浮力中考计算题难

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浮力中考计算题难

浮力中考计算题 (难)‎ ‎1.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。‎ ‎2.现有一质地均匀密度为 ρ0的实心圆柱体,底面积为S0、高为h0,将其中间挖去底面积为S0/2的小圆柱体,使其成为空心管,如图1所示.先用硬塑料片将空心管底端管口密封(硬塑料片的体积和质量均不计),再将其底端向下竖直放在底面积为S的柱形平底容器底部,如图2所示.然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体,在注入液体的过程中空心管始终保持竖直状态. (1)当注入一定量的液体时,空心管对容器底的压力刚好为零,且空心管尚有部分露在液面外,求此时容器中液体的深度. (2)去掉塑料片后,空心管仍竖直立在容器底部,管外液体可以进入管内,继续向容器中注入该液体.若使空心管对容器底的压力最小,注入液体的总质量最小是多少?‎ ‎3.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示。工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了。‎ ‎(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将        ,油对工件下底面的压强大小将         (填“变大”、“变小”或“不变”);   ‎ ‎(2)若A点的坐标为(-a,0),则a=       。 从图像分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的          ;   ‎ ‎(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)‎ ‎4.一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=1.0×103kg/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。‎ ‎5.图甲为研究匀速直线运动的实验装置,一个小球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底,水深1m.移除磁铁后,球在玻璃管中上升,图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象(水的密度为1.0×103kg/m3).求:‎ ‎(1)移除磁铁前,玻璃管底受到水的压强;‎ ‎(2)已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f=kv,球的体积用V,水的密度用ρ0表示,请推导球的密度表达式(用字母表示).‎ 6. 如图所示,水平桌面上的一柱形薄壁容器底面积为S1,内盛有密度为ρ液的某种液体后,容器及液体的总重为G1,现用一弹簧测力计悬挂一长为L、底面积为S2的柱形物体,将其缓缓进入薄壁容器的液体中(此过程中液体未溢出且柱体未浸没)。图乙所示为弹簧测力计(浸入前示数未知)随底部浸入液体中深度变化的情况,请解答如下问题:‎ ‎(1)写出在此过程中,柱体所受浮力F浮与其底部浸入深度 h之间的关系式:(2)写出此柱形物体的密度;(3)求出在此过程中薄壁容器对水平桌面的最大压强。‎ ‎7.一个底面积为100cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水,置于水平地面上;一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定的轻杆上,内有适量的水,如图8甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形,柱形部分高度hAB为16cm。用手拿住轻杆,将该瓶从图甲中刚接触水面位置,缓慢竖直下降6cm,杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图8乙所示。然后从该位置继续向下,直到水面与AD相平为止。则瓶内所装水的重力为多少N;当水面与AD相平时,瓶外的水对容器M底部的压强为多少Pa?‎ ‎8.如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时,木块有14的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比,增大了120Pa;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,则铁块的重力与木块重力之比是多少,这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了多少Pa。