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文档简介
浮力与压强的综合计算题归类练
2025年中考物理一轮复习备考
一、计算题
1.如图1所示,将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知,乙中液体为水,
容器的质量和厚度都忽略不计。
(1)若甲容器中液体质量为L2kg,受力面积为L2xl(?3m2,求甲容器对地面的压强0用;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,求乙中水的体积V次;
(3)如图2所示,若在乙容器中再加入一定水,则此时水的深度为0.2米,将容器乙放进容器甲中,
容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。
2.水平桌面上放着一个底面积为70cn?薄壁柱形容器,容器底部放着一个边长为10cm、密度为
OExIOSkg/n?的正方体物块A,如图甲所示。缓慢地往容器里倒水,当水的深度力达到20cm时停止
倒水,如图乙所示。g取10N/kg。求:
(1)停止倒水,物块A静止后,水对容器底部的压强;
(2)物块A漂浮时受到的浮力;
(3)乙图中,倒入水的总质量。
甲乙
3.如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,它采用100马力V型水冷涡轮增压柴油机,安
装了先进的火控系统和多种光电设备,使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高。该坦克
具有潜渡功能,坦克重42t,每条履带与地面的接触面积为2m%请利用给出的数据(g取10N/kg,
河水密度0*=LOxlO3kg/m3)。求:
(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强?
(2)坦克在河水中潜渡时,其顶部离河面3m深,求坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到的水的压力;
(3)该坦克在一次潜渡中,坦克受到的浮力是3.2x105N,此时坦克对河床的压强是多大?
4.如图1所示,实心圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙都置于水平地面,甲的高度为1米,甲的底面积
为1x10-2米2;乙的高度为0.9米,乙的底面积为4x10-2米2。
①已知甲的密度为1X103千克/米3,求实心圆柱体甲的质量机用。
②已知向乙容器中盛有深度等于0.6米的水,求水对乙容器底部的压强P次。
③现将实心圆柱体甲竖直浸入乙容器中的水里(如图2所示),当甲静止时,求水对乙容器底部的压
强p'水。
乙乙甲3
田-------------------
图1图2
5.如图所示,是港珠澳大桥的修建过程,该桥由桥、岛和隧道三部分连接而成,其中海底隧道全长
5.664公里,由33根巨型沉管拼接而成,每根标准沉管长180m、宽约40m、高约10m,里面可以满
足双向6车道同行。每根沉管由8个节段组成,质量为8万吨,最深要在海平面下46m处安装对接,
施工非常艰辛。(海水密度取1.0xl()3kg/m3,g取10N/kg)
(1)沉管在最深处安装时,需要承受的海水压强是多少?
(2)每根沉管受到的重力?
(3)假设沉管是实心管,则1根沉管完全放入海水下沉的过程中,所受的浮力?
(4)将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难,请你利用学习浮力的知识并结合以上信息,给
在海水中运输沉管提出一条建议,并说明理由。
6.如图所示,高度相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲容器的底面积为2x10-2米2,
乙容器的底面积为1x10-2米2。甲中盛有水,乙中盛有酒精(夕酒精=0.8x103克/米3)。若把两个相
同的金属块分别浸没在甲、乙两容器中,现将金属块放入前,液体对甲、乙两容器底部的压强外以
及金属块放入后,液体对甲、乙容器底部的压强变化量力液的值记录在表中。
放入后,液体对容器底部的压强变化量W液
容放入前,液体对容器底部的压强P液
(帕)
器(帕)
甲39201960
乙39201960
(1)求金属块放入前,水对甲容器底部的压力七。
(2)尝试分析甲、乙两容器在金属块放入后是否有液体溢出,若有,请计算溢出液体的质量切溢;若
没有,请说明理由。
|酒精
水
'777777777777777777777777777,
甲乙
7.炎热的夏天到了,不少同学喜欢游泳,但是一定要去安全的地方游泳,并注意安全。如图所示,
这是不会游泳的小明同学带着救生浮球在游泳池练习游泳时的情景。(水的密度为1.0xl03kg/m3,人
体密度为L05g/cm3,g取10N/kg)
(1)游泳池水深1.5m,水对池底的压强是多少;
(2)小明的质量为52.5kg,浸没在池水中时受到的浮力是多少;
(3)救生浮球是一种救生设备,小明所带的救生浮球体积为自重为Go,水的密度用〃表示。小
明将浮球刚好完全压入水中保持静止时对浮球的竖直压力是多少?
