2023年中考物理总复习专项训练（计算题）：压强与浮力的综合计算.docx

1、2023年中考物理总复习专项训练（计算题）：压强与浮力的综合计算一、计算题1小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律，设计了如图所示的实验，他将弹簧测力计一端固定，另一端挂一合金块A，开始他将合金块A浸没在装有水的容器中，容器侧面的底部有一由阀门B控制的出水口，实验时，打开阀门B缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化时，立即关闭阀门B，在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为22N和32N，g取10N/kg。求：（1）在原图上作出关闭阀门B后水面的大致位置；（2）合金块A受到的重力；（3）合金块A受到的最大浮力；（4）合金块A的密度。22020年11月1

2、0日，我国奋斗者号（如图所示）载人潜水器在马里亚纳海沟10909米深处成功坐底。“奋斗者”体积约30m3，空载时重约2.4105N。此次科学考察中，科研人员在潜水器外侧加挂了8块压舱铁（每块压舱铁重104N），保证潜水器顺利下潜开展工作。求：（1）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是多少?它底部一个表面积为500cm的观察窗受到的海水压力是多少?（2）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是多少?（3）完成科考任务上浮时，它至少要抛掉多重的压舱铁?（海水密度取1.0103kg/m3）3如图所示，用弹簧测力计拉着一个重12N的实心金属块浸入水中，当金属块浸没时，弹簧测力计的示数为

3、4N，（水的密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）金属块浸没时受到的浮力；（2）金属块的体积；（3）金属块的密度4如图所示，置于水平桌面上的容器，底面积为0.02m2，未装水时的质量为0.2kg，容器盛水后水面的高度为15cm，容器对桌面的压强为1.1103Pa，已知水的密度为1.0103kg/m3(g取10N/Kg)忽略容器壁的厚度，求：（1）水对容器底的压强；（2）容器中水的重力。5如图所示，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800g，杯的底面积为100cm2 ， 现将一个质量为600g，体积为400cm2的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯

4、的水中（烧杯厚度不计，水未溢出）求：（1）物体A所受到的浮力；（2）物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少；（3）剪断绳子，当物体A再次静止时，台秤示数变化了多少kg6如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，其上端连有一边长为0.1m的正方体物块A当容器中水的深度为30cm时，物块A体积的35露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）水对容器底的压强；（2）物块A受到的浮力；（3）往容器内缓慢加水，至物块A刚好浸没在水中，此时弹簧对物块A的作用力F。7 圆柱形容器底面积为 500cm2 ，高为40cm，盛满水后放在水平放置的接水盘中

5、；现将一质量为 7.9kg 的实心正方体金属块轻轻放入圆柱形容器中，静止时如图所示，此时测出溢出的水的体积为 1dm3.(g 取 10N/kg) 求：（1）金属块受到的水的浮力；（2）金属块对容器底的压强。8将底面积S=310-3m2高h=0.1m的铝制圆柱体，轻轻地放人水槽中，使它静止于水槽底部，如图所示（圆柱体的底部与水槽的底部不密合），此时槽中水深 h1 =0.05m（已知铝=2.7103kg/m3，水=1.0103kg/m3.g取l0N/kg）求 （1）水对圆柱体底部的压强p1（2）圆柱体受到的浮力F浮； （3）圆柱体对水槽底部的压强p2. 9质量为10kg的物体放在水平地面上，物体跟

6、地面的接触面积为0.2m2。求：物体对地面的压强。(g取10Nkg) 10汪洋同学所在的学习小组模拟马德堡半球实验，用铜球直径为30cm，设将球内空气全部抽出，若当时的大气压为1.0105Pa，则铜球受到的大气压力为多大？11如图所示，工人利用滑轮组提升重物，在30s内将静止在水平地面上质量为90kg，底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m，此时工人的拉力为400N（g=10N/kg）。求：（1）提升前物块对水平地面的压强；（2）工人拉力做功的功率；（3）滑轮组提升该物块的机械效率。12如图，130吨“自拍大熊猫”雕塑于2021年4月正式亮相都江堰，让人们更深刻了解都江堰这座“世界自然遗

7、产”“世界文化遗产”之城。这个雕塑长26米、宽11米、高12米，若它与地面的接触面积约为250m2，求：（g取10N/kg）（1）雕塑的重力。（2）雕塑对水平地面的压强。13 2018年10月24日，港珠澳大桥正式建成通车。如图所示，一辆汽车行驶在其中一段长15km的直桥上，已知：汽车的总质量为1.5t（包括车、车上的人和物品等），轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，汽车以90km/h的速度匀速通过大桥的这一段路段，行驶过程中受到的阻力为900N（g取10N/kg），求：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强； （2）此过程中汽车牵引力所做的功； （3）此过程中汽车牵引力做功的功率。 1420

