小专题(二)-密度与压强、浮力的综合

华章文化华章文化 火线火线 100 天天 word 版版 编辑部 编辑部 027 027 小专题 二 密度与压强 浮力的综合 1 2017 石家庄裕华区二模 如图 两个相同容器都盛满水 甲中有一个体积为 50 厘米 3 密度为 0 9 103 千克 米 3的冰块漂浮在水面 下列有关说法不正确的是 B 甲 乙 A 冰块漂浮时 浮力等于自身重力并有 1 10 体积露出水面 B 冰块漂浮时 甲容器底部受水的压力和压强都比乙容器大 C 将冰块刚好完全压入水中时 两容器底部受水的压力和压强都相等 D 冰块熔化后 两容器对桌面的压力和压强都相等 2 2017 淄博 如图所示 水平桌面上有两个完全相同的溢水杯 杯中装满不同的液体 将两个完全相同的小球 分别放入溢水杯中 甲杯溢出 0 9 N 的液体 乙杯溢出 0 8 N 的液体 则 B 甲 乙 A 小球在甲杯中受浮力 在乙杯中不受浮力 B 小球重 0 9 N 在乙杯中受到的浮力是 0 8 N C 甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强 D 液体对甲杯底的压强小于液体对乙杯底的压强 3 2017 考试说明题型示例 桌面上甲 乙两个圆柱形容器中分别装有水和酒精 实心木球和实心铁球的体积相 等 如图所示 水 酒精 木球和铁球的密度分别为 水 酒精 木和 铁 将木球放入水中 铁球放入酒精中 静 止时木球和铁球所受浮力的大小分别为 F1和 F2 下列判断中正确的是 B 甲 乙 A 若 木 酒精 水 铁 则 F1 F2 B 若 木 酒精 水 铁 则 F1 F2 C 若 酒精 木 水 铁 则 F1 F2 华章文化华章文化 火线火线 100 天天 word 版版 编辑部 编辑部 027 027 D 若 酒精 木 水 铁 则 F1 F2 4 2016 西宁 在水平桌面上有一个盛有水的容器 木块用细线系住没入水中 水未溢出 如图甲所示 将细线剪 断 木块最终漂浮在水面上 且五分之二的体积露出水面 如图乙所示 下列说法正确的是 C A 甲 乙两图中 木块受到水的浮力之比是 5 2 B 甲 乙两图中 水对容器底部的压强之比是 1 1 C 甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 2 5 D 甲 乙两图中 容器对水平桌面的压强之比是 5 3 5 多选 2017 青岛 有边长为 a 的正方体木块 A 和小铁块 B 如图所示 将 A 放入盛有适量水的烧杯中 浸入深 度为 h1 再将 B 叠放在 A 上 A 浸入深度变为 h2 下列判断错误的是 ACD A A 的质量 mA 水a3 B A 与 B 的总质量 m总 水a2h2 G总 g F浮总 g 水gV排总 g C 求解 A 的密度的思路 A mA GA F浮 A 水gV排 A V排 A a2h2 VA a3 mA VA GA g D 将叠放在 A 上的 B 取下 放入水中 待 A B 均静止后 V排总 水面高度 h 水对烧杯底的压强 p 水 gh 水对烧杯底的压力 F pS杯 6 2017 兰州 如图甲所示 盛有液体的柱形容器置于水平桌面上 容器对桌面的压强为 1 000 Pa 如图乙所示 用细线拴一铝块 将铝块的一半浸在液体中 容器对桌面的压强改变了 80 Pa 如图丙所示 将细线剪断 铝块沉到 容器底部 容器对桌面的压强又改变了 460 Pa 容器的底面积为 100 cm2 铝 2 7 g cm3 g 取 10 N kg 下列判断正确 的是 D 甲 乙 丙 华章文化华章文化 火线火线 100 天天 word 版版 编辑部 编辑部 027 027 A 铝块浸没在液体中时所受浮力是 0 8 N B 铝块的体积是 100 cm3 C 铝块沉底时对容器底部的压力是 4 6 N D 液体的密度是 0 8 g cm3 7 将同一个小球分别放在装有甲 乙 丙三种液体的相同容器中 静止时 小球在甲溶液中漂浮 乙溶液中悬 浮 丙溶液中沉底 如图所示 根据条件比较以下物理量的关系 1 三种液体的密度关系 甲 乙 丙 2 小球在三种液体中所受浮力的关系 F甲 F乙 F丙 3 小球排开液体质量的关系 m甲 m乙 m丙 4 三种液体对容器底部的压强关系 p甲 p乙 p丙 5 三个容器对水平面的压强关系 p甲 p乙 p丙 8 2017 石家庄裕华区二模 小明想测量一个正方体木块的密度 进行了如下实验 1 现有一根弹簧长度为 10 cm 重为 0 1 N 利用弹簧进行了如下的实验 将弹簧水平放置 当受到水平方向上不 同压力时 长度变化如下表 请通过上面表格中的数据 总结结论 在弹性限度内 弹簧的形变量与受到的压力成正比 2 如图所示 将该弹簧竖直固定在底面积为 150 cm2圆柱形容器底部 这时弹簧的长度应为 9 9 cm 再将正方 体木块下表面与该弹簧相连 且不与容器壁接触 弹簧的 长度缩短为 1 9 cm 则木块的重力为 8 N 3 现向容器内部倒入水 当木块有 1 5 的体积露出水面时 弹簧的长度又恢复到 2 的初始长度 此时木块受到的 浮力为 8 N 木块的密度为 0 8 g cm3 拓展 现继续向容器内倒入 0 2 kg 的水后 水不溢出 容器底部所受水的压强为 1 990 Pa 9 如图 a 所示 轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面 容器高 0 2 m 内盛 0 15 m 深的水 水对容器底部压力为 29 4 N 压力 N1234 长度 cm9876 压缩量 cm1234 