,此时物体A排开液体的体积
由得物体A浸入水中的深度
停止注水时物体A下表面受到水的压强
5.(1)
(2)
【详解】(1)A点到容器底的高度
A点距离水面的深度为
水对A点的压强为
(2)容器底部的横截面积
容器底能承受的最大压强为
根据,注入水的最大深度为
6.(1)
(2)
(3)
3:1
【分析】求解甲容器底部受到的水的压强,因为已知水的深度,所以直接用液体压强公式计算即可;求解甲容器对地面的压强,首先计算甲容器内水的重力,因为容器对地面的压力等于容器和水的总重力,所以先求总压力,再结合甲容器的底面积,用固体压强公式计算;打开阀门后水静止时,两容器构成连通器,液面高度相同,因为水的总体积不变,所以先根据总体积和两容器底面积之和求出最终的液面高度;再分别计算甲、乙容器底部水的压强变化量,最后求出二者的比值。
【详解】(1)根据液体压强公式 ,已知,,甲容器内水深,代入计算得甲容器底部受到水的压强
(2)先计算甲容器的底面积
甲容器内水的体积
水的重力
甲容器对水平地面的压力等于容器和水的总重力
根据压强公式,得甲对地面的压强
(3)打开阀门后两容器构成连通器,静止后液面相平。先计算乙容器的底面积
若水不溢出,相平时水深
大于乙容器的高度,因此水会溢出乙容器,最终两容器水深均为。甲容器水深变化量
乙容器初始无水,水深变化量
根据,压强变化量之比为
7.(1)
(2)550Pa
(3)0.24kg
【详解】(1)玻璃杯和铁块整体处于静止状态,受到竖直向下的重力G总和竖直向上的浮力F浮是一对平衡力。从重心出发,画一条带箭头的线段表示总重力G总,方向竖直向下,再画一条带箭头的线段表示浮力F浮,方向竖直向上,且两条线段长度相等。据此作图。
(2)玻璃杯底面所受水产生的压强为
(3)由可知,玻璃杯底面所受水的向上的压力为
因玻璃杯上表面不受水的压力,由压差法可知,玻璃杯受到的浮力为
装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态,则
玻璃杯的重力为
则铁块的重力为
铁块的质量为
8.(1)0.02m2
(2)2000Pa
(3)3000Pa
【详解】(1)容器的底面积为
(2)水对容器底部的压强为
(3)由题意可知,将实心圆柱体B浸没在水中时,水上升的高度为
则容器中水上升的体积为
将圆柱体B浸没在容器的水中,容器中上升的体积等于圆柱体B的体积, 则圆柱体B的体积为
则圆柱体B的重力为
容器对地面压力的增加量为
容器对地面压强的增加量为
9.(1)10N
(2)5000Pa
(3)300N
【详解】(1)空木桶静止在水平地面上,对地面的压力大小等于自身重力。所以空木桶对水平地面的压力为
(2)装满水时,水平地面受到的压力大小等于木桶和水的总重力。水和木桶的总质量为
木桶对水平地面总压力为
装满水时木桶对地面的压强为
(3)装满水时水的深度等于最短木板的高度,装满水时水对桶底的压强
桶底受到水的压力
10.(1)
6500Pa
(2)
200N
(3)
5×103Pa
【详解】(1)容器内总水深
A点距容器底高度
A点的深度
由得,
(2)水对容器底的压强为
水对容器底的压力
(3) 水平桌面受到的压力等于容器和水的总重力,因此
容器对桌面的压强
11.(1)1.38N
(2)5N
(3)362g
【详解】(1)不装水时,模型漂浮在水面,浮力等于重力,即
(2)模型浸没在水中受到的浮力
(3)当潜水艇模型悬浮时,G总=F浮=5N
总质量
在饮料瓶中装入水的质量
12.(1)1.23×105Pa
(2)6.4×104N
(3)0.8m
【详解】(1)水库底部受到的水的压强
(2)泄洪闸底部受到的水的压强
则泄洪闸底部面积上所受的水的压力
