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文檔簡(jiǎn)介
2020中考物理第二輪復(fù)習(xí)專項(xiàng)訓(xùn)練:浮力壓強(qiáng)的綜合計(jì)算
一、多選題
1.如圖甲所示,盛有水的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上,容器的底面積為5彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)長(zhǎng)
方體金屬塊,從水面開始緩慢浸入水中,在金屬塊未觸底且水未溢出的過(guò)程中,測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨金屬塊浸
入水中深度力的關(guān)系圖象如圖乙所示.下列分析正確的是()
甲
A.金屬塊逐漸浸入水的過(guò)程,受到的浮力一直在減小
B.金屬塊的高度為匕
F.
C.金屬塊的密度為/170K
D.金屬塊浸沒后與入水前相比,水平桌面受到的壓強(qiáng)增加公
2.如圖甲為盛水的燒杯,上方有彈簧測(cè)力計(jì)懸掛的圓柱體,將圓柱體緩慢下降,直至將圓柱體全部浸入
水中,整個(gè)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)尸與圓柱體下降高度力變化關(guān)系的圖像如圖乙所示,g取lON/kg,下列
說(shuō)法正確的是()
A.圓柱體受到的重力是6N
B.圓柱體受到的最大浮力是3N
C.圓柱體的密度是1.5X10:'kg/m,
D.當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時(shí),下表面受到水的壓強(qiáng)為400Pa
3.在木棒的一端纏繞一些銅絲做成自制的簡(jiǎn)易密度計(jì),將其分別放入盛有不同液體的相同燒杯中,靜止
時(shí)兩液面相平,如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()
甲乙
A.甲燒杯總質(zhì)量等于乙燒杯總質(zhì)量
B.甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度
C.簡(jiǎn)易密度計(jì)在兩液體中排開的液體質(zhì)量相等
D.甲燒杯底受到的液體壓強(qiáng)小于乙燒杯底受到的液體壓強(qiáng)
二、單選題
4.如圖所示,彈簧測(cè)力計(jì)下端掛有高為12.5cm、橫截面積為100cm,的柱形物塊,將物塊放入底面積
為500cm;質(zhì)量忽略不計(jì)的圓柱形容器中.當(dāng)物塊浸入水中深度為2cm,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8N,水對(duì)
容器底部的壓強(qiáng)為L(zhǎng)2X10'Pa.現(xiàn)向容器中加水至彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5N時(shí)停止加水,已知彈簧的伸
長(zhǎng)與所受拉力成正比,當(dāng)拉力為1N時(shí)彈簧伸長(zhǎng)1cm.則下列說(shuō)法中正確的是()
口
A.柱形物塊所受重力大小為8N
B.停止加水時(shí)水的深度為15cm
C.在此過(guò)程中向容器中加入水的質(zhì)量為2.7kg
D.加水過(guò)程中水對(duì)容器底部增加的壓力等于柱形物塊變化的浮力
5.甲、乙兩個(gè)自重不計(jì)的薄壁圓柱形容器,盛有兩種不同的液體,將兩個(gè)相同的小正方體分別放入液體
中,物體靜止時(shí)位置如圖所示,此時(shí)液面相平,則()
甲乙
A.甲中物體受到的浮力大于乙中物體受到的浮力
B.取出物體后,容器底部壓強(qiáng)變化量較小的是甲
C.取出物體后,甲容器和乙容器對(duì)桌面的壓力相等
D.甲中物體下表面受到液體壓力和乙中物體下表面受到液體壓力一樣
6.在水平桌面上,有甲、乙兩個(gè)完全相同的燒杯,甲、乙兩杯中鹽水的密度分別為四和四.把同一個(gè)雞
蛋分別放入甲、乙兩杯鹽水中,雞蛋在甲杯中漂浮在鹽水表面,而在乙杯中卻懸浮在鹽水中,經(jīng)測(cè)量放入
雞蛋后甲、乙兩杯中液面高度相同,如圖所示,雞蛋在甲、乙兩杯中所受鹽水壓力的合力分別為仆,和尸
乙,雞蛋所受的浮力分別為用,和核,鹽水對(duì)杯底的壓強(qiáng)分別為p“,和。乙?則下列結(jié)論中正確的是()
甲乙
A.FF乙B.fjp>F乙
C.p乙D.pip>p2,
7.如圖甲所示,水平地面上有一底面積為lOOcn?的圓柱形薄壁容器,容器中裝有質(zhì)量為1kg的水.現(xiàn)將
