2019屆中考物理知識點全突破系列專題12液體壓強計算公式的應用.docx_第1頁
2019屆中考物理知識點全突破系列專題12液體壓強計算公式的應用.docx_第2頁
2019屆中考物理知識點全突破系列專題12液體壓強計算公式的應用.docx_第3頁
2019屆中考物理知識點全突破系列專題12液體壓強計算公式的應用.docx_第4頁
2019屆中考物理知識點全突破系列專題12液體壓強計算公式的應用.docx_第5頁
已閱讀5頁,還剩30頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

液體壓強計算公式的應用1.在物理實驗操作考核中,水平桌面上放置底面積為100cm2的圓柱形容器(不計容器壁厚度),內有12cm的水(如圖甲),某考生用彈簧測力計懸掛一金屬圓柱體,從液面開始緩慢浸入水中,拉力F與圓柱體下表面到水面距離h的變化關系如圖乙所示,當圓柱體下表面距液面為10cm時,系圓柱體的細線恰好松開,圓柱體沉入容器底部(水未溢出)如圖內所示(g取1ON/kg)求: (1)圓柱體浸沒在水中時所受到的浮力; (2)圓柱體的體積; (3)圓柱體沉入底部時,水對容器底部的壓強。 2.將U型管壓強計的金屬盒放在盛有某種液體的玻璃杯中.相關信息如圖所示。(g取10N/kg)求:(1)液體的密度。 (2)體枳為60cm3的小球浸沒在液體中受到的浮力。 3.質量為60kg的工人站在水平地面上,用如圖裝置勻速打撈浸沒在長方形水池中的物體,水池底面積為15m2 , 物體重2000N、體積為0.1m3 , 物體未露出水面前,此裝置機械效率為80%(不考慮水對物體的阻力、繩重及繩與滑輪間的摩擦)g取10N/kg求:(1)物體浸沒在水中受到的浮力; (2)動滑輪的重力; (3)若工人雙腳與地面的接觸面積為500cm2 , 當他對地面的壓強為2103Pa時,池底受到水的壓強的變化量。 4.2017年12月24日,我國自主研發的全球最大水陸兩棲飛機AG600首飛成功,可為“海上絲綢之路”航行安全提供最快速有效的支援與安全保障。它的最大飛行速度為560km/h,最大航程為4500km,巡航速度(經濟、節油的飛行速度)為500km/h。某次起飛前,飛機靜止在水平跑道上,總質量為51t,輪胎與跑道的總接觸面積為0.6m2(水=1.0103kg/m3 , g=10N/kg)。求:(1)飛機靜止在跑道上時對跑道的壓強是多少? (2)起飛后,飛機在空中直線飛行1400km,所需要的最短時間是多少? (3)飛機到達目的地降落后,漂浮在水面上,排開水的質量為46t,此時飛機受到的重力是多少?艙底某處距水面1.5m,水對該處產生的壓強是多少? 5.考古工作者在河底發現了古代的石像,經潛水者測量它的體積約為2m3 如圖所示,在打撈石像的過程中,考古工作者用動滑輪將石像勻速提升,需要豎直向上的拉力F=1.6104N在沒有將石像提出水面前,若不計摩擦和滑輪重力,(水=1.0103kg/m,g=10N/kg)求:(1)石像受到的浮力。 (2)石像的重力。 (3)石像的密度。 (4)若將石像提升了3m,石像受到水的壓強減少了多少? 6.如圖所示,是平底熱水壺,其質量為0.8kg,內底面積為180cm2 某次用該熱水壺裝1.2L水放在水平桌面上,測得水深10cm,初溫25。水=1.0103kg/m3 , C水=4.2103J/(kg),g=10N/kg(1)水和熱水壺的總質量是多少? (2)在一標準大氣壓下加熱至沸騰,水至少吸收多少熱量? (3)加熱前水對壺底的壓力多大? 7.如圖所示,已知重為10N的長方體木塊靜止在水面上,浸入在水中的體積占木塊總體積的 取 。(1)求木塊所受到的浮力大小; (2)若木塊下表面所處的深度為 米,求木塊下表面受到水的壓強; (3)若要將木塊全部浸沒水中,求至少需要施加多大的壓力。 8.某工程隊在一次施工作業中,以恒定速度沿豎直方向將圓柱形工件從深水中吊起至距水面某一高度,工件從剛接觸水面到完全脫離水面用時5s,繩子作用在工件上端的拉力F隨工件上升高度h變化的圖象如圖所示,不計水的阻力(水=1.0103kg/m3 , g取10N/kg),求:(1)如圖所示,剛開始拉動時,工件上表面所受到水的壓強大小? (2)工件完全浸入在水中時所受浮力大小? (3)工件完全浸入在水中時,拉力做功的功率是多少? (4)工件的橫截面積S是多大? 9.如圖所示,某施工隊利用滑輪組從水中提取物體,上升過程中物體始終不接觸水底。