2023学年中考物理重点知识强化训练专题十压强浮力的综合计算试题.doc

专题十：压强浮力的综合计算 考点一：压强计算 1.(2023年上海)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。(g取9.8 N/kg) (1)若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。 (2)求容器甲中水对容器底部的压强p水。 (3)现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。 2.(2023年福建)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图。饮料出口的横截面积S1=0.8 cm2,饮料流出的速度v=50 cm/s,杯高H=10 cm,杯底面积S2=30 cm2,g取10 N/kg。 (1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大? (2)饮料的密度为多大? (3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5 s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大? 考点二：浮力的计算 1.（2023年呼和浩特）有人说，水里的冰山融化后，水面会上升，你认为这种说法是否正确?请你用下面给出的图示，并用学过的知识进行正确解释（忽略热冷缩对水和冰的影响.已知冰和水的密度之比为0.9），并得出正确结论。 2.(2023年北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6 N。将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8 N,如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。 求: (1)物块受到的浮力; (2)物块浸在水中的体积。 考点三：压强浮力的综合计算 1.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100 cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有12 cm的水(如图甲),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体, 从水面开始缓慢浸入水中, 拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距水面为10 cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。(g取10 N/kg)求: (1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力; (2)圆柱体的体积; (3)圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。 2.(2023年黔南州)如图所示,放置在水平地面上重10 N的平底薄壁容器,底面积为100 cm2,容器内装40 N的水,水深20 cm。现将一体积为200 cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上,然后把它浸没于容器内的水中(水未溢出,金属块未接触容器底部),弹簧测力计示数为15.8 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)求: (1)金属块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少? (2)金属块浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少? 3.（2023年重庆B卷）如图甲所示,将底面积为100cm2高为10cm的柱形容器，M置于电子称上，逐渐倒人某液体至3cm深，再将系有细绳的圆柱体缓慢向下浸入液体中，液体未溢出，圆往体不吸收液体，整个过程电子秤示数m随液体的深度变化关系图像如图乙所示。若圆柱体A的质量为216g，密度为0.9g/cm3底面积为40cm2 ，求: （1）容器的重力； （2）液体的密度； （3）在圆柱体浸人液体的过程中，当电子称示数不再变化时液体对容浸人液体前增加了多少? 4.如图所示,正方形物块边长为10 cm, 漂浮于足够高的底面积为S0的盛有足量水的圆柱形容器中,有体积露出水面。g取10 N/kg。求: (1)该物块受到的浮力; (2)该物块的密度; (3)若未投入物块时,水对容器底部的压力为F0。试求出物块漂浮时,水对容器底部的压力F1并求出物块浸没时水对容器底部的压强; (4)若物块漂浮时与未投入物块时比较,水对容器底部的压强变化了200 Pa,物块浸没时与物块漂浮时水对容器底部的压力之比为30∶29,则未投入物块时容器中水的深度是多少? 5.（2023年凉山州）如图所示，在木块A上放有一铁块B，木块刚好全部浸入水中，已知：木块的体积为100cm3，木块的密度为ρ水＝0.6×103kg/m3，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，容器底面积为100cm2．（g＝10N/kg）求： （1）C点受到的水压强和容器底部受到水的压力； （2）铁块的质量。 备战2023年中考物理重点知识强化训练——专题十：压强浮力的综合计算参考答案 考点一：压强计算 1.(2023年上海)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。(g取9.8 N/kg) (1)若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。 (2)求容器甲中水对容器底部的压强p水。 (3)现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。 【答案】(1)2×10-3 m3　(2)784 Pa　(3)0.8×103 kg/m3 【解析】(1)容器甲中水的体积: V水===2×10-3 m3; (2)容器甲中水对容器底部的压强: p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.08 m=784 Pa。 (3)当容器甲内加水至与容器乙液面相平时,设此时水深为h1,此时水对容器底部的压强: p1=p水+Δp=784 Pa+196 Pa=980 Pa; 由p=ρgh可得此时水的深度: h1===0.1 m; 由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即: p乙=p水=784 Pa; 由p=ρgh可得,液体乙的密度: ρ乙===800 kg/m3=0.8×103 kg/m3。 2.(2023年福建)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图。饮料出口的横截面积S1=0.8 cm2,饮料流出的速度v=50 cm/s,杯高H=10 cm,杯底面积S2=30 cm2,g取10 N/kg。 (1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大? (2)饮料的密度为多大? (3)设杯底与杯座的接触面积也为S2,饮料持续流入空杯5 s后关闭开关,杯对杯座的压强为多大? 【答案】(1)3.6 N　(2)1.2×103 kg/m3　(3)1.1×103 Pa 【解析】(1)由图可知空杯对杯座的压力F0=0.9 N;装满饮料时,杯对杯座的压力F1=4.5 N;所以杯底受到饮料的压力: F=F1-F0=4.5 N-0.9 N=3.6 N。 (2)饮料的质量m====0.36 kg;杯中饮料的体积V=S2H=30 cm2×10 cm=300 cm3=3×10-4 m3;则饮料的密度ρ===1.2×103 kg/m3; (3)饮料持续流入空杯5 s,则流入杯中饮料的质量m1=ρS1vt=1.2×103 kg/m3×0.8×10-4 m2×0.5 m/s×5 s=0.24 kg;此时饮料对杯底的压力F2=m1 g=0.24 kg×10 N/kg=2.4 N,此时杯对杯座的压强p===1.1×103 Pa。 考点二：浮力的计算 1.（2023年呼和浩特）有人说，水里的冰山融化后，水面会上升，你认为这种说法是否正确?请你用下面给出的图示，并用学过的知识进行正确解释（忽略热冷缩对水和冰的影响.已知冰和水的密度之比为0.9），并得出正确结论。 答：由于冰块漂浮，F浮=G冰，由阿基米原理：F浮=G排；又因为冰熔化前后重力不变，G冰=G冰化水即有：G排=G冰化水，因为：，，所以：，故V排=V冰化水；所以冰熔化前后水面不升也不降。 2.(2023年北京)将物块竖直挂在弹簧测力计下,在空气中静止时弹簧测力计的示数F1=2.6 N。将物块的一部分浸在水中,静止时弹簧测力计的示数F2=1.8 N,如图所示。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。 求: (1)物块受到的浮力; (2)物块浸在水中的体积。 【答案】(1)0.8 N　(2)8×10-5 m3 【解析】(1)由称重法可得物块受到的浮力: F浮=F1-F2=2.6 N-1.8 N=0.8 N; (2)由F浮=ρ水gV排可得,物块浸在水中的体积: V排===8×10-5 m3。 考点三：压强浮力的综合计算 1.在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100 cm2的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有12 cm的水(如图甲),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体, 从水面开始缓慢浸入水中, 拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距水面为10 cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出),如图丙所示。(g取10 N/kg)求: (1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力; (2)圆柱体的体积; (3)圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。 【答案】(1)1 N　(2)1×10-4 m3　(3)1.3×103 Pa 【解析】(1)由图乙可知,圆柱体未浸入水中时弹簧测力计读数F1=3 N,圆柱体浸没在水中后弹簧测力计读数F2=2 N,由称重法可得,圆柱体浸没在水中时受到的浮力: F浮=F1-F2=3 N-2 N=1 N; (2)由F浮=ρ水gV排得,圆柱体浸没时排开水的体积: V排===1×10-4 m3, 因圆柱体浸没在水中,则圆柱体体积V=V排=1×10-4 m3; (3)圆柱体未浸入水中时水的体积V水=S容h=100 cm2×12 cm=1 200 cm3,圆柱体沉入水底后,圆柱体与水的总体积V总=V水+V柱=1 200 cm3+100 cm3=1 300 cm3,则圆柱体沉底后水的深度h'===13 cm=0.13 m, 此时水对容器底部的压强p=ρ水gh'=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1.3×103 Pa。 2.(2023年黔南州)如图所示,放置在水平地面上重10 N的平底薄壁容器,底面积为100 cm2,容器内装40 N的水,水深20 cm。现将一体积为200 cm3的金属块系在弹簧测力计挂钩上,然后把它浸没于容器内的水中(水未溢出,金属块未接触容器底部),弹簧测力计示数为15.8 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)求: (1)金属块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少? (2)金属块浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少? 【答案】(1)20 N　(2)5 200 Pa 【解析】(1)金属块未放入水中时,容器底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2 000 Pa,容器底部受到水的压力F=pS=2 000 Pa×100×10-4 m2=20 N; (2)金属块浸没于水中受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-6 m3=2 N, 金属块的重力G金属=F浮+F示=2 N+15.8 N=17.8 N; 容器对水平地面的压力F压=(G容+G水+G金属)-F示=(10 N+40 N+17.8 N)-15.8 N=52 N,此时容器对水平地面的压强p'===5 200 Pa。 3.（2023年重庆B卷）如图甲所示,将底面积为100cm2高为10cm的柱形容器，M置于电子称上，逐渐倒人某液体至3cm深，再将系有细绳的圆柱体缓慢向下