8、18年11月30日，南宁市城市东西快速路（清厢快速路）主线全线正式通车。一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶在其中的一段长3km的平直路面上，已知：汽车的总质量为1.5t（包括车、车上的人和物品等），轮胎与地面的总接触面积为0.2m2，行驶过程中受到的阻力为900N（g取10N/kg），求：（1）汽车静止在水平地面时对地面的压强； （2）此过程中汽车牵引力所做的功； （3）此过程中汽车牵引力做功的功率。 15如图所示，在一个密闭薄容器中装满质量为1kg的水后放在水平桌面上，已知容器的质量为0.1kg，容器的下底面积为100cm2，水对容器底部产生的压力为12N求：（1）容器的高度。（2）容器对

9、桌面的压力和压强。16边长为0.1m的正方体木块，静止在水中，上下表面水平。木块的下表面距容器底0.02m，距水面0.06m。（g取10N/kg）求：（1）木块下表面受到水的压强多大？ （2）木块受到的浮力多大？答案1（1）解：合金块A漏出水面过程中，阀门B继续缓慢放水，随水的放出，合金块A所受浮力逐渐减小，重力不变，根据称重法求浮力知，弹簧测力计示数为F示=G-F浮得弹簧测力计示数逐渐增大。当浮力消失即合金块A全部漏出水面，弹簧测力计示数不再变化，所以如图（2）解：弹簧测力计的读数不再变化时，即合金块A静止，处于平衡状态。所以弹簧秤测力计的示数F示=F拉力=G=32N答：弹簧秤测力计的示数3

10、2N（3）解：由称重法求浮力得，合金块A受到的最大浮力F浮=GF拉=32N22N=10N答：合金块A受到的最大浮力是10N（4）解：根据F浮=液gV排得，合金块A排开水的体积V排=F水g=10N1.0103kg/m310N/kg=10-3m3此时浸没，所以合金块A的体积V=V排=10-3m3合金块A的质量m=Gg=32N10N/kg=3.2kg合金块A的密度=mV=3.2kg10-3m3=3.2103kg/m3答：合金块A的密度为3.2103kg/m3。2（1）解： “奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强p=gh=1.0103kg/m310N/kg104m=1108Pa 观察窗受到的海

11、水压力F=pS=1108Pa50010-4m2=5106N答：“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是108Pa，它底部一个表面积为500cm的观察窗受到的海水压力是5106N；（2）“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg30m3=3105N 答：“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是3105N；（3）此次下潜总重G总=G空+G铁=2.4105N+8104N=3.2105N 当潜水艇匀速上浮时，需抛掉压舱铁最少G=G总-F浮=3.2105N-3105N=2104N答：完成科考任务上浮时，它至少要抛掉2104N的压舱铁。3（1）解

12、：金属块浸没时受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N （2）解：金属块浸没水中，金属块的体积 V=V排=F浮水g=8N1103kg/m310N/kg=810-4m3（3）解：金属块的密度m= Gg=12N10N/kg =1.2Kg = mV=1.2kg810-4m3 =1500kg/m34（1）p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.15m=1500 Pa（2）G=F=PS=1.1 103Pa0.02m3=22N G1=m1g=0.2Kg10N/kg=2NG2=G-G1=22N-2N=20N5（1）解：物体A的一半浸入水中时受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/k

13、g 12 40010-6m32N （2）解：物体A的一半浸入水中时受到的浮力为2N，物体A排开的水的重力为2N，相当于在容器中增加了重力为2N的水，水对烧杯底部压力增大了F2N， 水对烧杯底部压强增大了：p FS2N10010-4m2 200 Pa （3）解：物体A的重力GAmAg0.6kg10N/kg6N，剪断绳子，烧杯对台秤的压力增加量等于细线对A的拉力，由（2）知，细线对A的拉力为：FG-F浮6N-2N4N，则台秤示数变化为： 4N10N/kg 0.4kg. 6（1）解：水对容器底的压强p=gh=1103kg/m310N/kg3010-2m=3000Pa答：水对容器底的压强为3000Pa

14、；（2）解：物块A受到的浮力F浮=gV排=1103kg/m310N/kg(1-35)(0.1m)3=4N答：物块A受到的浮力为4N；（3）解：物块A体积的35露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态，说明此时物体A受到了重力和浮力，且重力等于浮力等于4N，往容器内缓慢加水，至物块A刚好浸没在水中，物体A全部浸没时，浮力为F浮=gV排=1103kg/m310N/kg(0.1m)3=10N对A进行受力分析，A受到向上的浮力，大小为10N，还受到了重力，向下4N，还受到弹簧测力计对其向下的拉力，那么拉力的大小为F=F浮-G=10N-4N=6N答：往容器内缓慢加水，至物块A刚好浸没在水中，拉力的大小为6