‎ ‎9.如图所示,高为0.3m的圆柱形容器内盛有0.1m深的水.现将一密度为2×103kg/m3,底面积为S0m2,高为0.15m的圆柱形物块竖直放入水中,已知容器底面积为物块底面积的5倍,则物块静止在水中时(物块与容器底不密合),物块受到的浮力为多少N,水对容器底的压力为多少N(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg).‎ ‎10.如图21甲所示为中国首艘国产航母001A下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他们将一个质量为2kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部,该柱形容器质量为6kg,底面积为0.03m2,高为0.4m,如图21乙所示。现在向容器中加水,当加水深度为0.1m时,模型刚好离开容器底部,如图21丙所示。继续加水直到深度为0.38m,然后将一质量为0.9kg的舰载机模型轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面。求:‎ ‎(1)图丙中水对容器底的压强为多少帕?‎ ‎(2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米?‎ ‎(3)放上舰载机后整个装置静止时,相对于水深为0.38m时,容器对水平地面的压强增加了多少帕?‎ ‎11.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?‎ ‎12.横截面积均为S=1cm2的物体A与塑料B粘合成一个粘合体,全长为L=50cm。粘合体放入水中时漂浮在水面,浸入水中的长度为4L/5,如图所示。现将浮出水面部分切去,以后每浮出水面一部分,稳定后就把它切掉。已知ρ水=1.0×103kg/m3、ρB=0.4×103kg/m3,g=10N/kg。求:(1)粘合体未被切前,A底面受到水的压强;‎ ‎(2)粘合体未被切前的总质量;‎ ‎(3)第一次切掉后,稳定时浸入水中的长度;‎ ‎(4)第四次切掉后,稳定时浮出水面部分的长度。‎ ‎13.如图甲所示,一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数F1=15N:底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F2=7.5N;然后,将物体A竖直向上移动8cm(忽略绳重和附在物体表面上水的重力.ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:‎ ‎(1)物体A浸没在水中受到的浮力;‎ ‎(2)物体A的密度;‎ ‎(3)物体A竖直向上移动8cm前后,水对容器底压强的变化量.‎ ‎14.如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器的底面积为100 cm2,装有20 cm深的水,容器的质量为0.02 kg,厚度忽略不计。A、B是由密度不同的材料制成的两实心物块,已知B物块的体积是A物块体积的1/8。当把A、B两物块用细线相连放入水中时,两物块恰好悬浮,且没有水溢出,如图乙所示,现剪断细线,A物块上浮,稳定后水对容器底的压强变化了60 Pa,物块A有1/4体积露出水面。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。试求:‎ ‎(1)如图甲所示,容器对水平桌面的压强;‎ ‎(2)细线被剪断后水面的高度差;‎ ‎(3)A、B两物块的密度。‎ ‎15如图所示,一个底面积为100cm2,质量和壁厚均忽略不计的圆柱形溢水杯放在水平地面上,内装960g液体(液体在图中未画出)。把一个质量为135g、密度为的小球轻轻放入溢水杯中,小球静止后,测得从溢水杯中溢出50cm3液体,溢水杯内剩余液体和小球的总质量为1055g。(g=10N/kg)求:‎ ‎(1)放入小球前,溢水杯对水平地面的压强;‎ ‎(2)小球在溢水杯的液体中静止时受到的浮力;‎ ‎(3)放入小球后,液体对溢水杯底部的压强。‎ ‎16.