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试卷第=page22页,共=sectionpages44页试卷第=page11页,共=sectionpages33页八年级物理《第十章浮力》中考真题,较难的4,【答案、详细解析】48题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.(2012·江苏宿迁·中考真题)粗细均匀、密度为ρ蜡的蜡烛底部粘有一块质量为m的铁块,蜡烛竖直漂浮在密度为ρ水的水中,蜡烛露出水面的高度为H,如图,点燃蜡烛,直至蜡烛与水面相平、烛焰熄灭(假定蜡烛油不流下来),设燃烧掉的蜡烛长为L,则的关系是()A. B. C. D.2.(2016·贵州黔南·中考真题)如图所示,底端装有电子阀门的圆柱形容器放在水平桌面上,容器中装有适量的水,一木块漂浮在水面上,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等.下列表示木块下表面处水的压强p1、容器对桌面的压强p2、木块的重力势能Ep和木块所受的浮力大小F随时间t变化的关系图象中,可能正确的是(
)A. B. C. D.3.(2012·北京·中考真题)水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器,容器内分别盛有等质量的液体.其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同.若将小球A放在甲容器的液体中,小球A静止时漂浮,此时甲容器对桌面的压力为F1;若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底部相连,并使其浸没在该容器的液体中,小球A静止时乙容器对桌面的压力为F2;若将小球A放在丙容器的液体中,小球A静止时悬浮,此时丙容器对桌面的压力为F3;若将小球A放在丁容器的液体中,用一根不计质量的细杆压住小球A,使其浸没,且不与容器底接触,小球A静止时丁容器对桌面的压力为F4.则下列判断正确的是A.F2<F1=F3<F4 B.F1=F2=F3<F4C.F1=F3<F2<F4 D.F1=F2=F3=F44.(2013·江苏镇江·中考真题)如图(1)所示,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中液面与A上表面齐平。从打开容器底部的抽液机匀速向外排液开始计时,细线中拉力F随时间t的变化图像如图(2)所示。木块密度ρ=0.5×103kg/m3,容器底部面积为200cm2,g=10N/kg。下列说法中正确的是(
)A.随着液体的排出,木块受到的浮力不断减小B.容器中的液体是酒精C.抽液机每秒钟排出液体的质量是10gD.第30s时,木块露出液面的高度是2cm5.(2014·广西北海·中考真题)如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲中只有水,乙中有一小球漂浮于水面上,丙中悬浮着一个小物块,则下列四个选项中说法正确的是()A.水对三个容器底部的压力关系:F甲<F乙<F丙B.三个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙<p丙C.如果向乙中加入盐水,小球受到的浮力不变D.如果向丙中加入酒精,物块受到的浮力不变6.(2014·江苏无锡·中考真题)将水平桌面上的大烧杯装满水,然后往杯中轻放入一小球,溢出的水共100g,据此现象,下列判断正确的是(g取10N/kg)()A.水对烧杯底的压强会增大 B.小球的质量不小于100gC.小球的体积一定大于100cm3 D.小球受到的浮力等于0.1N7.(2015·四川攀枝花·中考真题)如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力,g=10N/kg,则下列说法正确的是()A.石料受到的重力为900NB.石料的密度是1.8×103kg/m3C.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104paD.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N二、多选题8.(2012·内蒙古包头·中考真题)如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在BB′边上施加一个力F使其绕DD′边转动掉落于河水中,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中正确的是()A.物块的密度为B.物块的重力为C.物块漂浮在水面时底面受水的压强为D.为了使物块掉落于河水中,力F至少是9.(2014·四川资阳·中考真题)在A、B、C三个相同的烧杯内装有深度相同的液体,三种液体的密度关系是ρ1=ρ2>ρ3,将甲、乙、丙三个重力分别为G甲、G乙、G丙的实心小球分别在A、B、C的液体中,其中甲球在A中沉入液体底部,乙球在B中恰好悬浮,丙球在C中漂浮在液面上.三个球的密度分别为ρ甲、ρ乙、ρ丙,体积关系是V甲>V乙=V丙,三个球所受浮力分别为F1、F2、F3,三个烧杯里的液体对杯底的压强分别为p1、p2、p3,则以下判断的关系中正确的是()A.ρ甲>ρ乙=ρ丙 B.G甲>G乙>G丙C.F1>F2>F3 D.p1=p2>p310.(2013·天津·中考真题)如图所示,放在水平桌面上的柱形薄壁容器重为G,底面积为S,高为h,先将容器注满密度为ρ0的液体,再将重为G0、边长为a的小立方体物体(如图所示)从液面处缓慢释放,待物块静止后,容器对桌面的压强可能的是()A. B.C. D.11.(2014·四川宜宾·中考真题)深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界。其深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务。如图所示,是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的p﹣t图像,以下说法正确的是()A.探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系是F浮AB<F浮BC<F浮CDB.探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段,在竖直方向的速度大小关系是v悬浮<v下沉<v上浮C.探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻,观察窗所受压力大小的关系是F5h>F3h>F8hD.探测器在下潜的最深处处于悬浮状态,受到重力、浮力和海水对探测器的压力的作用三、填空题12.(2013·北京·中考真题)将圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上,圆柱体B对容器A底面的压强为.向容器A内缓慢注水,记录注入水的质量m和所对应的水对容器A底面的压强p,记录的数据如下表所示.已知圆柱体B的体积为2800cm,则等于Pa.(g取10N/kg)13.(2013·四川南充·中考真题)质量相等的两个均匀实心球甲和乙,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=1∶2,则它们的体积之比V甲∶V乙=;现将甲、乙两球放入盛有足够多的水的容器中,当它们静止时水对两球的浮力之比为F甲:F乙=6∶5,则甲球的密度ρ甲=kg/m3(已知ρ水=1.0×103kg/m3)。14.(2014·四川凉山·中考真题)物体a、b的质量和体积的关系如图所示,由图可以判断出它们的关系为ρaρb(填“>”、“<”或“=”),若用a、b两种物质分别制成质量相等的实心物体甲和乙,然后将甲、乙用细线拴在一起压入水面以下,放手后,它将(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)。15.(2015·湖北襄阳·中考真题)把边长为1m的正方体木块放在水中,有的体积露出液面,则木块的密度为kg/m3;木块在水中受到的浮力为N。16.(2015·广西贵港·中考真题)有一个重为G0牛顿的空心金属球用弹簧测力计吊着完全浸没入一种密度为ρ1千克每立方米的液体中,此时弹簧测力计的示数为空心金属球重力的,如图所示的另一容器,上部的横截面积为S1平方米,底部的横截面积为S2平方米,里面盛有密度为ρ2千克每立方米的另一种液体,ρ1∶ρ2=2∶5,若把空心金属球放到这个容器的液体中待其静止后(容器足够大),液体对容器底部增加的压强为Pa,液体对容器底部增加的压力为N(g取10N/kg)。