一個(gè)質(zhì)量分布均勻,底面積為60cm;體積為300cm'的物塊(不吸水)放入容器中物塊漂浮在水面上,物塊
露出水面的體積為30cml下列說(shuō)法中不正確的是()
A.物塊受到的浮力大小2.7N
B.物塊的密度900kg/m3
C.用力廠向下壓物塊使其恰好完全漫沒在水中(水未溢出)如圖乙,物體重力做功為0.0135J
D.用力尸向下壓物塊使其恰好完全浸沒在水中(水未溢出)如圖乙,此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為1300Pa
8.如圖所示,放在水平桌面上的三個(gè)完全相同的容器內(nèi),裝有適量的水,將A、B、C三個(gè)體積相同的正
方體分別放入容器內(nèi),待正方體靜止后,三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同.下列說(shuō)法正確的是
A.物體受到的浮力大小關(guān)系為用>片>尺
B.三個(gè)物體的密度大小關(guān)系為PA>PB>PC
C.容器底部受到水的壓力大小關(guān)系為F,>尸乙>/丙
D.容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系為戶產(chǎn)產(chǎn)乙=尸丙
9.把木塊放入裝滿水的溢水杯中,溢出水的體積為匕(如圖甲);用細(xì)針將該木塊全部壓入水中,溢出水
的總體積為必如圖乙),忽略細(xì)針的體積.則
甲乙
A.木塊的質(zhì)量為。水上
B.緩慢下壓木塊的過(guò)程中,溢水杯底部受到水的壓強(qiáng)變大
C.木塊全部壓入水中靜止時(shí),細(xì)針對(duì)木塊的壓力大小為PngV.
V,
D.木塊的密度為亍。水
三、計(jì)算題
10.如圖甲所示,將裝有適量水的底面積為300cm2的圓柱形薄壁容器放在水平桌面上,將一邊長(zhǎng)為
10cm,密度為0.8g/cm:'的正方體物塊A放入其中,靜止時(shí),物塊A漂浮在水面上,此時(shí)水深20cm.用體積
和重力不計(jì)的細(xì)線將一小球B系于物塊A的下方后,再將它們輕輕放入水中,靜止時(shí),物塊A的上表面與
水面剛好相平,如圖乙所示.己知水的密度。水=LOxl()3kg/m3,小球的密度。B=L8xl()3kg/m3(g取
10N/kg),求:
(1)乙圖中細(xì)繩受到的拉力;
(2)小球B的體積;
(3)甲、乙兩圖中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)差.
甲乙
11.如圖中所示水平面上有個(gè)裝滿水的溢水杯,溢水口距容器底15cm.將懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上物體A緩
慢浸沒在水中靜止時(shí)如圖乙所示,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是3N,溢出水的體積200cm3,交10N/kg.求:
(1)圖甲中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)
(2)物體A所受的浮力
(3)物體A的密度
12.如圖所示,圓柱形容器重為5N,底面積為500cm2,盛有重為100N的水;實(shí)心金屬鋁塊的體積為
500cm:i,用細(xì)線系著浸沒在水中.求:
(1)鋁塊在水中排開水的重力;
(2)畫出鋁塊浸沒水中時(shí)的受力分析圖,并求此時(shí)細(xì)線對(duì)鋁塊的拉力;
(3)剪斷細(xì)線,鋁塊沉底靜止后,容器對(duì)水平支持面的壓強(qiáng).(容器壁厚度不計(jì),P侶=2.7X10/g/Rg取
10N/kg)
13.如圖甲所示,底面積為50cm2,高為10cm的平底圓柱形容器和一個(gè)質(zhì)量為20g、體積為40cm?的小
球置于水平桌面上(容器厚度不計(jì)).容器內(nèi)盛某種液體時(shí),容器和液體的總質(zhì)量與液體的體積關(guān)系如圖
乙所示.求:
甲
(1)液體的密度是多少?
(2)容器內(nèi)盛滿這種液體后,容器底部受到液體的壓強(qiáng)是多少?
(3)容器內(nèi)盛滿這種液體后,再將小球輕輕地放入容器中,小球靜止后,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少?
14.有一圓柱形容器,放在水平桌面上.現(xiàn)將一邊長(zhǎng)有一的棱長(zhǎng)為10cm,質(zhì)量為2.7kg的正方體金屬塊
放在容器底部(如圖所示).求:(g取10N/kg)
(2)物體對(duì)容器底的壓強(qiáng).
(3)向容器中加入水至8cm深時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng)多大?
