计算题01B压强浮力的综合计算（含答案详解）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 人教版八年级物理下册期末考试题型专题复习 计算题01B压强浮力的综合计算（含答案详解） 附：可能用到的基本公式： 编号 公式 物理量和单位 相关单位及换算 1.重力 和 密度 G=mg G- ------重力------N m------质量------Kg（g） g------重力常数-----9.8N/Kg V-------体积------m3(cm3) ρ------密度------Kg/m3(g/cm3) 1t=103Kg 1Kg=103g=106mg 1m3=103dm3=106cm3 1L=1dm3, 1mL=1cm3 1g/cm3=1Kg/dm3=103kg/m3 =1t/m3 2.压强 ①固体压强 ②柱形容器底部受到液体压强 F- -----压力------N S- -----受力面积------m2 p-----液体（或固体）压强------Pa ρ------液体（或柱体）密度------kg/m3 g------重力常数-----9.8N/Kg h-------深度（或柱体高度）------m 1N/m2=1Pa 1m2=104cm2 1KPa=103Pa ①液体压强 ②柱体对水平支持面的压强 p=ρgh 3浮力 ①称量法（二次示数法）： F浮=G物—F示； ②压力差法（原因法） ：F浮=F向上—F向下； ③（阿基米德）原理法： F浮=G排=m排g=ρ液gV排； ④（漂浮悬浮）状态法（平衡法）： F浮=G物; F浮------浮力------N G物-----物体的重力------N F示------弹簧测力计示数------N G排------排开液体的重力------N m排------排开液体的质量------Kg ρ液------液体的密度------kg/m3 V排------物体排开液体的体积------m3 g------重力常数-----9.8N/Kg 1t=103Kg 1Kg=103g=106mg 1m3=103dm3 =106cm3 1L=1dm3, 1mL=1cm3 1g/cm3=1Kg/dm3 =103kg/m3=1t/m3 1．如图甲所示，水平桌面的电子秤上放置盛有水的轻质圆柱形薄壁容器，A 、B 为不同材料制成的底面积均为20cm2的实心长方体，浸没在容器的水中（未接触到容器底），现用力将 A、B 匀速拉出，电子秤的示数与拉动时间的关系如图乙所示，已知容器的底面积是 100cm2， 长方体 B 的体积是 400cm3，ρA＝3.0×103kg/m3，ρB＝8.0×103kg/m3，（不计物体的吸水和绳子的伸缩）求： （1）A浸没在水中所受到的浮力； （2）A 出水后水对容器底部减少的压强； （3）圆柱形容器中水的质量； （4）若连接A 、B的绳子最多能承受35N的拉力，当绳子恰好断裂时，水对A、B的浮力。 2．如图甲，将一重为8 N的物体A放在装有适量水的杯中，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的，此时水面到杯底的距离为20 cm。g取10 N/kg，求： （1）甲图中物体A受到的浮力及容器底部受到的压强。 （2）物体A的密度。 3．将边长为a的不吸水实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中，设水的密度为ρ水，木块静止时如图所示，从杯中溢出水的质量为m，求： （1）木块受到的浮力； （2）木块下表面受到的压强； （3）若用一大头针竖直向下将木块轻转经压入水中，全部浸没时木块受到的浮力； （4）木块的密度。 4．我国自主设计制造的半潜式钻井平台“蓝鲸2号”是世界上最大的深海钻井平台（如图），平台长117m，宽92.7m，高118m，最大作业水深3658m，最大钻井深度15250m，总质量约4.4万吨，有八台巨型全回转式推进器，可抵御15级以上的飓风，可在全球95%的海域作业。（ρ海水=1.05×103kg/m3，g=10N/kg） （1）平台在海面上漂浮时受到的浮力； （2）油管位于海面下3000m深处时1cm2受到的压力； （3）平台上一台10kW的起重机将质量为900kg的橡皮艇吊上30m高的平台需要0.5min，计算此时起重机的工作效率。 5．如图甲，小明用弹簧测力计拴着一个正方体物块匀速放入底面积为10-2m2的容器中，直至物块浸没在水中（未接触容器底部）。物块下降过程中，所受拉力F随h的变化关系如图乙所示。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求： （1）物块的质量； （2）物块的密度； （3）物块从下表面到达水面开始，直至完全放入水中的过程中，由于水面升高，容器底面受到水的压强的增加量。 6．