15、N。7（1）解：金属块排开水的体积：V排=V溢=1dm3=0.001m3 ，F浮=水V排g=1103kg/m30.001m310N/kg=10N（2）解：金属块的重力： G=mg=7.9kg10N/kg=79N ，金属块对容器底的压力： F=G-F浮=79N-10N=69N ，因为正方体金属块的体积 V=1dm3 ，所以，正方体金属块的底面积（受力面积） S=1dm2=0.01m2 ，金属块对容器底的压强： p=FS=69N0.01m2=6900Pa8（1）解：水的深度h1=0.05m，则水对圆柱体底部的压强： p1=水gh1 =1.0103kg/m310N/kg0.05m=500Pa； （2

16、）解：由图可知，圆柱体浸在水中的体积： V排=Sh1 =310-3m20.05m=1.510-4m3，根据阿基米德原理可得，圆柱体所受的浮力： F浮=水V排g =1.0103kg/m31.510-4m310N/kg=1.5N （3）解：圆柱体的重力： G铝=m铝g=铝V铝g=铝Shg =2.7103kg/m3310-3m20.1m10N/kg=8.1N；圆柱体静止于水槽底部，由力的平衡条件可知圆柱体对水槽底部的压力：F压=G铝-F浮=8.1N-1.5N=6.6N，则圆柱体对水槽底部的压强： p=F压S=6.6N310-3m2=2.2103pa9解：F=G=mg=10kg10N/kg=100N

17、P=F/S=100N/0.2m2=500Pa10解：已知D球=30cm=0.3m，则 S球=4r2=4 (D球2)2 =4 3.14(0.3m2)2 2.83101m2 ，根据p= FS 得大气对铜球的压力：F压=p0S球=1.0105Pa2.85101m2=2.83104N11（1）解：质量为90kg的物体的重力：G=mg=90kg10N/kg=900N。 对地面的压力：F=G=900N，提升前物块对水平地面的压强：p= FS = 900N20010-4m2 =4.5104Pa答：提升前物块对水平地面的压强为4.5104Pa。（2）解：由图知，绳子的有效段数n=3，则绳子自由端移动的距离为：

18、 s=3h=35m=15m，工人拉力做功的功率：P= Wt = Fst = 400N15m30s =200W答：工人拉力做功的功率为200W。（3）解：滑轮组提升该物块的机械效率： = W有W总 = GhFs = 900N5m400N15m 100%=75%答：滑轮组提升该物块的机械效率为75%。12（1）解：130吨“自拍大熊猫”雕塑的重力为G=mg=130103kg10N/kg=1.3106N答：雕塑的重力为1.3106N；（2）解：若它与地面的接触面积约为250m2，即受力面积为S=250m2，雕塑对水平地面的压强为p=FS=GS=1.3106N250m2=5.2103Pa答：雕塑对水平

19、地面的压强为5.2103Pa。13（1）解：汽车质量m1.5t1.5103kg，其重力：Gmg1.5103kg10N/kg1.5104N，汽车静止时对地面的压力：FG1.5104N，汽车静止时对地面的压强：p =FS=1.5104N0.2m2= 7.5104Pa。 （2）解：因为匀速通过大桥，所以牵引力Ff900N，牵引力所做的功：WFs900N15103m1.35107J。 （3）解：汽车牵引力做功的功率：P =Wt=Fst= Fv900N 903.6 m/s2.25104W。 14（1）解：汽车静止在水平地面时对地面的压力：FGmg1.5103kg10N/kg1.5104N， 汽车静止在水

20、平地面时对地面的压强：p FS 1.5104N0.2m2 7.5104Pa答：汽车静止在水平地面时对地面的压强为7.5104Pa（2）解：因汽车匀速行驶在平直路面上时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力， 所以，此过程中汽车的牵引力：Ff900N，牵引力所做的功：WFs900N3103m2.7106J答：此过程中汽车牵引力所做的功为2.7106J（3）解：此过程中汽车牵引力做功的功率：P Wt Fst Fv900N 723.6 m/s1.8104W 答：此过程中汽车牵引力做功的功率为1.8104W。15（1）解：由 p=FS 可得，水对容器底部的压强： p=FS=12N10010-4m

21、2=1200Pa ，由 p=gh 可得，水的深度即为容器的高度：h=pg=1200Pa1.0103kg/m310N/kg=0.12m（2）解：容器对桌面的压力： F=G总=（m水+m容）g=(1kg+0.1kg)10N/kg=11N ，则容器对桌面的压强： p=FS=11N10010-4m2=1100Pa16（1）解：木块下表面受到水的压强为 p=gh=1103kg/m310N/kg0.06m=600Pa答：木块下表面受到水的压强是600Pa（2）解：木块的底面积为 S=0.1m0.1m=0.01m2木块浸入水中的体积为 V浸=Sh=0.01m20.06m=610-4m3所以木块所受的浮力为 F浮=gV浸=1103kg/m310N/kg610-4m3=6N答：木块受到的浮力为6N10