(4)物體受到容器的支持力多大?(容器足夠高,物體與容器底沒有緊密接觸)
15.如圖所示,在水平桌面上放置一個(gè)體積為20cm:'、重為1.8N的小球,小球處于靜止?fàn)顟B(tài).旁邊的桌面
上放置一個(gè)平底薄塑料杯(重力忽略不計(jì)),高為0.1m,杯中裝滿水,水重為3N.(疔10N/kg)求:
(1)畫出小球靜止在水平桌面時(shí)的受力示意圖;
(2)小球?qū)λ阶烂娴膲毫Γ?/p>
(3)杯中水對(duì)杯底的壓強(qiáng);
(4)把小球緩慢的放入水中,當(dāng)小球再次靜止時(shí),杯子對(duì)桌面的壓力增加了多少牛?
16.如圖所示,工人們用滑輪組勻速提起水池中體積為0.In?、密度為Z^XlO'kg/m'的實(shí)心金屬塊,在
10s內(nèi)豎直上升了0.5m(金屬塊始終浸沒在水中),水面到池底的深度為1.2m.水=1.OX10:'kg/n?
行10N/kg)求:
(1)水池底部受到水的壓強(qiáng);
(2)金屬塊受到的浮力大?。?/p>
(3)若不計(jì)摩擦、繩子和動(dòng)滑輪的重力,則作用于繩子末端的力為多大?
(4)若實(shí)際所用拉力為1000N,則這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率為多大?
17.將底面積5=3X10W,高A=0.1m的合金制圓柱體,圓柱體所受重力8.07牛,輕輕地放入水槽中,使
它靜止于水槽底部,如圖所示(圓柱體的底部與水槽的底部不密合),此時(shí)槽中水深A(yù),=0.051n(已知P水
=1.OXlO'kg/m').求
(1)水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng)n;
(2)圓柱體受到的浮力尸??;
(3)圓柱體對(duì)水槽底部的壓強(qiáng)A.
18.如圖所示,一個(gè)正方體物塊邊長(zhǎng)為10cm,漂浮于足夠高的底面積為的盛有足量水的圓柱形容器中,
有1/5體積露出水面.己知水的密度為L(zhǎng)OXlO'kg/m'g取10N/kg.求:
(1)該物塊受到的浮力;
⑵該物塊的密度;
(3)若物塊漂浮時(shí)與未投入物塊時(shí)比較,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了200Pa.物塊浸沒時(shí)水對(duì)容器底部的
壓力為60N,求未投入物塊時(shí)容器中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng).
四、綜合題
19.將一正方體物(邊長(zhǎng)為10cm)塊放入圓柱形容器底部,如圖甲所示,逐漸向容器內(nèi)倒入水(水未溢出),
測(cè)量容器內(nèi)水的深度h,分別計(jì)算出該物塊對(duì)應(yīng)受到的浮力尸浮,并繪制了如圖乙(實(shí)線)所示的圖像;又更
換一種液體重復(fù).上述實(shí)驗(yàn)繪制了如圖乙(虛線)所示的圖像(斫10N/kg,0k=lX10'kg/m3):
甲
(1)在水中,左11cm時(shí),物塊處于_______狀態(tài)(選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”),物塊重為
________N;
(2)未倒水前物塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為Pa,物塊的密度為kg/m3;
(3)在另外一種液體中時(shí),/Fllcm時(shí)物塊處于_____狀態(tài)(選填“漂浮”、“懸浮”或“沉底”),液體的
密度為kg/m3.
答案
1.BCD
【解析】
金屬逐漸浸入水中的過(guò)程,排開液體體積增大,
液體密度不變,浮力逐漸增大;當(dāng)浸入深度達(dá)到
力時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不再改變,則物體此時(shí)完
全浸入水中,故金屬塊高度為力;當(dāng)下降高度為
0時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為金屬塊重力,
耳
in.=—
金g
下降高度為小時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為握,則當(dāng)物
體完全浸入水中時(shí)浮力為:
片F(xiàn)「風(fēng)
vvF耳一居
P水gP水g'
可求得:
浸沒后,由于力的作用是相互的,物體受到的浮力
4月一凡
則對(duì)對(duì)桌面增加的壓力為:
F/F,
增加的壓強(qiáng)為:
”=里=工
SS
【點(diǎn)睛】
未進(jìn)入水中示數(shù)對(duì)應(yīng)重力,示數(shù)不變后與初始
值之差為最大浮力,計(jì)算出的體積為物體體積.