已知物體質量為4t,體積為1m3 (1)物體完全浸沒在水中時,求物體所受浮力的大小; (2)物體下表面與水面距離為3m時,求物體下表面所受水的壓強; (3)若不計動滑輪的自重、繩重和摩擦,當浸沒在水中的物體被勻速提升時,求電動機對繩子的拉力; (4)物體離開水面后,在電動機作用下勻速上升,若電動機功率為9kW、對繩子的拉力為1.5104N,求物體上升的速度和滑輪組的機械效率(機械效率精確到0.1%)。 10.為了節約水資源,公廁用的定時定量沖水裝置主要部件如圖所示。浮筒底面積為S1=100cm2且足夠高,略大于出水口的圓形閥門(厚度不計)的表面積為S2=20cm2 , 浮筒與閥門用細桿相連,不計浮筒、閥門、輕桿的重量。通常情況下,水龍頭以滴漏形式向儲水桶供水,當儲水罐水位上升到20cm時,浮筒即將通過輕桿將閥門拉起沖水,問即將開始沖水時(g=10N/Kg,水=1.0103kg/m3).(1)閥門所受水的壓強p為多少? (2)浮筒對閥門的拉力為多大? (3)浮筒浸入水中部分的深度H為多少? 11.如圖所示,用細繩將質量為200g的木塊系住,使木塊浸沒在水中,當木塊靜止時細繩對木塊的拉力為1N,容器底部水的深度為20cm,已知容器底面積為40cm2 , 求:(1)木塊受到的浮力; (2)水對容器底部的壓力和壓強。 12.關于深海的探究,對一個國家的國防和經濟建設都有很重要的意義,我國在這一領域的研究也處于世界領先水平。如圖甲是我們自行研制的水下智能潛航器,其外形與潛艇相似,相關參數為:體積2m3、質量1500kg,最大下潛深度5000m,最大下潛速度10km/h(不考慮海水密度變化,密度取1.0103kg/m3 , g取10N/kg)。求:(1)某次執行任務,當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強。 (2)潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間。 (3)潛航器任務完成后,變為自重時靜止漂浮在海面上,此時露出海面體積。 (4)當潛航器漂浮在海面時,由起重裝置將其勻速豎直吊離海面。起重裝置拉力的功率隨時間變化的圖象如圖乙所示,圖中P3=3P1 求t1時刻起重裝置對潛航器的拉力。(不考慮水的阻力) 13.邊長為10cm的正方體木塊,漂浮在水面上,露出水面體積與浸在水中的體積比為2:3,如圖甲所示;將木塊從水中取出,放入另一種液體中,并在木塊上表面放一重為2N的小鐵塊,靜止時,木塊上表面恰好與液面相平,如圖乙所示。求:(1)圖甲中木塊所受浮力大小; (2)圖乙中液體的密度; (3)圖乙中木塊下表面所受壓強的大小。 14.兩個相同的薄壁圓柱形容器,一個裝有水,另一個裝有某種液體,水的質量為5千克。 (1)求水的體積V。 (2)現從兩容器中分別抽取相同體積后,水和液體對容器底部的壓強關系如下表:求抽出液體前,液體原來的質量。 15.工人師傅利用汽車作為動力,從水中打撈一個正方體物件,繩子通過定滑輪,一端系著物件,另一端拴在汽車上,如圖甲所示。汽車拉著物件勻速上升,已知汽車對繩子的拉力F與物件底面距離水底的高度h的變化關系如圖乙所示。繩子的體積、繩重及摩擦均忽略不計,g取10N/kg。求:(1)該物件的質量是多少? (2)物件浸沒在水中時,受到的浮力為多大? (3)物件上表面恰好到達水面時,下表面受到水的壓強為多少? 16.將邊長都為10cm的正方體A、B置于盛有大量水的圓柱狀容器中,待穩定后如圖甲所示,A浮出水面部分占其總體積的40%,B沉于水底。已知B的密度B=1.2103kg/m3 , 水的密度=1.0103kg/m3 , g=10N/kg,容器底面積為400cm2 求:(1)正方體A的密度A和沉在水底的B對容器底部的壓強PB。 (2)對A施加一壓力,將A剛好壓入水中,并用輕質細繩將A、B上下連接,如圖乙所示。現緩慢減小壓力,直至壓力為零。請判斷:在壓力減小的過程中,浮力是否對B做功?若不做功,請說明理由;若做功,求浮力對B做的功W以及水對容器底部壓強的減少量P。 17.水平桌面上放一盛滿水的燒杯,水深12cm。將一個質量為55g的雞蛋,輕輕放入燒杯后沉入底部,排出50g的水。然后向燒杯中加鹽并攪拌,直至雞蛋懸浮為止,已知g=10N/kg,水=1.0103kg/m3。求:(1)水對燒杯底的壓強; (2)雞蛋在水中受到的浮力; (3)當雞蛋懸浮時,鹽水的密度。 18.