17.(2015·江苏常州·中考真题)2014年4月,我海军372号潜艇在高密度海水区域内沿水平方向潜航,如图所示.潜艇总质量3.3×103t,体积为3×103m3,高密度海水密度为kg/m3.潜航时,不慎全部驶入密度为1.02×103kg/m3的低密度海水区域,导致浮力减小了N,导致潜艇加速下沉,当仪表显示海水压强为4×106Pa时,潜艇表面1cm2的面积受到海水压力N,达到潜艇承受极限.官兵紧急排出水舱内的水,潜艇最终转危为安.(g取10N/kg)四、实验题18.(2010·江苏苏州·中考真题)控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法,在我们的生活、学习和工作中有广泛的应用。(1)下面四个研究实例中,采取控制变量法的是(填写选项前的字母)。A.用水流的形成类比电流的形成B.研究磁场时,用磁感线描述空间磁场的分布情况C.研究滑动摩擦力与压力大小关系时,保持接触面的粗糙程度不变D.利用光线来研究光的直线传播现象(2)在探究影响浮力大小因素的活动中,同学们提出了下列三种猜想:猜想1:浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关。猜想2:浮力的大小与液体的密度有关。猜想3:浮力的大小与物体的重力大小有关。同学们通过实验探究,验证了猜想1和猜想2是正确的。对于猜想3,甲乙两同学分别进行了如下的实验探究。①甲同学的实验探究如下:实验:利用弹簧测力计、水和盐水,测算出同一铁块浸没在盐水中受到的浮力大小和浸没在水中受到的浮力大小不相等。分析:由于铁块的重力大小不变,而铁块所受的浮力大小不等,所以铁块受到的浮力大小与铁块的重力大小无关。结论:猜想3是错误的。②乙同学的实验探究如下:实验:利用弹簧测力计和水,测算出体积相同的铁块和铝块浸没在水中受到的浮力大小相等。分析:由于铁块、铝块的重力大小不等,而它们受到的浮力大小相等,所以浮力大小与重力大小无关。结论:猜想3是错误的。对甲乙两同学的实验,你认为(甲同学/乙同学)的实验方法是不正确的,请具体指出他的错误是:,根据他的实验和他的分析思路还可得出;的结论,这个结论是(正确/错误)的。19.(2014·吉林长春·中考真题)小明利用如图所示的装置测量蜡块()的密度,并进行了如下操作:a.如图甲,蜡块静止时,弹簧测力计的示数为F1;b.如图乙,用细线将金属球系在蜡块下方,将它们浸没在水中静止时,弹簧测力计的示数为F2;c.如图丙,将蜡块拉出水面静止时,弹簧测力计的示数为F3。请针对以上操作回答下列问题:(1)在b操作中将蜡块和金属球逐渐浸入水的过程中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明浮力的大小与有关;(2)该蜡块密度的表达式为=(水的密度用表示);(3)以上操作顺序会使测得的密度比实际密度,为使测量值更准确,甲、乙、丙的合理顺序应为。20.(2015·重庆·中考真题)某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度为的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越;分析比较实验序号可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度(选填“有关”或“无关”);(2)由实验可知A物体的重力为N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是N;(3)同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度,她具体操作如下:①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中,待其静止后用刻度尺测出有高度露出液面,如图甲所示,则木块浸入液体中的深度是,木块底部所受液体的压强是(以上两空均用相关的物理量表示);②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如图乙;③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如图丙;④则B物体的密度(用相关的物理量表示),实验结束后同学们展开了激烈讨论,认为小薇同学的操作还是有一些不足,请你说出一条不足之处。21.(2015·湖北随州·中考真题)为了测量某种不吸水的软塑泥的密度,刘强同学设计了如图实验步骤:甲:将适量的水装入量杯,水面处刻度值为V1;乙:将塑料软泥捏成小碗形状,小碗漂浮在量杯中的水面上,水面处刻度值为V2;丙:将塑料软泥捏成实心团,放入量杯中的水里,泥团漂浮在水面上,用细钢针轻压泥团,使泥团完全浸没水中,水面处刻度值为V3;丁:将泥团取出,吸干表面水滴,用细线系着泥团称重,测力计示数为F.(1)请给步骤丙这种方法取一个名字;(2)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度,用V1、V2、V3、ρ水表示ρ泥=;(3)选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度,用V1、V3、F、g表示ρ泥=.五、综合题22.(2014·广东·中考真题)建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m,总质量为6×107kg(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力F浮=N;(2)在对密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面受到海水的压强大小将,当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,注入的海水至少为kg,此时其下表面受到海水的压力等于N;(3)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,请用浮力的知识来解释其原因。答:23.(2015·广东·中考真题)如题图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为600g,杯的底面积为100cm2,将一个质量为600g、体积为300cm3的长方体实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯的厚度忽略不计,杯内水没有溢出,g=10N/kg)。则:(1)物体A的密度是g/cm3,当物体A的一半浸入水中后,如图,水对烧杯底部的压强增大了Pa;(2)物体A所受的浮力为N,细线对物体A的拉力为N,台秤的示数为N,此时烧杯对台秤的压强为Pa。24.(2015·天津·中考真题)底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体,横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连,且部分浸入液体中,此时细线刚好伸直,如图所示,已知细线所能承受的最大拉力为T,现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体,知道细线刚好被拉断为止,请解答下列问题:(1)画出细线刚好伸直时,木块在竖直方向上的受力示意图;(2)导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式;(3)求出细线刚好被拉断时于细线拉断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的变化量。
25.(2015·黑龙江大庆·中考真题)如图甲所示,底面积为S1=100cm2的容器内装有适量的某种液体,A为圆柱形木块,其底面积为S2=80cm2,C为压力传感器,用F表示压力传感器的示数,h表示木块A的下表面与液面的距离。小明同学想利用此装置探究F与h的关系,它先把木块A放入液体中,当木块A静止时,测得木块A的下表面与液面的距离为h1,小明再用轻杆B向下压,逐渐改变h的大小,并记录下与之相对应的压力F的数值,依据数据得到了如图乙所示的F﹣h图象,此过程中液体始终没有溢出。(不计传感器C和轻杆B的重力和体积,g=10N/kg)(1)除图甲所给实验器材外,还需要的测量工具是;(选填A.天平
