初中物理力学计算大题专项训练(含解析)

力学计算大题一、计算题1．如图所示，某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度，他把底面积为的圆柱体物块，用细绳悬挂在弹簧测力计上，读出示数后，将物块浸入该液体中，浸入液体中的深度h=10cm，容器底面积为，g取10N/kg。求：（1）物块所受的浮力；（2）液体的密度；（3）物块浸入前后，液体对容器底的压强变化量。2．小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验时，将一底面积为4的圆柱体浸入水中，改变其浸入水中的体积，观察弹簧测力计示数的变化，如图所示。图甲中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为1.1N；图乙中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为0.9N。取，求：（1）圆柱体全部浸入水中时受到的浮力；（2）图乙中，圆柱体底部受到水的压强。3．物理实验室里，同学们正在认真的完成“探究浮力的大小跟排开液体重力的关系”的实验。小明将重5N的物体浸没水中后，弹簧测力计的示数如图所示。（，）（1）求水对物体浮力大小?（2）求该物体的体积?4．如图甲，用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下，静止时测力计读数为3N；如图乙，将该木块静置于平放的盛水容器中，木块有的体积露出水面；如图丙，用竖直向下的力F压该木块时，木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为，g取10N/kg，求：（1）图乙中木块所受的浮力大小；（2）木块的体积；（3）木块的密度；（4）图丙中F的大小。5．用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没（水未溢出），如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系，如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5：1，水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）金属块所受的重力；（2）金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时，弹簧测力计的示数；（3）金属块刚浸没时，金属块底部受到水的压强；（4）金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少。6．“曹冲称象”是妇孺皆知的故事。某科创小组仿效曹冲，制作了一台“浮力秤”，用来测量物体的质量。浮力秤由秤盘和高度为20cm，底面积为0.1m2的圆柱体组成。如图所示，将浮力秤放入水中，静止时浸入水中的深度为8cm，已知：，g=10N/kg。求：

（1）当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强；（2）浮力秤的重力；（3）浮力秤能测物体的最大质量。7．（2023·红桥）如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重，水深为，木块的体积为，木块的密度为，g取，试求：（1）水对容器底面的压强是多少？（2）木块受到的浮力是多大？\8．（2023·红桥）盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上，如图（甲）所示，容器对桌面的压强为；用细线拴一金属球，将金属球浸没在液体中，如图（乙）所示，容器对桌面的压强为；将细线剪断的，金属球沉到容器底部，如图（丙）所示，容器对桌面的压强为．已知容器的底面积为，液体的密度为，求：（1）金属球的重力；（2）金属球的密度.9．（2022·巴中）小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）（1）空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小；（2）求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小；（3）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到的浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计）（4）第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高度。10．在物理做中学实践活动中，某活动小组想要用橡皮泥做“船”浮在水面上，并探究橡皮泥“船”的装载能力。他们用一块体积为20cm3的橡皮泥做成一只“船”，放入水中漂浮，试着向其中添加物体，发现最多只能装载25g的物体，如图所示。查阅资料知道橡皮泥的密度为1.5×103kg/m3。已知水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：（1）将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为多少？（2）这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为多少？（3）该小组同学想提高橡皮泥“船”的装载能力，请你帮助他们提出一条合理化的建议。11．（2022·湘西）从高处掉入水里的苹果，最终会漂浮在水面上。设苹果的质量，苹果密度均匀，其密度，水的密度，g取。求：（1）苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小；（2）苹果浸没在水中时受到的浮力的大小。12．（2022·攀枝花）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为，求：（1）木块的密度；（2）石块的密度。

