沪科物理学案八下专项培优分类练八
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
S 0.25 m2
解:(1)当飞机停在水面上时,由漂浮条件可得飞机受到的浮力:
F浮=G=mg=38×103 kg×10 N/kg=3.8×105 N。
(2)根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:
V排=F水浮g
1.0 103
3.810=5 3N8
kg / m3 10
m3。
N / kg
2.(2020·曲阜质检)用弹簧测力计悬挂一金属块,从液面处开始缓慢浸入水中, 拉力F与金属块下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,请根据图中信息计 算:(g取10 N/kg) (1)金属块的体积; (2)金属块的密度。
(1)木块受到的浮力; (2)木块的密度。
解:(1)由阿基米德原理可得,木块受到的浮力:
F浮=G排=m排g=0.7 kg×10 N/kg=7 N。 (2)因为木块在水中漂浮,所以,木块的重力G木=F浮=G排, 则木块的质量:m木=m排=0.7 kg, 木块为正方体,所以木块的体积
V木=(0.1 m)3=10-3 m3,
5.(2020·芜湖二模)如图所示,底面积S为100 cm2圆柱形容器放置在水平桌面上, 容器中盛有重力G为5 N的液体A,当物块M漂浮在液体A中,物块M排开液体的质量m 为100 g,液体A对容器底部的压强为p,已知物块M的体积V为125 cm3,g取 10 N/kg。求: (1)物块M所受浮力F浮; (2)物块M的密度ρ; (3)容器底部所受压强p。
kg 1.436 103 m3
kg/m3;
(3)由图乙知,当水深刚好等于10 cm时,浮力不变,说明此时实心球刚好离开水槽
底部,这时水对容器底部产生的压强:p2=ρ水gh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 0.1 m=1 000 Pa,
G槽=m槽g=2.5 kg×10 N/kg=25 N, 容器的底面积:S=0.5 m×0.5 m=0.25 m2;
专项培优分类练八 压强、浮力 的综合计算
1.(2020·临沂质检)如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙 AG600”,质量为38 t,某次执行任务,它停在水面上。(已知水的密度 ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) 求:此时“鲲龙AG600” (1)受到的浮力。 (2)排开水的体积。
解:(1)由图像可知,金属块的重力:G=6 N,金属块完全浸入水中时弹簧测力计的
示数:F=4 N,金属块完全浸入水中受到的浮力:F浮=G-F=6 N-4 N=2 N,由
Байду номын сангаас
F浮=ρ水gV排可得,金属块的体积:V=V排=F水浮g
1.0 103
2 N=2×10-4
kg / m3 10 N / kg
m3;
g/cm3;
(3)圆柱形容器底部受到的压力:
F=G液+GM=5 N+1 N=6 N,底面积S=100 cm2=0.01 m2,
容器底部所受压强:p=
F S
6 =N600
1102 m2
Pa。
6.(2020·郴州中考)一棱长为10 cm的正方体物块,用细线系在底面积为200 cm2 的圆柱形容器底部,向容器内加水,物块上浮,被拉直后的细线长10 cm。当物块 一半体积浸入水中时(如图甲),细线拉力为3 N;继续加水,当物块刚好浸没时(如 图乙),停止注水,并剪断细线,使物块上浮直至漂浮。(g取10 N/kg)求: (1)物块处于图甲所示状态时所受浮力大小。 (2)物块密度。 (3)剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强。
度为:Δh=
V V排 S容
1103 m=3 02.0410m4 m=34
2 102 m2
cm;
水面下降后水的深度为:h′=h-Δh=20 cm-4 cm=16 cm;剪断细线后,物块漂浮时,
水对容器底部的压强为:p=ρ水gh′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×16×10-2 m =1.6×103 Pa。
解:(1)物块M排开液体的重力:G排=m排g=0.1 kg×10 N/kg=1 N,
由阿基米德原理可知物块M所受浮力F浮=G排=1 N;
(2)物块M漂浮在液体A中,物块的重力GM=F浮=1 N,
所以物块M的密度:
ρM=GVMg=
1 N=0.8×103
125106 m3 10 N / kg
kg/m3=0.8
(2)水深h1=7 cm时,球刚好有一半体积浸入水中,由图乙知,当水深h2≥10 cm时,
球受到的浮力开始保持不变,因10 cm<2h1=14 cm,故此时小球不再沉在容器底部,
而是处于漂浮状态,由漂浮的特点,根据图乙,G=F浮2=12.92N,实心球的密度:
ρ=
m V
G gV
10
N
/
12≈.902.9N0×103
(1)实心球的体积和水深7 cm时水槽底部受到的压强。 (2)实心球的密度。 (3)实心球刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强。
