(压强浮力必刷30题)综合计算题—2026年中考物理练习

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(压强浮力必刷30题)综合计算题—2026年中考物理练习

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(压强浮力必刷30题)综合计算题—2026年中考物理练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.某无人快递配送车轮胎与水平地面接触的总面积为,对地面的压强为,在大小为400N的牵引力作用下匀速行驶,g取10N/kg.求:
(1)配送车所受阻力f的大小;
(2)配送车与货物的总质量m。
2.小航及家人驾驶一辆质量为的越野车从马尔康到成都,途经长8.8km的鹧鸪山隧道时,以的速度匀速通过;他们到服务区下车休息时,越野车轮胎与水平地面的总接触面积为,g取。求:
(1)越野车通过鹧鸪山隧道的时间。
(2)下车休息时,越野车对地面的压强。
3.如图所示,“悟空”号全海深AUV是由我国某高校研制的无人无缆潜水器,具备在1.1×m深海自主作业的能力。其质量约为1.3×kg,总体积约为4m 。已知海水密度为1.0×kg/m ,g取10N/kg。求:
(1)“悟空”号的重力;
(2)“悟空”号完全潜入海水时,受到的浮力;
(3)“悟空”号在1.1×104m深海自主作业时所受海水的压强。
4.成都市圈环线高速公路,是国家高速公路网的组成部分,也是成德眉资同城化的标志性工程。一辆客车从简阳市禾丰镇出发,经环线高速到都江堰市玉堂镇,行驶路程为427.5km,用时4.5h。若该客车满载时总质量为12t,在水平地面静止时,轮胎与地面的总接触面积为0.3m2,g取10N/kg。求:
(1)该客车从禾丰镇到玉堂镇的平均速度。
(2)该客车满载静止于水平地面时,对地面的压强。
5.小西所在的兴趣小组,想探索“冰山一角”蕴含的物理知识。利用一个正方体模具装入水,放在冰箱中凝固成冰,再将冰块磨制成体积为的正方体,投入装有适量水的容器中进行实验和分析(实验过程中不考虑冰的熔化、、、g取)。
(1)请计算冰块的重力;
(2)请计算冰块所受的浮力;
(3)请计算冰块露出水面的体积与水下体积之比;
(4)假设冰块全部熔化后,请通过计算说明液面升降情况(不考虑温度、蒸发等影响)。
6.王莲是一种大型浮叶草本,叶片布满气室、边缘向上卷起,具有粗壮的叶脉支撑结构,因而能产生巨大的浮力,植物园在其观赏期向游客开设载人体验活动。为安全起见,工作人员将一泡沫板置于叶片上方(泡沫板和叶片的面积视为相等)。如图所示,一质量为28kg的游客坐在泡沫板上进行体验。已知叶片底面积为1.4m2,其浸入水中的最大安全深度为5cm。(叶片及泡沫板质量均忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)该游客体验时,泡沫板对叶片的压强;
(2)叶片所能承载的最大重力。
7.2025年4月19日,北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松鸣枪开跑,它们用坚定的步伐丈量着技术的边界,书写着“中国智造”的新篇章。某款参赛机器人质量为47kg,站立时双脚与水平地面接触的总面积为0.02。某时段匀速跑步10m用时5s,g取10N/kg。求该机器人:
(1)该时段跑步的速度;
(2)站立时双脚对水平地面的压强。
8.福建舰是我国第三艘航母,其满载排水量为8.8×104t。一架舰载机起飞后,福建舰排开水的体积减小了30m3。海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)福建舰满载时排开水的体积和浮力;
(2)该舰载机受到的重力。
9.(2025·山东济宁·中考真题)如图所示,将一石块悬挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计示数为2.5N;将该石块浸没在装有适量水的烧杯中,静止时弹簧测力计示数为1.5N。求:
(1)石块的体积;
(2)石块的密度。