答案解析部分1．【答案】（1）解：由第一个图可知，物块的重力G=3N，由第二个图可知，物块浸入液体中时的拉力F拉=2.2N，则物块所受的浮力F浮=G-F拉=3N-2.2N=0.8N答：物块所受的浮力是0.8N；（2）解：物块浸入液体中的体积，即排开液体的体积V排=Sh=10cm2×10cm=100cm3=1×10-4m3根据F浮=ρ液gV排得，液体的密度答：液体的密度是0.8×103kg/m3；（3）解：容器的底面积S=40cm2=4×10-3m2物块浸入后，液面升高的高度液体对容器底的压强变化量答：物块浸入前后，液体对容器底的压强变化量是200Pa。2．【答案】（1）解：由题意可知，两次实验中测力计示数的变化量即是排开水体积变化量所对应的浮力，设圆柱体体积为V，则根据有关系如下解得，则圆柱体全部浸入水中时受到的浮力为答：圆柱体全部浸入水中时受到的浮力为（2）解：如图乙所示，圆柱体有体积浸入水中时，圆柱体底部距离水面的高度为则此时圆柱体底部受到水的压强为答：图乙中，圆柱体底部受到水的压强为。3．【答案】（1）解：由图可知，弹簧测力计的示数为F=2.6N，则物体受到的浮力F浮=G-F=5N-2.6N=2.4N答：水对物体浮力为；（2）解：根据公式F浮=ρ水gV排可知，物体排开水的体积由于物体浸没水中，所以物体体积答：该物体的体积为。4．【答案】（1）解：因为弹簧测力计的示数是3N，又因为木块漂浮，故G=F浮，所以乙图中木块的浮力为3N。答：图甲中木块受到浮力的大小为3N。（2）解：因为，则木块的体积为答：木块的体积为0.5×10-3m3。（3）解：木块的质量木块的密度答：木块的密度为0.6×103kg/m3。（4）解：用竖直向下的力F将木块缓慢压入水中，静止时，木块上表面恰好与水面相平，此时物体排开水的体积此时时物体受到的浮力根据可知，竖直向下的力答：竖直向下的力F的大小为2N。5．【答案】（1）解：由题意可得，金属块受到的重力为G=mg=0.4kg×10N/kg=4N答：金属块的重力为4N；（2）解：由题图乙可知，当h=2cm时，金属块排开水的体积V排=20×10-6m3，此时金属块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N弹簧测力计的示数为F拉=G-F浮=4N-0.2N=3.8N答：示数为3.8N；（3）解：由题图乙可知，当h=5cm时，金属块刚好浸没，即金属块的高度为5cm，此时金属块底部受到水的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa答：水的压强为500Pa；（4）解：金属块的底面积为容器的底面积为S=5S金=5×10cm2=50cm2增加的压力等于水对金属块的浮力，则△F=F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N水对容器底部增加的压强为答：压强增加了100Pa。6．【答案】（1）解：如图，由题可知，当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为答：当秤盘不放物体时，浮力秤下表面受到水的压强为800Pa；（2）解：由题可知，浮力秤静止在水中时排开水的体积为根据阿基米德原理，浮力秤静止在水中时受到的浮力为因为浮力秤静止在水中时是漂浮状态，则重力等于浮力为80N。答：浮力秤的重力为80N；（3）解：当浮力秤上表面刚刚和水面相平时，能够受到最大浮力为所以能够测出物体的最大重力为则浮力秤能测物体的最大质量为答：浮力秤能测物体的最大质量为12kg。7．【答案】（1）解：水对容器地面的压强是答：水对容器底面的压强是；（2）解：因为木块完全浸没在水中，根据阿基米德原理可得，木块所受浮力为答：木块受到的浮力是40N。8．【答案】（1）解：由甲图和丙图可得，容器对桌面压强的变化量：△p＝p3﹣p1，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由可得，金属球的重力G球＝△F＝△pS=(p3﹣p1)S（2）解：图甲中容器对桌面的压力等于液体与容器的重力之和，图乙中容器对桌面的压力等于液体与容器的重力、排开液体的重力之和，所以，图甲和图乙中容器对桌面的压力的增加量等于金属球排开液体的重力，即金属球受到的浮力，则F浮＝G排＝△F′＝△p′S＝（p2﹣p1）S，由F浮＝ρ液gV排可得，金属球的体积：，则金属球的密度；9．【答案】（1）解：由题意可知，A盒盒底所处的深度为1cm，即0.01m，由可知，盒底部受到水的压强答：空盒A漂浮在水面上时，盒底部受到水的压强为100Pa；（2）解：由题意可知，空盒A底面积为100cm2，即0.01m2入水中1cm深，即0.01m，故空盒A排开水的体积由可知，空盒A漂浮在水面上时所受浮力答：空盒A漂浮在水面上时所受浮力为1N；（3）解：由题意可知，金属块B的重力小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，盒A受到的浮力的大小与盒A和金属块B的重力大小之和相等，即答：水槽里的水位与之前相比会上升，水槽里水位变化的高度为3.75cm。（4）解：金属块B在水中时受到的浮力把金属块B从水中捞起后放进盒A中时，将A、B视为一个整体，此时该整体所受的浮力变化量该整体排开水的体积的变化量故水槽里水位变化的高度水槽里的水位与之前相比会上升。10．【答案】（1）解：已知根据阿基米德原理可知答：将这块橡皮泥浸没在水中时所受的浮力为（2）解：已知橡皮泥体积为橡皮泥密度为故橡皮泥的重力为物体的质量为物体的重力为对整体进行受力分析，这只橡皮泥“船”装载最多物体时，浮力为答：这只橡皮泥“船”装载最多物体时受到的浮力为（3）解：如果要提高橡皮泥“船”的装载能力，根据阿基米德原理我们可以通过增大水的密度或者减少船身重量或者增大船的体积等方式来提高船的装载能力。11．【答案】（1）解：苹果的质量，则苹果的重力苹果漂浮在水面上时受到的浮力等于重力，则浮力F1=G=1.5N答：苹果漂浮在水面上时受到的浮力大小为1.5N（2）解：苹果的质量，苹果密度均匀，其密度，则苹果的体积苹果浸没在水中