如圖甲所示為中國首艘國產航母001A下水時的情景某中學物理興趣小組的同學在實驗室模擬航母下水前的一個過程,他們將一個質量為2kg的航母模型置于水平地面上的一個薄壁柱形容器底部,該柱形容器質量為6kg,底面積為0.03m2 , 高為0.4m,如圖乙所示現在向容器中加水,當加水深度為0.1m時,模型剛好離開容器底部,如圖丙所示繼續加水直到深度為0.38m,然后將一質量為0.9kg的艦載機模型輕放在航母模型上,靜止后它們一起漂浮在水面求: (1)圖丙中水對容器底部的壓強為多少帕? (2)圖丙中航母模型浸入水中的體積為多少立方米? (3)放上艦載機后整個裝置靜止時,相對于水深為0.38m時,容器對水平地面的壓強增加了多少帕? 19.釣魚島是中國的固有領土,如圖所示是釣魚島與中國大陸、臺灣、沖繩地理位置示意圖,下表是中國首艘航母“遼寧號”的部分技術參數,請根據有關信息回答下列問題:(g取10N/kg,海水密度取1.0103 kg/m3) 主尺寸艦長304米、艦寬705米標準排水量57000噸滿載排水量67000噸滿載吃水深度10.5米動力2105馬力(1馬力=735瓦)最高標準59千米/小時(1)“遼寧號”滿載時排開水的體積為多大? (2)當“遼寧號”達到滿載吃水深度(船底到水面的距離)時,船底受到海水的壓強為多大? (3)若“遼寧號”以55km/h的航速從大陸出發駛往釣魚島,所需的時間約為多少小時? 20.如圖所示,在水平桌面上靜止放著一杯水,已知杯和水的總質量為0.4kg,水面距杯底高度為6102m,杯底與桌面的接觸面積為3.2103m2 , g=10N/kg,求: (1)杯和水的總重力; (2)杯對桌面的壓強; (3)水對杯底的壓強 21.為了監測水庫的水位,小明設計了利用電子秤顯示水庫水位的裝置該裝置由長方體A和B、滑輪組、輕質杠桿CD、電子秤等組成,且杠桿始終在水平位置平衡,OC:OD=1:2,如圖所示已知A的體積VA=0.03m3 , A所受的重力GA=600N,B所受的重力GB=110N;當水位上漲到與A的上表面相平時,水面到水庫底部的距離h=20m不計滑輪和繩的重力與摩擦已知水的密度為1.0103kg/m3 求: (1)水庫底部受到水的壓強; (2)A受到的浮力; (3)此時電子秤受到B對它的壓力 22.如圖所示,質量為500g,密度為4103kg/m3的合金體用彈簧測力計吊著合金體,浸在原來裝有h=10cm深的水,底面積為250cm2的圓柱形容器中,靜止時合金體有 體積露出水面g=10N/kg,求: (1)合金體所受的重力 (2)彈簧測力計的拉力是多少? (3)將細線剪斷,合金體浸沒水中靜止時,水對容器底部產生的壓強是多少(容器中的水未溢出)? 23.今年“五一”節,小敏同學一家去鳳山縣國家地質公園的“三門海”游玩他們坐上游船后人和船的總質量為800kg,游船往返的路程是1.2km,共用了50min問: (1)游船往返的速度是多少米每秒? (2)游船底部某點在水面下0.4m深處,該點受到水的壓強是多少? 24.A、B、C是由密度為=3.0103kg/m3的某種合金制成的三個實心球A球的質量mA=90g;甲和乙是兩個完全相同的木塊,其質量m甲=m乙=340g;若把B和C掛在輕質杠桿兩端,平衡時如圖1所示,其中MO:ON=3:1若用細線把球和木塊系住,放入底面積為400cm2的圓柱形容器中,在水中靜止時如圖2所示在圖2中,甲有一半體積露出水面,乙浸沒水中(水的密度為1.0103kg/m3 , g取10N/kg,杠桿、滑輪與細線的質量以及它們之間的摩擦忽略不計) (1)甲木塊的體積是多少? (2)求B和C的質量各為多少kg? (3)若將A球與甲相連的細線以及C球與B球相連的細線都剪斷,甲和乙重新靜止后,水對容器底部的壓強變化了多少? 25.圖是某課外科技小組的同學設計的廁所自動沖水裝置的示意圖,它在自來水管持續供給的較小量的水儲備到一定量后,自動開啟放水閥門,沖洗廁所實心圓柱體浮體A的質量為5.6kg,高為0.18m,閥門B的面積為7.5103m2;連接A、B的是體積和質量都不計的硬桿,長為0.16m當浮體A露出水面的高度只有0.02m時,閥門B恰好被打開,水箱中的水通過排水管開始排出已知水的密度為1103kg/m3 , 不計閥門B的質量和厚度當水箱開始排水時,求:(1)浮體A受到的重力; (2)水對閥門B的壓強和壓力; (3)浮體A受到的浮力; (4)浮體A的密度 26.如圖所示,容器內的水中有一個被細線系著的正方體木塊,此時容器內的水深為0.2m,木塊的邊長為0.05m,木塊的密度為0.6103kg/m3 試求: (1)容器內的水對容器底面的壓強是多少Pa? (2)木塊受到水對它的浮力是多少N? (3)若水中系木塊的細線斷了,木塊最終漂浮在水面上靜止時 木塊露出水面的體積是多少m3?