在水平桌面上放有一个足够高的薄壁柱形容器，如图甲所示，其底面积为100cm2，一个重为2.5N，底面积为40cm2，高为10cm的柱形玻璃杯A漂浮于水面上，容器底有一个密度为2×103kg/m3的实心金属块B（与容器底部不密合），用一根细线将B与玻璃杯A的下表面相连，细线未拉直，缓慢向容器中注水，细线所受拉力随时间变化的图像如图乙所示，最后A、B两物体在水中静止（细线不可伸长且质量与体积忽略不计），求： （1）注水前，玻璃杯A所受浮力； （2）当细线所受拉力为0.5N时，玻璃杯A浸入水中的深度； （3）金属块B的重力； （4）从t1时刻到t2时刻，水对容器底的压强变化量。 7．如图甲所示，有两个质量分布均匀，不吸水的实心长方体A和B，已知：ρA=0.6×103kg/m3，SA=100cm2，hA=10cm，SB=50cm2，hB=6cm，B的密度大于水，B的质量为mx克（mx取值不确定），A、B表面的中央用一根长为L=6cm的细线连接。如图乙所示，现将它们放入一个置于水平地面上的足够高的薄壁柱型容器中央处，容器底面积S容=300cm2.细线的质量、体积等次要因素都忽略不计，且全程未被拉断，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。 （1）求长方体A的质量； （2）小谢同学沿容器壁缓慢加水，当加水质量为m1=2700g时，求水对容器底的压强p1； （3）在小谢同学加水的过程中，细线拉力从0开始逐渐增大，当细线的拉力刚好不再变化时，求此时水对容器底的压强p2与mx的函数关系式。 8．如图甲所示是某公共厕所的自动冲水装置图。浮筒A是一个长方体，盖片B的面积为20cm2，A、B以硬杆连接。当水刚好达到浮筒A的下表面时，水箱中水的质量为8kg；当供水管流进水箱的水刚好淹没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所。图乙是水箱中水的质量m和深度h的关系图像（盖片B的质量和厚度，硬杆的体积和质量都不计）。求： （1）当水刚好到达浮筒A下表面时，水箱中水的体积； （2）当水刚好淹没浮筒A时，水对盖片B的压力； （3）浮筒A浸没在水中时受到的浮力； （4）浮筒A的质量。 9．边长为10cm、质量为0.5kg的正方体木块漂浮在水面上，如图甲所示，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg； （1）求木块漂浮时，底部受到水的压力。 （2）求木块漂浮时，浸在水中的体积。 （3）把棱长为5cm的正方体金属块轻轻放在正方体木块的上表面中央，静止后金属块上表面恰好与水面相平，如图乙所示，求此时金属块对木块的压强。 10．如图所示，甲、乙两个薄壁圆柱形容器置于水平桌面，两容器底部用一根细管相连，开始阀门K关闭。甲容器底面积为300cm2，盛有深度为0.2m的水；乙容器底面积为200cm2，放有一底面积为100cm2、高为0.2m的圆柱形木块（细管中水的体积忽略不计，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）。 （1）甲中水的质量是多少？ （2）水对甲容器底部压强是木块对乙容器底部压强的2倍，求木块密度； （3）打开阀门，当乙容器中木块恰好漂浮时，求乙容器中水的深度； （4）打开阀门，直到水不再流动，求整个过程进入乙容器中水的体积。 11．有两个不吸水的圆柱体A和圆柱体B，A的顶部系有一根轻质细线。已知A的质量为1.32kg，密度为1.1×103kg/m3，高为12cm，B的底面积为40cm2，求： （1）A的底面积为多少cm2； （2）将B竖直放在水平桌面上，再将A竖直放在B的正上方，求A对B的压强； （3）将A竖直放入薄壁柱形容器中，向容器中缓慢加入液体直至加满。液体体积与深度的关系如图所示。然后用细线将A竖直向上提升3cm，细线的拉力为6.3N，液体对容器底部的压力减小，求该液体的密度。（圆柱体A始终处于竖直状态） 12．小明想测量一金属块的密度。如图所示，他将一底面积为50cm2、质量为200g的直简型容器内装10cm高的水，然后用细线吊着金属块缓慢浸入水中，当金属块刚好浸没时，容器内液面升高到16cm，当金属块触底细线松弛时，容器对桌面的压强与触底前相比增大了4740Pa。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg，容器壁的厚度忽略不计） （1）金属块浸没在水中时受到的浮力； （2）金属块触底细线松弛时，容器对桌面的压强； （3）金属块的密度。 13．如图甲所示，将实心的塑料球和木球用细绳相连放入水中，静止时木球露出水面的体积是它自身体积的。如图乙所示，当把细绳剪断后，塑料球沉底，木球静止时露出水面的体积是它自身体积的一半，此时塑料球受到池底的支持力为2N；若已知塑料球的质量为0.6kg，塑料球和木球体积之比为1∶4。求： （1）木球的密度； （2）塑料球的体积； （3）绳子剪断前后，两球所受总浮力的比值。 