2016中考物理分類匯編：-浮力

第錯(cuò)誤！未找到引用源。的小圓柱體，使其成為空心管，如圖甲所示。先用硬塑料片將空心管低端密封（硬塑料片的體積和質(zhì)量不計(jì)），再將其低端向下豎直放在底面積為S的柱形平底容器底部，如圖乙所示。然后沿容器內(nèi)壁緩慢注入密度為ρ的液體，在注入液體的過程中空心管始終保持豎直狀態(tài)。甲乙（1）當(dāng)注入一定量的液體時(shí)，空心管對(duì)容器底的壓力剛好為零，且空心管尚有部分露在液面外，求此時(shí)容器中液體的深度。（2）去掉塑料片后，空心管仍豎直立在容器底部，管外液體可以進(jìn)入管內(nèi)，繼續(xù)向容器中注入該液體。若使空心管對(duì)容器底的壓力最小，注入液體的總重量最少是多少？【答案】16.（2016十堰）我國(guó)自主研制的第三代常規(guī)動(dòng)力潛艇（如圖所示），它具備選進(jìn)的通訊設(shè)備、武器系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、水聲對(duì)抗、隱蔽性強(qiáng)，噪聲低、安全可靠等優(yōu)異性能，主要技術(shù)參數(shù)如表：排水量水上2250噸，水下3000噸最大潛深度300m最航速水上30km/h，水下36km/h最大輸出功率（水下）3000kW求：（海水的密度近似為1.0×103kg/m3，g=10N/kg）（1）因訓(xùn)練任務(wù)需要潛艇在水上航行，此時(shí)露出水面的體積為多大？（2）潛艇下潛到200m深處時(shí)，潛艇上一個(gè)面積是400cm2的觀察窗口受到海水的壓力為多大？（3）潛艇在水下執(zhí)行巡航任務(wù)，以最大航速勻速行駛5h的路程為多少？若潛艇發(fā)動(dòng)機(jī)以最大輸出功率工作時(shí)螺旋槳推進(jìn)器效率為80%，潛艇以最大航行駛時(shí)受到水的平均阻力f為多大？【答案】（1）750m3（2）8×104N（3）2.4×105N【解析】（1）水下排水量為3000噸，水上排水量為2250噸，潛艇在水上航行與水下航行相比，減小的排水量△m排=m排2﹣m排1=3000t﹣2250t=750t=7.5×105kg，由ρ=可知，露出的體積V露=△V排===750m3。（2）潛艇下潛到200m深處時(shí)，h=200m；此時(shí)觀察窗口所受海水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa。觀察窗口的面積S=400cm2=0.04m2，由壓強(qiáng)公式p=變形得，觀察窗口所受壓力為F=pS=2×106Pa×0.04m2=8×104N。（3）潛艇在水下的最大航速v=36km/h=10m/s，由v=得，行駛5h的路程s=vt=36km/h×5h=180km；最大輸出功率P總=3000kW=3×106W，由η=得有用功率P有用=ηP總=80%×3×106W=2.4×106W，由P=Fv得牽引力F===2.4×105N，由于潛艇以最大航速勻速行駛，受到平衡力作用，則水的平均阻力f=F=2.4×105N。17.（2016巴中）如圖，一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊A放在圓筒形的容器的底部，容器的底部水平，木塊A的密度ρ水=0.6×103kg/m3，另一個(gè)實(shí)心的立方體小鐵塊B重2N。求：（1）木塊A的質(zhì)量；（2）木塊A對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；（3）將小鐵塊B放在A的上面，緩慢向容器內(nèi)倒水直到水注滿容器，木塊穩(wěn)定時(shí)，木塊A露出水面的體積。答案：（1）0.6kg（2）600Pa（3）2×10﹣4m3【解析】（1）實(shí)心木塊的體積V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10﹣3m3，由ρ=可得，實(shí)心木塊的質(zhì)量mA=ρAV=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3=0.6kg。（2）實(shí)心木塊的重力GA=mAg=0.6kg×10N/kg=6N，實(shí)心木塊對(duì)容器底部的壓力F=GA=6N，受力面積S=10cm×10cm=100cm2=1×10﹣2m2，實(shí)心木塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p===600Pa。（3）木塊穩(wěn)定時(shí)，木塊漂浮，則F浮=G總，則GA+GB=ρ水gV排；即6N+2N=1.0×103kg/m3×10N/kg×V排，解得V排=8×10﹣4m3，則V露=V﹣V排=1×10﹣3m3﹣8×10﹣4m3=2×10﹣4m3。18.（2016咸寧）某村在新農(nóng)村建設(shè)中需在河道上修建一座石橋，圖甲是使用吊車向河底投放圓柱形石塊的示意圖，在整個(gè)投放的過程中，石塊始終以0.05m/s的速度勻速下降，圖乙是吊車鋼絲繩的拉力F隨時(shí)間的變化圖象（水的阻力忽略不計(jì)）。求：石塊的重力為N，石塊全部浸沒在河水中時(shí)所受的浮力為N；（2）投放石塊處河水的深度和水對(duì)河底的壓強(qiáng)；（3）石塊的密度（保留一位小數(shù)）．