北京中考物理浮力压强及力学大题题型整理

北京中考物理浮力压强及力学大题题型整理

‎ 1.在一个圆柱形容器内盛有深为‎20cm的水。现将以质量为‎200g的密闭空心铁盒A放入水中时，空心铁盒有一半浮出水面；当铁盒上放一个小磁铁B时，铁盒恰好浸没水中，；当把他们倒置在水中时，A有1/15的体积露出水面，小磁铁B的密度为( ) ‎ ‎ 2.在圆柱形容器内装有适量的水，水对容器底的压强为P，将质量为‎0.05千克的正方体木块浸没在水中，用细线系在容器底，此时水对容器底的压强为1.5P，细线对木块的拉力是容器底所受水的压力的1/5，则木块的密度为( )（g取10N/kg）‎ ‎ 3.一支密度计，其刻度部分的A,B两点，分别是最上面和最下面的刻度位置，如图所示，这支密度计的测量范围是1.0x‎103kg/m3~1.6x‎103kg/m3，把这支密度计放入某种液体中，液面的位置恰好在的AB中点C，则这种液体的密度是( ) ‎ ‎ 4.用细线系住一圆柱体使其浸入水槽内的水中，当圆柱体有7／8的体积露出水面时，细线施加的拉力恰好为3N。如图10乙所示，用细线将该圆柱体拉入水槽内的水中，当细线施加的拉力为圆柱体所受重力的3/4时，圆柱体有7／8的体积浸在水中。若要使图乙所示状态下的圆柱体全部没入水中，圆柱体静止时绳子向下的拉力应为_______N。‎ ‎ 5.一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装某种液体。将体积为V的金属块A挂在弹簧测力计下并浸没在该液体中（A与容器底未接触）。金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F。将木块B放入该液体中，静止后木块B露出液面的体积与其总体积之比为7:12，把金属块A放在木块B上面，木块B刚好没入液体中。若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13:24，则该液体的密度为____________。‎ ‎ 6.如图所示,横截面积为S的容器内盛有部分水,水面上方压有一块横截面积也为S的活塞M,现在活塞的中央挖一面积为S0的小孔,小孔内塞入一木塞N.假设N与M之间,M与容器器壁之间紧密结合,且不考虑任何摩擦.已知水的密度为ρ水,当在N的上方放置一块质量为m的物块后,活塞M上升的距离为_______________;木塞N下沉的距离______________ . ‎ AB ‎ 图15 ‎ B ‎ ‎ 7.柱形容器中分别装有体积相同的A,B两种液体(A底面积大，B底面积小)，它们的密度分别为ρAρB若将甲乙两物块分别放入A，B两种液体中（液体均没有溢出），甲在A中悬浮，乙在B中沉底，此时A液体对容器底部增加的压强是B对容器底部增加的压强的4倍，已知甲物块所受的重力是乙物块所受重力的2倍，甲物块的体积是乙物块体积的4倍，则没有放入甲乙两物块前，A和B两种不同液体对容器底部压强之比为__________。‎ ‎ 8.如图所示,是一个水位高度控制装置的示意图,当水位到达高度H时,水恰好顶起塞子A从出水孔流出,水位下降后,塞子A又把出水孔堵住.塞子A底部是一个半径为r的半球状,半球恰好塞入出水口中.已知球的体积公式是V=,球表面面积公式是S球=4πr2,圆面积公式是S圆=πr2,水的密度为ρ,为满足水位高度自动控制的要求,塞子的质量应为___________ . ‎ ‎ ‎ ‎ 9.如图所示的装置中，重600N的人用力拉绳，使装置处于静止。装置中的滑轮A重500N，滑轮B重200N，底板C重100N。不计轴摩擦及绳重，人对底板C的压力为________N。‎ ‎ 10. 小华家里有一个金属球，不知道是用何种金属制成的，因此她决定用学过的物理知识测出金属球的密度。由于身边没有测量质量的工具，因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗。把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水，让塑料小碗漂浮在水面上，此时容器内的水深为‎18cm。当把金属球放入容器内的水中时，容器内的水深为‎19.5cm，如图甲所示。现将金属球取出后放入塑料小碗中静止时，如图乙所示。乙图中的水面比甲图中的水面高‎3cm。已知： 容器的内部底面积为‎400cm2。则金属球的密度是 kg/m3。(图自己画就可以了)‎ ‎ 11.一个底面积为‎50 cm2的烧杯装有某种液体，将一个木块放入烧杯的液体中，木块静止时液体深h1=‎10cm，如图14甲所示；把一个小石块放在木块上，液体深h2=‎16cm，如图14乙所示；若将小石块放入液体中，液体深h3=‎12 cm，如图14丙所示，石块对杯底的压力F=1.6N。则小石块的密度ρ石为________ kg/m3。（g取10N/kg）‎ 第23题图 ‎ 12.圆筒形玻璃筒的内底面积为‎200cm2，内部装有水。在木块上压一个质量为‎0.4kg的金属块后放在水中，二者漂浮，如图所示。此时水对玻璃筒底的压强为p1。当把金属块拿去后，木块独自的在水中且漂浮，此时水对玻璃筒底的压强为p2，g取10N/kg，则p1与p2之差是 pa。‎ ‎ 13.如图9所示，两柱形容器的底面积SA＝3SB，容器内分别装有A、B两种液体，容器底受到的压强pA＝pB．若将质量相等的甲、乙两物块分别投入A、B两液体中，液体均未溢出，且甲物块在A中悬浮，乙物块在B中沉底，甲物块密度是乙物块的3倍，这时液体A、B对容器底的压强分别增加了ΔpA、ΔpB，已知ΔpB＝2ΔpA，那么，原容器内所装液体的高度之比hA∶hB＝______．