安徽專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案專項訓(xùn)練02壓強浮力密度的綜合分析及相關(guān)計算試題

PAGEPAGE1專項訓(xùn)練(二)壓強、浮力、密度的綜合分析及相關(guān)計算(限時:40分鐘)一、填空題1.一平底圓柱形杯子放在水平桌面上,杯子的底面積為50cm2,裝水后,水對杯底的壓強為1000Pa,則杯內(nèi)所裝水的高度是cm。將重為3N的小球放入杯中,靜止時的狀態(tài)如圖ZX2-1所示,則小球的體積為m3。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

圖ZX2-12.[2019·德陽]如圖ZX2-2所示,有一圓柱形容器,放在水平桌面上?，F(xiàn)將一體積為2×10-4m3、質(zhì)量為0.54kg的矩形金屬塊放在容器底部,再向容器中加入水至14cm深時,水對容器底的壓強是Pa,金屬塊對容器底部的壓力是N。(金屬塊與容器底部不是緊密接觸,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)

圖ZX2-23.[2018·廣西北部灣]如圖ZX2-3所示,桌子上有一個底面積為2×10-2m2,內(nèi)盛有某液體的圓柱形容器,物塊A(不吸液體)漂浮在液面上,則物塊A的密度(選填“大于”“小于”或“等于”)液體的密度,若物塊A的密度為0.5×103kg/m3,體積為4×10-4m3則物塊A的質(zhì)量為kg?，F(xiàn)用力壓物塊A,使其緩慢向下,直到恰好浸沒在液體中(液體未溢出),此時液體對容器底部壓強增大了80Pa,則該液體的密度為kg/m3。(g取10N/kg)

圖ZX2-34.[2019·襄陽]一正方體物塊棱長為10cm,漂浮于足夠高的盛有足量水的圓柱形容器中,有20%體積露出水面。若物塊漂浮時與未投入物塊時比較,水對容器底部的壓強變化了160Pa,則容器的底面積為m2;物塊浸沒時與物塊漂浮時水對容器底部的壓力之比為40∶39,則未投入物塊時容器中水的深度是m。(g取10N/kg)

二、選擇題5.[2019·福建]如圖ZX2-4所示,裝有兩種不同液體的燒杯置于水平面上,兩液體沒有混合,上層液體的高度為h,密度為0.8ρ;下層液體的高度為2h,密度為ρ。則液體對燒杯底部的壓強為()圖ZX2-4A.2.4ρgh B.2.7ρgh C.2.8ρgh D.3ρgh6.[2019·聊城]A、B兩個實心正方體的質(zhì)量相等,密度之比ρA∶ρB=8∶1,若按甲、乙兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上(如圖ZX2-5所示),則地面受到的壓力之比和壓強之比分別是 ()圖ZX2-5A.F甲∶F乙=1∶1,p甲∶p乙=1∶2B.F甲∶F乙=1∶1,p甲∶p乙=1∶4C.F甲∶F乙=1∶2,p甲∶p乙=2∶1D.F甲∶F乙=8∶1,p甲∶p乙=1∶87.[2019·荊門]重16N的正方體物塊沉在面積很大的容器底部,現(xiàn)用一根細(xì)線將物塊提出水面,物塊所受的浮力F隨物塊上升的距離h變化關(guān)系如圖ZX2-6所示,已知水的密度為1.0×103kg/m3,g取10N/kg,則下列說法中正確的是()圖ZX2-6A.物塊的棱長為0.5mB.物塊在出水前細(xì)線的拉力恒為5.0NC.物塊的密度為1.6×103kg/m3D.物塊沉在容器底部時,水在物塊上表面處產(chǎn)生的壓強為6.0×103Pa三、計算題8.[2019·銅仁]如圖ZX2-7所示,一個裝有水的圓柱形容器放在水平桌面上,容器中水深h=20cm。某同學(xué)將一個實心球物體掛在彈簧測力計上,在空氣中稱得物體的重力G=7.9N,再將物體緩慢浸沒在水中,物體靜止時與容器沒有接觸,且容器中的水沒有溢出,彈簧測力計的示數(shù)F=6.9N。求:(g取10N/kg)(1)物體放入水中之前,容器底部受到水的壓強p。(2)物體浸沒時受到水的浮力。(3)物體的密度ρ物。圖ZX2-79.[2019·杭州]如圖ZX2-8所示,將密度為0.6g/cm3、高度為10cm、底面積為20cm2的圓柱體放入底面積為50cm2的容器中,并向容器內(nèi)加水。(g取10N/kg)(1)當(dāng)水加到2cm時,求圓柱體對容器底的壓力大小。(2)繼續(xù)向容器中加水,當(dāng)圓柱體對容器底壓力為0時,求圓柱體在液面上方和下方的長度之比。圖ZX2-810.[2019·咸寧]有A、B兩個密度分別為ρA、ρB的實心正方體,它們的邊長之比為1∶2,其中正方體A的質(zhì)量mA為1kg。如圖ZX2-9甲所示,將它們疊放在水平桌面上時,A對B的壓強與B對桌面的壓強之比為4∶5;如圖乙所示,將A和B疊放在一起放入水平桌面上的盛水容器中,水面靜止時,正方體B有14的體積露出水面,已知ρ水=1.0×103kg/m3(1)正方體B的質(zhì)量mB是多少。(2)ρA∶ρB是多少。(3)正方體B的密度ρB是多少。圖ZX2-911.[2019·包頭]圓柱體容器置于水平地面上(容器重忽略不計),容器的底面積為0.2m2,內(nèi)盛30cm深的水?，F(xiàn)將一個底面積為400cm2、體積為4000cm3的均勻?qū)嵭膱A柱體物體放入其中,如圖ZX2-10甲所示,物體漂浮在水面,其浸入水中的深度為5cm;當(dāng)再給物體施加一個豎直向下大小不變的壓力F以后,物體最終恰好浸沒于水中靜止,如圖乙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)物體受到的重力是多少?(2)物體浸沒在水中靜止時容器對地面的壓強是多少?(3)從物體漂浮在水面到浸沒水中靜止過程中壓力F做了多少功?圖ZX2-10