此時水對容器底面的壓強 與第(1)問的壓強相比較是增大還是減小? 27.小東同學有一塊質量是60g的奇特的小石頭,他學習了浮力的知識后,想測出這石頭的密度小東做法如下:他用細繩系住石頭,把石頭慢慢放入深為8cm的盛滿水的燒杯中,直到浸沒,如圖所示,同時有部分水從燒杯中溢出,他用天平測出了溢出的水質量為30g請你幫他計算:(取水的密度水=1.0103kg/m3 , g=10N/kg) (1)小石頭沒有放人燒杯前,燒杯底受到水的壓強是多大? (2)小石頭浸沒在水中時受到的浮力是多大? (3)小石頭的體積有一半浸入水中時,細繩的拉力是多大? (4)小石頭的密度是多大? 28.如圖是一個太陽能淋浴器儲水箱的示意圖主要由一個圓柱形金屬水桶、一個壓力傳感開關和一個長方體組成,其中長方體通過細繩與壓力傳感開關相連 壓力傳感開關的作用是:當它受到繩子豎直向下的拉力達到10N時閉合,控制水泵從進水口開始向桶內注水,此時,水面剛好與長方體的下表面相平,水桶內儲水高度為h1=8cm;當它受到繩子的拉力等于6N時斷開,水泵停止向桶內注水,此時,水剛好浸沒長方體的上表面,水桶內儲水高度為h2=40cm已知水桶的底面積為O.5m2 (g=10N/kg)求:(1)水泵開始注水時,水對水桶底部的壓強是多少?水桶內儲水的質量是多少? (2)水泵停止向桶內注水時,長方體受到的浮力是多少? (3)長方體的密度是多少? 29.如圖所示,一邊長為10cm的立方體木塊,在水中靜止時,剛好有四分之一露出水面,已知容器的底面積為250cm2 (g取10N/kg)求: (1)木塊受到的浮力; (2)木塊的密度; (3)若用手將木塊緩慢壓入水中,當木塊剛好沒入水中時,水對容器底部的壓強增大了多少? 30.如圖所示,將一個底面積為30cm2 , 杯壁厚度可以忽略不計的溢水杯置于水平桌面上,倒入某種液體,直到液面離溢口的豎直距離為h1=1cm,此時液體深度為h2=6cm,液體對容器底部的壓強為540Pa,再將長為9cm,密度為0.8103kg/m3 , 的圓柱形物體緩慢放入液體中(保持豎直狀態),物體靜止后,從杯中溢出33cm3的液體(g=10N/kg)求: (1)溢水杯中液體的密度; (2)物體所受的浮力; (3)物體的質量 31.海底光纜工程被世界各國公認為復雜困難的大型工程我國自主研制的深海光纜敷設技術處于世界領先水平海底光纜的重要技術指標之一是能夠承受幾百至一千個大氣壓的水壓,已知海水的密度海水=1.03103 kg/m3 , 取g=10N/kg,求: (1)當光纜敷設在大海4000m深處時,它受到海水的壓強是多少? (2)若某光纜接線盒是長、寬、高分別為0.5m、0.4m、0.3m的長方體,它能懸浮在海水下任意深度處,則這個接線盒自身重是多少? 32.我國自主研發的水下無人滑翔機“海燕”形似魚雷,長1.8m,直徑0.3m,質量為70kg,在一次訓練中,它在海面下500m處水平勻速巡航時,1min內航行的距離為90m,求“海燕”滑翔機在這過程中(計算時海水的密度取1.0103kg/m3 , g取10N/kg) (1)所受到的重力; (2)航行的速度; (3)受到海水的壓強 33.如圖所示,重為4N、高為0.24m、底面積為0.02m2的圓柱形容器放在水平桌面上,容器內裝有4kg的水(不計容器壁的厚度,g取10N/kg,水的密度為1.0103kg/m3),求: (1)水對容器底部產生的壓強p水; (2)現將一密度為2.0103kg/m3的實心小球輕輕地放入容器中,靜止后有0.2kg的水溢出,此時圓柱形容器對桌面的壓強 34.如圖所示,一個底面積為100cm2 , 質量和壁厚均忽略不計的圓柱形溢水杯放在水平地面上,內裝960g液體(液體在圖中未畫出)把一個質量為135g、密度為0.9g/cm3的小球輕輕放入溢水杯中,小球靜止后,測得從溢水杯中溢出50cm3液體,溢水杯內剩余液體和小球的總質量為1055g(g=10N/kg)求: (1)放入小球前,溢水杯對水平地面的壓強; (2)小球在溢水杯的液體中靜止時受到的浮力; (3)放入小球后,液體對溢水杯底部的壓強 35.如圖所示,體積為500cm3的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中,細線對木塊的拉力為2N,此時水的深度為20cm(取g=10N/kg),求: (1)水對容器底的壓強 (2)木塊受到水的浮力 (3)木塊的密度 (4)若剪斷細線待木塊靜止后,將木塊露出水面的部分切去,要使剩余木塊剛好浸沒在水中,在木塊上應加多大的力? 36.