‎ ‎ 14.边长为1dm的正立方体木块,漂浮在酒精液面上,有一半的体积露出液面,如图15甲所示,将木块从底部去掉一部分,粘上体积相同的玻璃后,投入某种液体中,它仍漂浮,如图11乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为980Pa,酒精和玻璃的密度分别为ρ酒精＝0.8×‎103kg/m3 ρ玻璃＝2.4×‎103kg/m3,胶的质量和体积忽略不计，则玻璃的质量是 kg。‎ ‎ 15．如图所示，某圆柱形容器装有适量的水，底面积为‎20cm2，将物体B放入水中时，通过磅秤测得总质量‎150g；使用一个杠杆提起物体B，发现当杠杆C端挂钩码A时，杠杆在水平位置恰好平衡，物体B刚好有一半体积露出水面。此时天平示数为‎70g。测得容器内液面下降了‎1cm。则物体B的密度为 kg/m3。（ g取10N/kg）‎ 图13‎ ‎ ‎ ‎16.如图所示，底面积为‎200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为‎10cm的正方体木块A，当容器中水深为‎20cm时，木块A有2/5的体积浸在水中，此时弹簧恰 好处于自然状态，没有发生形变。向容器内缓慢加水，当弹簧伸长了‎1cm时停止加水，此时弹簧对木块拉力为1N。加水前后容器底部受到水的压强变化了 Pa。(不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg)‎ ‎17．如图9甲所示，装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上，试管内水面与容器底 部的距离为h，试管壁粗细均匀、厚度不计；现将一物块完全浸没在该试管水中，发 现试管内水面与容器底部的距离恰好仍为h，如图9乙所示，若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5，则新放入的物块密度为____ kg/m3 。‎ ‎ 甲 图9 乙 甲 乙 图10‎ ‎18．底面积为‎50cm2的容器中装有一定量的水，用轻质细绳相连的体积相同的甲、乙两球悬浮在水中，如图10所示；将细绳剪断后，甲球漂浮且有的体积露出水面，乙球沉入水底；若细绳剪断前、后，水对容器底部的压强变化了40Pa，g取10N/kg，则乙球的质量为__________g。‎ ‎19．如图所示，底面积为Sb的圆柱形容器内盛有适量的水，另一底面积为Sa的圆柱体A有部分体积浸在水中，当圆柱体A相对于容器下降高度为h时（水没有溢出，圆柱体A也未全部没入水中），求物体A所受水的浮力的增加量为__________。‎ ‎20. 圆柱形平底容器置于水平桌面上，其底面 积为‎500cm2。在容器内放入一个底面积为‎200cm2、高为‎20cm的圆柱形物块，物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连。向容器内缓慢注入某种液体直至将其注满，如图10乙所示。已知在注入液体的过程中细线对物块的拉力F随液体深度h的变化关系图像如图10丙所示。若将细线剪断，当物块静止时，液体对容器底部的压强为_________Pa。‎ 一．图28的装置主要由长木板甲、物块乙和丙、定滑轮S和动滑轮P、水箱K、配重C和D及杠杆AB组成。C、D分别与支架固连在AB两端，支架与AB垂直，AB可绕支点O在竖直平面内转动。C通过细绳与P相连，绕在P上的绳子的一端通过固定在墙上的S连接到乙上，乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接，乙置于甲上，甲放在光滑的水平桌面上。已知C重100N，D重10 N，丙重20N，OA:OB＝1:2，在物体运动的过程中，杠杆始终保持水平位置平衡。若在D上施加竖直向下F0=20N的压力，同时在甲的左端施加水平向左的拉力F，甲恰好向左匀速直线运动，乙相对桌面恰好静止；若撤去拉力F改为在甲的右端施加水平向右的拉力F＇时，甲恰好在桌面上向右匀速直线运动，要继续保持乙相对桌面静止，则此时在D上施加竖直向下的压力为F1；若移动K，将丙浸没水中，在拉力F＇作用下，甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止，则此时在D上施加竖直向下的压力为F2。已知ρ丙=2×‎103kg/m3，F1:F2=4:5。杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计。g取10N/kg。‎ 求：（1）丙浸没水中后受到的浮力F浮；（2）拉力F。‎ 图28‎ 丙 甲 ‎ 乙 F 定滑轮S 配重D 压力F0‎ 配重C O A B 动滑轮P 支架 支架 水箱K ‎ ‎ 二．图是课外小组的同学们设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置.其中重为1 N的浮球固定在横杆AB右端(B为浮球的中心),杆AB能绕O点转动,且OB是OA长度的4倍.横杆AB左端压在厚为‎1 cm的进水阀门C上,进水口的横截面积为‎4cm2.阀门C正好堵住进水口时,水箱内停止蓄水,杆AB在水平位置,且浮球刚好有1/3的体积露出水面,浮球B的体积为‎331.5 cm3.进水口距箱底‎30 cm,水箱内溢水管长为‎40 cm,D是一个横截面积为‎30 cm2,厚为‎1 cm的排水阀门.用金属链将排水阀门D与水箱顶部排水按钮相连,当按动按钮时,铁链向上拉起排水阀门D使其打开,水箱排水.