10.如图甲所示,柱形容器的质量,底面积,静置于水平桌面,其底部放置边长的正方体物块。向容器中慢慢注入水,当水的深度时,物块与容器之间恰好无弹力,取,水的密度。
(1)求水的深度时,物块受到的浮力;
(2)求物块的密度;
(3)求水的深度时,容器对桌面的压强;
(4)若注水前,将物块用轻质弹簧悬挂,使物块与容器之间恰好无弹力,如图乙所示。已知该弹簧弹力大小跟其伸长量(或压缩量)之间的关系如图丙所示,向容器中慢慢注入水,直到水面与物块上表面平齐,求水面与物块上表面平齐时水的深度。
11.依据战国时期竹节柄青铜汲酒器(图甲)工作原理,项目化学习小组利用3D打印技术制作了汲液器,该汲液器由中空圆柱形长柄和储液罐组成,结构示意图如图乙所示,汲液器质量为66g,3D打印所用材料的密度为,且该材料热熔凝固后密度不变。图丙为利用该汲液器转移液体的过程:①将汲液器竖直压入液体中,液体由底部小孔进入,空气由上部小孔排出;②堵住上部小孔,缓慢将汲液器从液体中提出后在空中静止;③松开上部小孔,液体从底部小孔流入水平放置的底面积为的空置圆柱形容器中,壁厚忽略不计。g取10N/kg,。求:
(1)3D打印该汲液器所消耗材料的体积(假设打印过程材料无损耗);
(2)步骤②中汲液器在空中静止时,手对汲液器的拉力为3.72N,忽略被封闭气体质量。步骤③中储液罐内的液体完全流入容器中后,容器内液体的深度为6cm,求该液体的密度;
(3)用下述方法可粗略测量汲液器内部空腔的总容积:将汲液器上部、底部两孔用薄膜封闭,用竖直向下的力将汲液器压入足够深的水中,当汲液器刚好全部浸没入水中静止时,所施加的力为3.24N,忽略汲液器及薄膜的形变、被封闭气体及薄膜的质量和体积,求的大小。
12.为提升身体素质,加强体育锻炼,小明同学积极参与各项运动项目。小明的身体相关参数、运动器材参数以及体育老师为其记录的部分项目测试数据如下表所示,g取10N/kg。完成下列问题:
小明质量m1 48kg
实心球质量m2 2kg
两鞋与地面接触的总面积S
1000米跑用时t 4分10秒
实心球投掷距离d 8.8m
(1)求小明1000米跑的平均速度v;
(2)投掷实心球前,老师要求小明双手握球双脚站立并保持静止状态,求此时小明对地面的压强p。
13.小娜同学为了研究浮力产生的原因,设计了如图甲所示的特殊容器,容器由底部相通的A、B两部分组成,容器A底部有一个面积为的圆孔,圆孔距容器B底部10cm,现用一个上下表面均为圆形的木塞(不考虑吸水)堵住圆孔,当向容器A中注水至水深10cm时,木塞未上浮且与容器A底部接触紧密。已知:木塞的参数如图丙所示,,,上表面积,下表面积,木塞质量,水的密度,g取10N/kg。求:
(1)图甲中水对木塞上表面的压强;
(2)向图甲容器B中注水,当B中水深25cm时(如图乙),木塞受到的浮力;
(3)继续向图乙容器B中注水,直至木塞漂浮在水面上,此时木塞排开水的体积。
14.大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
15.“中国天眼”全称500米口径球面射电望远镜,是我国独立自主设计并建造的世界最大的单口径射电望远镜,如图甲所示,它的反射面是一个相当于35个足球场的“大锅”,由四千多片超薄三角形铝板组成,这些铝板通过下方的液压促动器能快速改变方向、精确定位。
(1)如图乙所示,若天体射向天眼反射面铝板的无线电波性质和光波类似,也沿直线传播,为了能将无线电波反射到接收装置所在的位置A,假设入射点位置不变,请画出这块铝板被促动器调整后的位置。(保留作图痕迹)
(2)如图丙所示,为了不压坏“锅面”,检修人员将自己悬挂在一个体积为的氦气球下,并在肘部、膝关节等处佩戴扩大接触面积的缓冲垫,采用爬行的方式进行维护作业,这样保证他和“锅面”的接触面积至少有。
①如果天眼周围空气的密度为,氦气球内氦气的密度为,那么氦气球受到的浮力为多少N?
②体重为750N的检修人员如果为了既能较自如地控制自己的动作,又不会将铝板压变形,要求他对水平“锅面”的压力在之间,而为了不损伤反射面,又要求他对水平“锅面”的压强不要超过2000Pa,那么检修人员在“锅底”水平铝板上作业时,悬挂在气球下方的配重、挂绳和气球外壳的重力最大为多少N?最小为多少N?