2.CD
【解析】
A.由圖象可知,當(dāng)
加0
時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為9N,此時(shí)圓柱體處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,物體的重力
耳拉=9N
故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,從深度為8cm開始,物體完全浸沒后排開水的體積不再改變,受到的浮力不再改變,此時(shí)圓
柱體受到的拉力是3N,則圓柱體受到的浮力
;2
/,iT=(^/=9N-3N=6N
故B錯(cuò)誤;
C.圓柱體的體積
66N3
片吐蒜=刖菽麗荻=6X1。4目
圓柱體的密度
mG9N
Ptt=V=7v=lON/kgx6xlO"m3=1-5X1°kg/ni
故C正確;
D.由圖知物體下降高度為4cm時(shí),下表面接觸水面,下降8cm時(shí)圓柱體剛好浸沒水中,此時(shí)圓柱體下表
面距水面距離是4cm,則下表面受到水的壓強(qiáng)
p=Pgh=\.OXlO'kg/m'XlON/kgXO.04m=400Pa
故D正確.
故選CD.
3.CD
【解析】
【詳解】
ABC.同一個(gè)密度計(jì)分別放在甲、乙液體中都漂浮,根據(jù)漂浮條件和阿基米德原理可得
尸滓甲=Gflt=G
尸滓-G
所以密度計(jì)在甲、乙兩種液體中受到的浮力都等于密度計(jì)受到的重力G密度計(jì)在兩液體中排開的液體
重力也相等,則排開的液體質(zhì)量相等,由圖可知,密度計(jì)排開液體的體積
/排甲〉/排乙
且浮力相等,根據(jù)產(chǎn)浮=。*可知
PPZ.
兩燒杯相同,放入密度計(jì)后兩液面相平,則
%=心
根據(jù)V可知
因此甲燒杯總質(zhì)量小于乙燒杯總質(zhì)量,故C正確,AB錯(cuò)誤;
D.因?yàn)?/p>
P甲<0Z.
h甲=力乙
根據(jù)片0g族可知
Pv<Pz,
故D正確.
故選CD.
4.C
【解析】
【詳解】
A.圓柱體浸在水中的深度是2cm,橫截面積是100cm2,受到豎直向上的浮力為
尸浮=P"g%*=10'kg/nr'X10N/kgX2X100X10V=2N
圓柱體受到豎直向上8N的拉力.圓柱體受到豎直向下的重力和豎直向上的拉力和浮力是平衡力,所以
孤尸浮+尸檢=2N+8N=10N
故A錯(cuò)誤;
B.注入水的質(zhì)量為如圓柱體受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力和拉力是平衡力,此時(shí)拉力是5N,
重力是10N,受到的浮力
生。尸拉'=10N-5N=5N
倒水之前彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力是8N,倒水之后彈簧測(cè)力計(jì)的對(duì)圓柱體的拉力是5N,彈簧縮短3cm,
圓柱體被向上拉動(dòng)3cm,此時(shí)圓柱體已經(jīng)距離原本水面高1cm處,并且物塊還有5cm浸在水中,因此水面
上升了6cm,原來(lái)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1.2X10'Pa,則原來(lái)的水深
P1.2xlO3Pa
h——;;-0.12m-12cm
P水g103kg/m3xl0N/kg
停止加水時(shí)水的深度為
12cm+6cm=18cm
故B錯(cuò)誤;
C.倒入水之后水深增加6cm,圓柱體的排開水的深度增加了
5cm-2cm=3cm
所以增加水的體積為
片500cm。X6cmT00cm'X3cm=2700cm'
所以增加水的質(zhì)量為
IIFP*^lg/cm;iX2700cm3=2700g=2.7kg
故C正確;
D.加水過(guò)程中水對(duì)容器底部增加的壓強(qiáng)為
△p=。*.△A=10"kg/m,X10N/kgx0.06m=600Pa
水對(duì)容器底部增加的壓力
△尸=Z\〃x5=600Pax2X100X10'm2=12N
柱形物塊變化的浮力
△F浮=5N-2N=3N
故加水過(guò)程中水對(duì)容器底部增加的壓力大于柱形物塊變化的浮力,故D錯(cuò)誤.
故選C.
5.B
【解析】
【詳解】
A.甲漂浮,則尸部單=G)w=G乙懸浮,尸浮LG排乙=G;可知。耐=&憶,兩容器中物體受到的浮力相同,故A不
符合題意;
B.因?yàn)閮蓚€(gè)小正方體完全相同,根據(jù)漂浮和懸浮可知,浮力都等于球的重力,則將球取出后,容器底部減
小的壓力等于球的重力,故減小的壓力相等;又因?yàn)镾QSz,由△尸??芍?2,〈△。乙,故B符合題
分.