华章文化华章文化 火线火线 100 天天 word 版版 编辑部 编辑部 027 027 1 求水对容器底部的压强 p水 2 求容器的底面积 S容 3 现有底面积为 0 5S容 高为 h 密度为 5 103 kg m3的圆柱体乙 如图 b 所示 将乙竖直放入容器甲中 若要 使水对容器底部的压强 p水 最大 求 h 的最小值 a b 解 1 水对容器底部的压强 p水 水gh水 1 0 103 kg m3 9 8 N kg 0 15 m 1 470 Pa 2 由 p 可得 容器的底面积 S容 0 02 m2 F S F水 p水 29 4 N 1 470 Pa 3 因圆柱体乙的密度大于水的密度 所以 将乙竖直放入容器甲中后 乙的底部和容器的底部接触 当水的深度 和容器的高度恰好相等时 水对容器底部的压强最大 圆柱体的高度最小 则此时乙的体积 V乙 S容 h 0 02 m2 0 2 m 0 15 m 1 10 3 m3 h 的最小值 h 0 1 m V乙 S乙 V乙 0 5 S容 1 10 3 m3 0 5 0 02 m2 10 2017 安顺 如图甲所示 水平桌面上放置底面积为 80 cm2 质量为 400 g 的圆筒 筒内装有 16 cm 深的某液 体 弹簧测力计悬挂底面积为 40 cm2 高为 8 cm 的圆柱体 从液面逐渐浸入直到浸没 弹簧测力计示数 F 与圆柱体 浸入液体深度 h 的关系如图乙所示 圆筒的厚度忽略不计 筒内液体没有溢出 g 取 10 N kg 则 甲 乙 1 圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少 2 筒内液体的密度是多少 3 圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时 圆筒对桌面的压强是多少 解 1 由图象知 当 h 0 时 此时测力计的示数等于圆柱体的重力 所以 G 10 N 当 h 8 cm 时 测力计的示 数不变 说明此时浮力不变 圆柱体完全浸没 此时 F 2 N 华章文化华章文化 火线火线 100 天天 word 版版 编辑部 编辑部 027 027 所以圆柱体所受浮力 F浮 G F 10 N 2 N 8 N 2 物体排开液体的体积 V排 V物 40 8 10 6 m3 3 2 10 4 m3 由 F浮 液gV排得液体的密度 液 2 5 103 kg m3 F浮 gV排 8 N 10 N kg 3 2 10 4 m3 3 液体的质量 m液 液V液 2 5 103 kg m3 80 16 10 6 m3 3 2 kg 将圆柱体 圆筒 液体看作一个整体 则其对地面的压力 F m液 m筒 g G物 F拉 3 2 kg 400 10 3 kg 10 N kg 10 N 2 N 44 N 5 5 103 Pa F S 44 N 80 10 4 m2 11 2017 聊城 如图所示 水平地面上有一底面积为 1 5 10 2 m2的圆柱形容器 容器中水深 40 cm 一个边长为 10 cm 的正方体物块通过一根细线与容器底部相连 细线受到的拉力为 4 N g 取 10 N kg 求 1 此时容器底受到水的压强和压力 2 此时物块受到的浮力和物块的质量 3 细线剪断后 物块静止时浸入水中的体积 解 1 水深 h 40 cm 0 4 m 容器底受到的压强 p gh 1 0 103 kg m3 10 N kg 0 4 m 4 103 Pa 容器底受到的压力 F pS 4 103 Pa 1 5 10 2 m2 60 N 2 正方体物块的体积 V 10 cm 3 0 1 m 3 10 3 m3 物块受到的浮力 F浮 水gV排 1 0 103 kg m3 10 N kg 10 3 m3 10 N 物块的重力 华章文化华章文化 火线火线 100 天天 word 版版 编辑部 编辑部 027 027 G F浮 F拉 10 N 4 N 6 N 物块的质量 m 0 6 kg G g 6 N 10 N kg 3 细线剪断后 物块静止时处于漂浮状态 此时浮力为 F浮 G 6 N 此时排开水的体积 V排 6 10 4 m3 F浮 水g 6 N 1 0 103 kg m3 10 N kg 12 2017 黄石 有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器 下端封闭上端开口 底面积 S 250 cm2 高度 h 10 cm 如图甲所示 另有一个实心匀质圆柱体物块 密度 0 8 103 kg m3 底面积 S1 150 cm2 高度与容器高 度相同 如图乙所示 已知水的密度 水 1 0 103 kg m3 且 g 取 10 N kg 计算 1 现将圆柱体物块竖直放置容器内 则物块对容器底部的压强是多大 2 再向容器内缓缓注入质量为 600 g 的水 圆柱体物块不会倾斜 最后均处于静止状态 那么 圆柱体物块受到 的浮力是多大 3 在第 2 问叙述的情景中 水对容器底部的压强是多大 解 1 物块的体积 V1 S1h 150 cm2 10 cm 1 500 cm3 1 5 10 3 m3 根据 可得 物块的质量 m V m V1 0 8 103 kg m3 1 5 10 3 m3 1 2 kg 物块对容器底部的压力 F G mg 1 2 kg 10 N kg 12 N 物块对容器底部的压强 p 800 Pa F S1 12 N 150 10 4 m2 华章文化华章文化 火线火线 100 天天 word 版版 编辑部 编辑部 027 027 2 水的体积 V水 600 cm3 m水 水 600 g