B.刻度尺
C.量筒)(2)观察图象,分析可知:①h1=cm,木块A的总高度是cm;②在木块A没有浸没之前,当h增大时,压力传感器的示数,木块A所受浮力,在木块A浸没后至接触容器底之前,压力传感器的示数,木块A所受浮力(以上均选填“增大”“减小”或“不变”);③木块A的重力是N。(3)利用此实验装置可测该液体的密度,其值为kg/m3;(4)木块A全部浸没液体后,与木块A放入液体前比较,液体对容器底部产生的压强增加了pa。六、计算题26.(2012·广东·中考真题)如图所示,一个质量为500g,面积100cm2,高为15cm的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有1000cm3水,将一个重3N,高为10cm的实心长方体A挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当物体A刚好浸没在水中时,弹簧测力计的读数为2N,(g取10N/kg)(1)求物体A受到的浮力;(2)求物体A的密度;(3)当物体A刚好浸没在水中时,容器对水平桌面的压强;(4)把刚好浸没在水中的物体A竖直往上缓慢提升4.5cm后,使物体A保持静止,则此时弹簧测力计的读数为多少牛?27.(2013·广西南宁·中考真题)为了监测水库的水位,小明设计了利用电子秤显示水库水位的装置.该装置由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成,且杠杠始终在水平位置平衡,OC:OD=1:2,如图所示.已知A的体积为0.03m3,A所受的重力600N,B所受的重力为110N;当水位上涨到与A的上表面相平时,水面到水库底部的距离h=20m.不计滑轮和绳的重力与摩擦.已知水的密度为1×103kg/m3.求:(l)水库底部受到水的压强;(2)A受到的浮力;(3)此时电子秤受到B对它的压力.28.(2013·江苏淮安·中考真题)水陆两用坦克的车形呈船形,比普通坦克要大,既可在陆地上行驶,又可在水面上航行,已知坦克的总质量m=2.4×104kg,取g=10N/kg。(1)坦克在水平地面上匀速行驶时,履带着地的总面积S=4m2,求它对地面的压力和压强的大小;(2)坦克在水面上匀速航行时,它受到的浮力和排开水的体积分别是多大?29.(2013·辽宁沈阳·中考真题)为安全起见,初学游泳者常使用一块泡沫浮板,用双臂把浮板压入水中,借助浮板所受的浮力来辅助游泳.已知泡沫浮板的密度是0.1×103kg/m3,体积为3000cm3.(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力的大小.(2)浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力的大小.30.(2014·四川泸州·中考真题)某校课外科技小组的同学为测量暴雨过后浑浊江水的密度,设计了如图所示的一套装置:A是弹簧测力计,B是边长为0.1m的均匀正方体浮子,C是圆柱形容器,D是一固定在容器底部的定滑轮.弹簧测力计和正方体浮子之间用一轻质无伸缩的细线通过滑轮相连接。(不考虑滑轮的摩擦,取g=10N/kg)解答下列问题:(1)当容器中盛有密度为ρ水=1×103kg/m3的适量的清水,按图中所示,使浮子B浸没在水中时,测力计A的示数为2N,浮子B的重力多大?(2)照图中的方法,将容器中的清水换为适量的浑水,使浮子B总体积的浸在水中时,测力计A的示数为0.4N.该浑水的密度是多少?(3)在测另一种浑水密度的过程中,照图中方法,先拉动测力计将浮子B浸没在浑水中静止;然后将细线剪断,待浮子B静止漂浮后,容器底部所受浑水的压力比剪断细线前减小了2.8N,则此浑水的密度是多少?31.(2014·内蒙古呼和浩特·中考真题)如图所示,有一实心长方体,悬浮在水和水银的界面上,浸在水中和水银中的体积之比为3∶1,已知水的密度为1.0×103kg/m3,水银的密度为13.6×103kg/m3,求:(1)该物体在水中和水银中所受到浮力之比;(2)该物体在水中所受到浮力与物体重力之比;(3)该物体的密度.32.(2014·重庆·中考真题)如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为200cm2,不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部,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,且细线的长度为L=5cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3.求:(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?33.(2014·四川遂宁·中考真题)如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?(3)物体的密度是多少kg/m3(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?34.(2014·广西来宾·中考真题)如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)物块A受到的浮力;(2)物块A的密度;(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量Δp(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示)。35.(2014·贵州安顺·中考真题)如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面积0.01m2,内装40N的水,水深0.15m。现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完全浸没于容器内的水中(水未溢出,铜块未接触容器底部ρ铜=8.9×103kg/m3)。求:(1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少?(2)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是多少?(3)铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少?36.(2015·内蒙古呼和浩特·中考真题)一个重力为3N的实心铁块A,与一实心正方体木块B叠放在圆筒形容器底部,底部水平,如图所示。实心木块的密度为0.6×103kg/m3,边长为10cm。求:(1)实心木块的重力;(2)实心木块对容器底部的压强;(3)若不断缓慢向容器中倒水,直到水注满容器;当木块稳定时,木块露出水面的体积。37.(2015·山东威海·中考真题)为了缓解城市交通拥堵,某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示),荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项,该车表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,轮胎与地面的总接触面积200cm3,标准乘载100kg。请解答标准乘载时的下列问题(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3):(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大?(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时,受到的阻力是车总重的0.4倍,则发动机的输出功率多大?(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请通过计算判断它能否浮在水面上?若能,它露出水面的体积是多少?38.(2015·山东潍坊·中考真题)如图所示,水平面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器,容器中装有质量为0.5kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10-5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10-5m3。