8.一个重为1.2N、体积为2.4xl0"m3的木块漂浮在底面积为ixl(y2m2容器中,将一重为L8N的小
球A用细线系于木块下方,如图所示(水未溢出),此时木块与小球A恰好处于悬浮状态,求:
(1)木块受到的浮力。
(2)细线对小球的拉力。
33
(3)小球A的密度。(Z77K=1.0xl0kg/m,g取10N/kg)
(4)若剪断细线,水对容器底的压强减小多少Pa。
9.如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平桌面上。容器的底面积为2x10-2米2,装有4千克水。
(1)求容器中水的体积V次;
(2)求容器底部受到水的压强p次;
(3)将一金属块放入容器的水中并完全浸没(水没有溢出),测得容器底部受到水的压强和容器对
水平桌面的压强分别增加了392帕、980帕。求金属块的密度〃金属。
10.小黄在厨房观察到一个有趣的现象,他把西红柿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,取出西红柿,盆子浮了起来。经过思考,他建立了以下模型研究盆子浮起的条
件,如图20所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上,容器A底面积为500cm2;内放一个高度
为20cm,重力为2N,底面积为300cm2的圆柱形容器B(B的厚度不计,且与A底部未紧密贴合),
现在容器B中装入60N的水,使其恰好装满;水平地面上放着一个正方体木块,其质量为600g,边
长为10cm(木块不吸水)。求:
(1)木块的密度;
(2)将木块缓慢放入B容器中,木块静止时漂浮在水面,溢出水的体积;
(3)把木块从容器B中取出(木块不沾水且未造成多余的水从容器B中溢出),再从容器B中抽出
质量为1000g的水倒入容器A中。请通过计算判断容器B是否浮起来了,并求此时容器A底部受到
水的压强。
参考答案
1.(1)lxlO4Pa;(2)1.5xlO-3m3;(3)800kg/m3
解:(1)容器的质量和厚度都忽略不计,则甲容器中液体的重力
G甲=加液g=1.2kgxlON/kg=12N
甲容器对地面的压力
与=6甲=3
甲容器对地面的压强
?甲=生=-3=lxlO4Pa
”甲s甲1.2x10-3m3
(2)乙中水的体积
3
%==—1芈=1.5x10-3m
P像ixiuKg/m
(3)以容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故Gz=G次,乙容器在甲中
漂浮,故
GZ=F行G排
即
夕水s乙,水g=。液gS乙(多水+M)
即
==LOxl.kg/m.OZm=/ms
液%水+岫0.2m+0.05m
答:(1)若甲容器中液体质量为L2kg,受力面积为1.2xl0-3m2,甲容器对地面的压强为lxl()4pa;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,乙中水的体积为1.5x10-3^3;
(3)此时甲容器中液体的密度为800kg/m3。
2.(1)2xlO3Pa;(2)6N;(3)0.8kg
解:(1)水的深度为
7i=20cm=0.2m
水对容器底的压强
333
p7Hp^<g/z=l.OxlOkg/mxlON/kgxO.2m=2xlOPa
(2)倒入20cm深水时,物体A漂浮,A的体积
V=(l0cm)3=103cm3=10-3m3
由于物块处于漂浮状态,则物块受到的浮力
F^=GA=pAVg=O.6xlO3kg/m3xlO-3m3xlON/kg=6N
(3)物块排开水的体积
F浮6N
=6x10^m3=600cm3
p水g1x103kg/m3xlON/kg
水深20cm时,倒入水的体积为
233
V^=V,S-V^Sh-V^70cmx20cm-600cm=800cm
水的质量
m行o*V^=lg/cm3x800cm3=800g=0.8kg
答:(1)停止倒水,物块A静止后,水对容器底部的压强是2xlO3pa;
(2)物块A漂浮时受到的浮力是6N;
(3)乙图中,倒入水的总质量是0.8kg。
3.(1)1.05x105Pa;(2)2.4xlO4N;(3)2.5xlO4Pa
解:(1)根据题意可知,坦克对水平地面的压力由坦克的重力产生,所以压力为
F=G=mg=42x103kgxlON/kg=4.2x105N
坦克对地面的压强为
F4.2xlQ5N
=1.05xl05Pa