一個質量為4kg、底面積為2.0102m2的金屬塊B靜止在水平面上,如圖甲所示 現有一邊長為lA=0.2m的立方體物塊A,放于底面積為0.16m2的圓柱形盛水容器中,把B輕放于A上,靜止后A恰好浸沒入水中,如圖乙所示(已知水的密度為水=1.0103kg/m3 , A的密度A=0.5103kg/m3 , 取g=10N/kg)求: (1)B對水平面的壓強; (2)把B從A上取走后(如圖丙所示),A浮出水面的體積; (3)把B從A上取走后,水對容器底部壓強改變了多少; (4)把B從A上取走,水的重力做功多少 37.如圖甲所示,在容器底部固定一輕質彈簧,彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A,當容器中水的深度為20cm時,物塊A有 的體積露出水面,此時彈簧恰好處于自然伸長狀態(水=1.0103kg/m3 , g取10N/kg)求: (1)物塊A受到的浮力; (2)物塊A的密度; (3)往容器緩慢加水(水未溢出)至物塊A恰好浸沒時水對容器底部壓強的增加量p(整個過程中彈簧受到的拉力跟彈簧的伸長量關系如圖乙所示) 38.把一個邊長為10cm的立方體物塊,用細線系著放入底面積為200cm2 , 重為4N的圓柱形薄壁玻璃容器底部,此時物塊剛好與容器底輕觸,如圖甲所示,然后逐漸向容器內倒入水(水始終未溢出),測量容器內水的深度h,分別計算出該物塊對應受到的浮力F浮 , 并繪制了如圖乙所示的圖象請你: (1)試判斷水的深度由0逐漸增加到8cm的過程中,細線對物塊的拉力是逐漸增大,還是逐漸減小? (2)當容器中水的深度為8cm時,水對容器底的壓強是多少Pa? (3)當容器中水的深度為8cm時,此時物塊受到的浮力是多少N?排開水的體積是多少m3? (4)當容器中水的深度為8cm時,容器中水的重力為8N,求容器對水平桌面的壓強是多少Pa? 39.如圖是某校的自動儲水裝置,輕質杠桿AOB可繞O點無摩擦轉動,A端通過細桿與圓柱體浮筒相連,B端通過細桿與壓力傳感開關S相連,杠桿始終保持水平,當水位下降到浮筒的下表面時S閉合,電動水泵開始向儲水池注水,當水位上升到浮筒的上表面時S斷開,電動水泵停止注水,此時壓力表傳感開關收到豎直向上的壓力恰好為120N一次注水正好把15m3的水從地面送到儲水池中已知進水口離地面高為20m,OA:OB=3:1,浮筒重為70N,浮筒的上表面距池底為2m求: (1)停止注水時池底受到水的壓強; (2)一次注水電動水泵對水所做的功; (3)圓柱體浮筒的體積 40.2014年6月中旬,由美國組織,23個國家參加“環太平洋2014”演習如期舉行我國有4艘艦艇參加這次演習,其中我國自行研制、設備先進的戰艦“岳陽艦”也參加了這次演習(已知海水=1.0103kg/m3) (1)“岳陽艦”距離水面2.5m深的某點所受到海水的壓強是多大? (2)“岳陽艦”執行某次任務時,排開海水的體積是4.2103m3 , 這時該艦所受到的浮力是多少? 答案解析部分一、計算題1.【答案】(1)解:由圖乙得,圓柱體未進入水面以下時彈簧測力計讀數F1=3N,圓柱體浸沒在水中后彈簧測力計讀數F22N,故F浮=F-F2=3N-2N=1N;答:圓柱體浸沒在水中時所受到的浮力為1N;(2)當圓柱體浸沒在水中后,圓柱體體積V=V排 , 由F浮=G排=水gV排得V排= = =10-4m3=100cm3所以圓柱體體積V=V排=100cm3;答:圓柱體的體積為100cm3;(3)解:圓柱體未進入水面以下時水的體積V水=S圓h=100cm212cm=1200cm3圓柱體沉入在水底后,圓柱體與水的總體積V總=V水+V柱=1200cm3+100cm3=1300cm3則圓柱體沉浸后水面到水底的深度為h= = =13cm=0.13m則圓柱體沉底時,水對容器底部的壓強p=水gh=1103kg/m310N/kg0.13m=1.3103Pa。答:水對容器底部的壓強為1.3103Pa。 【解析】【分析】(1)根據圖乙提供的信息和稱重法求出浮力;(2)根據F浮=水gV排的變形式V排= 求解;(3)先求出水和圓柱體的總體積,再求出水的高度,最后根據p=gh求解。2.【答案】(1)解:如圖在該液體中的12.5cm深處,產生的壓強與U形管中10cm高度差的水柱產生的壓強相等,根據 可得: 所以液體的密度為;。(2)解:根據 計算體枳為60cm3的小球浸沒在液體中受到的浮力為:。 【解析】【分析】利用液體壓強公式計算液體的密度,利用物體排開的液體的體積計算受到的浮力的大小.3.