16.某同学想知道将船上的船锚抛入水中沉底后,会引起水面如何变化。他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下:先向底面积为的长方体水槽中注入深的水;将一个质量为、底面积为的正方体金属块,放入水平放置的玻璃杯中,再将玻璃杯放入水槽中,玻璃杯漂浮在水面上静止,如图所示;然后将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底,待水面稳定后,分析水面变化。(,,整个过程中没有水溢出)求:
(1)注水后,水对水槽底部的压强;
(2)金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压强;
(3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后,水面高度的变化量。
17.小明利用双休日清理家中的鱼缸。长方体空鱼缸的重力G为64N,小明将鱼缸和假山石清洗干净,放到水平桌面上,鱼缸与桌面接触面积S为。向鱼缸中注入为深的水,然后将假山石(不吸水)浸没在水中,如图所示。已知假山石的体积为,水的密度取。求:
(1)空鱼缸对水平桌面的压强;
(2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强;
(3)浸没在水中的假山石受到的浮力。
18.小张有一底面积、高的长方体物块,将物块悬挂在弹簧测力计下端,测力计读取如图甲。取来一底面积为的薄壁圆柱形容器,盛入足量水静置于水平桌面上,将物块放入水中,物块静止时漂浮在水面上,如图乙。再将一小铁块放在物块上表面,静止时,物块上表面刚好与液面相平,如图丙。以上过程中没有水溢出且物块不吸水,取,。求:
(1)漂浮状态的物块露出水面的高度;
(2)小铁块放在物块上表面前后,水对容器底部压强的增加量。
19.2025年4月28日,全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸号”下水,如图所示。其体积为,依靠智能压载水舱系统进行浮沉调节,可实现数十米深的下潜、静态悬浮和水下航行。(近海海水密度取)求:
(1)“蓝鲸号”在近海悬浮时所受浮力;
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强;
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,至少应增加多少自重才能防止上浮。
20.某同学在实践活动中制作液体密度计,并用于液体密度的测量。将瓶身主体为圆柱体的空塑料瓶瓶底剪掉,旋紧瓶盖并在瓶盖上用细线系上一金属块,然后将空塑料瓶和金属块一起倒放入装有适量水、足够高的玻璃容器中。当水面静止时,将塑料瓶瓶身上与水面相平的位置标记为“0”刻线,如图所示,“0”刻线以上塑料瓶瓶身是圆柱体。缓慢向空塑料瓶注入密度未知的液体,当液面刚好达到“0”刻线时停止注入,此时“0”刻线在水面以下4cm处。已知金属块的质量为58g,体积为8cm3,塑料瓶“0”刻线以上圆柱体的横截面积为20cm2,玻璃容器的内底面积为100cm2,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略空塑料瓶自身的厚度和重量,向空塑料瓶注入液体的过程中金属块不触底。求:
(1)注入液体前,水面静止时细线对金属块的拉力;
(2)“0”刻线以下塑料瓶的容积;
(3)注入液体的密度和缓慢注入液体过程中金属块重力做的功。
21.甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器,放在水平地面上,底面积为0.01米2。甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球。此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3824帕、6176帕。
(1)求甲对地面的压力;
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中。乙的液面下降0.02米,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等。求:
①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量;
②金属小球的密度。
22.如图所示,高度为15cm,底面积为的圆柱形容器放在水平桌面上,质量为150g,高度为10cm,底面积为的圆柱体物块静置于容器中。现用一装置以每分钟的速度向容器中注水,圆柱体物块不吸水且未与容器底部紧密接触。求:
(1)圆柱体物块的密度;
(2)圆柱体物块浸没时,圆柱体物块对容器底的压力;
(3)从开始注水到容器注满水的过程中,容器底部所受水的压强p与注水时间t分钟的函数表达式(函数表达式中可含有分数)。