(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)(1)求物块受到的浮力大小;(2)求物块的密度;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强。39.(2015·广西贵港·中考真题)一带阀门的圆柱形容器,底面积是200cm2,装有12cm深的水,正方体M边长为10cm,重20N,用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,如图所示,试求:(1)正方体M的密度;(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强;(3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2cm时,细绳刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)40.(2015·四川南充·中考真题)如图所示,用细绳系住体积为3×10-4m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物体A受到的浮力;(2)物体A的密度;(3)容器对桌面的压强。41.(2015·四川眉山·中考真题)如图甲所示,有一种圆柱形薄壁烧杯,它的底面积为50cm2,烧杯自重1.2N,置于水平桌面上,在烧杯内倒入200mL的盐水时,杯底所受盐水的压强为440pa(g=10N/kg),求:(1)烧杯内盐水的密度;(2)烧杯对桌面的压强;(3)如图乙所示,把一个鸡蛋轻轻放入盐水中,鸡蛋刚好悬浮,液面上升到250mL刻线处,求鸡蛋的重力。42.(2015·湖北咸宁·中考真题)一个圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器中立放着一个均匀实心圆柱体M,现慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图丙所示,在整个过程中无水溢出,M的底面始终与容器中的水面平行,当加入的水等于3kg时,物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,如图乙所示,(已知ρ水=1.0×10kg/m3),求:(1)圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度h;(2)圆柱体M的密度ρ;
(3)圆柱形容器的内底面积S。43.(2015·四川凉山·中考真题)如图所示,水平桌面的正中央放着三个底面积均为500cm2的薄壁容器,容器内装有适当的水,在圆柱形的乙容器中放入一个密度为0.6×103kg/m3,体积为1dm3的木块漂浮在水面,现用力F将木块刚好压没于水中静止,水未溢出。求:(1)静止时所施加的压力F的大小;(2)乙容器中木块被压没后和没有放入木块时相比水对容器底部的压强增加了多少?(3)若也将木块压没于甲、丙两容器中(木块未触底、水未溢出),静止时判断三容器中水对容器底部的压强增加量的大小关系。44.(2015·贵州黔东南·中考真题)如图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计)。连接AB是长为0.4m、体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所(已知水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。请解答下列问题:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?(2)浮筒A的重力是多少?(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?45.(2015·贵州铜仁·中考真题)如图所示,一个圆柱形容器中装有一定量的水,一个质量为780g的石块挂在弹簧测力计上并浸没在水中,石块静止时弹簧测力计示数为4.2N。容器的底面积为180cm2,g=10N/kg。求:(1)石块在水中受到的浮力;(2)石块的密度(得数保留1位小数);(3)若将石块从水中取出,容器中的水位将下降多少厘米?(附在石块上的水忽略不计)46.(2015·四川雅安·中考真题)2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似(如图甲所示),其相关参数为:体积1m3、重量7500N,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(为简化计算,不考虑海水密度变化,海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。(1)假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口,当它下潜至4000m深度处时,该探测窗口承受海水的压力是多少?(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大?(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起,起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示,图中P3=3P1,请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力,并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)。47.(2015·山东枣庄·中考真题)在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm的某种液体,弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40cm2,高为8cm的金属柱,当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如右图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/kg)求:
(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?(2)圆筒内所装液体的密度是多少?(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,圆筒对桌面的压强是多少?48.(2015·湖南郴州·中考真题)如图是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒A与阀门C通过杆B连接,浮筒A的质量为1kg,高为0.22m,B杆长为0.2m,阀门C的上表面积为25cm2,B和C的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当A露出0.02m时,C恰好被A拉开,实现了自动冲水(g取10N/kg)。求:(1)刚拉开阀门C时,C受到水的压强和压力;(2)此时浮筒A受到的浮力;(3)浮筒A的密度。答案第=page3636页,共=sectionpages3636页答案第=page3535页,共=sectionpages3636页《八年级物理《第十章浮力》中考真题,较难的4,【答案、详细解析】48题》参考答案题号12345678910答案CDBCCBCACDBCBD题号11答案BC1.C【详解】设蜡烛的横截面积为S,水下部分的蜡烛长度为l,初始状态下,由于整体处于漂浮状态下,故蜡烛的重力ρ蜡S(H+l)g与铁块的重力mg之和等于铁块受的浮力F浮铁与蜡烛受到的浮力ρ水Slg之和,即ρ蜡S(H+l)g+mg=ρ水Slg+F浮铁蜡烛恰好熄灭时,剩下的整体仍旧处于漂浮状态,故剩余蜡烛的重力ρ蜡S(H+l-L)g与铁块的重力mg之和等于铁块受的浮力F浮铁与此状态下蜡烛受到的浮力ρ水S(H+l-L)g之和,即ρ蜡S(H+l-L)g+mg=ρ水S(H+l-L)g+F浮铁以上两式相减并整理可得故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。2.D【分析】压强和浮力【详解】AB.压强p2随时间都是线性减小的,故AB错;C.