答案：（1）70003000（2）5m5×104Pa（3）2.3×103kg∕m3【解析】（1）由圖可知，當(dāng)石塊沒有浸入水中時(shí)，拉力F=7000N，此時(shí)拉力等于重力，則石塊重力G=F示1=7000N，當(dāng)石塊全浸入后，浮力等于重力減去拉力，F(xiàn)浮=G﹣F示2=7000N﹣4000N=3000N。（2）石塊從接觸水面到接觸河底用的時(shí)間t=140s﹣40s=100s，由v=得河底深度h=vt=0.05m/s×100s=5m，此處河底受到的壓強(qiáng)p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa。（3）由F浮=ρ水gV排得V排===0.3m3，因?yàn)槭瘔K完全浸沒，所以V石=V排=0.3m3，m石===700kg，ρ石==≈2.3×103kg∕m3。19.（2016揚(yáng)州）如圖，最近有報(bào)道，奇男子方恕云憑借一根不經(jīng)任何加工的毛竹橫渡富春江。（g=10N/kg）（1）已知人與手上物體的總質(zhì)量為80kg，他兩只腳站在毛竹上的受力面積是400cm2，求他對(duì)毛竹的壓強(qiáng)。（2）若他所用的一根毛竹質(zhì)量為210kg，體積0.3m3，則他能否實(shí)現(xiàn)水上漂行？【答案】（1）他對(duì)毛竹的壓力F=G=mg=80kg×10N/kg=800N，他對(duì)毛竹的壓強(qiáng)p===2×104Pa。（2）毛竹和人的總重力G總=m總g=（80kg+210kg）×10N/kg=2900N，毛竹剛浸沒時(shí)，毛竹所受的浮力最大，所以最大浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N，因?yàn)镕?。綠總，所以他能實(shí)現(xiàn)水上漂行。20．（2016廈門）“嘉庚號(hào)”科考船（圖甲）于2016年5月8日下水，廈門大學(xué)由此成為中國(guó)大陸綜合性大學(xué)中第一所擁有自己的全球級(jí)科考船的高校。科考船滿載時(shí)排水量為3.5×103t，在某段航行中牽引力與速度的關(guān)系圖像是雙曲線，如圖乙所示。求：（1）科考船滿載航行時(shí)受到的浮力；（2）請(qǐng)根據(jù)圖乙所示規(guī)律計(jì)算，科考船航速為20km/h時(shí)受到的牽引力；（3）在該段航行中，科考船發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘所做的功。【答案】21.（2016烏魯木齊）一壁很薄的透明瓶子，瓶身部分為圓柱狀，瓶子的底面積為40cm2，瓶中裝有高度為28cm的水（如圖甲所示）。將瓶子倒置并使其在水中豎直漂?。ㄈ鐖D乙所示），此時(shí)瓶子露出水面的高度為4.5cm，瓶子內(nèi)外水面的高度差為2.5cm。求：（1）瓶子（含瓶蓋）的重力。（2）瓶子在水中懸浮時(shí)瓶中水的質(zhì)量?！敬鸢浮?2.（2016鄂州）如圖所示，臺(tái)秤上放置一個(gè)裝有適量水的燒杯，已知燒杯和水的總質(zhì)量為800g，杯的底面積為100cm2?，F(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為600g，體積為400cm3的實(shí)心物體A用細(xì)線吊著，然后將其一半浸入燒杯的水中（燒杯厚度不計(jì)，水未溢出）。求：（1）物體A所受到的浮力；（2）物體A一半浸入水中后，水對(duì)燒杯底部壓強(qiáng)增大了多少？（3）物體A一半浸入水中后，燒杯對(duì)臺(tái)秤表面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮?3.（2016西寧）如圖所示是太陽能熱水器內(nèi)部水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。A、B是水箱中兩個(gè)相同的實(shí)心圓柱體，密度為2×103kg／m3，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關(guān)S上。當(dāng)S受到豎直向下的拉力達(dá)到一定值時(shí)閉合，電動(dòng)水泵M開始向水箱注水；當(dāng)拉力等于10N時(shí)，S斷開，電動(dòng)水泵M停止注水，此時(shí)水箱水位最高為1.2m。g取10N／kg。求：若水箱內(nèi)有100kg的水，該太陽能熱水器將水從20℃加熱到50℃時(shí)水吸收的熱量。[c水=4.2×103J／(kg·℃)]（2）停止注水后水箱底部受到的水的壓強(qiáng)。（3）若A、B的體積均為400cm3，A、B受到的總重力。（4）正常情況下水箱中的水位最高時(shí)如圖所示，A受到的浮力(開關(guān)S下的細(xì)繩和A、B間的細(xì)繩質(zhì)量與體積均忽略不計(jì))?！敬鸢浮浚?）Q吸=c水mΔt=4.2×103J／(kg·℃)×100kg×（50－20）℃=1.26×107J。（2）p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa。（3）G總=m總g=ρV總g=ρ（VA+VB）g=2×103kg／m3×（4×10-4m3+4×10-4m3）×10N／kg=16N。（4）正常情況下，當(dāng)水位最高時(shí)，繩子受到的拉力最小，此時(shí)F總浮=G總－F=16N－10N=6N，F(xiàn)B浮=ρ水gVB=1.0×103kg／m3×4×10-4m3×10N／kg=4N，F(xiàn)A浮=F總?。