23.小明为了自家花园用水方便,设计了一个自动储水水箱,其模型如图所示。底面积为,高为的浮体A(不吸水)通过一轻质细杆与力传感器相连,浮体A的底面与水箱底的距离为0.1m,柱形薄壁水箱的底面积为。当水箱内水位低于最低水位线a时,注水系统自动往水箱内注水;当水位到达0.6m时,轻质细杆对力传感器的作用力恰好为0;当水位到达最高水位线b时,注水系统停止注水。当水位位于a、b水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小均为。(,)求:
(1)浮体A的重力;
(2)当水位位于最低水位线a时,水对浮体A底面的压强;
(3)当水位位于最高水位线b时,水箱内水的质量。
24.曹冲称象是我国古人运用智慧解决实际问题的经典故事,某校物理兴趣小组通过实验来模拟“称象”的过程,如图所示。在水平桌面上,底面为正方形的薄壁柱形容器A足够高,底面积为;底面为正方形薄壁柱形容器B的质量为50g,底面积为,高为15cm;待测物体C是边长为5cm的实心正方体。测量C的质量时,先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,再将C竖直缓慢放入B中,平衡时B又竖直下降了5cm,小组同学在B上做好标记;取出C后,将50g的钩码逐个缓慢放入B中,直至液面再次达到标记处为止。忽略液体搅动、物体吸水等次要因素,,g取。
(1)A中未放入B时,求水对A底部的压强;
(2)液面再次达到标记处时,求加入钩码的个数;
(3)设C的密度为,请写出将C竖直缓慢放入B中,平衡后水对A底部压强与的关系式。
25.图甲是利用“浮筒打捞法”打捞沉船的示意图,浮筒是密封的大钢筒,能浮在水面上。打捞工作船把若干个浮筒拖到沉船所在位置上方的水面上,将浮筒灌满水,让它们沉到水底。潜水员用钢索把灌满水的浮筒拴牢在船的两侧,然后用压气机将空气压进浮筒,把水排出,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上来。小雅利用上述原理制作了实心沉船模型A和空心浮筒模型B来模拟打捞沉船的过程:A、B间用轻质细绳相连,将A、B放入水平地面上一个装有适量水、足够高的圆柱形容器中,B利用容器中的水自动充水,B充满水后A、B的位置如图乙所示,此时,A对容器底部的压力为16N。打捞时,向B中充气,当B中的水全部排出至容器中时,B浮出水面,A、B静止时的位置如图丙所示。已知A的质量为1.4kg,体积为200cm3,B的质量为0.6kg,体积为2000cm3,圆柱形容器的底面积为1000cm2。求:
(1)图乙中B受到的浮力;
(2)B空心部分的体积;
(3)乙、丙两图中,水对容器底部压强的变化量Δp。
26.某锻造厂利用卷扬机将一圆柱形工件(污垢的质量和体积忽略不计)吊入柱形清洗池中清洗,如图所示。已知工件的质量为90kg,高度为50cm,清洗池底面积为2000,深度为80cm;未放入工件时,清洗液的深度为60cm,密度,。求:
(1)工件的重力;
(2)工件一半浸入清洗液时,清洗液对工件底部的压强;
(3)工件完全浸入清洗液,平衡时绳对工件的拉力为700N,工件的底面积是多少;
(4)若工件以1.5cm/s的速度浸入清洗液,则工件从接触液面到刚好完全浸入所用的时间为多少,写出此过程清洗液对清洗池底部的压强随时间变化的关系式。
27.如图所示,水平桌面上有一个圆柱形薄壁容器。容器内竖立一个圆柱形杯子(材料质地均匀),高为0.09m,底面积为。现只向容器内注水,当容器内水的深度为0.06m时,杯子对容器底部的压力刚好为零;接下来同时向容器内和杯中注水,当杯口与容器内的水面相平时,杯中水的体积是杯子容积的一半,且杯子对容器底部的压力也刚好为零。(整个过程中,杯底与容器底部始终接触但不紧密)求:
(1)只向容器内注水,当水的深度为0.06m时,水对容器底部的压强;
(2)空杯子的质量;
(3)该杯子材料的密度;
(4)继续向杯子中注水,直至注满,此时杯子对容器底部的压强是多少?
28.长江口二号古船是用整体打捞技术提取的宝贵水下文化遗产。如图甲,打捞船可看作中间开着方井的长方体,俯瞰为回字形结构。如图乙,将古船及周围泥沙封闭成总质量为8×106kg、体积为6×103m3的箱体,打捞船甲板上的机械通过钢缆将箱体匀速提升至方井中。(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计水的阻力和钢缆质量)
(1)求箱体的重力。
(2)求箱体出水前所受的浮力和钢缆的总拉力。
(3)箱体出水前,打捞船浸入水中的深度为1.5m,如图丙。箱体部分出水后在方井中静止时,钢缆总拉力为5.3×107N,求此时打捞船浸入水中的深度。(回字形打捞船上表面阴影部分面积取3.3×103m2)
29.如图甲所示,A、B两个薄壁圆柱形容器下半部用细管(体积不计)水平连通后放在水平地面上,将18kg水经A容器缓慢的注入整个装置的过程中,水对A容器底部的压强p与注入的水的质量m的关系如图乙所示。将一个内部有许多小气泡的冰球投入到A容器中(水未溢出),水面刚稳定时冰球露出水面的体积,此时B容器中水的深度增加了。已知冰的密度为,求:
(1)质量为18kg的水的重力;
(2)当往整个装置中注入水的质量为5kg时,水对B容器底部的压强;
(3)冰球放入A容器中水面刚稳定时,冰球内部气泡的总体积V气。