【參考答案】1.103×10-42.14003.43.小于0.20.9×1034.0.050.14[解析]正方體的體積V=L3=(0.1m)3=0.001m3;若物塊漂浮時與未投入物塊時比較,水對容器底部壓強的變化量Δp=160Pa,根據(jù)Δp=ρ水gΔh可得,水的深度變化量為Δh=Δpρ水g=160Pa1.0×1V排Δh=(1-20%)V假設(shè)物塊漂浮時水的深度為h1,浸沒時水的深度為h2,由于物塊浸沒時與物塊漂浮時水對容器底部的壓力之比為40∶39,受力面積相同,所以壓強之比p2p1=4039,即ρ水gh2ρ水gh1=4039,可以得出h2h1=4039。物塊浸沒時與物塊漂浮時水的深度變化量Δh'=ΔV排S容=20%VS容=20%×0.0015.C[解析]杯底受到的壓力等于液體的重力,設(shè)杯子底面積為S,則G總=G上+G下=0.8ρgSh+ρgS·2h=2.8ρgSh,所以液體對杯底的壓強p=FS=G總S=2.8ρgSh6.B[解析]若按圖甲的方式,將它們疊放在水平地面上,此時對地面的壓力F甲=GA+GB,若按圖乙的方式,將它們疊放在水平地面上,此時對地面的壓力F乙=GA+GB,故F甲F乙=GA+GBGA+GB=1∶1。已知ρA∶ρB=8∶1,mA∶mB=1∶1,則由V=mρ可得,VAVB=mAρAmBρB=ρBρA=18,則棱長之比lA7.C[解析]據(jù)圖可知,當(dāng)正方體物塊上升距離在0~0.5m之間時,浮力不變,即說明此過程中正方體物塊全部浸沒在水中;當(dāng)物塊上升距離在0.5~0.6m之間時,浮力減小,說明此過程中物塊逐漸露出水面,上升高度為0.6m時,全部露出水面,所以正方體物塊的棱長為L=0.6m-0.5m=0.1m,故A錯誤。物塊的體積V=L3=(0.1m)3=0.001m3,物塊在出水前V排=V=0.001m3,受到的浮力為F0=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N,細(xì)線的拉力為F=G-F0=16N-10N=6N,故B錯誤。物塊的密度ρ=mV=GVg=16N0.001m3×10N/kg=1.6×103kg/m3,故C正確。物塊沉在容器底部時,水在物塊上表面處產(chǎn)生的壓強為p=ρ水8.解:(1)水對容器底部產(chǎn)生的壓強p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa。(2)物體所受浮力F浮=G-F=7.9N-6.9N=1N。(3)物體質(zhì)量m=Gg=7.9N10N物體體積V=V排=F浮ρ水g=1N1.0×1物體密度ρ=mV=0.79kg1×10-49.解:(1)圓柱體受到的支持力F支=G-F浮=ρ物gV物-ρ水gV排=ρ物gh物S柱-ρ水gh浸S柱=(ρ物h物-ρ水h浸)gS柱=(0.6×103kg/m3×0.1m-1.0×103kg/m3×0.02m)×10N/kg×20×10-4m2=0.8N,因為容器對圓柱體的支持力和圓柱體對容器底的壓力是一對相互作用力,所以F壓=F支=0.8N。(2)當(dāng)壓力為0時,容器對圓柱體的支持力也為0,此時F浮=G物,即ρ水gh下S柱=ρ物gh物S柱,則h物h下=ρ水gS柱圓柱體在液面上方和下方的長度之比為h上h下=h物-10.解:(1)正方體A、B的底面積之比為SA∶SB=lA2∶lB2=因為pA∶pB=GASA∶GA+G則GB=4GA,mB=4mA=4×1kg=4kg。(2)正方體A、B的體積之比為VA∶VB=lA3∶lB則正方體A、B的密度之比ρA∶ρB=mAVA∶mBVB(3)由題意知A和B整體漂浮在水面上,則F浮=G總。因為F浮=ρ水gV排=ρ水g(1-14)VB=GA+GB=14GB+GB=54則34ρ水gVB=54ρBgV解得ρB=35ρ水=35×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m11.解:(1)物體漂浮在水面時受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2×0.05m=20N,因為物體漂浮,所以物體受到的重力G物=F浮=20N。(2)物體浸沒在水中靜止時受到的浮力F浮'=ρ水gV排'=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N,物體受到的豎直向下的壓力F=F浮'-G物=40N-20N=20N,容器中水的重力G水=ρ水gV水=ρ水gS容h水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m2×0.3m=600N,物體浸沒在水中靜