S2x2m2
(2)根据题意可知,坦克顶部所处的深度为无=3m,坦克顶部受到水的压强为
p=p水gh=1.0xl03kg/m3x10N/kgx3m=3xlO4Pa
舱门受到水的压力为
F=p'5'=3xlO4PaxO.8m2=2.4X104N
(3)根据题意可知,坦克在该河段水中潜渡时,坦克对河床的压力为
9=G=G—4孚BZxlOSNulxl^N
此时坦克对河床的压强为
F1X105N
=2.5xlO4Pa
I7-2x2m2
答:(1)该坦克在水平路面行驶时,对地面的压强为1.05x105Pa;
(2)坦克在深为3m的河水潜渡时,在坦克顶部面积为OSn?的舱门上受的河水的压力为2.4X104N;
(3)坦克在该河段水中潜渡时,坦克对河床的压强是2.5xl()4pa。
4.©10kg;@6000Pa;③8000Pa
解:①实心圆柱体甲的质量
叫=。甲/=外S甲膈=lxlO3^g/m3xlxl0-2m2xlm=10侬
②水对乙容器底部的压强
p水=。水g/t水=lxlO3Ag/m3xO.6mxlON/kg=6000Pa
③若甲沉底时
廉,=^^=^^=4xl0:m2x。.6mm<0.9m
水s乙_S甲s乙一S甲4xl0-2m2-lxl0"m2
无水溢出,水对乙容器底部的压强为
Q3
p=2四限=1x103依/mxl0N/^x0.8m=8OOOP0
此时实心圆柱体甲受到的浮力
F湃="水g%='=1x103/m3xION/Zrgx1xIO-2m2xO.8m=8ON
实心圆柱体甲的重力为
6甲=叫3g=10依xlON/依=100N
重力大于浮力,所以甲下沉,水对乙容器底部的压强为8000Pa。
答:①实心圆柱体甲的质量是10kg;
②水对乙容器底部的压强是6000Pa;
③当甲静止时,水对乙容器底部的压强是8000Pa。
5.(1)4.6xlO5Pa;(2)8xlO8N;(3)7.2xlO8N;(4)见解析
解:(1)沉管在最深处安装时,需要承受的海水压强
p=pgh=1.Ox103kg/m3x10N/kgx46m=4.6x105Pa
(2)每根沉管受到的重力为
G=mg=80000x103kgxl0N/kg=8x108N
(3)若沉管时实心管则每根管的体积为
V=180mx40mx10m=7.2x104m3
1根沉管完全放入海水中下沉的过程中,所受的浮力为
F/f=pxgV#=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx7.2xl04m3=7.2xl08N
(4)可以将将沉管两端暂时密封,放入水中,用船拖行。理由:由F布。液gV辨可知,当"L定时,
V”曾大,尸浮增大,而将沉管密封后,实,所以厂浮增大。
答:(1)沉管在最深处安装时,需要承受的海水压强是4.6xl05pa;
(2)每根沉管受到的重力是8X108N;
(3)假设沉管是实心管,则1根沉管完全放入海水下沉的过程中,所受的浮力是7.2X108N;
(4)见解析。
6.(1)78.4N;(2)有,1.176kg
解:(1)金属块放入前,液体对容器甲底部的压强
甲容器的底面积为
=2xl0-2m2
由尸可得,金属块放入前,水对甲容器底部的压力
与k=。液甲S甲=3920Pax2xl(T2m?=78.4N
(2)甲容器中水对容器底部的压强变化量
液甲=1960Pa
由液体压强公式P=/g〃可知,甲容器中水的深度变化量
由题意可知,金属块的体积
嚏属=A%=S甲啊=2xl0-2m2xO.196m=3.92xlO-3m3
金属块浸没在乙容器中的酒精中时,乙容器中体积变化量
△吃=&=A%=3.92xl0-3m3
若金属块放入前后,乙容器中酒精未溢出,乙容器中酒精深度的变化量
由液体压强公式〃可知,乙容器中酒精对容器底部的压强变化量
3液乙=夕酒精且的=0.8x103kg/m3x10N/kgx0.392m=3136Pa
因3136Pa>1960Pa(表格数据),所以,酒精有溢出,由表格数据可知,乙容器中酒精对容器底部
的压强实际变化量
V液乙=1960Pa
由液体压强公式P=0海g〃可知,乙容器中酒精的深度变化量
1960Pa
=0.245m
夕酒精g0.8xl03kg/m3xl0N/kg
由题意可知,乙容器容积与原来酒精体积之差
AV^=5^/2^=lxl0-2m2x0.245m=2.45xl0-3m3
所以溢出的酒精体积
1=%忆一AV'乙=咚属一AV'乙=3.92x10-3n?—245x10-3n?=1.47x10-3n?