30.在物理实践活动中,“奇思妙想”小组用一根粗细均匀上端开口、下端封闭的轻质塑料管制成一只密度计,管长10cm,配重质量5g。用相关食材调制出一种饮料,将该密度计分别放入水和饮料中,静止时如甲图和乙图(,g取10N/kg)。请计算:
(1)密度计在水中所受浮力大小;
(2)饮料密度;
(3)小组成员突发奇想:将适量饮料倒入甲图密度计内,静止时如丙图。将丙图密度计中饮料全部倒出,用体积、质量均不计的细线将配重悬挂在塑料管底部,放入饮料中,静止时如丁图(配重未接触容器底),此时塑料管底部受到的液体压强是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
《(压强浮力必刷30题)计算题—2025年中考物理练习(通用版)》参考答案
1.(1)400N;
(2)500kg
【详解】(1)已知配送车在大小为 400N的牵引力作用下匀速行驶,此时配送车在水平方向上受到牵引力 F牵 和阻力f的作用,这两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反。 所以配送车所受阻力 的大小等于牵引力 F牵 的大小,即 f= F牵 = 400N
(2)已知轮胎与水平地面接触的总面积S=500cm2=500×10 4m2=0.05m2
由可知,车对地面的压力
因为配送车在水平地面上,所以它对地面的压力F 等于它与货物的总重力G,即
由G=mg可知,配送车与货物的总质量
2.(1)0.11h
(2)
【详解】(1)越野车通过鹧鸪山隧道的时间
(2)下车休息时,越野车对地面的压强为
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据公式可知,“悟空”号的重力为
(2)根据阿基米德原理可知,“悟空”号完全潜入海水时,排开液体的体积等于物体的体积,故受到的浮力为
(3)根据公式可知,“悟空”号所受海水的压强为
4.(1)
(2)
【详解】(1)该客车从禾丰镇到玉堂镇的平均速度
(2)该客车满载静止于水平地面时,对地面的压强
5.(1)
(2)
(3)1∶9
(4)见解析
【详解】(1)冰块的质量为
则冰块的重力
(2)冰的密度小于水的密度,根据物体的浮沉条件,冰块静止时漂浮,则冰块所受的浮力
(3)冰块静止时漂浮,浮力等于重力,则有,可得水下体积为
则露出水面的体积为
则冰块露出水面的体积与水下体积之比
(4)冰块未熔化时排开水的体积为
冰块熔化后质量不变,得到的水的体积为
故最终液面不升也不降。
6.(1)200Pa
(2)700N
【详解】(1)在水平面上,泡沫板对叶片的压力等于游客重力(忽略泡沫板自重)
则压强
(2)叶片浸入水中深度 时,浮力最大,静止时等于叶片能承载的最大总重力(包括游客、泡沫板等)。
由题可知
由阿基米德原理,可得
由于漂浮,则叶片能承受的最大总重力
7.(1)2m/s
(2)2.35×104Pa
【详解】(1)机器人跑步的路程s=10m,时间t=5s,则该时段跑步的速度
(2)机器人的重力G=mg=47kg×10N/kg = 470N
机器人站立时双脚对水平地面的压力等于其重力,即F=G= 470N
站立时双脚对水平地面的压强
8.(1)

(2)
【详解】(1) 福建舰满载时排开水的质量为
由 可得,福建舰满载时排开水的体积为
福建舰受到的浮力为F浮=G排=m排g=8.8×107kg×10N/kg=8.8×108N
(2)舰载机起飞后,航母减少的浮力等于舰载机的重力,即舰载机的重力为
9.(1)
1.0×10-4m3
(2)
2.5×103 kg/m3
【详解】(1)由称重法可得,石块完全浸没在水中受到的浮力为
此时石块排开水的体积与石块的体积大小相等,可得石块的体积为
(2)已知石块的重力为2.5N,则石块的密度为
10.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)物块排开水的体积
根据阿基米德原理,可得物块受到的浮力
(2)当时,物块与容器无弹力,物块漂浮,,由G=mg得物块质量
物块体积
物块的密度
(3)水的体积
水的质量
容器对桌面压力
容器对桌面的压强
(4)未加水前弹簧拉力等于方块重力,为8 N,可从图丙读出其伸长量为。
当水面与物块上表面平齐时,物块排开水体积
物块受到的浮力
弹簧弹力
此时弹力方向向下,由图丙知时,弹簧压缩量。
物块边长,所以水面与物块上表面平齐时水的深度
11.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)3D打印该汲液器所消耗材料的体积
(2)汲液器的重力G器=mg=66×10-3kg×10N/kg=0.66N
汲液器在空中静止时,受到竖直向下的总重力和竖直向上的拉力,两个力是平衡力,则汲液器和液体的总重力G总=F=3.72N
液体的重力G液=G总-G器=3.72N-0.66N=3.06N
容器内液体的体积V液=Sh=50cm2×6cm=300cm3=3×10-4m3
该液体的密度
(3)当汲液器刚好全部浸没入水中静止时,处于平衡状态,受到浮力、压力和重力是平衡力,则浮力F浮=G器+F压=0.66N+3.24N=3.9N