如图甲所示,重为3N,底面积为2×10﹣2m2的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上,重为5N,边长为L1=0.1m的正方体木块(不吸水)静止在容器的底部,用一根长为L2=0.05m的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连,现向容器缓慢注水,直到木块受到的浮力等于6N时停止注水(如图乙所示),已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.容器的厚度不计,求:‎ ‎(1)木块的密度;‎ ‎(2)注水过程浮力对木块所做的功;‎ ‎(3)木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强.‎ ‎17.如图甲所示,将一个5.4kg质量分布均匀的长方体物块水平放置在水平桌面上,物块的长0.2m,宽0.1m,高0.1m,求:‎ ‎(1)物块的密度是多少kg/m3.(2)图甲中,物块水平放置时对桌面的压强是多少Pa?‎ ‎(3)图乙中,把物块竖直放置于足够大的容器内,然后倒入水,直至水深0.3m,物块受到水的浮力是多少N?‎ 答案 1. ‎ 2.解:(1)空心管对容器底的压力刚好为零,此时空心管处于漂浮状态,浮力等于重力,‎ 设注入液体的深度为h1,‎ 浮力F浮=ρgS0h1,‎ 空心管的重力G=mg=ρ0gh0(S0﹣),‎ 即ρgS0h1=ρ0gh0(S0﹣),‎ 解得液体的深度h1=;‎ ‎(2)若管的密度大于液体的密度,设液体深度为h2,若使空心管对容器底的压力最小,即浮力最大,此时空心管应恰好完全浸没,即液体的深度等于管的高度,h2=h0,所以液体的质量m2=ρ(S﹣)h0=ρh0(2S﹣S0);‎ 若管的密度小于液体的密度,设液体深度为h3,若使空心管对容器底的压力最小,此时空心管处于漂浮状态,浮力等于其重力,‎ 浮力F浮=ρgS0h3,空心管的重力G=mg=ρ0gh0(S0﹣),即ρgS0h3=ρ0gh0(S0﹣),‎ 解得液体的深度h3=,液体的质量m3=ρ(S﹣)=ρ0h0(2S﹣S0).‎ ‎(1)此时容器中液体的深度;‎ ‎(2)若管的密度大于液体的密度,注入液体的总质量最小是ρh0(2S﹣S0);‎ 若管的密度小于液体的密度,注入液体的总质量最小是ρ0h0(2S﹣S0).‎ ‎3(1)变大   变大;(2)400   受到重力;‎ ‎.‎ ‎4.(1)当加入的水m水=3kg时,p水=0.6×103Pa, 由p=ρgh可得,水的深度h=‎ ‎0.6×103Pa ‎1.0×103kg/m3×10N/kg ‎=0.06m=6cm; (2)由于物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,则物体M的高度H=h+h露=6cm+4cm=10cm; 由漂浮条件可知:F浮=G,即:ρ水V排g=ρ物V物g,则ρ水Sh浸g=ρ物SHg, 所以ρ物=3/5ρ水=3/5×103 kg/m3=0.6×103 kg/m3; (3)由于加入的水等于7kg与3kg时压强分别为1.0×103Pa、0.6×103Pa, 答:(1)圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度h为6cm; (2)圆柱体M的密度ρ为0.6×103kg/m3; (3)圆柱形容器的内底面积S为0.1m2.‎ ‎5.(1)移除磁铁前,玻璃管底受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10 N/kg×1m=1×104Pa;‎ ‎(2)由图可知,球4s~21s时,小球以速度v0匀速上升,受力平衡,对小球受力分析可知,受到竖直向下的重力和阻力、竖直向上的浮力,由共点力的平衡条件可得:G+f=F浮,把G=mg=ρVg、f=kv和F浮=ρgV排带入可得:‎ ρVg+kv0=ρ0gV排=ρ0gV,整理可得:ρ=ρ0﹣.‎ 答:(1)移除磁铁前,玻璃管底受到水的压强为1×104Pa;‎ ‎(2)的密度表达式为ρ=ρ0﹣‎ ‎7.1.2;2400‎ ‎【解析】‎ 试题分析:(1)由图乙可知,h=0时,F=2N,则瓶内所装水的重力G=F=2N;‎ ‎(2)由图可知,当瓶子下降6cm时,杆对瓶的拉力恰好为零,此时平时受到的浮力和自身的重力相等,由F浮 =ρgV排 可得,瓶子排开水的体积:‎ V排 =F浮/ρ水g=G/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 =200cm3 ,‎ 容器内水的体积:V水 =SM h水0 =100cm2 ×20cm=2000cm3 ,‎ 容器内水的深度:h水1 =V水+V排/SM=2000cm3+200cm3/100cm2=22cm,‎ 则水面上升的高度:△h=h水1 -h水0 =22cm-20cm=2cm,‎ 瓶子浸没的深度:h浸没 =△h+h下 =2cm+6cm=8cm,‎ 