試卷第=page77頁，共=sectionpages88頁試卷第=page88頁，共=sectionpages88頁保密★啟用前《浮力》計算題專練全國初中物理競賽試題精編學(xué)校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________一、計算題1．如圖甲所示，足夠高的圓柱形薄壁容器，底面積為，裝有8cm深的水放在水平面上，現(xiàn)將一質(zhì)量為1.6kg，高為20cm，底面積為的均勻長方體物塊豎直放入容器中（如圖乙所示），物塊靜止時受到容器的支持力為4N，求：（1）此時長方體物塊受到的浮力。（2）水對容器底部壓強(qiáng)的變化量。（3）至少還應(yīng)向容器內(nèi)加入多少kg的水能使物體漂浮。2．在課外探究活動中，物理興趣小組的同學(xué)做了如下實驗（圖1），將一質(zhì)量為1.6kg、底面積為80cm2的圓筒形容器內(nèi)裝入20cm深的水，放在水平桌面上，再把一底面積為60cm2的實心圓柱體用細(xì)線栓好并懸掛在彈簧測力計下，將圓柱體從容器上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中，并繪出整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的實驗圖像（如圖2），求：（1）物體剛好浸沒時受到的浮力；（2）物體剛好浸沒時，容器對桌面的壓強(qiáng)；（3）物體剛浸沒時，水對物體下表面的壓強(qiáng)？3．小明用傳感器設(shè)計了如圖甲所示的力學(xué)裝置，豎直細(xì)桿B的下端通過力傳感器固定在容器底部，它的上端與不吸水的實心正方體A固定，不計細(xì)桿B及連接處的質(zhì)量和體積。力傳感器可以顯示出細(xì)桿B的下端受到作用力的大小，現(xiàn)緩慢向容器中加水，當(dāng)水深為13cm時正方體A剛好浸沒，力傳感器的示數(shù)大小F隨水深變化的圖像如圖乙所示，求：（1）物體A的質(zhì)量；（2）當(dāng)容器內(nèi)水的深度為13cm時，力傳感器的示數(shù)；（3）當(dāng)容器內(nèi)水的深度為4cm時，力傳感器的示數(shù)大小為F，水對容器底的壓強(qiáng)為p1，繼續(xù)向容器中加水，當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?.4F時，水對容器底的壓強(qiáng)為p2，p1與p2比值的最小值。4．重2N，底面積為200的薄壁圓柱形容器置于水平升降臺中央，容器中裝有17cm深的水。與容器高度相同的圓柱體A懸掛在輕質(zhì)細(xì)桿下保持靜止，A的下表面剛好與水面相平。緩慢向上調(diào)節(jié)升降臺，直到A物體浸沒在水中時停止。細(xì)桿對A的作用力F與升降臺移動的距離h的關(guān)系，如圖乙所示。A始終保持豎直，且不吸水。求：（1）物體A的質(zhì)量；（2）物體A的底面積；（3）當(dāng)cm時，容器對升降臺的壓強(qiáng)。5．如圖甲，水平地面上有一底面積為400cm2，重為2N的帶閥門圓柱形容器（容器壁厚度不計），容器內(nèi)盛有20cm深的水，一個量程選擇合適的彈簧測力計下端用細(xì)線掛著一個邊長為10cm的不吸水的正方體物塊緩慢放入水中，物塊的上表面與水面剛好相平，此時測力計示數(shù)為10N，如圖乙。已知在一定范圍內(nèi)彈簧受到的拉力每減少1N，彈簧的長度就縮短0.6cm（g=10N/kg）求：（1）圖甲中水對容器底部的壓強(qiáng)是多少？（2）物體的密度是多少？（3）打開圖乙中容器下端閥門緩慢放出2700cm3水后，此時容器對桌面的壓強(qiáng)？6．如圖所示為科學(xué)小組設(shè)計的用力傳感開關(guān)控制太陽能熱水器自動注水的裝置。儲水箱是底面積0.4m2的長方體。小組設(shè)計水箱儲水量最小為0.04m3時，由力傳感器開關(guān)控制向水箱注水，此時細(xì)繩拉力為18N；儲水量最大為0.2m3時，由力傳感器開關(guān)控制停止注水，此時細(xì)繩拉力為10N。已知控制棒重G=20N，密度ρ=1.6×103kg/m3。不計細(xì)繩質(zhì)量與體積，計算儲水量時控制棒排水體積忽略不計，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求：（1）控制棒的體積；（2）水箱底受到水的最大壓強(qiáng)；（3）控制棒排開水的最小體積；（4）控制棒的長度。7．如圖所示，放置在水平桌面上實心均勻物體A、B和薄壁容器C都為正方體，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示、忽略物體吸附液體等次要因素。ABC邊長L/cm102030密度ρ/（g/cm3）？0.6——（1）在容器C內(nèi)裝有13.5kg水，求容器C中水的深度；（2）將A疊放在B的上面中央，A對B的壓強(qiáng)與B對桌面壓強(qiáng)之比為4：3，求A的密度；（3）若將A、B其中一個在上，另一個在下重疊，保持重心在同一直線上，緩慢豎直放入容器內(nèi)，靜止時，B對其下方物體的壓力不為0，求此時水對容器底部的壓強(qiáng)。8．如圖甲所示，底面積100cm2，高度為50cm的圓柱形容器中裝滿了水，底部中央固定有一根體積不計沿豎直方向的細(xì)桿，細(xì)桿的上端連接著密度為0.6g/cm3的圓柱體A，容器的底部安裝有閥門?，F(xiàn)打開閥門控制水以50cm3/s流出，同時開始計時，水對容器底部的壓力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。