由于木块的高度在不断减小,所以木块的重力势能也是先不断减小的,故C错;D.由于木块是漂浮的,在木块没有接触底面之前浮力是不变的,当接触底面以后,浮力是越来越小的,故D正确.3.B【详解】设四个容器(包含小球A)的重力均为G,根据容器的平衡条件可知,桌面对容器的支持力满足F1`=F2`=F3`=G,F4`>G,那么容器对桌面的压力关系是F1=F2=F3<F4.故选B。4.C【详解】A.随着液体的排出,液面下降,浮力减小,绳子的拉力减小,但减小到0以后,再随着液体的排出,木块所受到的浮力就不变了,故A错误;B.当t=0时,A与液面的上表面相平,此时A受到重力、绳子的拉力及液体对它的浮力的作用,故存在平衡关系因为木块的重力故木块受到的浮力由得液体的密度这种液体是水,故B错误;C.当绳子的拉力为0时,木块漂浮由求出此时排开液体的体积木块浸入液体中的深度为故排出液体的质量排出液体的时间为50s,故每秒钟排出液体的质量10g,故C正确;D.第30s时,抽出水的质量为故露出液面的高度为故D错误。故选C。【点睛】二力平衡、浮力及阿基米德原理的综合计算。5.C【分析】考察液体压强和压力比较、物体的浮沉条件【详解】A.由题意可知,水的密度ρ与深度h都相同,由液体压强公式p=ρgh可知,水对三个容器底部的压强相等,即p甲=p乙=p丙,又因为容器的底面积相等,由压力公式F=pS可知,水对三个容器底部的压力相等,即F甲=F乙=F丙,故A错误;B.乙图中小球处于漂浮状态,有F浮=G乙,丙图中物块处于悬浮状态,有F浮=G丙,再根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,将乙图中的小球和丙图中的物块,分别用与其V排相等的水进行替换,杯底受到的压力仍不变,而替换后三个容器的水面高度一样,所以甲、乙、丙三容器中水的重力相等,则三个容器对桌面的压力相等,而容器底面积也相等,所以由可知,三个容器对桌面的压强相等,故B错误;C.小球在乙容器中处于漂浮状态,由物体的沉浮条件可知,ρ乙<ρ液,往乙中加入盐水,ρ液增大,密度关系仍不变,小球仍处于漂浮状态,小球受到的浮力仍等于其重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故C正确;D.物块在乙容器中处于悬浮状态,由物体的沉浮条件可知,ρ丙=ρ液,往丙容器中加入酒精,ρ液减小,所以ρ丙>ρ液,物块将会下沉,再根据F浮=ρ液gV排可知,物块受到的浮力将会减小,故D错误。故选C。6.B【详解】(1)烧杯原来装满水,小球漂浮在水面上,小球所受浮力F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N因为F浮=G排=m排g=G球=m球g小球的质量m球=m排=100g排开水的体积V排==100cm3<V球放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。烧杯原来装满水,小球沉入水底,小球所受浮力F浮=G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N因为F浮=G排=m排g<G球=m球g,小球的质量m球>m排=100g排开水的体积v′排==100cm3=V球放入小球后水深不变,对容器底的压强不变。故选B。7.C【详解】A.由图示可知,石料受到的重力为1400N,故A错误;B.由石料的重力可求出石料的体积为石料的质量为所以石料的密度为故B错误;C.石料的高度为h=vt=0.5m/s×2s=1m所以石料的底面积为所以它对地面的压强为故C正确;D.石料沉底后水平池底对石料的支持力等于重力减去所受到的浮力为T=G-F=1400N-500N=900N故D错误。应选C。8.ACD【详解】AB.物块漂浮在水中,其重力等于所排开水的重力,即ρ物ga3=ρa2(a-h)g整理得故A正确,B错误;C.根据液体压强公式,物块漂浮水面时底面所受水的压强为ρ=ρg(a-h),故C正确;D.对物体进行受力分析如下图用力最小时,F方向与对角线DB垂直。根据杠杆定理,有又因所以故D正确。故选ACD。9.BC【详解】A.甲下沉ρ甲>ρ1=ρ2丙漂浮ρ丙<ρ3,ρ2>ρ3ρ乙>ρ丙ρ甲>ρ乙>ρ丙故A错误.BC.因为V甲>V乙,ρ甲>ρ乙F浮=ρ液V排gF浮甲>F浮乙,G甲>G乙V乙=V丙V排乙>V排丙ρ2>ρ3F浮乙>F浮丙F浮乙=G乙,F浮丙=G丙G乙>G丙所以G甲>G乙>G丙F浮甲>F浮乙>F浮丙也就是F1>F2>F3故BC正确;D.因为甲下沉,乙悬浮,丙漂浮,又因为V甲>V乙=V丙V排甲>V排乙>V排丙所以深度关系为hA>hB>hC;三个烧杯里的液体对杯底的压强根据公式p=ρgh可知p1>p2>p3,故D错误。故选BC。10.BD【详解】AB.当物体在液体中悬浮或漂浮时,小立方体物块受到的浮力F浮和小立方体物块的重G0相等,由于物体受到的浮力和溢出水的重力相等,则F浮=G溢出=G0容器中液体的质量m液=ρ0V液=ρ0Sh容器对桌面的压力F=G+m液g+G0-G溢出=G+ρ0gSh容器对桌面的压强故B符合题意,A不符合题意;CD.当物体沉入液体底部时,小立方体物块溢出液体的体积和本身的体积相等,溢出液体的重力G′溢出=m溢出g=ρ0V溢出g=ρ0Vg=ρ0a3g容器对桌面的压力F′=G+m液g+G0-G′溢出=G+ρ0gSh+G0-ρ0a3g容器对桌面的压强故D符合题意,C不符合题意。故选BD。11.BC【详解】A.探测器在AB、BC、CD三个阶段,都是浸没,V排=V物,故由F浮=ρgV排可知,在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小是相等的,故A错误;B.p=ρgh,p与时间成正比,h就与时间成正比,所以,AB段是匀速运动,代表下沉阶段;类似地,CD段也是匀速运动,代表上浮阶段;而BC段代表静止,表示悬浮阶段。因为p相同,就代表h相同,AB段所用时间较长,所以速度小于CD段,而BC段静止速度为零,则速度最小,故B正确;C.由图像可知,3h所受压强为7.5×104Pa,5h所受压强为10×104Pa,8h所受压强为4.5×104Pa,根据F=pS,则5h所受压力大于3h所受压力,3h所受压力大于8h所受压力,即F5h>F3h>F8h,故C正确;D.潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故D错误;故选BC。12.【详解】水的压强公式,我们可以从列表中找到水的深度分别为0.04m.,0.08m,0.12m,0.16m,0.20m,0.24m,初始每加入1kg水水位升高0.4m,后来每加入1.6kg水位才上升0.04m,说明开始B沉底且水没有淹没,增加的水1kg=,后来B浮起来或者被淹没.所以有增加的水1.6kg=,算出A的底面积0.04.B的底面积0.015,根据B的体积2800,可计算出B的高度=,根据数据分析,当水深0.16m时B已经浮起来后者淹没,因此可判断后来B浮起来了.因此浮力等于重力,当压强2000Pa时,,计算出,因此.所以B对A的压强13.2∶10.6×103【分析】本题考查密度与物体的浮沉条件。【详解】[1]因为二者的质量相等,故体积之比为[2]二者的浮力之比为6:5,据阿基米德原理可得它们排开水的体积之比对比两个体积之比,会发现V甲:V乙=2:1=6:3,V排甲:V排乙=6:5如果甲是全部浸没的,则V甲=V排甲,V排乙>V乙即乙排开水的体积比本身的体积还大,可见,这是不可能的;故甲是部分浸入,而乙是全部浸没的,且甲、乙的质量相同,即所受重力相同,而两者所受浮力不同,则甲是漂浮物体,对于甲而言,漂浮,则有F排甲=G甲=ρ甲gV甲对于乙而言,沉底,则有F排乙=ρ水gV乙二式相除得即故ρ甲=0.6ρ水=0.6×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m314.>上浮【详解】[1]由图可知a物体的密度b物体的密度所以ρa>ρb[2]这两种物质制成两个质量相同的实心物体甲和乙,设质量为m,用细线拴在一起压入水中排开水的体积为所受浮力为拴在一起所受重力为G=2mg则F浮>G根据物体的浮沉条件可知,放手后,它将上浮。15.6006000【详解】[1]漂浮在液体上的物体,所受浮力大小等于物体重力大小,即F浮=G又由F浮=ρ液gV排,且G=ρ物gV物所以ρ液gV排=ρ物gV物因为物体有的体积露出液面可得那么可得物体的密度ρ物=0.6ρ液=0.6×103kg/m3=600kg/m3[2]浮力等于重力,即浮力F浮=G=ρ物gV物=600kg/m3×10N/kg×1m3=6000N16.