中考物理重难点强化专题三密度压强浮力综合计算

专题三密度、压强、浮力综合计算1．如图甲所示，水平桌面上放置一底面积为200cm2的薄壁(壁的厚度不计)圆筒，筒内装有适量的水。弹簧测力计下悬挂一圆柱体，从水面逐渐浸入，直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。求：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力；(2)圆柱体的密度；(3)圆柱体刚好浸没时与圆柱体未

浸入水中时相比，圆筒底部所

受水的压强变化量。解：(1)由图象可知，圆柱体的重力G＝10N圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F拉＝2N则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮＝G－F拉＝10N－2N＝8N(2)当圆柱体浸没在水中时，排开水的体积等于圆柱体的体积。由F浮＝ρ水gV排可知，圆柱体的体积V＝V排＝

＝8×10－4m3由G＝mg可知，圆柱体的质量m＝圆柱体的密度ρ＝

＝1.25×103kg/m3(3)圆筒底部所受水的压力变化大小等于浮力大小，则圆筒底部所受水的压强变化量为

＝400Pa答：略2．如图所示，水平桌面上放置一个底面积为100cm2，重为6N的容器，里面装有20N的水，小明将一个挂在弹簧测力计下的合金圆柱体缓慢地浸入水中(水足够深)，在接触容器底之前，分别记下圆柱体下表面所处的深度h和弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：(g取10N/kg)请你计算：(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是多大？(2)当圆柱体下表面所处的深度h为10cm时，圆柱体下表面受到水的压强是多少？(3)圆柱体的密度是多少？(4)当圆柱体浸没时，容器对水平桌面的压强是多大？解：(1)由表格数据可知，圆柱体的重力G＝6.0N，当圆柱体浸没在水中时，弹簧测力计的示数F′＝4.5N，则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮＝G－F′＝6.0N－4.5N＝1.5N(2)圆柱体下表面所处的深度h＝10cm＝0.1m当圆柱体下表面所处的深度h为10cm时，圆柱体下表面受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝103Pa(3)因物体浸没时排开水的体积和物体的体积相等，故由F浮＝ρgV排可得，圆柱体的体积V＝V排＝

＝1.5×10－4m3由G＝mg可知，圆柱体的质量m＝则圆柱体的密度ρ＝

＝4×103kg/m3(4)当圆柱体浸没时，把容器和水、圆柱体看做一个整体，受力分析可知，整体受到的支持力F支持＝G水＋G容＋G－F′＝20N＋6N＋6.0N－4.5N

＝27.5N又因容器受到的支持力和容器对水平桌面的压力是一对相互作用力，故容器对水平桌面的压力F压＝F支持＝27.5N容器对水平桌面的压强p＝

＝2750Pa答：略3.如图所示，在底面积为100cm2的容器中，一个质量为0.6kg的实心木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为2N，求：(g取10N/kg)(1)木块受到的浮力；(2)木块的密度；(3)剪断绳子后，水对容器底部的压强变化了多少？解：(1)木块的重力为G木＝m木g＝0.6kg×10N/kg＝6N由于木块在水中处于静止状态，即G木＋F拉＝F浮故木块受到的浮力为F浮＝F拉＋G木＝2N＋6N＝8N(2)由F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV木得V木＝

＝8×10－4m3ρ木＝

＝0.75×103kg/m3(3)剪断绳子，木块最终漂浮，则木块漂浮时受到的浮力F浮′＝G木＝6N则木块前后排开水的变化量为ΔV排＝8×10－4m3－6×10－4m3＝2×10－4m3由F浮＝ρgV排得，木块漂浮时排开水的体积V排′＝

＝6×10－4m3压强的变化Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m

＝200Pa答：略水深变化Δh＝

＝0.02m4．木块A的体积为500cm3，质量为300g，用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器中，容器的底面积为100cm2，容器内水面高度为0.3m，如图所示，求：(ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)(1)物体受到的浮力；(2)水对容器底的压强；(3)绳子的拉力F。解：(1)由于木块浸没于盛水的圆柱形容器中，则V排＝V木＝500cm3＝5×10－4m3由F浮＝ρgV排得，木块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10－4m3

＝5N(2)