14．如图甲所示，装有部分水的薄杯子放在水平桌面上，杯子的底面积为80cm2，杯子和水的总质量为160g，向杯子中放入一个铁球，水刚好将杯子装满，杯子、水和铁球的总质量为239g，如图乙所示：取出铁球（假设铁球取出时未沾水），再向杯子中加满水，此时杯子和水的总质量为195g，如图丙所示。（ρ水=1.0×103kg/m3，ρ铁=7.9×103kg/m3）。求： （1）此铁球的质量为多少？ （2）此铁球的体积为多少？ （3）通过计算，判断此铁球是否空心？若此铁球是空心的，则空心部分的体积为多少？ （4）放入铁球后，水对杯子底部压强的增加量。 15．如图所示，甲、乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，两容器底部开口，用一根细橡皮管相连，开始时用夹子K夹住（不计橡皮管的体积）。容器底面积均为200cm2，甲中盛有深度为40cm的水，乙中放一底面积为40cm2、高为20cm的圆柱形木块，且甲中水对容器底部的压强是木块对乙容器底部压强的4倍，（g取10N/kg；ρ水＝1×103kg/m3） （1）甲中水对容器底部的压强； （2）木块的密度； （3）松开夹子K，直到水不再流动。稳定后用两个夹子夹住橡皮管，然后用剪刀从两个夹子间将橡皮管剪断，将甲乙分开。接下来用力将乙中的木块沿竖直方向移动4cm，求此时乙容器对桌面压强。已知乙容器和夹子、橡皮管的总质量为400g。（此过程中木块始终保持竖直，且不沾水） 16．一个盛有水底面积为100cm2的轻质薄壁柱形容器放在电子秤上，现用细线将由不同材料制成的底面积均相同的A、B均匀实心长方体，从如图甲所示位置放入水中，直至A刚好浸没在水中（A、B未接触到容器），在整个过程中，始终保持匀速直线运动且水未溢出，电子秤的示数与拉动时间的关系如图乙所示。长方体容器质量忽略不计，ρ水<ρA<ρB。求： （1）当水的质量为8kg时，水对容器底部的压强； （2）B浸没在水中所受到的浮力； （3）乙图中电子秤的示数m。 17．在学习了阿基米德原理后，热爱思考的洋洋便想到可以根据物体所受到的浮力来计算未知液体的密度。于是回家后找到了电子秤、玻璃杯等工具，量出底面是正方形的长方体金属块的底面边长为5cm，高为12cm，将金属块放入圆柱形玻璃杯中，并向玻璃杯中倒入1200mL的盐水（金属块不吸水），一起放在电子秤上，示数如图甲所示，洋洋记下此时电子秤的示数2100g；然后用细线慢慢将金属块拉出，洋洋画出了电子秤的示数与金属块上升的高度的变化关系如图乙所示。（g取10N/kg） （1）求金属块的重力； （2）求盐水的密度： （3）用细线拉着金属块上升过程中，当上升7.5cm时，细线的拉力为多少？ 18．如图甲，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。正方体边长为0.1m，弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力后，伸长的长度△L与拉力F的关系如图乙。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。求： （1）物体受到水的浮力； （2）木块的重力； （3）打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。 19．底面积为250cm2的圆柱形容器中装有适量的水，将边长为5cm的正方体B放在边长为10cm的正方体A上，并放入圆柱形容器的水中，静止时正方体A恰好完全浸没在水中，如图甲所示；将正方体B放入圆柱形容器的水中，静止时正方体A有总体积的1/5露出水面，如图乙所示。水的密度取1×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）图甲中，正方体A排开水的重力； （2）图乙中，正方体A下表面所受水的压力； （3）正方体B的重力； （4）B放入水中前后，水对容器底部的压强变化了多少。 20．如图甲所示装置，是由2个圆柱形容器（容器足够高）连接而成，其下底面积为75cm2，上端开口面积为100cm2，容器中装有适量的水且置于水平地面上，用轻质足够长的细硬杆连接不吸水密度均匀的实心圆柱体A，使其缓慢浸入水中，直至圆柱体A下表面触碰容器底部，图乙是水对容器底部的压强与圆柱体A下表面浸入水中深度h的图像（g取10N/kg，ρ水＝1×103kg/m3），求： （1）未放入圆柱体A时，容器中水的深度： （2）未放入圆柱体A时，容器中水的质量； （3）圆柱体A下表面浸入水中深度为6cm时，受到的浮力； （4）水对容器底部的压强p1。 21．某建筑公司在修建大桥时，需要把一长方体材料用钢丝绳匀速放入河水中，如图甲所示。长方体材料匀速下降的速度为0.2m/s，正方体材料匀速下降所受浮力及钢丝绳所受拉力随时间变化关系图象如图乙所示，河水的密度为。