解受积到::(V1的=)水2浮F深浮力1hF11==77.c1m82时N 7,,球根.=18刚1据N.4好阿3有基6×一米1半德0-体原3m积理3;浸:F浮入1水=中ρ水,则gVV排排11==ρ水V2g;由×V2图;实乙心知球此的时体 水深7 cm水g时水1.0槽1底03部kg受/ m到3的10压N强/ :kpg1=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 0.07 m=700 Pa。
g 10 N / kg
(3)使物块恰好完全浸没在水中时,物块受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.0×10-5 m3=0.5 N,此时物
块受到的浮力:F浮′=G+F,则压力:F=F浮′-G=0.5 N-0.4 N=0.1 N。
8.(2020·云南中考)如图甲所示,水平桌面上有个质量为2.5 kg,底面边长为 0.5 m的正方体水槽,水槽内有一实心球。逐渐往水槽内加水,球受到的浮力F与 水深h的关系如图乙所示,水深h=7 cm时,球刚好有一半体积浸入水中。不考虑水 槽厚度,水的密度为1.0×103 kg/m3,求:
(1)沉管灌水前的重力; (2)要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力; (3)沉管沉入海底后,两条相邻的红色标识受到海水的压力差。
解:(1)G=mg=7.5×107 kg×10 N/kg=7.5×108 N;(2)沉入海底时,沉管受到的 浮力: F浮=ρgV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×8×104 m3=8×108 N,所以至少需要灌 入海水的重力: G水=F浮-G=8×108 N-7.5×108 N=5×107 N; (3)相邻两条红色标识受到海水的压强差: Δp=ρgΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×2×0.5 m =1×104 Pa 所以相邻两条红色标识受到的海水的压力差: ΔF=ΔpS=ΔpLd= 1×104 Pa×30 m×0.5 m=1.5×105 N
水对容器底部产生的压力:F水=p2 S=1 000 Pa×0.25 m2=250 N;以水槽为研究对 象,其受到水的压力、重力及水平桌面对其的支持力,根据力的平衡:
F支=F压+G槽=250 N+25 N=275 N; 由力的相互性,水槽对水平桌面的压力为:F压=275 N;实心球刚好离开水槽底部时 水槽对水平桌面的压强:p= F压 27=51N.1×103 Pa。
7.(2020·赣州质检)如图所示,水平桌面上有装有一定量水的圆柱形容器,现将 一体积为5.0×10-5 m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为 4.0×10-5 m3,g取10 N/kg。求: (1)物块受到的浮力。 (2)物块的质量。 (3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时力F为多 大。
则木块的密度:ρ木=
m木 V木
0=.70k.g7×103
103 m3
kg/m3。
4.(2019·新疆中考)港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,其海底隧道由33节沉 管组成。某节沉管两端密封后的质量为7.5×107 kg,体积为8×104 m3。安装时, 用船将密封沉管拖到预定海面上,向其水箱中灌入海水使之沉入海底,为了便于 观察安装情况,沉管竖直侧壁外表面涂有红、白相间的水平长条形标识(如图所 示),每条红色或白色标识的长度L均为30 m,宽度d均为0.5 m。海水的密度取 1×103 kg/m3。求:
解:(1)物块的体积为:V=(0.1 m)3=1×10-3m3;物块处于图甲所示状态时所受浮力
大小为:F浮=ρ水V排g=ρ水
1Vg=1×103
2
kg/m3×1
2
×1×10-3m3×10
N/kg=5
N。
(2)对甲图中的物块受力分析知物块的重力为:G=F浮-F拉=5 N-3 N=2 N;由公式
Gρ==mmVg物得物10块=1.200的k3.gm2质×3 量10为3 :kmg物/Ggm=3。10
解:(1)物块漂浮在水面上,排开水的体积V排=V浸=4.0×10-5 m3,物块受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.0×10-5 m3=0.4 N。
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力:G=F浮=0.4 N,由G=mg可得物块的质量 m=G 0.4 =N0.04 kg。
(2)由G=mg可得金属块的质量:
m=G 6 N=0.6 kg
g 10 N / kg
金属块的密度:ρ=
m V
2 01=.063k4 ×gm13 03
kg/m3。
3.(2020·赣州质检)如图所示,将边长为10 cm的实心正方体木块轻轻放入装满 水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.7 kg。求:(g取10 N/kg)
2 N =0.2
N / kg
kg;物块的密度为:
(3)当物块刚好浸没时容器中水的深度为绳子的长度与物块的边长之和,即此时