【详解】[1]空心金属球完全浸没入一种密度为ρ1的液体中,球排开液体的体积等于球的体积V,根据称重法可知:金属球受到的浮力由阿基米德原理可知金属球受到的浮力所以物体的体积已知ρ1∶ρ2=2∶5把金属球浸没放入第二种液体时,它受到的浮力由此可见,金属球静止时将浮在液面上,它受到的浮力F浮2=G0即ρ2gV排2=G0所以排开液体的体积液面上升的高度放入金属球后,液体对容器底部增加的压强[2]放入金属球后,容器底部所受液体的压力增大17.1.1×1032.4×106400【详解】[1]潜艇在高密度海水区域内沿水平方向潜航,高密度海水的密度与潜艇平均密度相同[2]潜艇驶入低密度的海水中时,排开水的体积不变,所以浮力减小了[3]潜艇表面1cm2的面积受到海水压力为18.C甲同学研究与重力的关系却控制了重力不变浮力大小与浸入液体的体积大小无关错误【分析】(1)在影响因素是多个时,就要采用控制变量法;研究与其中一个因素的关系时,控制其它因素一定。(2)根据控制变量法,甲同学没有控制其它的变量一定,而控制了要探究的物体重力的大小不变;根据他的分析思路,实验时也控制了物体浸入水中的体积一定,也可得出浮力和物体浸入水中体积的关系。【详解】(1)[1]A.用水流来类比电流,这是类比法,故A不符合题意;B.用磁感线描述空间磁场的分布情况,这是构建物理模型法,故B不符合题意;C.摩擦力的大小和压力的大小和基础面的粗糙程度一定,探究时就要采用控制变量法,故C符合题意;D.利用光线来研究光的直线传播现象,也是构建物理模型法,故D不符合题意。故选C。(2)[2][3]在探究浮力的大小和物体重力的关系时,要控制物体浸入液体的体积和液体的密度一定,而甲同学控制了重力和物体排开液体的体积不变,他探究的应该是浮力和液体密度的关系,故甲同学实验方法是错误的。[4][5]根据他的思路,实验时,也控制了物体浸入液体的体积一定,所以不仅能得出浮力和物体重力的关系,还能得出浮力和物体浸入液体体积的关系,这个结论也是错误的。19.物体排开液体的体积小甲丙乙【详解】(1)[1]用弹簧测力计测浮力时,物体浸入液体时受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计示数之差,弹簧测力计示数越大,物体受到的浮力越小,弹簧测力计示数越小,物体受到的浮力越大;由图示实验可知,在b操作中将蜡块和金属球逐渐浸入水中,V排逐渐变大,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,则物体受到的浮力越大,说明浮力的大小与物体排开液体的体积有关。(2)[2]图甲是测蜡块的重力,即G蜡=F1蜡块的质量由乙、丙两图可知,蜡块受到的浮力F浮=F3-F2蜡块排开水的体积因为图乙中蜡块全部浸没在水中,所以蜡块的体积V=V排蜡块的密度(3)[3]因为在图丙中,把蜡块从水中提起时,蜡块上会沾有水,这样测力计的示数F3会偏大,由表达式可看出,其它量不变时,F3偏大,则计算出的密度会偏小。[4]为了减小因为蜡块上沾水而带来的误差,可把丙和乙的实验顺序调换,即合理顺序为:甲丙乙。20.大甲、丙、丁无关62见解析【详解】(1)[1]图乙、丙中液体的密度相同,物体浸在液体中的体积不同,测力计的示数不同,由图甲可知物体的重力为6N,由乙可知此时受浮力F浮乙=G-F乙=6N-5N=1N由丙图可知此时受浮力F浮丙=G-F丙=6N-4N=2N比较甲乙丙可得结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大。[2][3]丙、丁两图中,物体A全部浸入液体中,排开液体的体积相同,但深度不同,弹簧测力计的示数相同,由称重法可知浮力相同,比较实验序号甲、丙、丁可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关。(2)[4][5]由图甲可知物体的重力为6N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是F浮丙=G-F丙=6N-4N=2N(3)①[6]木块露出液面的高度为,所以浸入液面以下的部分高度为[7]木块底部所受液体的压强④[8]设圆柱体的底面积为S,由图甲可知,木块漂浮于液面,所以根据阿基米德原理得则木块的重力①同理由图乙可知G木+GB=ρ0gS(a-h1)②同理由图丙可知G木+GB=ρ0g[VB+S(a-h2)]③①②联立解得②③联立解得VB=S(h2-h1)则物体B的密度为[9]由图知,木块的边长较大,而物体B的体积较小,所以乙、丙两图相比,木块露出液面的高度变化不大,会造成测量误差较大。21.针压法ρ水(V2-V1)/(V3-V1)F/(V3-V1)g【详解】试题分析:(1)由于软塑泥密度小于水,不能沉入水中,图丙的方法可以叫针压法;(2)由甲、乙图,塑料软小碗漂浮在量杯中的水面上,V排=V2﹣V1,根据漂浮条件可知:G=F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1),由甲、丙图可得软塑泥体积V=V3﹣V1,所以软塑泥的密度:ρ=m/V=G/Vg=ρ水(V2-V1)/(V3-V1);(3)由甲、丙图可得软塑泥体积V=V3﹣V1,由丁图可得软塑泥重力:G=F,所以软塑泥的密度:ρ=m/V=G/Vg=F/(V3-V1)g.【考点定位】密度的测量22.6×108变大3×1066.3×108见解析【详解】(1)[1]沉管灌水前处于漂浮状态,受平衡力作用F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N(2)[2][3]液体压强计算公式p=ρgh表明,液体内部的压强随深度的增大而增大,密封沉管灌水使其下沉过程中,其下表面所处的深度越来越大,受到海水的压强将变大;当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,浮力等于沉管和注入海水的重力F总浮=G总=G管+G水沉管浸没水中,受到的浮力为F总浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×(180m×35m×10m)=6.3×108N至少注入海水的重力G水=F总浮-G管=6.3×108N×6×108N=3×107N至少注入海水的质量[4]方法一:浸没在水中的物体受到的浮力等于上下表面的压力差,因为沉管刚好浸没在水中,故沉管的上表面受到水的压力为0,沉管下表面受到海水的压力就等于沉管此时受到的浮力F下=6.3×108N方法二:先用液体压强计算公式p=ρgh计算出沉管下表面受到的压强,再利用公式F=pS计算出沉管下表面受到的压力F=pS=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×(180m×35m×10m)=6.3×108N(3)[5]沉管下半部分埋入海底的泥沙中,下表面与水不接触,不受海水向上的压强,向上的压力为0,根据浮力的产生原因,沉管不再受海水的浮力,此时空心密封沉管不会再上浮。【点睛】考点:浮力产生的原因,液体压强的计算,阿基米德原理23.21501.54.57.5750【详解】(1)[1]根据题意可知,物体A密度为[2]根据F浮=ρ液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力为由于力的作用是相互的,水对物体A有竖直向上的浮力,物体A对水有向下的压力,所以水对烧杯底部增大的压力等物体A受到的浮力,即ΔF=F浮,所以水对烧杯底部增大的压强为(2)[3]根据F浮=ρ液gV排,物体A的一半浸入水中时受到的浮力为[4]物体A受到的重力为GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N细绳对物体A的拉力为F拉=GA-F浮=6N-1.5N=4.5N[5]根据力的平衡的条件可知,托盘台秤的示数等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和。台秤的示数为F=G烧杯+水+F浮=0.6×10N/kg+1.5N=7.5N[7]烧杯对台秤的压强为24.(1)
;(2);(3)【详解】解:(1)细绳刚好拉直,说明此时绳子上的拉力为零,木块受到重力和浮力作用,二力平衡,大小相等,力的作用点画在重心上,如图所示
