浮力中考计算题(难)-参考模板
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浮力中考计算题(难)
1.底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体,横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连,且部分浸入液体中,此时细线刚好伸直,如图所示,已知细线所能承受的最大拉力为T,
现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体,知道细线刚好被拉断为止,请解答下列问题:
(1)画出细线刚好伸直时,木块在竖直方向上的受力示意图;
(2)导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式;
(3)求出细线刚好被拉断时于细线拉断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的
变化量。
2.现有一质地均匀密度为ρ0的实心圆柱体,底面积为S0、高为h0,将其中间挖去底面
积为S0/2的小圆柱体,使其成为空心管,如图1所示.先用硬塑料片将空心管底端管口
密封(硬塑料片的体积和质量均不计),再将其底端向下竖直放在底面积为S的柱形平底
容器底部,如图2所示.然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体,在注入液体的过程中
空心管始终保持竖直状态.
(1)当注入一定量的液体时,空心管对容器底的压力刚好为零,且空心管尚有部分露在
液面外,求此时容器中液体的深度.
(2)去掉塑料片后,空心管仍竖直立在容器底部,管外液体可以进入管内,继续向容器中注入该液体.若使空心管对容器底的压力最小,注入液体的总质量最小是多少?
3.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油
面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示。工件的下底面与油面的距离为h,力F
与h的大小关系如图乙所示。小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老
师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了。
(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将,油对工
件下底面的压强大小将(填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若A点的坐标为(-a,0),则a= 。从图像分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的;
(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)
4.一个圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器中立放着一个均匀实心圆柱体M。现慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图丙所示,在整个过程中无水溢出,M的底面始终与容器中的水面平行。当加入的水等于3kg时,物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,如图乙所示(已知ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度h;
(2)圆柱体M的密度ρ;
(3)圆柱形容器的内底面积S。
5.图甲为研究匀速直线运动的实验装置,一个小球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底,水深1m.移除磁铁后,球在玻璃管中上升,图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象(水的密度
为1.0×103kg/m3).求:
(1)移除磁铁前,玻璃管底受到水的压强;
(2)已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f=kv,球的体积用V,水的
密度用ρ0表示,请推导球的密度表达式(用字母表示).
6.如图所示,水平桌面上的一柱形薄壁容器底面积为S1,内盛有密度为ρ液的某种液体后,
容器及液体的总重为G1,现用一弹簧测力计悬挂一长为L、底面积为S2的柱形物体,将其缓
缓进入薄壁容器的液体中(此过程中液体未溢出且柱体未浸没)。图乙所示为弹簧测力计
(浸入前示数未知)随底部浸入液体中深度变化的情况,请解答如下问题:
(1)写出在此过程中,柱体所受浮力F浮与其底部浸入深度 h之间的关系式:(2)写出此柱形物体的密度;(3)求出在此过程中薄壁容器对水平桌面的最大压强。
7.一个底面积为100cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水,置于水平地面上;一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定的轻杆上,内有适量的水,如图8甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形,柱形部分高度h AB为16cm。用手拿住轻杆,将该瓶从图甲中刚接触水面位置,缓慢竖直下降6cm,杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图像如图8乙所示。然后从该位置继续向下,直到水面与AD相平为止。则瓶内所装水的重力为多少N;当水面与AD相平时,瓶外的水对容器M底部的压强为多少Pa?
8.如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时,木块有14的体积露出
水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比,增大了120P a;若在木块上放一
块铁块,使木块刚好全部压入水中,则铁块的重力与木块重力之比是多少,这时容器底部所受
水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了多少P a。
9.如图所示,高为0.3m的圆柱形容器内盛有0.1m深的水.现将一密度为2×103kg/m3,底面积为S0m2,
高为0.15m的圆柱形物块竖直放入水中,已知容器底面积为物块底面积的5倍,则物块静止在水中时
(物块与容器底不密合),物块受到的浮力为多少N,水对容器底的压力为多少N(水的密度为
1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
10.如图21甲所示为中国首艘国产航母001A下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他们将一个质量为2kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部,该柱形容器质量为6kg,底面积为0.03m2,高为0.4m,如图21乙所示。现在向容器中加水,当加水深度为0.1m时,模型刚好离开容器底部,如图21丙所示。继续加水直到深度为0.38m,然后将一质量为0.9kg的舰载机模型轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面。求:
(1)图丙中水对容器底的压强为多少帕?
(2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米?
(3)放上舰载机后整个装置静止时,相对于水深为0.38m时,容器对水平地面的压强增加了多少帕?
11.的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为L=5cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3。求:(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到拉力为1N时,停止加水,如图乙
所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压
强是多大?
12.横截面积均为S=1cm2的物体A与塑料B粘合成一个粘合体,全长为L=50cm。粘合体放
入水中时漂浮在水面,浸入水中的长度为4L/5,如图所示。现将浮出水面部分切去,以后每
浮出水面一部分,稳定后就把它切掉。已知ρ水=1.0×103kg/m3、ρB=0.4×103kg/m3,g=10N/kg。
求:(1)粘合体未被切前,A底面受到水的压强;
(2)粘合体未被切前的总质量;
(3)第一次切掉后,稳定时浸入水中的长度;
(4)第四次切掉后,稳定时浮出水面部分的长度。
13.如图甲所示,一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的
示数F1=15N:底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中
且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距
离h=5cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F2=7.5N;然后,将物体A竖直向上移动8cm
(忽略绳重和附在物体表面上水的重力.ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)物体A浸没在水中受到的浮力;