求：（1）閥門未打開前水對容器底部的壓強(qiáng)；（2）當(dāng)t=52s時，細(xì)桿對物體的作用力大小。9．如圖甲所示，水平放置的輕質(zhì)方形容器B，容器高為25cm，內(nèi)有一個密度為0.6g/cm3，邊長為10cm的實心正方體A，A與容器底部不密合，將A下表面中央與容器B的底部用一根長10cm的細(xì)繩連在一起（細(xì)繩質(zhì)量、體積忽略不計）后，A置于B中央并靜止。先向容器內(nèi)緩慢加入1000mL某液體后，A漂浮于液面，此時液面深度為10cm，再用6N豎直向下的力作用在A上，使其恰好完全浸沒，如圖乙所示。（g取10N/kg）求：（1）加入液體的密度；（2）A恰好浸沒時容器對桌面的壓強(qiáng)大小；（3）撤去6N壓力后，繼續(xù)向容器內(nèi)加入該液體，假設(shè)繼續(xù)加入液體的體積為xcm3，求該容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。10．如圖所示，甲是由一上一下AB兩個圓柱體固定相連的合金工件，已知它的總質(zhì)量為1kg，A、B的橫截面積分別為100cm2、200cm2，高度都是10cm。乙是橫截面積為300cm2的圓柱形水槽，水槽輕質(zhì)且足夠高，裝有8cm高的加有顏料的水（密度，g=10N/kg）?，F(xiàn)在需要把工件放入水槽中上色，先將甲（A在上B在下）輕輕放入水槽，求：（1）甲放在水平地面上時，對地面的壓強(qiáng)；（2）放入水槽靜止后甲物體漂浮，求甲浸入的深度；（3）為了全面上色，先將甲壓入水底后，再將工件取出倒放入水槽中，當(dāng)以最小力壓入水槽底部時，求此時水槽對工作臺面的壓強(qiáng)。11．如圖所示，水平地面上放置一個底面積為0.03m2薄壁圓柱形容器，容器側(cè)面靠近底部有一控制出水的閥門K。邊長為0.1m的正方體木塊A體積的浸入水中，下方用細(xì)線TB系有重為3N的合金球B，B的體積是A體積的0.1倍。木塊A上方的懸線TA能承受的最大拉力為5N，此時懸線TA處于松弛狀態(tài)。（容器內(nèi)的水足夠深，不計細(xì)線的體積和質(zhì)量，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）木塊A受到的浮力大??；（2）細(xì)線TB對合金球B的拉力大?。唬?）打開閥門K使水緩慢流出，當(dāng)懸線TA斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門K，此時木塊A排開水的體積為多少？（4）若在懸線TA斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門K同時剪斷細(xì)線TB，待木塊A再次靜止漂浮時，與懸線TA斷裂的瞬間相比，容器底受到水的壓強(qiáng)改變了多少？12．蔡波同學(xué)學(xué)習(xí)了壓強(qiáng)和浮力的知識后，自己設(shè)計了一個體驗實驗裝置，該裝置的軸剖面圖如圖甲所示。放在水平桌面上的薄壁容器由上下兩個柱狀體組合而成，下部分容器橫截面積S1=0.01m2，高度h1=0.1m，上部分容器橫截面積S2=0.006m2，高度h2=0.04m，容器的質(zhì)量為0.1kg，圖乙是容器的立體圖。另有一圓柱形實心鐵棒，鐵棒橫截面積S3=0.004m2，長度l=0.1m。用細(xì)繩繞過定滑輪連接鐵棒，細(xì)繩另端有一控制鐵棒緩慢升降和暫停裝置（圖中未畫出），鐵棒置于容器口的上方，向容器內(nèi)注入深度h3=0.09m的水，緩慢將鐵棒下降，直至完全浸沒后鐵棒停止下降，鐵棒始終保持豎直且未與容器底部接觸。（，g=10N/kg）。求：（1）注入的水質(zhì)量是多少kg？（2）鐵棒所受浮力的大小？（3）容器對水平桌面的壓力F的大小？13．如圖所示，將一底面積為S1的長方體木塊放入水平放置的底面積為S0圓柱形盛水容器中靜止時，木塊有的體積露出水面，這時容器底部受到水的壓強(qiáng)跟木塊未放入水中時相比，增大了P0，若在木塊上放一鐵塊B，使木塊剛好全部壓入水中，水的密度為ρ，則∶（1）鐵塊的重力與木塊重力之比是多少（2）這時容器底部所受水的壓強(qiáng)跟木塊未放入水中時相比，增加了多少？14．如圖所示，薄壁容器的質(zhì)量為200g，下部分底面積為200cm2，高為6cm，上部分底面積為100cm2高為4cm，先將容器置于水平地面上并在容器內(nèi)盛1.4×10-3m3的水，然后用一自身體積忽略不計的細(xì)鐵絲將一塊體積為4×10-4m3的物體完全浸沒在該容器的水中（）。求：（1）求物體浸沒在水中時受到的浮力；（2）此時水對容器底的壓強(qiáng)；（3）若取掉細(xì)鐵絲，仍將物體放入水中，待穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)容器中液面相比于取前變化了1cm，求此時容器對水平地面的壓強(qiáng)大小。15．某物理學(xué)習(xí)共同體小組設(shè)計了一個智能水塔裝置，圖甲是該裝置的簡化模型。輕質(zhì)硬桿AB只能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，A端下方固定一輕質(zhì)彈簧，B端與物體D用一輕桿固定相連，AO∶BO=3∶2，AB桿水平平衡；邊長為10cm的正方體C重8N，外表面涂上防水層（不計防水層的質(zhì)量與體積）后，掛于輕質(zhì)彈簧下，靜止時彈簧長度的變化量ΔL=4cm，正方體C的正下方水平桌面上有一個足夠高的圓柱形水塔，其底面積S=300cm2，現(xiàn)往塔中緩漫