(2)注入液体的质量为m时,细线对木块的拉力为F,液面上升的高度为Δh,细线对木块的拉力F等于木块增大的浮力,则有F=ΔF浮=ρ0gΔhS1……①容器内注入的液体质量m=ρ0Δh(S0-S1)……②将①式和②式联立,解得(3)当细线刚好被拉断时,F浮=G+T,液面恢复稳定后,F浮′=G,即:F浮-F浮′=T,则ρ0g(V排-V排′)=T所以ρ0gΔh′S0=T解得答:(1)见上图;(2)导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入的液体质量m之间的关系式为;(3)细线刚好被拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的变化量为。25.B410增大增大不变不变41.25×1031000【详解】(1)[1]由乙图可知,压力F用压力传感器测量,木块A的下表面与液面的距离h要用刻度尺测量,故还需要的测量工具是刻度尺,故AC不符合题意,B符合题意。故选B。(2)①[2][3]当木块A静止时,所受的压力为0,由图乙可知,此时的深度h1=4cm,当浮力刚达到最大值时的深度就是木块的总高度,由图示可知,总高度hA=10cm。②[4][5][6][7]由图乙可知,在木块A没有浸没之前,当h增大时,压力传感器的示数增大,浮力也是增大的;在木块A浸没后至接触容器底之前,压力传感器的示数不变,浮力不变。③[8]由F=0时,A处于漂浮状态,F浮=GA,即ρ液gs2h1=GA……①当物体A浸没时,根据受力分析有F1浮=GA+F压,即ρ液gs2hA=GA+F压……②①÷②得由乙图可知,当物体A浸没时,F压=6N,代入数据解得GA=4N(3)[9]由F=0时,A处于漂浮状态,F浮=GA,即ρ液gS2h1=GA=4N,则该液体的密度为(4)[10]浸没时与未放入圆柱体相比,排开水的体积V排=S2hA=80cm2×10cm=800cm3水面上升的高度增加的液体压强Δp=ρ液gΔh=1.25×103kg/m3×10N/kg×0.08m=1000Pa26.(1)1N;(2)3×103kg/m3;(3)1600Pa;(4)2.5N【详解】解:(1)物体A受到的浮力F浮=G-F′=3N-2N=1N(2)因为物体完全浸没,则物体的体积物体A的密度(3)未放物体时,容器内水的深度物体A浸没时,水上升的高度此时容器内水的深度h=h1+h2=10cm+1cm=11cm<15cm故水未溢出。以容器、水以及物体作为整体研究,受力平衡,桌面受到的压力大小为F总=F浮+G容器+G水容器内水的重力G水=m水g=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×1000×10-6m3×10N/kg=10N容器的重力G容=m容g=0.5kg×10N/kg=5N所以物块浸没水中后,容器对桌面的压强(4)物体A的底面积物体A竖直往上缓慢提升h′=4.5cm后,造成液面下降的高度此时物体A浸入水中的长度L=h物-h′-h下降=10cm-4.5cm-0.5cm=5cm排开水的体积此时物体A受到的浮力F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10−5m3=0.5N此时弹簧测力计的示数F示=G-F浮′=3N-0.5N=2.5N答:(1)物体A受到的浮力为1N;(2)物体A的密度为3×103kg/m3;(3)当物体A刚好浸没在水中时,容器对水平桌面的压强为1600Pa;(4)把刚好浸没在水中的物体A竖直往上缓慢提升4.5cm后,使物体A保持静止,此时弹簧测力计的读数为2.5N。27.(l)2.0×105Pa(2)300N(3)60N【详解】(1)水库底部受到水的压强P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2.0×105Pa(2)A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m3="300N"(3)对A进行受力分析:竖直向下的重力GA、竖直向上的浮力F浮、竖直向上绳的拉力F拉F拉=GA-F浮=600N-300N=300N对滑轮组,不计滑轮和绳的重力与摩擦,下端绳子对滑轮组的拉力F/拉=F拉=300N每股绳子拉力FC拉="1/3"F/拉=1/3×300N=100N对轻质杠杆CD,绳子对杠杆C点拉力FC=FC拉=100N根据杠杆平衡条件:FCOC=FDOD,可得FD=FCOC/OD=100N×1/2=50N对B进行受力分析:竖直向下的重力GB、竖直向上绳的拉力FD拉、竖直向上电子秤支持力F支FD拉=FD==50NF支=GB-FD拉="110N"N-50N=60N根据力的作用相互性,电子秤受到B对它的压力F压=F支=60N(1)直接利用液体压强公式p=ρgh求底部受到水的压强;(2)已知物块A的体积(物块A的顶部刚没入水面时排开水的体积),利用阿基米德原理求物块A所受的浮力;(3)对各个物体分别进行受力分析,应用相关知识:浮力、杠杆、滑轮组、作用力与反作用力,解决实际问题.【考点】液体压强,浮力,杠杆,滑轮组,受力分析,作用力与反作用力等.28.(1)2.4×105N,6×104Pa;(2)2.4×105N,24m3【详解】(1)它对地面的压力为F=G=mg=2.4×104kg×10N/kg=2.4×105N它对地面的压强(2)坦克在水面上航行时浮力与重力是一对平衡力F浮=G=2.4×105N因为,F浮=ρ液gV排得答:(1)它对地面的压力为2.4×105N,压强为6×104Pa;(2)受到的浮力为2.4×105N,排开水的体积是24m3。29.解:【详解】(1)根据题意可知:V=3000cm3=3×10﹣3m3,故由密度的计算公式得:m=ρV=0.1×103kg/m3×3×10﹣3m3=0.3kg,所以浮板受到的重力为:G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,由浮板自由漂浮在水面上得,浮板受到的浮力为F浮=G=3N.(2)由浮板被压没入水中知:V排=V,此时的浮力F浮′=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N,根据木块完全浸没时的受力情况可得:F浮′=F压+G木,手对木块的压力:F压=F浮′﹣G木=30N﹣3N=27N;答:(1)当浮板自由漂浮在水面上时,浮板受到的浮力为3N.(2)浮板被压没入水中静止时,浮板受到双臂的压力为27N.30.(1)8N;(2)1.05×103kg/m3;(3)1.08×103kg/m3【详解】解:(1)浮子B受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N根据图示可知,浮子B受到竖直向下的拉力和重力以及竖直向上的浮力,因此B的重力G=F浮-F=10N-2N=8N(2)浮子此时受到竖直向下的拉力和重力以及竖直向上的浮力,所以B受到的浮力F浮′=8N+0.4N=8.4N浑水的密度(3)B的密度B的密度小于水的密度,会上浮,最终漂浮,剪断绳子后,容器底所受浑水的压力比之前减小2.8N,则剪断绳子后,B受到的浮力减小2.8N,B漂浮在水面上,受到的浮力等于G,则ρ2×(0.1m)3×10N/kg-8N=2.8N此种浑水的密度。答:(1)浮子B的重力为8N;(2)浑水的密度是1.05×103kg/m3;(3)此浑水的密度是1.08×103kg/m3。31.(1)15/68、(2)15/83、(3)4.15×103kg/m3【详解】解:(1)物体在水中和水银中所受到浮力之比为(2)物体的重力等于浮力,则G=F1﹢F2由(1)得(3)该物体的密度答:(1)该物体在水中和水银中所受到浮力之比为15∶68;(2)该物体在水中所受到浮力与物体重力之比为15∶83;(3)该物体的密度4.15×103kg/m3。32.(1)500Pa;(2)6N;(3)1050Pa.【详解】解:(1)由题意知木块对杯底的压力为F=G木=5N受力面积SB=(10cm)2=0.01m2木块对容器底部产生的压强为p===500Pa(2)由题意知木块在重力G=5N,向下的拉力F拉=1N,竖直向上的浮力F浮1的作用下处于平衡状态,故木块受到的浮力F浮=G+F拉=5N+1N=6N(3)当受到F浮=6N时,排开水的体积为V排===6浸入水下的深度为h下===0.06m所加入水的体积V水=(0.05m+0.06m)×0.02m2-0.06m×0.01m2=0.0016m3加入水的重力为G水=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×0.0016m3×10N/kg=16N剪断细线后,当木块静止时处于漂浮状态,由图知该容器形状规则,故容器底部受到水的压力为F水=G水+G木=16N+5N=21N受力面积SA=200cm2=0.02m2受到水的压强为p水===1050Pa答:(1)甲图中,木块对容器底部的压强是500Pa;(2)容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是6N;(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是1050Pa。