瓶子的底面积:S瓶 =V排/h浸没=200cm3/8cm=25cm2 ,‎ 水面与AD相平时,瓶子排开水的体积:V排 ′=S瓶 hAB =25cm2 ×16cm=400cm3 ,‎ 容器内水的深度:h水2 =V水+V排′/SM=2000cm3+400cm3/100cm2=24cm=0.24m,‎ 瓶外的水对容器M底部的压强:p=ρ水 gh水2 =1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.24m=2400Pa 考点:液体的压强的计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用 ‎8.1:3 160‎ ‎【解析】试题分析:未放铁块时,木块处于漂浮状态,F浮=ρ液V排g=ρ水g34V木=G木,放上铁块后,把铁块和木块看成一个整体,它处于漂浮状态,则F浮'=ρ液V排'g=ρ水gV木=G木+G铁,‎ 由此可知:F浮F浮'=ρ水g34V木ρ水gV木=G木G木+G铁,所以G木G木+G铁=34,G铁G木=13;‎ 在水中放入木块后,木块漂浮,容器底增加的压强为△p1=△F1S容=G木S容,同理,放上铁块后容器底增加的压强为△p2=△F2S容=G木+G铁S容,则△p1△p2=G木G木+G铁=34,其中△p1=120Pa,则△p2=160Pa。‎ ‎【考点定位】压强 ‎9.1250S0;6250S0‎ ‎【解析】‎ 试题分析:圆柱形容器内水的体积:V水=S容h水=5S0m2×0.1m=0.5S0m3,圆柱形物块刚好浸没时需要水的体积:V水′=(S容﹣S0m2)h圆柱体=(5S0m2﹣S0m2)×0.15m=0.6S0m3,因V水<V水′,所以,容器内的水没有浸没圆柱体,则圆柱体放入容器后水的深度:h===0.125m,圆柱体排开水的体积:V排=S0m2h=0.125S0m3,物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125S0m3=1250S0N;水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.125m=1250Pa,由p=可得,水对容器底的压力:F=pS容=1250Pa×5S0m2=6250S0N。‎ ‎【考点定位】压强的大小及其计算;压力及重力与压力的区别;浮力大小的计算 ‎10.(1)1×103Pa;(2)2.0×10-3m3;(3)200Pa ‎【解析】试题分析:(1)由题意可知,图丙中水的深度h=0.1m,则图丙中水对容器底部的压强:‎ p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;‎ ‎(2)航母模型的重力:G航=m航g=2kg×10N/kg=20N;由题知,模型刚好离开容器底部,即航母模型漂浮,所以此时航母模型受到的浮力:F浮=G航=20N;‎ 由阿基米德原理可知,航母排开水的体积:V排=F浮/ρ水g=20N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2.0×10-3m3;‎ ‎(3)舰载机模型的重力:G舰载机=m舰载机g=0.9kg×10N/kg=9N;‎ 放上舰载机后整个装置静止时,增加的浮力:△F浮=G舰载机=9N,‎ 增加的排开水的体积:△V排=△F浮/ρ水g=9N/1×103kg/m3×10N/kg=9×10-4m3,‎ 水面升高:△h=△V排/S=9×10−4m3/0.03m2=0.03m,‎ 原来水深为0.38m,容器高度为0.4m,所以有水溢出,水平地面增加的压力:△F=G舰载机-G溢=9N-1×103kg/m3×0.03m2×(0.38m+0.03m-0.4m)×10N/kg=6N;‎ 则容器对水平地面的压强增加量:△p=△F/S=6N/0.03m2="200Pa"‎ 考点:液体的压强的计算;压强的大小及其计算;阿基米德原理 ‎11.(1 )500Pa;(2)6N;(3)1050Pa。‎ ‎【解析】试题分析:(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=F/SB=5N/0.01m2=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)ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,由(2)知,当受到F浮=6N时,排开水的体积为,浸入水下的深度为h下=V排/0.01m2=6×10-4m3/0.01m2=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=F水/SA=21N/0.02m2=1050Pa。