懸;
C.物體在甲中懸浮,則P甲=P物,在乙中漂浮,則。乙>。物,故PP甲,已知S單>$4,此時(shí)hqi=A乙,
m
由。=歹可得,如",和/?上大小不定,因甲、乙兩個(gè)自重不計(jì)的薄壁圓柱形容器,故尸甲=&,,尸乙=。乙,當(dāng)取
出小球后甲容器和乙容器對(duì)桌面的壓力仍等于液體的重力,故仍然是尸,和尸4大小不定,故C不符合題
意;
D.甲中物體下表面受到液體壓力等于正方體自身重力與上表面所受液體壓力之和,乙中物體下表面受
到液體壓力等于正方體自身重力,故甲中物體下表面受到液體壓力大于乙中物體下表面受到液體壓力,
故D不符合題意.
故選B.
6.D
【解析】
AB.由浮力產(chǎn)生的原因可知雞蛋在甲、乙兩杯中所受鹽水壓力的合力即為浮力,甲中雞蛋漂浮,浮力等
于重九乙中雞蛋懸浮浮力等于重九因此八=心,耳=尾,故AB錯(cuò)誤;
CD.甲中雞蛋漂浮,因此0,>0熱乙中雞蛋懸浮,因此以=夕擊,因此。,>必,由P=0g〃可知,深度相同,0
?f>pc,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選D.
7.C
【解析】
【詳解】
A.物塊排開水的體積為
3333
V-KSE=300cm-30cm=270cni=2.7X10m
則物塊所受浮力為
居孚=2遙/:=1.0xl03kg/m3xl0N/kgx2.7x1(T*m3=2.7N
故A正確,不符合題意;
B.因物塊漂浮時(shí)受到的浮力等于自身重力,則物塊的重力為2.7N,由俏儂可求質(zhì)量為
G2.7N
m=—=0.27kg
S10N/kg
則物塊密度為
故B正確,不符合題意;
C1kg水的體積為
小水_1kg
=lx10-3m3=1000cm3
p水LOxlOlg/m、'
物塊漂浮時(shí)水的深度
_VK+%F_lOOOcn?+270cn?
=12.7cm
100cm2
物塊漂浮時(shí)露出水面的高度
%30cm,
=0.5cm
*弋60cm2
用力打句下壓物塊使其恰好完全浸沒在水中時(shí),假設(shè)水面深度不變,則物塊重心下降高度為0.5cm,而實(shí)
際上,物塊下沉?xí)r會(huì)引起水面上升,則上身高度為
=0.3cm
9S100cm2
所以物塊重心下降高度為
△/?=4一勿=0.5cm-0.3cm=0.2cm=0.002m
物體重力做功為
Wc=G\h=2.7NX0.002m=0.0054J
故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.此時(shí)水的深度為
A=/?i+A)=12.7cm+0.3cm=13cm=0.13m
此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為
p=gKg〃=1.0xl()3kg/m3xlON/kgxO.13m=13OOPa
故D正確,不符合題意.
故選C.
8.D
【解析】
【詳解】
由題知,A、B、C三個(gè)正方體的體積相同;
A、由圖可知,A、B、C三個(gè)正方體排開水的體積關(guān)系為九#<%方〈匕傷根據(jù)耳孚=0液8%1可知,浮力的
大小關(guān)系為:E(片V凡故A錯(cuò)誤;
B、由圖可知,A和B處于漂浮,C處于懸浮,則由浮沉條件可知:Ga=F?,GB-FB,GC^FC,由于F,、VFKVFC,所以G
mG
V金VQ;由于正方體A、B、C的體積相同,所以根據(jù)。=77=77?可知,物體密度的大小關(guān)系:
VVg
PA^PB<PC.故B錯(cuò)誤;
C、由圖可知三個(gè)完全相同的容器內(nèi)水的深度相同,由〃=pg〃可知液體底部壓強(qiáng)關(guān)系是P"干z(兩
三個(gè)容器的底面積相同,根據(jù)尸=可求容器底部受到水的壓力大小關(guān)系:
F,產(chǎn)F片F(xiàn)兩故C錯(cuò)誤;
D、因正方體分別處于漂浮或懸浮狀態(tài),則浮力等于自身重力,由阿基米德原理可知,物體受到的浮力等
于排開液體的重力,即說(shuō)明容器中正方體的重力等于正方體排開水的重力,即可以理解為,容器中正方體
的重力補(bǔ)充了它排開的水的重力,能看出三個(gè)容器內(nèi)總重力相等;由于容器相同,所以三個(gè)容器對(duì)桌面的
7F
壓力關(guān)系為尸伊4乙方丙,根據(jù)P=《可知,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小關(guān)系為p甲二p乙二p丙,故D正確;
9.D
【解析】
AD.木塊靜止地漂浮在水面上時(shí),Fi?=G\
因?yàn)槟緣K所受到的浮力尸母次g匕,所以P*g%=mg、
木塊的質(zhì)量〃次匕;
木塊完全浸入水中時(shí)所排開水的體積等于木塊的體積,
由題意知木塊的體積V=V2,