由密度公式可知,溢出的酒精质量
-夕酒精%=0.8x103kg/m3xl.47x10-3m3=1.176kg
答:(1)金属块放入前,水对甲容器底部的压力说是78.4N;
(2)乙容器在金属块放入后有液体溢出,溢出液体的质量/是l176kg。
4
7.(1)1.5xlOPa;(2)500N;(3)pgV0-G0
解:(1)水对池底的压强
334
p=pzJs.g/i=1.0xl0kg/mxl0N/kgxl.5m=1.5xl0Pa
(2)由2=彳可得小明的体积
%、明52.5kg
。明==0.05m3
33
P人1.05xl0kg/m
小明浸没在水中排开水的体积
彩IF—Vj、明=0.05m3
小明受到的浮力
F浮==1.0xl03kg/m3xl0N/kgx0.05m3=500N
(3)小明将救生浮球完全压入水中保持静止,救生浮球排开水的体积
救生浮球受到的浮力
Fn=pgV^=pgV0
此时,救生浮球受到重力、小明对救生浮球的竖直压力和浮力三个力作用,小明对救生浮球的竖直压
力
/=F»-G0=P8V0-Go
答:(1)水对池底的压强是1.5X1()4Pa;
(2)浸没在池水中时受到的浮力是500N;
(3)小明将浮球刚好完全压入水中保持静止时对浮球的竖直压力是Og%-G。。
8.(1)2.4N;(2)1.2N;(3)3xlO3kg/m3;(4)120Pa
解:(1)木块与小球A恰好处于悬浮状态,所以木块排开水的体积等于物体体积,木块受到的浮力
为
F木Mp次gV=1x103kg/m3x10N/kgx2.4x10-4m3=2.4N
(2)对木块受力分析
心=珠浮一3木=2.4N-1.2N=1.2N细线对小球的拉力为
^=7^=1.2N
(3)对A受力分析
以浮=GA-琮=1.8N-1.2N=0.6N
小球A的体积为
~p~g=lxl03kg/X10N/kg=0-6"10人
小球A的质量为
G1.8N
mA=0.18依
AV-10N/kg
小球A的密度为
m_0.18kg
A=3xlO3A:g7m3
彳-0.6x10-4m3
(4)剪断绳子后,木块由悬浮转变为漂浮,浮力等于木块的重力,此时排开水的体积为
F谆_______L2N
%木=1.2xl0^m3
p水gIxlCP依/m,xlON/依
A由悬浮转化为下沉,排开水的体积不变,所以细绳剪断后减小的排开水的体积为
AV=V^-^=Z4xlO^m^l.ZxlO^m^1.2x10^m3
所以减小的浮力为
M孚=夕水gAV=1X1()3//而x10N/依X1.2XKT4m3=L2N
力的作用是相互的,水给物体浮力,物体给水向下的压力,两个力大小相等,所以细绳剪断后水对容
器底的压力减小量等于浮力减小量等于1.2N。所以AF=A4,水对容器底的压强减小为
A/7=v=i^b=120Pfl
答:(1)木块受到的浮力为2.4N;
(2)细线对小球的拉力为1.2N;
(3)小球A的密度为3xlO3kg/m3;
(4)水对容器底的压强减小为120Pao
9.(1)4xW3m3;(2)2xlO3Pa;(3)2.5xl03kg/m3
解:(1)容器中水的体积丫水
33
夕水lxlOkg/m
(2)水的深度为
工”父=02m
水S容2xl0-2m2
容器底部受到水的压强P水
水333
p=pgh7K=lx10kg/mxlON/kgx0.2m=2xlOPa
(3)当将金属块放入容器中时,增加的压力为
△F水=\pS=pg\hS=pg/W=F^
即
F浮=F缶=&pS=392Pax2x1(T2m?=7.84N
金属块完全浸没,故金属块的体积为
F浮7.84
=7.84x10人
pg1x103kg/m3x1ON/kg
加入金属块后,水没有溢出,与没有放金属块之前,增加的压力为金属块的重力,故金属块的重力为
'S=6金=980Pax2xW2m2=19.6N
则金属的质量为
G金19.6N।g
==---------=1.96kg
g1ON/kg
那么金属块的密度为
1.96kg
=2.5xl03kg/m3
7.84xIO-4m3
答:(1)容器中水的体积V次为4x10-3m3;
(2)容器底部受到水的压强0次为2xl()3pa;
(3)金属块的密度为2.5xl03kg/m3。
10.(1)0.6g/cm3;(2)6xl0-4m3;⑶否,800Pa
解:(1)木块的体积为
唳=1Ocmx10cmx10cm=1000cm3
木块的密度为
600g
p大4==0.6g/cm3
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