汲液器排开液体的体积
汲液器内部空腔的总容积V容=V排-V=3.9×10-4m3-55×10-6m3=3.35×10-4m3
12.(1)4m/s
(2)
【详解】(1)小明1000米的路程为,小明1000米跑的时间为
根据可知,平均速度公式为
(2)静止时对地面的压力为
受力面积
小明对地面的压强为
13.(1)
(2)8.8N
(3)
【详解】(1)图甲中木塞上表面所处的深度为
则图甲中水对木塞上表面的压强
(2)如图乙,当B中水深25cm时,木塞上表面受到水的压力为
水对木塞下表面的压强
则木塞下表面受到水的压力为
则木塞受到的浮力
(3)木塞漂浮在水面上时,受到的浮力为
则此时木塞排开水的体积
14.(1)①;②;(2)①;②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
【详解】解:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,根据可知,此深度它受到海水的压力为
(2)①当深潜器总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业,说明深潜器悬浮,此时它受的浮力为
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
答:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为;
②此深度载人舱受到海水的压力为;
(2)①深潜器总质量为20t时,能悬停于某一深度作业,此时它受到的浮力为;
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
15.(1)
(2)①2760N;②最大1776N,最小1721N
【详解】(1)根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。 连接入射点和接收装置所在位置A,得到反射光线。 作入射光线和反射光线夹角的角平分线,即为法线。 过入射点作垂直于法线的直线,该直线即为铝板调整后的位置,如图所示:
(2)①根据阿基米德原理
②设悬挂在气球下方的配重、挂绳和气球外壳的重力为G0。已知检修人员对水平“锅面”的压力最大为Fmax=200N
“锅面”能承受的最大压强pmax=2000Pa,根据可得,“锅面”能承受的最大压力
则“锅面”能承受的最大压力为180N;氦气球内氦气的重力
检修人员体重G人=750N,氦气球受到的浮力F浮=2760N。 对检修人员、配重、挂绳和气球外壳整体进行受力分析,整体受到竖直向下的总重力G总=G人+G0+G氦气
根据受力平衡可得F浮+F支=G人+G0+G氦气
则配重的重力为G0=F浮+F支 G人 G氦气
“锅面”受到的压力最小为125N,则人受到的最小支持力为125N,则G0有最小值
“锅面”受到的压力最大为180N,则人受到的最大支持力为180N,则G0有最大值
16.(1)2000Pa
(2)3000Pa
(3)0.02m
【详解】(1)注水后,水对水槽底部的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(2)正方体金属块的重力G金=m金g=3kg×10N/kg=30N
金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压力F=G金=30N
对玻璃杯底部的压强
(3)正方体金属块的边长
金属块的体积V=l3=(0.1m)3=1×10-3m3
金属块放在玻璃杯中漂浮时,整体受到的浮力F浮=G总=G杯+G金
金属块放入水中沉底后,整体受到的浮力F′浮=G′总=G杯+F浮金
浮力的变化量ΔF浮=F浮-F′浮=G金-F浮金=G金-ρ水gV排=G金-ρ水gV金=30N-1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=20N
水下降的体积
水面高度的变化量
17.(1)400Pa
(2)2×103Pa
(3)30N
【详解】(1)空鱼缸对水平桌面的压强
(2)放入假山石前,水对鱼缸底的压强
(3)浸没在水中的假山石受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gV石=1×103kg/m3×10N/kg×3.0×10-3m3=30N
18.(1)
(2)
【详解】(1)如图甲,测力计分度值为0.2N,示数为3N,则物块重力。图乙中,物块漂浮,则浮力为
排开水的体积为
则浸入水中的深度为
则漂浮状态的物块露出水面的高度
(2)小铁块放在物块上表面后,物块上表面刚好与液面相平,则排开水的体积增加量为
则水位上升的高度为
则小铁块放在物块上表面前后,水对容器底部压强的增加量
19.(1)1.2×105N
(2)2×105Pa
(3)3600N
【详解】(1)“蓝鲸号”体积为,在近海悬浮时,排开水的体积等于“蓝鲸号”的体积,由阿基米德原理可得所受浮力
(2)“蓝鲸号”在近海悬浮时,距海面处的顶部受到海水的压强
(3)若“蓝鲸号”从近海水平潜行至远海,海水密度突变为时,“蓝鲸号”所受浮力