‎ 考点:压力与压强、浮力的综合分析与计算 ‎12.(1)4×103Pa(2)0.04kg(3)0.36 m(4)0.00256m ‎【解析】试题分析:(1)粘合体未被切前,粘合体漂浮在水面时,浸入水中的长度为4L/5,可得:浸入水中的长度:h1=4L/5=4×50cm/5=40cm,根据p=ρ水gh可得,A底面受到水的压强:p1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa;(2)粘合体未被切前,粘合体漂浮在水面,浸入水中的长度为4L/5,根据F浮=ρ水gV排可得:F浮=ρ水g(h1S ‎)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m×1×10-4 m2)=0.4N;根据二力平衡有:F浮=G=mgm=0.4N/10N/kg=0.04kg;(3)当第一次把它露出水面的部分截去后,稳定时浸入水中的长度h1,根据二力平衡有:F浮=G1,ρ=m/V可得:ρ水gV排=m剩1g,1.0×103kg/m3×10N/kg×(h1×1×10-4 m2)=(m-m截去1)g,1.0×103kg/m3×10N/kg×(h1×1×10-4 m2)=(0.04-ρB×0.1×10-4)×10N/kg,1.0×103kg/m3×(h1×1×10-4 m2)=(0.04-0.4×103kg/m3×0.1×10-4) ,0.1×h1=(0.04-0.004),h1=0.036/0.1=0.36 m;(4)第一次把它露出水面的部分截去后,稳定时浸入水中的长度h1,稳定时露出水面长度h01; h1=4L/5-h01,根据二力平衡F浮=G1有:ρ水gV排=m剩1 g,ρ水g(4L/5-h01)S=(mg-ρBL g/5)S,h01=ρBL/5ρ水,同理可以求得, 第二次把它露出水面的部分截去后,稳定时浸入水中的长度h2,稳定时露出水面长度h02,h02=(ρB/ρ水)2(L/5),同理可以求得, 第四次把它露出水面的部分截去后,稳定时浸入水中的长度h4,稳定时露出水面长度h04,h04=(ρB/ρ水)4(L/5)=(0.4×103kg/m3/1×103kg/m3)4(0.5/5)=0.00256m。‎ ‎【考点定位】物体的浮沉条件及其应用 ‎13.(1)7.5N;(2)2×103kg/m3;(3)187.5Pa ‎【解析】试题分析:(1)由题可知,物体的重力:G=F1=15N,则物体A浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F2=15N-7.5N=7.5N;(2)根据F浮=ρgV排可得,物体的体积:V=V排=F浮/ρ水g=7.5N/1×103kg/m3×10N/kg=7.5×10-4m3,物体的质量:m=G/g=15N/10N/kg=1.5kg,则物体的密度:ρ=m/V=1.5kg/7.5×10−4m3=2×103kg/m3;(3)物体的高度h物=V/S物=7.5×10−4m3/75×10−4m3=0.1m=10cm,将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm, h物>h,所以,物体A竖直向上移动8cm后,物体露出水面,露出水面的高度h露=8cm-5cm=3cm=0.03m,物体在露出水面之前,水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对容器底压强不变,物体A露出水面3cm前后,排开水的体积不断变小,水的深度下降,根据p=ρgh可知,水对容器底压强减小,物体A露出水面3cm后,排开水的体积的减少量△V排=V露=S物h露=75×10-4m3×0.03m=2.25×10-4m3,所以,水面下降的高度△h=△V排/S容=2.25×10−4m 3/120×10−4m2=0.01875m,水对容器底压强的变化量△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.01875m=187.5Pa。‎ ‎【考点定位】压强、液体的压强;浮力 点睛:本题属于力学部分综合题,属于较难题,主要考查同学们对知识的综合运用能力,要求比较高。‎ ‎14.(1) 2 020 Pa;(2)0.6 cm;(3)3×103 kg/m3。