【答案】(1)由F浮=液V排g得F浮=水V排g=1.0103kg/m30.1m310N/kg=103N;答:物體浸沒在水中受到的浮力為103N;(2)繩子對物體的拉力F1=G-F浮=2000N-103N=103N,由= 得= =80%,解得F2=312.5N,由F= (G+G動)得G動=4F2-F1=4312.5N-103N=250N;答:動滑輪的重力為250N;(3)根據p= 得人對地面的壓力F3=pS=2103Pa50010-4m2=100N,繩子對工人的拉力F=G人-F=mg-F=60kg10N/kg-100N=500N,人向下拉繩子是力為500N,由F= (G+G動)得繩子拉物體的力F4=4F-G動=4500N-250N=1750N,F浮=G-F4=250N,由F浮=液V排g得V排= =0.025m3, V=0.1m3-0.025m3=0.075m3, h= =510-3m, p=gh=1.0103kg/m310N/kg510-3m=50Pa.答:池底受到水的壓強的變化量為50Pa. 【解析】【分析】(1)根據F浮=液V排g求解;(2)先求出繩子對物體的拉力,再根據= 求出人對繩子是拉力,最后根據F= (G+G動)求解;(3)根據p= 的變形式F=pS求出人對地面的壓力,根據人的受力情況求出人拉繩子的力,再根據F= (G+G動)求出繩子對物體的拉力,根據物體的受力情況求出物體受到的浮力,根據F浮=液V排g求出V排及V排 , 最后根據p=gh求解。4.【答案】(1)解:飛機靜止在跑道上,對跑道的壓力為: ;則飛機對跑道的壓強為: ;(2)解:飛機的最大飛行速度為560km/h,由 得,飛機所需的最短時間為: ;(3)解:飛機到達目的地降落后,漂浮在水面上,由漂浮條件可得 ,由阿基米德原理可得,飛機受到的浮力為: ,所以,可得此時飛機的重力為: ;水對艙底的壓強為: ; 【解析】【分析】根據質量計算物體的重力,利用壓力和受力面積計算壓強,利用物體漂浮時受到的浮力和物體重力相等計算浮力的大小,根據深度計算壓強的大小.5.【答案】(1)解:石像受到的浮力:F浮G排液gV排1103kg/m310N/kg2m32104N;(2)解:不計摩擦和滑輪重力,根據F (GF浮)可得石像的重力:G2F F浮21.6104N 2104N5.2104N;(3)解:石像的質量:m 5.2103kg;石像的密度: 2.6103kg/m3;(4)解:石像減少的水的壓強pgh1103kg/m310N/kg3m3104Pa. 【解析】【分析】根據物體排開液體的體積計算浮力的大小,利用滑輪上的拉力和浮力,計算物體的重力,根據浮力計算物體的體積,利用重力計算物體的質量,利用質量和體積的比值計算密度,根據深度計算液體的壓強的大小.6.【答案】(1)解:由 可得,裝滿壺水的質量,則水和熱水壺的總質量m總=m壺+m水=0.8kg+1.2kg=2kg答:水和熱水壺的總質量是2kg(2)解:在一標準大氣壓下,水的沸點為100,即水的末溫為100,則水吸收的熱量:答:在一標準大氣壓下加熱至沸騰,水至少吸收熱量 (3)解:根據p=gh可得,壺底受到的壓強,則水對壺底的壓力 答:加熱前水對壺底的壓力為18N 【解析】【分析】根據公式m=V求出水的質量,根據Q吸=c水m水(tt0)求出水吸收的熱量,再根據p=gh,可得壺底受到的壓強,根據F=pS求出水對壺底的壓力.7.【答案】(1)解:由木塊漂浮在水面上知道,木塊受到的浮力等于重力,所以,木塊所受到的浮力大小是:F浮=G木=10N(2)解:因為木塊下表面所處的深度是h=0.2米,所以,木塊下表面受到水的壓強是:p=gh=1.0103 kg/m3 10N/kg0.2m=2000Pa(3)解:由F浮=水gV排 知道,漂浮時木塊排開液體的體積是:V排 =F浮/水g=10N/1.0103kg/m310N/kg=110-3 m3 ;由此知道木塊的體積是:V木 =5/4V排 =5/4110-3 m3 =1.2510-3 m3 ;當木塊全部浸沒時受到水的浮力是:F浮=水gV木=1103 kg/m3 10N/kg1.2510-3 m3 =12.5N;由力的平衡條件知道,當木塊浸沒時,受到的重力、浮力和壓力的關系是:F浮=G木 +F,所以施加的壓力至少是:F=F浮-G木 =12.5N-10N=2.5N 【解析】【分析】(1)木塊漂浮在水面上,F浮=G木;(2)根據p=gh求出下表面受到水的壓強;(3)根據阿基米德原理F浮=水gV排求出排開水的體積即為浸入水中的體積,然后求出物體的體積,利用阿基米德原理求物體受到水的浮力;若使物體全部浸入水中而靜止,則F浮=G木+F,即可求壓力.8.