求： （1）分析图象可以直接判断出该材料受到的重力和浸没时的浮力分别是多少N？ （2）图乙中力F的大小为多少N？ （3）长方体材料的密度是多少？ （4）从计时开始，在长方体材料匀速下降30s时，长方体的下表面受到水的压强为多少Pa？ 22．如图甲所示为一圆柱形容器纵剖面图，其下部高度为5cm，横截面积为30cm2，上部高度为10cm，一质量为120g的圆柱形物块静置于容器中。现用一装置以每分钟20cm3的速度向容器中注入水，容器底部受到水的压强随时间变化情况如图乙所示，整个过程中圆柱形物块未离开容器底且始终保持竖直，圆柱形物体不吸收液体，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg，求： （1）圆柱形物块的底面积为多少？ （2）圆柱形物块的密度？ （3）若将液体换成ρ液=1.5×103kg/m3的某种液体，仍然按照原来的速度注入容器中，直至13.5min时停止。求容器底部所受液体压强p与注液时间tx分钟（0≤tx≤13.5）的函数关系式。 23．如图，平底柱形薄容器（体积、质量忽略不计）放置在水平桌面上，容器底面积为，正方体塑料块的边长为，用细线拉住塑料块，静止后塑料块浸入水中的深度为，此时细线被拉直，长为。（，，取）计算： （1）塑料块受到的浮力； （2）塑料块所受拉力； （3）容器对桌面的压强。 24．如图甲所示，水平放置的一个足够高的方形容器A中有一个边长为10cm的立方体物块B，B与容器A底部没有紧密贴合，然后慢慢向容器A内注水，当容器A中水面高度为20cm时，停止注水，此时一共向A容器中注水3400g。立方体物块B对容器A底部的压力FB随着注入水的深度h水的变化关系如图乙所示。求： （1）图乙中a的值； （2）停止注水后，给物块B施加一个外力F，使其上表面与水面相平，此时外力F的大小以及水面高度的变化量Δh。 25．如图甲，水平放置的平底柱形容器A。不吸水的正方体木块B，边长为10cm，静止在容器中央。质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度L=9cm，现缓慢向容器中加水，当加入1200cm3的水时，木块B对容器底部的压力刚好为0 N。如图乙，此时容器中的水深度为6cm。求： （1）此时容器底部所受水的压强； （2）木块B的重力； （3）若继续缓慢向容器中加水，当容器中水的总体积为4620cm3时，停止加水，如图丙，此时将与B相连的细线剪断，当木块静止时，水对容器底部压强的变化量是多大？（整个过程中无水溢出，不计绳子长度变化） 26．如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，细绳的一端固定在柱形容器的底部，另一端系在质量为200g的木块的下面，使木块浸没在水中。已知容器内底面积为80cm2，当木块静止时细绳对木块竖直向下的拉力为1N，此时容器中水的深度为20cm。取g=10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3。求： （1）木块受到的浮力大小F浮； （2）水对容器底部的压强大小p； （3）水对容器底部的压力FN与容器中水所受的重力G水大小是否相等？请写出计算、分析说明的过程。 27．如图，轩轩将一块体积为的圆柱形铜块甲放在水平桌面上，再将一个装有深度液体的薄壁容器乙（容器重力不计，容器的下面部分为正方体）放置在甲旁边，已知乙容器高度大于甲的高度，现将甲沿水平方向切去一定高度并将切去的部分缓缓放入乙容器中，得到乙容器中液体对容器底部的压强p和甲切去的高度之间的关系图像如图丙所示（为方便计算，铜的密度取）求： （1）乙容器中液体密度为多少？ （2）铜块甲的底面积为多少？ （3）将甲全部放入容器乙中，待液面稳定后，容器乙对桌面的压强为多少？ 28．在科技节，大山同学用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感器固定在容器底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定，不计细杆B及连接处的质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小，现缓慢向容器中加水，当水深为13cm时正方体A刚好浸没，力传感器的示数大小F随水深h变化的图像如图乙所示。求：（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）物体A所受到的重力； （2）当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力大小； （3）当容器内水的深度为4cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为0.2F时，水对容器底的压强是多少？ 29．