水的深度为h=20 cm。由公式F浮=ρgV排得当剪断细绳后物块漂浮时排开的水的体
积为:V排
G 水g
1103
kg
/=2m2N3×1100N-4/mkg3;当剪断细绳时,水面下降的高
解:(1)当飞机停在水面上时,由漂浮条件可得飞机受到的浮力:
F浮=G=mg=38×103 kg×10 N/kg=3.8×105 N。
(2)根据F浮=ρ水gV排可得排开水的体积:
V排=F水浮g
1.0 103
3.810=5 3N8
kg / m3 10
m3。
N / kg
2.(2020·曲阜质检)用弹簧测力计悬挂一金属块,从液面处开始缓慢浸入水中, 拉力F与金属块下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,请根据图中信息计 算:(g取10 N/kg) (1)金属块的体积; (2)金属块的密度。
(1)木块受到的浮力; (2)木块的密度。
解:(1)由阿基米德原理可得,木块受到的浮力:
F浮=G排=m排g=0.7 kg×10 N/kg=7 N。 (2)因为木块在水中漂浮,所以,木块的重力G木=F浮=G排, 则木块的质量:m木=m排=0.7 kg, 木块为正方体,所以木块的体积
V木=(0.1 m)3=10-3 m3,
5.(2020·芜湖二模)如图所示,底面积S为100 cm2圆柱形容器放置在水平桌面上, 容器中盛有重力G为5 N的液体A,当物块M漂浮在液体A中,物块M排开液体的质量m 为100 g,液体A对容器底部的压强为p,已知物块M的体积V为125 cm3,g取 10 N/kg。求: (1)物块M所受浮力F浮; (2)物块M的密度ρ; (3)容器底部所受压强p。
kg 1.436 103 m3
kg/m3;
(3)由图乙知,当水深刚好等于10 cm时,浮力不变,说明此时实心球刚好离开水槽
底部,这时水对容器底部产生的压强:p2=ρ水gh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 0.1 m=1 000 Pa,
G槽=m槽g=2.5 kg×10 N/kg=25 N, 容器的底面积:S=0.5 m×0.5 m=0.25 m2;
专项培优分类练八 压强、浮力 的综合计算
1.(2020·临沂质检)如图是我国自主研制的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙 AG600”,质量为38 t,某次执行任务,它停在水面上。(已知水的密度 ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg) 求:此时“鲲龙AG600” (1)受到的浮力。 (2)排开水的体积。
解:(1)由图像可知,金属块的重力:G=6 N,金属块完全浸入水中时弹簧测力计的
示数:F=4 N,金属块完全浸入水中受到的浮力:F浮=G-F=6 N-4 N=2 N,由
Байду номын сангаас
F浮=ρ水gV排可得,金属块的体积:V=V排=F水浮g
1.0 103
2 N=2×10-4
kg / m3 10 N / kg
m3;
g/cm3;
(3)圆柱形容器底部受到的压力:
F=G液+GM=5 N+1 N=6 N,底面积S=100 cm2=0.01 m2,
容器底部所受压强:p=
F S
6 =N600
1102 m2
Pa。
6.(2020·郴州中考)一棱长为10 cm的正方体物块,用细线系在底面积为200 cm2 的圆柱形容器底部,向容器内加水,物块上浮,被拉直后的细线长10 cm。当物块 一半体积浸入水中时(如图甲),细线拉力为3 N;继续加水,当物块刚好浸没时(如 图乙),停止注水,并剪断细线,使物块上浮直至漂浮。(g取10 N/kg)求: (1)物块处于图甲所示状态时所受浮力大小。 (2)物块密度。 (3)剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强。
度为:Δh=
V V排 S容
1103 m=3 02.0410m4 m=34
2 102 m2
cm;
水面下降后水的深度为:h′=h-Δh=20 cm-4 cm=16 cm;剪断细线后,物块漂浮时,
水对容器底部的压强为:p=ρ水gh′=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×16×10-2 m =1.6×103 Pa。
解:(1)物块M排开液体的重力:G排=m排g=0.1 kg×10 N/kg=1 N,
由阿基米德原理可知物块M所受浮力F浮=G排=1 N;
(2)物块M漂浮在液体A中,物块的重力GM=F浮=1 N,
所以物块M的密度:
ρM=GVMg=
1 N=0.8×103
125106 m3 10 N / kg
kg/m3=0.8
(2)水深h1=7 cm时,球刚好有一半体积浸入水中,由图乙知,当水深h2≥10 cm时,
球受到的浮力开始保持不变,因10 cm<2h1=14 cm,故此时小球不再沉在容器底部,
而是处于漂浮状态,由漂浮的特点,根据图乙,G=F浮2=12.92N,实心球的密度:
ρ=
m V
G gV
10
N
/
12≈.902.9N0×103
(1)实心球的体积和水深7 cm时水槽底部受到的压强。 (2)实心球的密度。 (3)实心球刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强。