由于“蓝鲸号”悬浮时受到的浮力等于自身重力,所以为了防止上浮,应增加自重
20.(1)
0.50N
(2)
(3)
,0.01856J
【详解】(1)金属块在水中受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力F浮金和细线竖直向上的拉力F拉的作用,处于静止状态,受力平衡。
金属块的重力
金属块受到的浮力
细线对金属块的拉力
(2)注入液体前,空塑料瓶和金属块整体处于漂浮状态,由于忽略空塑料瓶的重量,则细线对塑料瓶的拉力就是塑料瓶受到的浮力,根据可得“0”刻线以下塑料瓶的容积
(3)注入液体后,塑料瓶、金属块和注入的液体整体处于漂浮状态,总浮力等于总重力,即注入的液体的重力等于增加的浮力,即
注入液体的体积
则注入液体的密度
缓慢注入液体过程中,塑料瓶下沉,导致容器内水面上升。设塑料瓶(及金属块)相对于容器底部下沉的距离为d,水面上升的高度为。“0”刻线从与水面相平到水面以下4cm,说明塑料瓶相对于水面下沉了4cm,即
水面上升是由于塑料瓶浸入水中的体积增加引起的。增加的浸入体积为
水面上升的的高度
则金属块下沉的距离
金属块重力做的功
21.(1)38.24N
(2),
【详解】(1)根据压强公式可得,甲容器对地面的压力
(2)①将乙中小球拿出,乙的液面下降0.02m;由于小球的体积不变,甲、乙容器完全相同,则放入小球后,甲中水面上升0.02m,则甲中水对容器底的压强变化量
②小球更换位置前,乙容器对地面的压力
小球更换位置后,两容器对地面的压强相等,设小球重力为。则有
将、代入为
解得小球重力,小球体积为
则金属小球的密度
22.(1)1.5g/cm3
(2)0.5N
(3)当0min≤t≤10min时,p=100t
当10min【详解】(1)圆柱体物块的体积
物块的质量m=150g,物块的密度
(2)物块浸没时,排开水的体积
根据阿基米德原理,物块受到的浮力
物块的重力
因为物块静止在容器底,受到重力、浮力和容器底的支持力,且G=F浮+F支,所以容器底对物块的支持力
根据力的作用是相互的,物块对容器底的压力
(3)阶段 1:物块未被水淹没(水的深度h≤10cm)
物块的密度ρ=1.5g/cm3>ρ水,初始时物块沉在容器底。注水体积V水=20tcm3,此时水的底面积
水的深度
当时,注水时间
此时注水体积
此阶段压强
阶段 2:物块被水淹没后到容器注满(t>10min)
容器的容积
物块体积V=100cm3,所以需要注水的总体积
注水时间
当t>10min时,水的深度
此阶段压强
综上所述,从开始注水到容器注满水的过程中,容器底部所受水的压强p与注水时间t分钟的函数表达式
当0≤t≤10min时,p=100t
当10min23.(1)50N
(2)1000Pa
(3)991kg
【详解】(1)当水位到达0.6m时,轻质细杆对力传感器的作用力恰好为0,此时浮体A受到的重力和浮力大小相等、方向相反,是一对平衡力;此时浮体A排开水的体积
浮体A受到的浮力
浮体A的重力
(2)当水位位于a水位线时,轻质细杆对力传感器的作用力大小为,此时浮体A的浮力小于重力,轻质细杆受到浮体A向下的拉力,大小为40N,浮体A受到的浮力
浮体A受到的浮力等于浮体上下底面受的压力差,浮体A上底面在水面上,上底面受的压力为0,因此水对浮体A底面的压力为
水对浮体A底面的压强
(3)当水位位于最高水位线b时,轻质细杆对力传感器的作用力大小40N,此时浮体A的浮力大于重力,轻质细杆受到浮体A向上的压力,大小为40N,浮体A受到的浮力
浮体A浸入液体的体积
浮体A浸入液体的长度
水箱内水的深度
水箱内水的体积
水箱内水的质量
24.(1)
(2)10个
(3)p水=(1050+0.125ρC)Pa
【详解】(1)由题意,已知A中水深
则水对A底部的压强
(2)放入C前后,B均漂浮,物体C放入B中,B下降5cm,A中液面升高,则B排开水的体积增加量

解得

物体C放入B中,B受到水的浮力增加量
则物体C的重力
则物体C的质量
一个钩码50g,则钩码的个数
(3)先在A中注入10cm深的水,然后将B竖直缓慢放入A中直至平衡,容器B平衡时处于漂浮状态,由漂浮条件和阿基米德原理可知GB=F浮B=G排
根据重力公式可知容器B排开水的质量m排=mB=50g
此时容器B排开水的体积
容器A中水面上升的高度
此时容器A中水的深度为h′=h+Δh1=10cm+0.5cm=10.5cm=0.105m
此时水对A底部的压强为p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa
物体C的体积为VC=(0.05m)3=1.25×10-4m3
C的重力为GC=mCg=ρcgVC
物体C放入B中,A中水面上升的高度为Δh',则B排开水的体积增加量ΔV'排=SAΔh',物体C放入B中,B受到的浮力增加量为ΔF'浮=ρ水gΔV'排,B始终处于漂浮状态,即GC=ΔF'浮,则A中水面上升的高度为
最终水对A底部压强
25.(1)20N
(2)1.8×10﹣3m3
(3)160Pa
【详解】(1)由阿基米德原理得图乙中模型B受到的浮力为