如图所示，圆柱形实心物体A质量为1.2千克，底面积为10-2米2，高为0.2米，薄壁圆柱形容器B的底面积为3×10-2米2，足够高，将A放置于B容器中。求： （1）圆柱形实心物体A的密度。 （2）在圆柱形容器甲中加水3千克，求水对容器底部的压强。 （3）若容器B的底面积为3S，实心柱体A的底面积为S，高为h，且A的密度大于水的密度，向圆柱形容器B中加水，请写出水对容器底部的压强p与所加水的质量m之间的关系表达式（只需用字母表达）。 30．如图所示，薄壁柱型容器底面积为200cm2，质量为2kg，放置在水平桌面上，木块A的重力为12N，底面积为100cm2，高20cm，用细铁丝（体积及重力不计）将木块A按压在水底（A与容器底部未紧密接触），此时液面高30cm，现让细铁丝和木块A从水底开始缓慢匀速向上移动，直至木块A漂浮，求： （1）木块A与容器底部接触时，木块A的浮力大小为多少？ （2）当铁丝对木块向下的压力大小为6N时，容器对桌面的压强大小为？ （3）从图所示位置将物体A沿竖直方向向上移动12cm，求此时水对容器底部的压强为多少？ 31．木块浮在水面上，若把质量为m1的铜块放在木块上面，刚好能使木块淹没在水中，如图（a）所示；若把质量为m2的铜块悬挂在木块下面，也能使木块恰好淹没在水中，如图（b）所示。求m1与m2的比值。（已知铜的密度为8.9×103kg/m3） 32．如图甲，在水平桌面上有一薄壁圆柱体容器足够深，容器底面积为350cm2，容器内放有边长为0.1m的均匀正方体物块M（不吸水），随后慢慢向容器中加水，在加水的过程中，物体M对容器底的压强p与所加水的质量m的关系如图乙所示，在整个过程中没有水溢出，且物体M的底面始终与容器中的水面平行，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求： （1）物块M的密度； （2）加水1.5kg时，物体M受到的浮力； （3）若向容器内加水2.7kg时，容器底部受到水的压强。 33．一根轻质小弹簧两端分别连接在容器底部和物体A上，若将水逐渐注入容器，当浸到物体的一半时，弹簧被拉长且弹簧对A的作用力为，如图所示。若把水倒出，改用密度为水的密度的某种液体注入容器，当物体A刚好全部浸入某种液体中时，弹簧对A的作用力为，如图所示。 已知水的密度为，，容器的底面积为S，物体的底面积为 （1）画出图甲中物体的受力分析图； （2）求出图甲和图乙两种情况下物体受到的浮力之比； （3）求物体A的密度。若图甲中的弹簧被突然切断，容器中液面稳定后，求容器底所受液体压强的变化量。 34．水平桌面上放有一圆柱形溢水杯。如图所示，它的重为3N，底面积为200cm2，溢水口距杯底20cm，内装水的深为18cm，将一体积为1000cm3，密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中，有 的体积浸入水中（不计木块的吸水、溢水杯的厚度），求： （1）木块的质量； （2）木块放入前，水对溢水杯底的压力； （3）木块放入水中静止后，溢水杯对桌面的压强。 35．小静在厨房观察到一个有趣的现象，她把一个苹果放入盛满水的盆子清洗时，从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内，取出苹果后，盆子浮了起来。小静经过思考，建立了以下模型研究盆子浮起的条件。如图所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上，内放一个装满水的圆柱形容器B（B的厚度不计，且与A底部未紧密贴合）。容器A底面积为，容器B的质量为250g，底面积为，高度为。正方体木块的边长为，密度为｡求： （1）木块未放入水中时，容器B中水对容器B底部的压强； （2）木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，A中水面的高度； （3）把木块取出再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中，当容器B刚好漂浮时，m为多少g｡ 36．图甲是一个不计外壁厚度且足够高的圆柱形容器放在水平桌面上，容器底面积为S1，容器中放着一个底面积S2=100cm²、高H=18cm的均匀圆柱体物块A，A的底部与容器底用一根细绳连在一起。现慢慢向容器中注水，且每分钟注入水的质量为300g，当向容器中注水6min时，物块A对容器底部的压力恰好为0，如图乙所示，此时容器中水的深度h1=9cm。细绳长度L=8cm，能承受最大拉力为6N，ρ水=1.0×103kg/m³，g=10N/kg，物块不吸水，忽略细绳的体积、液体扰动等其它次要因素。求； （1）注水6min时，水对容器底部的压强； （2）物块A的密度； （3）若缓慢向容器中注水，当注水时间为t时，停止注水，如图丙所示，此时将与A连接绳剪断，细绳剪断前、剪断后物块静止时，水对容器底的压强变化了100Pa，求注水时间t。 37．如图所示，