【答案】(1)解:由圖1知道,剛開始拉動時工件上表面距水面的高度是:h=10m,上表面受到的壓強是:p=水gh=1.0103 kg/m3 10N/kg10m=1105 Pa(2)解:由圖1知道,當工件完全浸沒在水中時,工件上端的拉力是:F拉 =4104 N;當工件完成離開水面時所受的拉力是: F拉= G =5104 N所以,工件完全浸沒在水中時所受的浮力是:F浮 =G-F拉=5104 N-4104N=1104 N(3)解:根據題意知道,工件的恒定速度是:v=s/t=12m10m/5s=0.4m/s;完全浸沒在水中時工件上端的拉力是:F拉=4104 N;所以拉力的功率是:P=F拉v=4104 N0.4m/s=1.6104 W(4)解:當工件完全浸沒時,V物=V排=F浮/水g=1104N/1.0103kg/m310N/kg=1m3由圖知道,工件的高度是:h物=12m-10m=2m,所以,工件的橫截面積是:S物=V物/h物 =1m3/2m=0.5m2【解析】【分析】根據圖中的物體的深度計算液體壓強大小,利用拉力的大小變化計算浮力的大小,根據拉力和物體運動的速度計算功率的大小,根據浮力計算排開的液體的體積。9.【答案】(1)解:物體完全浸沒在水中,V排V物 , 物體受到的浮力:F浮G排水V排g1.0103kg/m31m310N/kg1104N;(2)解:物體下表面所受的壓強:p水gh1.0103kg/m310N/kg3m3104Pa;(3)解:物體的質量:m4t4103kg,物體的重力:Gmg4103kg10N/kg4104N;物體被勻速提升時,受力平衡,動滑輪對物體的拉力:F1GF浮4104N1104N3104N,由圖可知n3,則電動機對繩子的拉力:F2 1104N;(4)解:由P Fv得,電動機拉動繩子的速度為:vM 0.6m/s,物體上升的速度為:v vM 0.6m/s0.2m/s,滑輪組的機械效率為: 100% 88.9%。 【解析】【分析】(1)根據阿基米德原理F浮=G排=水V排g求物體受到的浮力:(2)根據p=水gh求物體下表面所受的壓強:(3)根據G=mg求物體所受的重力;根據力的平衡求得動滑輪對物體的拉力F1 , 根據F2=求電動機對繩子的拉力;(4)由P=Fv求出電動機拉動繩子的速度,根據v=vM求物體上升的速度;根據=求滑輪組的機械效率.10.【答案】(1)解:由題可知,當h=20cm時,閥門受到水的壓強為:p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2000Pa(2)解:閥門受到水向下的壓力和浮筒向上的拉力,剛被拉起時,因為不計重力,兩個力大小相等,則拉力F拉=F壓=pS=2000Pa2103m2=4N;(3)解:因為不計重力,浮筒在豎直方向只受到豎直向上的浮力和細桿向下的拉力F , F和F拉是相互作用力,即F=F拉=4N,根據力的平衡得 F=F浮=水gV排可得: ,浮筒浸入水中部分的深度H為 【解析】【分析】(1)由液體內部壓強公式p=gh求解;(2)閥門受到水向下的壓力和浮筒向上的拉力,由F=pS解題;(3)同理,先分析浮筒受力情況,根據阿基米德原理F=F浮=水gV排解題.11.【答案】(1)解:木塊的重力為: ;細繩對木塊的拉力為1N;由圖可知,木塊靜止在水中,木塊受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,三力平衡,所以得木塊受到的浮力為:(2)解:根據 得水對容器底部的壓強為:;根據 計算水對容器底部的壓力為:【解析】【分析】根據物體受到的重力和拉力的合力計算浮力的大小,利用液體的密度和深度計算液體壓強的大小,根據壓強和受力面積的乘積計算壓力的大小.12.【答案】(1)解:當潛航器下潛到最大深度時所受的海水壓強:(2)解:根據 得,潛航器以最大下潛速度勻速豎直下潛至最大深度所用的時間:(3)解:靜止漂浮在海面上時,受到的浮力和自身的重力相等,所以,此時潛航器受到的浮力為: ,根據 得,排開水的體積為: 潛航器露出海面體積:(4)解:分析圖象可知,在t3時刻潛航器完全離開水面,由于潛航器勻速運動,所以,此時起重裝置對潛航器的拉力等于潛航器的重力,即 ;因起重裝置將潛航器勻速豎直吊離海面,所以速度保持不變;根據 可得: , 已知 ,即 解得: ,則 【解析】【分析】(1)根據p=gh求出所受的海水壓強;(2)根據v=求出下潛時間;(3)潛航器漂浮時,浮力等于重力,根據F浮=gV排求出排開水的體積,再求露出海面的體積;(4)由圖象可知,在t3時刻潛航器離開水面,由于潛航器勻速運動,此時起重裝置對潛航器的拉力等于潛航器的重力;根據P=Fv分析求出t1時刻起重裝置對潛航器的拉力.13.