則木塊的密度:。=£=£/;故人錯(cuò)誤,故D正確;
V*^2
B.緩慢下壓木塊的過(guò)程中,溢水杯中水的深度不變,由加可知,溢水杯底部受到水的壓強(qiáng)不變,故B
錯(cuò)誤;
C.木塊完全浸沒后的浮力:
F浮'=P^gV2,
木塊完全浸沒時(shí),由力的平衡條件可得:
F浮,=F加+G木,
所以手對(duì)木塊的壓力(最大壓力):
F1S=F浮'-G*=p^gV,-mg=P木gVz-P水V[g=p次松一口,故C錯(cuò)誤;
10.⑴2N;⑵2.5xl0"n?;⑶150Pa
【解析】
(1)觀察圖乙可知,對(duì)物塊A受力分析,受到重力、繩對(duì)它的拉力,浮力作用而處于平衡狀態(tài),物塊A的體
積是
匕=(O.lm)3=lxl()3m3
則該物塊A的質(zhì)量是
333
=/?AVA=0.8xlO^kg/mx1x10-m=0.8kg
該物塊A受到的重力是
GA==0.8kgxlON/kg=8N
根據(jù)阿基米德原理可知物塊A受到的浮力是
耳粘=。水g匕=1.0xl03kg/m3xl0N/kgxlxl0-3m3=10N
那么可知道繩對(duì)它的拉力是
4A=%A-GA=10N-8N=2N
力的作用是相互的,乙圖中細(xì)繩受到的拉力也是2N.
(2)設(shè)小球B的體積是%,對(duì)圖乙中的小球B受力分析,它受到重力、繩的拉力、水的浮力而處于平衡
狀態(tài),可得到
4B+七B=GB
而
/B=%A=2N
小球B受到的浮力大小是&?B=。水g%,受到的重力大小是
GB=%g=P^g
由以上關(guān)系式可解得匕=2.5x104m3,小球B的體積是2.5xlOTm,.
(3)從甲圖可以看到,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是
內(nèi)!=0水=1.0xl03kg/m3x10N/kgx0.2m=2000Pa
甲圖的水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是2000Pa.
甲圖中,物塊A受到的浮力大小等于重力,即
及A=GA=8N
那么甲圖中,物塊A排開水的體積是
匕排=&=-------f------------=8x10』
A排0Kg10x103kg/m3X1ON/kg
放入物塊A后,水面升高的高度是
h_V^_8X1QW_2m
S300xl0-4m275
沒放入物塊A時(shí),水面原來(lái)的高度是
包=0.2m^m
從圖乙可知,放入物塊A和小球B后,水面上升的高度是
V\+V_lxl0_3m3+2.5xl0_4m3_1
h=---------B=------------------------------=,
S300xl()4m224
那么這時(shí)水面的高度是
2i
色=4京+〃=0.2m--m+—m=0.215m
水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是
P乙=P水質(zhì)乙=1-0x103kg/m3x1ON/kgx0.215m=2150Pa
乙圖的水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是2150Pa,那么甲、乙兩圖中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)差是
Ap=p乙?p甲=2150Pa-2000Pa=150Pa
甲、乙兩圖中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)差是150Pa.
答:(1)乙圖中細(xì)繩受到的拉力是2N;(2)小球B的體積是2.5xl(T*m3;(3)甲、乙兩圖中水對(duì)容器底部的
壓強(qiáng)差是150Pa.
11.(1)1500Pa;(2)2N;(3)2.5X103kg/m3.
【解析】
【詳解】
(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng):
片。g/FlX10:'kg/m嘆10N/kgX0.15m=1500Pa;
(2)物體A排開水的體積:
%=*20(W=2X10'm3,
物體A受到的浮力:
F*=P4gP推=1X103kg/m3X2X10Wx10N/kg=2N;
(3)物體A的重力:
G于浮步1拉=2N+3N=5N,
其質(zhì)量:
G5N
=.,,=0.5kg,
gIOnNT/kg
物體的體積:
K=Ktt=2X10W,
物體A的密度:
m0.5kg
=2.5X10!kg/m'.
答:(1)圖甲中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1500Pa;
(2)物體A所受的浮力為2N;
⑶物體A的密度為2.5X10:,kg/m:,.