要打开排水阀门D,铁链给它的拉力至少是12.2 N.(进水阀门C,直杆AC,横杆AB的重力均忽略不计,g取10 N/kg). 求:(1)进水阀门C所受水箱中水的向下的压力; (2)停止蓄水时水槽中的水面比溢水管管口高出多少  (3)排水阀门D的最大质量为多少千克 ? ‎ 三．如图所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=‎2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口，水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3×105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=‎500g，底面积S2=‎10cm2，外界大气压p0=1.0×105Pa，BO:BC=1:5。求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg）‎ ‎（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力；‎ ‎（2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。‎ 四．下图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V＝‎0.5m3‎，若在本次打捞前起重机对地面的压强P1＝2.0×104 Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强P2＝2.375×104 Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强P3＝2.5×104 Pa.假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为19：24，重物出水后上升的速度v＝‎‎0.45 m ‎/s。吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。(g取10 N/kg)求：‎ ‎  (1)被打捞物体的重力：‎ ‎  (2)被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；‎ ‎  (3)重物出水后，卷扬机牵引力的功率。‎ 图25‎ 五.某工厂设计了一个蓄水池，如图25所示，水源A罐的液面高度h1=‎3m，且保持不变。罐底有一个小出水口，面积为S1，S1=‎0.1m2‎.孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连, S2=‎0.24m2‎。杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱体浮子，横截面积为S3，S3=‎0.8m2‎，BO是杠杆总长的。原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，h2=‎0.7m，活塞恰好能赌住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有一小段距离时，浮子便不再上浮，此时浮子浸入水深为h3，h3=‎1m，为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的质量减去一部分，设减去的质量为m′。（g取10N/kg，杠杆水平时，认为BO仍是杠杆总长的，活塞及连杆和杠杆的质量均不计，杠杆所受浮力不计，浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计。）试求 ‎（1）活塞应上升的高度是多少；（2）浮子应减去质量m′是多少。‎ 六．为了模拟训练航天员在失重时进行工作，在地面可以用中性浮力水槽产生“失重”。它的原理是，当人没入水中时，使人的重力和浮力相等，即中性浮力，获得模拟失重的感觉和效应。质量为‎75kg的航天员穿好生理背心、内衣和液冷服后，从准备区走出来，在岸边穿好水槽航天服，并用许多小铅块做好浮力配平后，被吊车缓缓吊入水中。在水下训练结束后，利用图25所示滑轮组把宇航员从水面下拉出，宇航员所穿航天服和其他装备共重1250N，当他在AD杆中央的C点被吊车吊起时，离开水面后匀速竖直上升过程滑轮组的机械效率是η，钢丝绳的拉力是F。若除动滑轮以外的设备共重360N，从C点水平移动‎4m到B点，以A点为支点时，D点受到的压力在这个过程中变化了960N。AB=‎1m，AD=‎10m。AD杆重、钢丝绳重及伸长不计、滑轮的轮、轴间均摩擦不计，g取10N／kg。求：‎ 图25‎ ‎（1）宇航员完全浸入水中受到的浮力；‎ ‎（2）F和η。（7分）‎ 七．液压电梯（如图26所示）是一项新枝术，在高压油挤压下，柱塞通过滑轮和钢索可带 ‎ 动轿箱上升或下降．当电梯里承载人的总质量为‎800kg、电梯匀速上升时，高压油的压强是 P1；当电梯里承载人的总质量为‎600kg、电梯匀速下降时，高压油的压强是 P2，‎ ‎ P 1∶P2＝3∶2，图中轿箱本身质量是‎200kg，电梯下降时装置的机械效率是75%，电梯与侧壁的挤压始终不变，不计滑轮及柱塞的摩擦，g 取10N/kg．‎ ‎ 求：（1）动滑轮和柱塞的总质量 ‎ （2）该液压电梯设计的最大承载质量为 ‎ ‎1000kg，求该装置的最大机械效率．‎ ‎ （结果保留一位小数）‎