2020年中考物理考前冲刺专题练习:压力、压强、浮力的综合计算
类型1 压强的计算
1. 如图所示,将底面积为100 cm、质量为0. 5 kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重45 N、深40 cm的水,g取10 N/kg。求:
(1)距容器底10 cm的A处水的压强。 (2)水对容器底的压强和压力。 (3)容器对水平桌面的压力和压强。
2
图
类型2 浮力的计算
2. [2019·新余模拟]现将一个质量为m的苹果放在盛有水的容器中,它静止时露出水面的体积是总体积的10。求:(水的密度用ρ水表示,g=9. 8 N/kg) (1)这个苹果所受到的浮力。 (2)苹果的密度。
3. [2019·宜春模拟]放在水平桌面上的溢水杯装满水后总质量为m1,如图甲所示。现将质量为m2的小球放入溢水杯中,小球沉到杯底后静止,且从溢水杯中溢出了质量为m3的水,如图乙所示。求:
1
图
(1)小球受到的浮力。
(2)小球的密度(水的密度为ρ水,答案均用字母表示)。
4. 如图所示,用细绳将质量为200 g的木块系住,使木块浸没在水中,当木块静止时细绳对木块的拉力为1 N,容器底部水的深度为20 cm,已知容器底面积为40 cm。求:(ρ水=1. 0×10 kg/m,g取10 N/kg)
2
3
3
图
(1)木块受到的浮力。
(2)水对容器底部的压力和压强。
5. [2018·吉安模拟]如图所示,一个实心正方体,体积为1. 2×10 m,重10 N,用细绳吊着浸入盛水的容器中,有的体积露出水面,此时容器中水面高度为30 cm。求:(ρ水=1. 0×10 kg/m,g取10 N/kg)
31
3
3
-33
(1)水对容器底部的压强。 (2)绳子的拉力。
(3)剪断绳子后,物体静止时受到的浮力。
图
6. [2018·泰安改编]如图甲所示,林红同学用弹簧测力计悬挂一实心长方体物块,物块下表面与水面刚好接触。从此处匀速往下放物块,直至物块完全浸没于水中并继续匀速下放(长方体物块未与容器底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与长方体物块下表面浸入水的深度h的关系图像如图乙所示。g取10 N/kg,水的密度为1. 0×10 kg/m。求:
3
3
图
(1)长方体物块完全浸没在水中时受到的浮力。 (2)长方体物块的密度。
(3)将长方体物块放在水平地面上时,对地面的压强。
参考答案
1. 解:(1)由图可知,A处水的深度hA=40 cm-10 cm=30 cm=0. 3 m,距容器底10 cm的A处水的压强pA=ρ水
ghA=1×103 kg/m3×10 N/kg×0. 3 m=3000 Pa。
(2)水对容器底的压强p水=ρ水gh=1×10 kg/m×10 N/kg×0. 4 m=4000 Pa。 水对容器底的压力F水=p水S=4000 Pa×100×10 m=40 N。
(3)容器对水平桌面的压力F=G容器+G水=m容器g+G水=0. 5 kg×10 N/kg+45 N=5 N+45 N=50 N。 容器对桌面的压强p=??=
??50N100×10-4??2
-4
2
3
3
=5000 Pa。
2. 解:(1)因为苹果在水中漂浮,则F浮=G=mg。 (2)F浮=ρ水gV排=G=ρgV①, 且V排=(1-)V②,
10
①②联立,解得ρ=0. 9ρ水。
3. 解:(1)小球受到的浮力: F浮=G排=m3g。 (2)由题意知F浮=ρ水gV排=m3g①, 又因为ρ球=??2=??2②,
球
排
1
????①②联立,解得ρ球=
??2??水??3
。
4. 解:(1)由图可知,木块静止在水中,木块受到向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,由力的平衡条件得F浮=G+F拉=mg+F拉=200×10 kg×10 N/kg+1 N=3 N。
(2)水对容器底部的压强: p=ρ水gh=1. 0×10 kg/m×10 N/kg×20×10 m=2000 Pa, 水对容器底部的压力: F=pS=2000 Pa×40×10 m=8 N。
5. 解:(1)水对容器底部的压强p=ρ水gh=1×10 kg/m×10 N/kg×0. 3 m=3×10 Pa。 (2)物体排开水的体积V排=V物=×1. 2×10 m=0. 8×10 m,
3
32
2
-3
3
-3
3
3
3
3
-4
2
3
3
-2
-3
物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×10 kg/m×10 N/kg×0. 8×10 m=8 N, 绳子的拉力F=G-F浮=10 N-8 N=2 N。 (3)当物体全部浸入水中时所受浮力为
33-33
F浮'=ρ水gV排'=1×103 kg/m3×10 N/kg×1. 2×10-3 m3=12 N>G=10 N,
所以,静止时物体将漂浮在水面上,此时受到的浮力F浮″=G=10 N。
6. 解:(1)由图乙可知,物块未浸入水中时,测力计示数为18 N,故物块的重力: G=18 N, 物块全部浸入水中时,测力计的示数: F=10 N,则完全浸没在水中时,物块受到的浮力:
F浮=G-F=18 N-10 N=8 N。
(2)由F浮=ρ液gV排得物块的体积: V物=V排=物块的质量:m物==则物块的密度:ρ物=
????18N
??浮
??水??=
8N
31. 0×10 kg/m3×10N/kg
=8×10 m,
-43
10N/kg
=1. 8 kg,
1. 8kg
-4??物??物
=
8×10 m3
=2. 25×10 kg/m。
33
(3)长方体物块放在水平地面上时,对地面的压力F=G=18 N,由图像可知,长方体高L=4 cm=0. 04 m,长方体的底面积:S=
??物=
8×10-4 m3=0. 02 m,
2
??0. 04m
则长方体物块对地面的压强:p=??=18N??0. 02m2
=900 Pa。