(2)图乙中,以A、B整体为研究对象,受到重力G、浮力F浮和容器底的支持力F支,且根据力的相互作用知
整体受到的浮力为
整体受到的重力为
由于三力平衡,所以,B中充入的水的重力为
由和,根据题意知道,B空心部分的体积等于B中充入的水的,即
(3)图丙中,AB整体为研究对象,受到重力G、浮力F,处于漂浮状态,则浮力为
排开水的总体积为
则变化的体积为
液面变化的高度为
水对容器底的压强变化量为
26.(1)900N
(2)2000Pa
(3)
(4)
【详解】(1)由题意
(2)工件一半浸入清洗液时,进入深度为
则底部受到压强
(3)工件完全浸入清洗液,工件受到的浮力为
则工件的体积
工件的底面积为
(4)刚好浸没时
液面上升的高度
工件下降的高度为

设池底部压强为p,经过时间为t,则有

代入数据解得
池底部压强为,
27.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)当容器内水的深度为,容器底所受压强
(2)解法一:
当容器内水的深度时,杯子排开水的体积
根据阿基米德原理,杯子此时所受的浮力
此时杯子对容器底部的压力刚好为零,即
杯子的质量
解法二:
当容器内水的深度时,杯子对容器底的压力刚好为零,此时杯子漂浮,杯子受到的浮力等于杯子的重力,即
代入数据可得
化简上式可得
杯子的质量
(3)解法一:
由题意可知:杯中水的重力等于增加的浮力,即,由此可得
代入数据
解得,杯子中水的体积
当杯口与容器内的水面相平时,杯子排开水的体积
组成杯子的材料的体积
杯子材料的密度
解法二:
杯子的重力
容器内水的深度时,
杯子受到的浮力
当杯口与容器内水面相平时,杯子漂浮,杯子的重力等于杯子受到的浮力,即杯子中注入水的重力
则杯中水的质量
所以杯中水的体积
组成杯子的材料的体积
杯子材料的密度
(4)(4)解法一:
杯子注满水后,杯子的总重力
杯子对容器底的压力
注满水时杯子对容器底部的压强
解法二:
继续向杯子中注水直至注满,此时杯子浸没于水中,即,注满水时杯子对容器底部的压强
解法三:
杯子注满水后,对杯子对容器底部的压强等于后来注入的水对容器底产生的压强.
28.(1)
(2);
(3)
【详解】(1)根据公式可知,箱体的重力为
(2)由题意可知,箱体出水前,排开水的体积等于箱体的体积,即,根据阿基米德原理可知,箱体出水前所受的浮力为
由题意可知,钢缆将箱体匀速提升,所以箱体受到向下的重力和向上的拉力、浮力是一对平衡力,即
所以钢缆的总拉力为
(3)对箱体出水前进行受力分析,打捞船和箱体的总浮力和总重力是一对平衡力,总浮力是箱体出水前的浮力加打捞船的浮力,即
根据阿基米德原理可知,箱体出水前打捞船的浮力为
总浮力为
总重力为
对箱体部分出水后进行受力分析,箱体由于部分出水,使箱体受到浮力减少,打捞船由于浸入深度变化,受到的浮力也发生变化,所以设箱体出水后浸入水中的体积为,则此时受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后在方井中静止,所以钢缆的拉力、箱体浮力和箱体重力是一对平衡力,即
则此时箱体受到的浮力为
由题意可知,箱体部分出水后,此时打捞船和箱体的受到总浮力和其总重力是一对平衡力,即
求出此次打捞船受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,此时打捞船浸入水中的体积为
则此时打捞船浸入水中的深度为
29.(1)180N
(2)500Pa
(3)16cm3
【详解】(1)质量为18kg的水的重力
(2)由图像乙可知,当A容器中注水4kg时,水对A容器底的压强为1×103Pa,此时A容器中水的深度
此时A容器中水的体积
A容器的底面积
由图像乙可知,当注入水的质量为4~6kg时,水对A容器底部的压强不变,说明A容器此时水面到达细管位置,水流入B容器,当B容器水面到达细管位置时,注入B容器中水的质量
当B容器中注入水的质量为2kg时,即
此时B容器中水的深度与A容器中水的深度相同,则B容器的底面积为A容器底面积的一半,即
当往整个装置中注入水的质量为5kg时,注入B容器中水的质量
此时B容器中水的体积
此时B容器中水的深度
水对B容器底部的压强
(3)冰球放入A容器后水面刚稳定时B容器中水的深度增加了0.03m,则A容器中水的深度增加了0.03m,则冰球浸入水中的体积
冰球处于漂浮状态,则所受浮力等于重力,则冰球的重力
冰球的质量
冰球的总体积
冰的体积
冰球内部气泡的总体积
30.(1)0.05N
(2)
(3)
【详解】(1)密度计在水中漂浮,则所受浮力
(2)密度计在水中和饮料中均漂浮,浮力等于重力,重力不变,则浮力不变,设密度计横截面积为,根据则有
解得饮料密度。
(3)甲中密度计排水体积为
则塑料管横截面积为
甲丙中密度计均漂浮,浮力等于重力,则,则丙中加入的饮料重力为
则加入的饮料体积为
加入的饮料和配重总体积为
则配重体积为
丁中配重和塑料管整体漂浮,则浮力为0.05N,则排开饮料的总体积为
则塑料管排开饮料的体积为
则塑料管浸入的深度为
则此时塑料管底部受到的液体压强
答案第1页,共2页
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