2
F拉
12.(1)5N;(2)8.5N;(3)2370Pa
G
【解析】
(1)鋁塊浸沒在水中
%=腺=500cn?=5x10-4m3
鋁塊在水中排開水的重力
G排二夕水g丫推=1-0X1o'kg/n?X1ON/kgX5X1CJTm'=5N
(2)鋁塊在水中受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和繩的拉力,如圖所示
鋁塊的重力
=m鋁氏P鋁%麥2.7X1()3kg/n?x5X10-4m3x10N/kg=13.5N
鋁塊在水中保持靜止?fàn)顟B(tài),則細(xì)線對(duì)鋁塊的拉力
用廣G鋁_/=_G推=13.5N-5N=8.5N
(3)剪斷細(xì)線,鋁塊沉底靜止后,容器對(duì)水平支持面的壓力
/=6容+6水+Gta=5N+100N+13.5N=U8.5N
容器對(duì)水平支持面的壓強(qiáng)
F&_118.5N
^TFsOOxlO^m3=237OPa
答:(1)鋁塊在水中排開水的重力是5N.
(2)鋁塊浸沒水中時(shí)的受力分析圖如上,此時(shí)細(xì)線對(duì)鋁塊的拉力是8.5N.
(3)剪斷細(xì)線,鋁塊沉底靜止后,容器對(duì)水平支持面的壓強(qiáng)是2370Pa.
13.(1)1X10:,kg/m3;(2)IX10'Pa;(3)1.2X10'Pa
【解析】
(1)由乙圖可知,當(dāng)容器中無(wú)液體時(shí),對(duì)應(yīng)質(zhì)量為100g,則容器質(zhì)量為100g,當(dāng)加入液體體積為50cm3時(shí),
總質(zhì)量為150g,則液體質(zhì)量為
m^=150g-100g=50g
則液體密度為
一食簫=lg/cm3="kg/m3
(2)盛滿液體后液體高度為10cm,合0.1m,則對(duì)容器底部壓強(qiáng)為
P=P灌g%=lxlO3kg/m3xlON/kgxO.lm=lxlO3Pa
(3)容器容積為
V^=Sh=50cm2x10cm=500cm3
盛滿液體容器中液體質(zhì)量為
〃加=只液腺=Ig/cm,xSOOcn?=500g
則盛滿液體容器總質(zhì)量為
m懣=6容+加液'=100g+500g=600g=0.6kg
小球密度為
P球=魯=a:%=0-5g/cm3=0.5x103kg/3
m
V#40cm3
由于小球的密度小于液體密度,則小球放入液體后處于漂浮狀態(tài),重力等于浮力等于排開液體重力,則小
球放入盛滿液體的容器前后,總重力不發(fā)生變化,壓力等于重力為
F&=6&=m&g=0.6kgX10N/kg=6N
容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為
小,=里=―嗎=1.2xlO3Pa
桌S5xl0-3m2
答:(1)液體密度為IXlO'kg/ml
(2)容器底部受到液體的壓強(qiáng)為1X103Pa.
(3)器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是1.2X103Pa.
14.(1)2.7X10Jkg/m;i;(2)2.7X103Pa;(3)800Pa;(4)19N
【解析】
(1)物體的體積
V=L,'=(10cm):,=1000cm;i=1X10''m'
物體的密度
m2.7kg
=2.7X103kg/m3
Vlx10-3m3
(2)物體對(duì)容器底的壓力
F=G=mg=2.7kgX10N/kg=27N
受力面積
S=I:=(10cm)2=100cm2=lX10V
物體對(duì)容器底的壓強(qiáng)
F27N3
p=——=----Z—7=2.7X103Pa
SlxlO-2m2
(3)向容器中加入水至8cm深時(shí),水對(duì)容器底的壓強(qiáng)
;!3
p'=P水gh=L0X10kg/mX10N/kgX0.08m=800Pa
(4)物體排開水的體積
K#=1X10VX0.08m=8X10V
物體受到的浮力
產(chǎn)浮=P水g/排=LOX103kg/m3X10N/kgX8X10-lm3=8N
物體受到容器的支持力
尸支=G■汽浮=27N-8N=19N
【點(diǎn)睛】
YYI
(1)知道正方體的棱長(zhǎng)可求其體積,又知道金屬塊的質(zhì)量,根據(jù)P=M求出物體密度;(2)物體對(duì)容器底
的壓力和自身的重力相等,根據(jù)QG="將求出其大小,容器的底面積即為受力面積,根據(jù)0=:求出物
S
體對(duì)容器底的壓強(qiáng);
(3)根據(jù)p=。的求出水對(duì)容器底的壓強(qiáng);
(4)根據(jù)眸S力求出物體排開水的體積,再根據(jù)阿基米德原理求出物體受到的浮力,物體的重力減去受到
的浮力即為物體受到容器的支持力.