璅B浮=6N－4N=2N。24.（2016綏化）把體積為5003重為4的小球放入盛水的容器中，球靜止時(shí)水深40cm。求：（1)容器底受到水的壓強(qiáng)是多少？(2)小球的密度(3)小球受到的浮力浮是多少？(4)若取出球，把另一個(gè)體積為6003重為4.8的木球用細(xì)線系于容器底（如圖所示)，則細(xì)線受到的拉力是多少？【答案】25.（2016安順）小英同學(xué)得到一邊長(zhǎng)為10cm，密度為0.7g/cm3的正方體木塊，她將木塊用細(xì)線系于圓柱形容器的水中，如圖所示，請(qǐng)你幫她分析以下幾個(gè)問題：（圓柱形容器靜止在水平桌面上）（1）木塊所受的浮力大?。浚?）細(xì)線的拉力大?。浚?）剪斷細(xì)線，當(dāng)木塊靜止時(shí)，容器底部受到液體的壓力與細(xì)線未斷時(shí)變化了多少？【答案】（1）正方體木塊的體積V=（0.1m）3=1×10﹣3m3，木塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N。由ρ=和G=mg可得，木塊的重力G木=m木g=ρ木Vg=0.7×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=7N，圖中木塊靜止處于平衡狀態(tài)，受到豎直向下的重力和繩子的拉力以及豎直向上的浮力，由力的平衡條件可得G木+F=F浮，則繩子的拉力F=F浮﹣G木=10N﹣7N=3N。（3）把木塊和水、繩子看做整體，剪斷細(xì)線前，整體受到木塊和水、繩子的重力以及繩子的拉力，剪斷細(xì)線后，整體受到水和木塊、繩子的重力，因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，容器底部受到液體的壓力與細(xì)線未斷時(shí)變化了△F=（G木+G水+G繩+F）﹣（G木+G水+G繩）=F=3N。26.(2016呼和浩特)如圖所示，一實(shí)心正方體鋁塊浸沒在密度為0.9×103kg/m3的油中，其質(zhì)量為2.7kg，上表面與液面相平行，上、下表面的深度分別為h1和h2，且2h1=h2=20cm，求：（1）鋁塊上表面處的液體壓強(qiáng)；（2）若使鋁塊在圖示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，還應(yīng)使其在豎直方向受到一個(gè)多大的力；（3）若圖中正方體是由密度為3.6×103kg/m3的合金制成，且處于懸浮狀態(tài)，則該正方體空心部分體積是多少？【答案】（1）鋁塊上表面所處的深度h1=10cm=0.1m，鋁塊上表面處的液體壓強(qiáng)p1=ρgh1=0.9×103kg/m3×10N/kg×0.1m=900Pa。（2）正方體的邊長(zhǎng)L=h2﹣h1=0.2m﹣0.1m=0.1m，正方體鋁塊的體積V=L3=（0.1m）3=10﹣3m3，正方體鋁塊浸沒時(shí)受到的浮力F浮=ρgV排=ρgV=0.9×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=9N，因鋁塊靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，所以，施加的力F=G﹣F浮=mg﹣F浮=2.7kg×10N/kg﹣9N=18N，即施加豎直向上18N的力。（3）合金處于懸浮狀態(tài)時(shí)受到的浮力和自身的重力相等，則合金的質(zhì)量m′====0.9kg，由ρ=可得，正方體中合金的體積V′===2.5×10﹣4m3，空心部分的體積V空=V﹣V′=10﹣3m3﹣2.5×10﹣4m3=7.5×10﹣4m3。27.（2016揭陽）如圖甲是修建造碼頭時(shí)用剛纜繩拉著實(shí)心長(zhǎng)方體A沿豎直方向以0.3m/s的速度勻速下降的情景。圖乙是A下降到水底之前鋼纜繩對(duì)A的拉力F的隨時(shí)間t變化的圖像（取水的密度為ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）長(zhǎng)方體A的高度。（2）長(zhǎng)方體A浸沒在水中后受到的浮力。（3）長(zhǎng)方體A的密度。【答案】28.（2016湖州）將一個(gè)黃色金屬的實(shí)心龍雕像懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上。在空氣中時(shí)，彈簧測(cè)力的示數(shù)為1.8N，當(dāng)?shù)裣裢耆]在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.6N。請(qǐng)回答：（1）雕像完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力是N。（2）通過計(jì)算判斷，這個(gè)雕像是否純金制成的？（ρ金=19.3×103kg/m3）29.（2016大連）已知浮力的大小與液體密度和物體排開液體體積有關(guān)，為了探究“浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系”所用的實(shí)驗(yàn)器材有：重力為2N、體積為60cm3的柱狀物塊一個(gè)，裝有適量水的大量筒一個(gè)。規(guī)格不同的甲（量程為0~2.5N，分度值為0.