【答案】(1)解:由題可知,木塊的體積: ,露出水面體積與浸在水中的體積比為2:3,則 由阿基米德原理可得: 答:圖甲中木塊受的浮力為6N(2)解:木塊的重力: ,木塊表面上放一重2N的鐵塊,當它靜止時, ,即 ,液體的密度: 答:圖乙中液體的密度為0.8103kg/m3(3)解:圖乙中木塊下表面受到液體的壓強: 答:圖乙中木塊下表面受到液體的壓強為800Pa 【解析】【分析】(1)由阿基米德原理F浮=水V排g解題;(2)根據物體的漂浮特點F浮=G,由阿基米德原理F浮=水V排g解題;(3)由p=gh求解.14.【答案】(1)解:由 可得水的體積: 答:水的體積V是510-3m3(2)解:由 可得抽出前水的深度: ,由 可得抽出后水的深度: ,薄壁圓柱形容器的底面積: ;抽取的體積: ;抽取前后體積深度相差h=0.1m,由 可得抽出前液體的對底面的壓力; ,薄壁圓柱形容器底面壓力等于液體的重力: ,液體的質量: 。答:抽出液體前,液體原來的質量是5kg 【解析】【分析】(1)根據密度公式變形V=可求水的體積;(2)根據液體壓強公式P=gh可求水的深度,根據V=Sh可得薄壁圓柱形容器的底面積,抽取相同體積前后分別由液體壓強公式求液體深度,再根據壓強公式p=可求壓力,最后根據重力G=mg公式求質量.15.【答案】(1)解:由圖乙可知,h=5.5m時,拉力達到最大且不再變化,說明物件完全露出水面,則 ;物件的質量為: (2)解:由圖知,底面距離水底的高度h達到5m以前,拉力不變,說明物體浸沒,則浸沒時浮力為:(3)解:由圖乙可知,高度h達到5m時開始露出水面,達到5.5m時離開水面,所以正方體物件的邊長為: ,則物體下表面的深度為0.5m;所以物件上表面恰好到達水面時,下表面受到水的壓強為:【解析】【分析】(1)該物件離開水面后的拉力余該物件的重力相等,根據G=mg求質量;(2)在乙圖中,拉力較小時且大小不變,說明物體浸沒在液體中;5m-5.5m,拉力逐漸變大,說明物件在離開液體的過程中,正方體的棱長為0.5m;之后物體脫離液體,拉力與物體的重力相等;根據稱重法F浮=G-F即可求出物件浸沒在水中時受到的浮力;(3)根據壓強公式p=gh即可求出下表面受到水的壓強.16.【答案】(1)解:兩正方體的邊長都為10cm,則正方體A、B的體積均為:;圖甲中,由題意可得,正方體A排開水的體積:,則正方體A受到的浮力:,因正方體A漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,所以,正方體A受到的重力:由 可得,正方體A的質量: ;則正方體A的密度: ;正方體B的重力: 圖甲中正方體B沉底,則正方體B受到的浮力: 正方體B對容器底部的壓力:,正方體A、B的底面積均為: 則B對容器底部的壓強:;(2)解:對A施加一壓力,將A剛好壓入水中,則A排開水的體積和B排開水的體積相等,受到的浮力相等,則AB受到的總浮力: AB的總重力: 比較可知 ,所以對A施加的拉力為零時,B離開容器底部而上升,則浮力對B做功,最終靜止時,正方體AB整體漂浮,由阿基米德原理可得,正方體AB整體排開水的體積: 由 可得,正方體A露出水面的高度:;設壓力減為零時,A上升的高度(即B上升的高度)為h1 , 水面下降的高度為h2 , 如下圖所示:則有: ,即 ,因 ,則水面降低的高度: 則 ,浮力對B做的功:,水對容器底部壓強的減少量:【解析】【分析】(1)知道正方體A、B的邊長可求它們的體積,根據題意求出正方體A排開水的體積,利用阿基米德原理求出正方體A受到的浮力,正方體A漂浮時受到的浮力和自身的重力相等,據此求出正方體A受到的重力,根據G=mg求出正方體A的質量,根據=求出正方體A的密度;根據G=mg=Vg求出正方體B的重力,根據阿基米德原理求出正方體B受到的浮力,正方體B對容器底部的壓力等于B的重力減去受到的浮力,根據S=L2求出正方體A、B的底面積,利用p=求出B對容器底部的壓強;(2)對A施加一壓力,將A剛好壓入水中,A排開水的體積和B排開水的體積相等,受到的浮力相等,比較AB受到的總浮力和總重力關系,判斷出對A施加的拉力為零時B離開容器底部,浮力對B做功,根據阿基米德原理求出正方體AB整體排開水的體積,然后求出木塊上升的高度,設壓力減為零時A上升的高度和水面下降的高度,兩者之和即為木塊露出水面的高度,然后根據體積公式得出木塊

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論