33.(1);(2);(3)3×103kg/m3;(4)3×104Pa【详解】(1)解:物体的体积为浸没在水中时则根据阿基米德原理,它露出水面前受到的浮力为(2)由图乙可知,物体的重力所以露出水面前,由力的平衡,绳子的拉力为(3)物体的密度为(4)从图乙可知,物体由刚露出水面至完全露出水面共用时10s,通过了1m的距离,所以物体上升的速度为由于物体一直做匀速直线运动,所以物体上表面受到水的压强为答:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是;(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是;(3)物体的密度是3×103kg/m3;(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是3×104Pa。34.(1)6N;(2)0.6×103kg/m3;(3)800Pa【详解】(1)物块A体积为V=(0.1m)3=0.001m3V排=V﹣V露=V﹣V=V=×0.001m3=6×10﹣4m3物块A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变,弹簧对物体没有拉力,物体只受重力和浮力作用,故F浮=G,即ρ水gV排=ρ物gV所以ρ物=ρ水=×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3(3)物块A刚好完全浸没水中时F′浮=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10NG=mg=ρ物gV=0.6×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=6N弹簧受到的拉力F1=F′浮﹣G=10N-6N=4N由图乙可知:此时弹簧伸长了4cm,假设水面不动(即不加水),弹簧伸长2cm,木块向上运动2cm,水面距底部距离为20cm+4cm=24cm由于将水加至木块A刚好完全浸没水中,水面再升高的高度h′=×10cm=4cm水面升高的高度Δh=24cm+4cm﹣20cm=8cm=0.08mΔp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa答:(1)物块A受到的浮力为6N;(2)物块A的密度为0.6×103kg/m3;(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量Δp为800Pa。35.(1)15N;(2)15.8N;(3)5200Pa【详解】(1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压强p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa由,铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力F=pS=1500Pa×0.01m2=15N(2)铜块的质量=1.78kg铜块的体积=2×10-4m3铜块完全浸没于水中后,铜块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N由于F浮=G-F,弹簧测力计的示数F=G-F浮=17.8N﹣2N=15.8N(3)铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压力F1=(G容+G水+G铜)-F=(10N+40N+17.8N)-15.8N=52N铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强=5200Pa36.(1)6N;(2)900Pa;(3)10-4m3【详解】(1)木块的重力(2)实心木块对容器底部的压强(3)依题意得解之得,x=0.01m,故当木块稳定时,木块露出水面的体积V露=10-4m3答:(1)实心木块的重力6N;(2)实心木块对容器底部的压强900Pa;(3)若不断缓慢向容器中倒水,直到水注满容器;当木块稳定时,木块露出水面的体积10-4m3。37.(1)2.5×105Pa;(2)1×104W;(3)能,0.25m3【详解】解:(1)车对水平路面的压力F=G=mg=(400kg+100kg)×10N/kg=5000N车对水平路面的压强(2)车受到的牵引力等于受到的阻力为车重的0.4倍,所以牵引力F牵=0.4G=0.4×5000N=2000N所以发动机的输出功率为P输出=F牵v=2000N×5m/s=1×104W(3)当车全部进入水中时,所以受的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水gV车=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.75m3=7500N>5000N.即车全部进入水中时所受的浮力大于它本身的重力,所以车在水中漂浮,最终车所受的浮力F浮1=G=5000N车排开水的体积露出水面的体积V露=V车-V排1=0.75m3-0.5m3=0.25m3答:(1)“都市蚂蚁”车对水平地面的压强为2.5×105Pa;(2)发动机的输出功率为1×104W;(3)该车能浮在水面上,它露出水面的体积是0.25m3。38.(1)0.4N;(2)0.8×103kg/m3;(3)1.1×103Pa。【详解】(1)物块漂浮在水面上,所受浮力等于排开水的重力(2)根据漂浮条件F浮=G可知,物体的重力G=F浮=0.4N物块的密度(3)容器内装有质量为0.5kg的水,由可得水的体积物块恰好完全浸没在水中时,水和物块的总体积V总=V水+V物=容器中水的深度所以水对容器底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa答:(1)物块受到的浮力为0.4N;(2)物块的密度为;(3)用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中,此时水对容器底的压强为1.1×103Pa。39.(1)2×103kg/m3;(2)8N;1.6×103Pa;(3)14N【详解】(1)正方体M的质量mM=体积为VA=L3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3所以,正方体M的密度(2)由于用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,则V排1=(1﹣)VA=×1×10-3m3=8×10-4m3受到的浮力为F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N设A放入水中后水深为h′,则有Sh′=Sh+V排1此时水对容器底部的压强p=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa(3)原来石块M浸入水中深度为h1=(1﹣)L=×10cm=8cm水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为h2=h1﹣2cm=8cm﹣2cm=6cmV排2=h2L2=6cm×(10cm)2=600cm3=6×10-2m3F浮2=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-2m3=6N当绳子刚被拉断时有Fm+F浮2=G所以细绳能承受的最大拉力Fmax=G﹣F浮′=20N﹣6N=14N答:(1)正方体M的密度是2×103kg/m3;(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强是1.6×103Pa;;(3)细绳能承受的最大拉力是14N。40.(1)3N;(2)1.5×103kg/m3;(3)1000Pa【详解】(1)物体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3=3N(2)由于物体处于静止状态,受力平衡,则GA=F浮+F拉=3N+1.5N=4.5N质量为则物体的密度
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