精编:中考物理专题复习——浮沉条件应用(综合计算)
1.一个底面积为 2m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为 1m3、密度为 0.8×103kg/m3的物体 A 放入其中,最终物体 A 漂浮于水面上。则: (1)物体 A 所受到的浮力是多少?
(2)如图所示,若将画斜线部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的一半),则取出的那部分物体的质量是多少?
(3)待剩余部分再次静止后,容器底部受到压强减小了多少?
2.质量为10kg的异形水槽,上口面积为0.3m2,底面积为0.4m2,放在水平台面上,向槽g取10N/kg,103kg/m3,中加水至水深0.3m后水面与左肩相平,如图甲所示(已知ρ水=1.0×水槽的侧壁厚度不计),将棱长为20cm的正方体物块轻轻放入水中,当其静止时(如图乙),测出该物块露出水面的高度为5cm,求: (1)该物块的密度;
(2)甲乙两图中,水对容器底部的压强变化量;
(3)用力F垂直向下作用在物块的上表面,使物块上表面与水面相平并保持静止(如图丙),此时力F的大小。
3.水族箱已成为现代居家的一个亮点,如图是某圆柱形水族箱。请你结合包装箱上的相关103kg/m3) 参数信息解决以下问题。(g=10N/kg,ρ水=1×水族箱容积 水族箱净重 水族箱底面积 160L 60kg 1.2m2 (1)工人师傅把未装有水的水族箱匀速从一楼搬到10m高的家中,求工人师傅对水族箱做的
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功;
(2)未装水的水族箱放置在水平地面时对地面的压强是多少; (3)将水族箱加满水,需要注入多少质量的水;
(4)若装满水后,水的深度为0.8m,求缸底受到水的压强是多少;
(5)若水族箱内沉底装饰物珊瑚的体积为0.01m3,求珊瑚受到的浮力为多少?
4.质量5kg、底面积0.05m2的薄长方体水缸放在水平桌面上;原长为0.35m的轻质弹簧下端固定在水缸内底部,上端连接一个底面积0.01m2、高0.1m的圆柱体木块,竖直放置,静止时弹簧长度为0.3m。缓慢往水缸内加水,当木块一半体积在水面之上时,弹簧长度恰好为原长;停止加水,用竖直向下的外力压木块,弹簧长度为0.3m时保持木块不动。已知水103kg/m3,g取10N/kg,认为水缸内横截面积与底面积相等,足够高。求: 的密度ρ=1.0×(1)木块的质量;
(2)最后木块不动时外力的大小; (3)最后木块不动时水缸对桌面的压强。
5.底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。将一密度为 ρ 的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不计),塑料盒漂浮在液面上(液体不会溢出容器),其浸入液体的深度为h1,如图(a)所示。若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入液体中,金属块不接触容器,塑料盒浸入液体的深度为h2,如图(b)所示。剪断细线,金属块会沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液体 的深度为h3,如图(c)所示。若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜,则:
(1)(b)图液面的高度较(a)图是上升还是下降了? (2)细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强变化了多少。
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6.图所示是天翔同学设计的一个利用圆柱形浮筒(横截面积是3×10-3m2)来测量物体质量的装置,浮筒的下端填充密度很大的沙粒,以确保浮筒能竖直漂浮于水面。当浮筒内不放被测物体,浮筒静止于水面,此时浮筒在水中的深度为5cm,与水面平齐的地方对应“0”刻度(图甲)。
(1)求浮筒的质量;
(2)当在浮筒内放入被测物体,发现浮筒在水中的深度为15cm(图乙),则此时浮筒壁与水面平齐的地方对应的刻度是多少?
7.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2.7kg的实心物体铝块A用细线吊着,然后将其一半浸入103kg/m3103kg/烧杯的水中保持静止(烧杯厚度不计,水未溢出)(ρ铝=2.7×,ρ水=1.0×m3103kg/m3,ρ水银=13.6×,g取10N/kg)。求: (1)铝块A所受到的浮力为多大?
(2)细线对铝块A的拉力为多大?烧杯对台秤表面的压强为多少? (3)当把细线剪断后,将铝块A放入水银中,它所受到的浮力为多大?
8.如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平,此时水深24cm。(g=10N/kg)求:
(1)把物体看成一个点,请在丙图上画出此时物体的受力分析。 (2)物体受到水的浮力; (3)物体的密度。
(4)打开出水孔,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
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