0.9N
15.(1);(2)1.8N;(3)lOOOPa;(4)1.6N
【解析】
【詳解】
(1)小球靜止在水平桌面時(shí),受到重力的作用,作用點(diǎn)在球心,方向豎直向下,還有桌面的支持力的作用,
作用點(diǎn)也在球心,方向豎直向上,如下圖所示;
(2)由于小球處于靜止?fàn)顟B(tài),小球?qū)λ阶烂娴膲毫Φ扔谄渥陨淼闹亓Γ?/p>
尸=G=L8N
(3)由于杯中裝滿水,水的高度是0.1m,那么杯中水對(duì)杯底的壓強(qiáng)是
p=p水gh=1.0x103kg/m3x10N/kgxO.lm=lOOOPa
(4)把小球緩慢的放入水中,當(dāng)小球再次靜止時(shí),假設(shè)小球是漂浮,那么可知
懵=G=。水g%=l.Oxltfkg/m3xlON/kgx%=1.8N
可解得Mt=18Ocn?,這個(gè)體積大于小球的體積,所以小球不可能是漂??;
假設(shè)小球是懸浮,那么
生=夕水g/=1.0xl03kg/m3x10N/kgx20xl0-6m3=0.2N
這個(gè)浮力小于重力,那么小球不可能是懸浮;
那么小球只有沉底,根據(jù)阿基米德原理可知,小球所受的浮力大小等于它排開液體所受的重力,可知排開
的水重力是
G水=Fn=0.2N
把小球緩慢的放入水中,當(dāng)小球再次靜止時(shí),杯子對(duì)桌面的壓力是
K=3N+1.8N-0.2N=4.6N
沒放小球前,杯子對(duì)桌面的壓力是耳=3N,杯子對(duì)桌面的壓力增加量是
△尸=&-K=4.6N-3N=1.6N
答:(1)小球靜止在水平桌面時(shí)的受力示意圖如答案所示;(2)小球?qū)λ阶烂娴膲毫κ?.8N;(3)杯中水
對(duì)杯底的壓強(qiáng)是l(XX)Pa;(4)把小球緩慢的放入水中,當(dāng)小球再次靜止時(shí),杯子對(duì)桌面的壓力增加了
1.6N.
16.(1)1.2X104Pa(2)1X103N(3)850N(4)85%
【解析】
【詳解】
(1)池底部受到水的壓強(qiáng):
p=2水g/z=1.0xIO,kg/n?x1ON/kgx1.2m=1.2xlO4Pa
(2)由于金屬塊浸沒在水中,所以,排開水的體積是:
V1m',
由阿基米德原理知道,金屬塊受到的浮力是:
E浮=0水g%=1.0X1()3kg/m3X1ON/kgxO.lm3=lxlO3N
(3)根據(jù)題意知道,金屬塊的重力是:
G=mg=pVg=2.7x103kg/m3x0.Im3x1ON/kg=2.7xlO3N
由圖知道,承擔(dān)受力的繩子段數(shù)是爐2,不計(jì)摩擦、繩子和動(dòng)滑輪的重力,則繩子末端的拉力是:
F=;(G-心)=g(2700N-10()0N)=85()N;
(4)若實(shí)際所用拉力為1000N,由圖知道,繩子末端移動(dòng)的距離是:
步2X0.5m=lm
做的總功是:
r^^>1000NXlm=1000J.
使用滑輪組所做的有用功是:
=(G-F^.)l^(2700N-1000N)X0.5m=850J
由〃=W知道,此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率:
町
W8501
11=工X100%=X100%=85%
唯1000J
答:(1)水池底部受到水的壓強(qiáng)是1.2X10'Pa;
(2)金屬塊受到的浮力大小是IX10以;
(3)若不計(jì)摩擦、繩子和動(dòng)滑輪的重力,則作用于繩子末端的力大小是850N;
(4)若實(shí)際所用拉力為1000N,則這個(gè)滑輪組的機(jī)械效率為85%
17.(1)500Pa;(2)1.5N;(3)2.19X10;tPa.
【解析】
【詳解】
(1)水的深度A,=0.05m,則水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng):
Pi-夕水g%=1.0x103kg/m3x1ON/kgx0.05m=500Pa;
(2)由圖可知,圓柱體浸在水中的體積:
%=S\=3x103m2x0.05m=1.5x1CT1m)
根據(jù)阿基米德原理可得,圓柱體所受的浮力:
。=2水/g=1.0xl03kg/m3x1.5xICT4n?xlON/kg=1.5N;
(3)圓柱體靜止于水槽底部,由力的平衡
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