‎ ‎【解析】试题分析:(1)圆柱形容器内水的体积:V水=S容h水=100cm2×20cm=2000cm3,由ρ=可得,水的质量:m水=ρ水V水=1.0g/cm3×2000cm3=2000g=2kg,容器对水平桌面的压力:F=G总=(m容+m水)g=(0.02kg+2kg)×10N/kg=20.2N,容器对水平桌面的压强:p===2020Pa;(2)由p=ρgh可得,细线被剪断后水面的高度差:△h===6×10﹣3m=0.6cm;(3)细线被剪断后A漂浮,物块A有体积露出水面,则V排A=VA,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,由F浮=ρgV排和G=mg=ρVg可得:ρ水gV排A=ρAVAg,则ρA=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3;物块A有体积露出水面,则A露出水面的体积和容器内减少水的体积相等,即VA=S容△h,则物体A的体积:VA=4S容△h=4×100cm2×0.6cm=240cm3,VB=VA=×240cm3=30cm3,剪断细线前,AB两物块恰好悬浮,则ρ水g(VA+VB)=ρAVAg+ρBVBg,B物体的密度:ρB=ρ水﹣ρA=×1.0×103kg/m3﹣×0.75×103kg/m3=3×103kg/m3。‎ ‎【考点定位】压强的大小及其计算;阿基米德原理 ‎15.(1)960Pa;(2)1.2N;(3)1040Pa ‎【解析】试题分析:(1)放入小球前,溢水杯对水平地面的压力等于液体的重力为:F=G=mg=0.96kg×10N/kg=9.6N,所以溢水杯对水平地面的压强p=F/S=9.6N/0.01m2=960Pa;(2)从溢水杯内溢出水的质量为m溢=960g+135g-1055g=40g,所以液体的密度为ρ液=m/V=40g/50cm3=0.8g/cm3,液体的密度小于小球的密度,所以小球是沉底的,排开液体的体积等于小球的体积V排=V球=135g/(0.9g/cm3)=150cm3,故小球在溢水杯的液体中静止时受到的浮力F浮=G排液=(0.8g/cm3×150cm3)/1000×10N/kg=1.2N;(3)放入小球后液体上升的体积为100cm3,液面上升的高度为1cm=0.01m,所以液体对容器底部压强的增加量为800kg/m3×10N/kg×0.01m=80Pa,所以放入小球后,液体对溢水杯底部的压强为960Pa+80Pa=1040Pa。‎ ‎【考点定位】压强和浮力 ‎16.(1)0.5×103kg/m3;(2)0.3J;(3)1200P ‎【解析】试题分析:(1)由题意木块的质量:m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg,木块的密度:ρ=m/V=0.5kg/0.1m3=0.5×103kg/m3;(2)木块受到的浮力等于6N时,浮力大于重力,可知此时细线被拉直,故木块上升的高度即为绳子的长度,故注水过程浮力对木块所做的功:W=F浮L2=6N×0.05m=0.3J;(3)木块下表面以下水的体积V1=S容L2=2×10﹣2m2×0.05m=1×10﹣3m3.根据F浮=ρ水gV排可得木块排开水的体积:V排=F浮/ρ水g=6N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=6×10﹣4m3,则木块浸入水中的高度:h=V排/S木=6×10﹣4m3/0.1m2=6×10﹣2m,则木块下表面以上水的体积V2=S容h﹣V排=2×10﹣2m2×6×10﹣2m﹣6×10﹣4m3=6×10﹣4m3,水的总体积V=V1+V2=1×10﹣3m3+6×10﹣4m3=1.6×10﹣3m3,根据G=mg和ρ=m/V可得,水的重力:G水=m水g=ρ水Vg=1×103kg/m3×1.6×10﹣3m3×10N/kg=16N,木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压力:F=G容+G+G水=3N+5N+16N=24N,木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强:p=F/S容=24N/2×10﹣2m2=1200Pa。‎ ‎【考点定位】压强和浮力 ‎17.(1)2.7×103 (2)2.7×103 (3)20‎ ‎【解析】试题分析:(1)物体的体积为V=abh=0.2m×0.1m×0.1m=0.002m3,物体的密度为 ‎(2)物体对桌面的压力为F=G=mg=5.4kg×10N/kg=54N,物体与桌面的接触面积为S=ab=0.2m×0.1m=0.02m2,物体对桌面的压强为 ‎(3)由(1)知,ρ物>ρ水,所以水深h=0.3m时,物体浸没在水中,受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.002m3=20N.‎ 答:(1)物块的密度是2.7×103kg/m3;(2)物块水平放置时对桌面的压强是2.7×103Pa;(3)物块受到水的浮力是20N。‎ ‎【考点定位】密度的计算 压强 浮力
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