(3)泄洪闸底部的水的最大深度
最多还能允许水面上升高度
13.(1)900Pa
(2)9N
(3)1.8kg
【详解】(1)A的底面积
正方体A对容器底部的压力为
正方体A对容器底部的压强为
(2)现缓慢往容器内注水到一定深度,正方体A对容器底部的压力刚好为0时,此时容器底部对正方体A的支持力也为0,如图乙所示,正方体A所受的浮力为
(3)设往容器中注入水的体积为V水,水的重力
A所受的浮力为
所注水的深度
水对容器底部的压强增加量为
容器对桌面的压强增加量为
所以水对容器底部的压强增加量Δp水与容器对桌面的压强增加量Δp桌的比值
A刚好浮起时,浮力达到最大,最大,最大。
继续注水,F浮不变,G水变大,变小,随之变小。
所以当刚好浮起,时,最大情况下,注入的水最多,此时A进入水的体积为
水深为
注入水的体积
则注入的水的质量
14.(1)
(2)6m3
【详解】(1)由题意得,浮冰的质量
浮冰受到的重力
因为浮冰漂浮在海面上,根据物体的浮沉条件可知,浮冰受到的浮力大小等于浮冰受到的重力大小,即
(2)根据阿基米德原理,可得浮冰排开海水的体积
浮冰的总体积
则浮冰露出水面的体积
15.(1)
(2)
【详解】(1)杯子对桌面的压力为
则杯子对桌面的压强为
(2)在杯中装满水,水对杯底的压强为
16.(1)6N
(2)4N
(3)100Pa
【详解】(1)未放石块时木块受到的浮力为
(2)由题图甲木块漂浮可得,木块的重力为
木块刚好全部浸入水中时所受浮力为
对木块受力分析可得
则石块的重力为
(3)由图可知,水没有溢出,则放石块前后,容器底部所受总压力之差正好是石块的重力差,为4 N,容器底面积
则压强变化量
17.(1)250N
(2)28kg
【详解】(1)水的深度
水对桶底的压强
水对桶底的压力
(2)由题意可知,桶对水平地面的压力比水对桶底的压力大,因此桶对地面的压力
水桶放在水平地面上,桶对地面的压力等于水桶和水的总重力,即
水桶的重力
水的重力为
水的质量
18.(1)1×104Pa
(2)1×104Pa
(3)100N
【详解】(1)水对甲容器底部的压强
(2)水平地面,这个连通容器对水平地面的压力等于水重力
这个连通容器对水平地面的压强
(3)小球在水中浸没后不动,甲乙构成连通器,水面等高,水面上升高度
水对乙容器底部压强的增加量
水对乙容器底部压力的增加量
19.(1)300Pa
(2)9cm
(3)1N
【详解】(1)浸入深度为3cm,船底部受到水的压强
(2)船是漂浮的,船底部受到水的压力F甲等于受到的浮力,而浮力等于重力,故
根据
浮力与深度成正比,即每浸入1cm受到的浮力为1N;乙图漂浮的浮力
浮力是甲图的3倍,浸入深度是甲图的3倍,故为
(3)高度为15cm的柱形薄壁水杯模拟打捞船,露出了10cm,浸入的深度为5cm,每浸入1cm受到的浮力为1N;船受到的浮力为F船浮=5N;整体的重力
根据漂浮时的浮力等于重力,M受到的浮力
20.(1)2000Pa
(2)
(3)0.6N
【详解】(1)由图甲可知,容器中水的深度为20cm,合0.2m,则水对容器底的压强为
(2)设长方体与地面的接触面积为S,其最小横截面为边长2cm的正方形,则每个长方体的体积
根据可知,取走上面一块,压强变化量为
即
解得长方体的密度为
(3)放入物体前,容器对地面的压力为
放入物体后,容器对地面的压力为
对比可知,容器对地面压力变化量
即
因此
因为柱体浸没,所以
所以柱体浸没在水中时受到的浮力大小
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
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。