解受积到::(V1的=)水2浮F深浮力1hF11==77.c1m82时N 7,,球根.=18刚1据N.4好阿3有基6×一米1半德0-体原3m积理3;浸:F浮入1水=中ρ水,则gVV排排11==ρ水V2g;由×V2图;实乙心知球此的时体 水深7 cm水g时水1.0槽1底03部kg受/ m到3的10压N强/ :kpg1=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg× 0.07 m=700 Pa。
g 10 N / kg
(3)使物块恰好完全浸没在水中时,物块受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.0×10-5 m3=0.5 N,此时物
块受到的浮力:F浮′=G+F,则压力:F=F浮′-G=0.5 N-0.4 N=0.1 N。
8.(2020·云南中考)如图甲所示,水平桌面上有个质量为2.5 kg,底面边长为 0.5 m的正方体水槽,水槽内有一实心球。逐渐往水槽内加水,球受到的浮力F与 水深h的关系如图乙所示,水深h=7 cm时,球刚好有一半体积浸入水中。不考虑水 槽厚度,水的密度为1.0×103 kg/m3,求:
(1)沉管灌水前的重力; (2)要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力; (3)沉管沉入海底后,两条相邻的红色标识受到海水的压力差。
解:(1)G=mg=7.5×107 kg×10 N/kg=7.5×108 N;(2)沉入海底时,沉管受到的 浮力: F浮=ρgV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×8×104 m3=8×108 N,所以至少需要灌 入海水的重力: G水=F浮-G=8×108 N-7.5×108 N=5×107 N; (3)相邻两条红色标识受到海水的压强差: Δp=ρgΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×2×0.5 m =1×104 Pa 所以相邻两条红色标识受到的海水的压力差: ΔF=ΔpS=ΔpLd= 1×104 Pa×30 m×0.5 m=1.5×105 N
水对容器底部产生的压力:F水=p2 S=1 000 Pa×0.25 m2=250 N;以水槽为研究对 象,其受到水的压力、重力及水平桌面对其的支持力,根据力的平衡:
F支=F压+G槽=250 N+25 N=275 N; 由力的相互性,水槽对水平桌面的压力为:F压=275 N;实心球刚好离开水槽底部时 水槽对水平桌面的压强:p= F压 27=51N.1×103 Pa。
7.(2020·赣州质检)如图所示,水平桌面上有装有一定量水的圆柱形容器,现将 一体积为5.0×10-5 m3的物块放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为 4.0×10-5 m3,g取10 N/kg。求: (1)物块受到的浮力。 (2)物块的质量。 (3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中,此时力F为多 大。
则木块的密度:ρ木=
m木 V木
0=.70k.g7×103
103 m3
kg/m3。
4.(2019·新疆中考)港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,其海底隧道由33节沉 管组成。某节沉管两端密封后的质量为7.5×107 kg,体积为8×104 m3。安装时, 用船将密封沉管拖到预定海面上,向其水箱中灌入海水使之沉入海底,为了便于 观察安装情况,沉管竖直侧壁外表面涂有红、白相间的水平长条形标识(如图所 示),每条红色或白色标识的长度L均为30 m,宽度d均为0.5 m。海水的密度取 1×103 kg/m3。求:
解:(1)物块的体积为:V=(0.1 m)3=1×10-3m3;物块处于图甲所示状态时所受浮力
大小为:F浮=ρ水V排g=ρ水
1Vg=1×103
2
kg/m3×1
2
×1×10-3m3×10
N/kg=5
N。
(2)对甲图中的物块受力分析知物块的重力为:G=F浮-F拉=5 N-3 N=2 N;由公式
Gρ==mmVg物得物10块=1.200的k3.gm2质×3 量10为3 :kmg物/Ggm=3。10
解:(1)物块漂浮在水面上,排开水的体积V排=V浸=4.0×10-5 m3,物块受到的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.0×10-5 m3=0.4 N。
(2)由于物块漂浮在水面上,则物块的重力:G=F浮=0.4 N,由G=mg可得物块的质量 m=G 0.4 =N0.04 kg。
(2)由G=mg可得金属块的质量:
m=G 6 N=0.6 kg
g 10 N / kg
金属块的密度:ρ=
m V
2 01=.063k4 ×gm13 03
kg/m3。
3.(2020·赣州质检)如图所示,将边长为10 cm的实心正方体木块轻轻放入装满 水的溢水杯中,木块静止时,从杯中溢出水的质量为0.7 kg。求:(g取10 N/kg)
2 N =0.2
N / kg
kg;物块的密度为:
(3)当物块刚好浸没时容器中水的深度为绳子的长度与物块的边长之和,即此时
水的深度为h=20 cm。由公式F浮=ρgV排得当剪断细绳后物块漂浮时排开的水的体
积为:V排
G 水g
1103
kg
/=2m2N3×1100N-4/mkg3;当剪断细绳时,水面下降的高