最新中考物理总复习专项突破:力学计算题(无答案)
展开1.固体压强计算公式:
(1)P=F/S F=PS S=F/P(注意:切割体、叠放体必须用这个公式)
(2)P=ρgh(条件:只适用于形状规则质量分布均匀的柱状物体)
2.液体压强:P=ρgh
(1)适用范围:所有液体、气体的压强
(2)公式中的h指的是从被研究点到自由液面的垂直距离
3.浮力计算公式:
(1)称重法:F浮=G-F拉
(2)原因法:F浮=F向上-F向下
(注意:当物体漂浮时F浮=F向上、当物体沉底时并与底面紧密接触此时F浮=0)
(3)原理法:F浮=G排
(4)公式法:F浮=ρ液gV排
(5)平衡法:F浮=G
4.物体浮沉条件
真题训练
1.盛有水的薄壁圆柱形容器置于水平地面,其底面积为2×10-2米2,甲和乙是由同种金属制成、体积不同的圆柱体。若只在圆柱形容器内轻放入甲(或乙)时,甲(或乙)浸没在水中,且有水溢出容器。现测得甲(或乙)轻放入容器后,容器对桌面的压强p、水对容器底部的压强p'以及溢出水的质量m,并记录在下表中。
① 求容器的高度h。
② 求放入甲后容器对桌面的压力F甲。
③(a)求甲、乙质量的差值∆m;(b)求制成圆柱体金属的密度。
2. 如图所示,底面积分别为0.02米2和0.01米2的柱形容器甲和乙置于水平桌面上,容器受到的重力均为10.8牛,容器甲中水的深度为0.2米,容器乙中酒精的深度为0.3米。(ρ酒精=0.8×103千克/米3)求:
①酒精对容器乙底部的压强p酒。
②容器甲对水平桌面的压强p甲。
③为了使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等,小明设计的方案是:只向容器甲中倒入体积为ΔV1的水;小华设计的方案是:只从容器乙中抽出体积为ΔV2的酒精。请计算ΔV1或ΔV2其中任意一个的大小。
3. 如图所示,薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器的底面积S=8×10﹣3m2,容器高0.2m,内盛0.17m深的水.A和B为两个均匀实心立方体物块(不吸水),A的质量为0.185kg,B的体积为3.2×10﹣4m3,(已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
(1)水对容器底部的压力为多少?
(2)将A释放,沉浸在水中,静止后受到容器底对它的支持力为0.6N,求A的体积.
(3)只将B缓慢浸入在水中,当水对容器底部的压强最大时,B的密度至少为多少?
4. 甲乙两个完全相同的轻质圆柱形容器放在水平地面上,甲中盛有0.3m的水,乙中盛有0.01m3的酒精。求:
(1)水对甲容器底部的压强。
(2)乙容器中酒精的质量。
(3)若容器的底面积均为0.02m2,从两容器中均抽出0.002m3的液体后,求两容器对水平面的压强之比。
5. 如图所示,实心正方体甲和轻质柱形容器乙放在水平地面上。正方体甲的边长为0.1米,密度为2×103千克/米3;容器乙的底面积为1102米2,内盛有0.15米深的水,且容器乙足够高。求:
①实心正方体甲的质量;
②水对容器乙底部的压强;
③现从正方体甲中挖出一个高度为0.1米,底面积为S的柱体,并将该柱体放入容器乙中,请通过计算比较正方体甲剩余部分对地面的压强p甲'和放入柱状物体后水对容器乙底部的压强p乙'的大小关系及其对应S的取值范围。
6.某冰块中有一小石块,冰和石块的总质量是55g,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示)。当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.5cm(如图乙所示,忽略水的蒸发),若容器的底面积为10cm2,已知ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)甲图中冰和小石块总共受到的浮力是多大?
(2)冰熔化成水后,水对容器底的压强减少了多少?
(3)石块的密度是多少?
7. 如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器高0.2米,内盛0.15米深的水,水对容器底部压力为29.4牛.
①求水对容器底部的压强p水.
②求容器的底面积S容.
③现有底面积为0.5S容、高为h、密度为5×103千克/米3圆柱体乙,如图(b)所示,将乙竖直放入容器甲中,若要使水对容器底部的压强p水′最大,求h的最小值
8. 如图所示,置于水平地面上的薄壁轻质圆柱形容器内盛有深为3H的水,容器的高为4H、底面积为5S.
①求体积为4×10-3米3水的质量m水.
②现有三个大小不同的圆柱体合金块(其规格如表所示)可选,请选择其中一个轻放入容器内并满足下列要求.
(a)圆柱体放入容器后,要求水对容器底面的压强最大.则应选择序号为 的圆柱体,求出此时水对容器底面的压强p水.
(b)圆柱体放入容器后,要求容器对水平地面的压强最大,则应选择序号为 的圆柱体,求出此时容器对水平地面压强p容.
9. 如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,底面积为2S,容器高0.2米,内盛0.15米深的水。
① 若容器的底面积为4×10-2米2,求容器中水的质量m。
② 求0.1米深处水的压强p。
③ 现有面积为S、密度为6ρ水圆柱体乙,如图(b)所示,在乙上方沿水平方向切去高为Δh的部分A(Δh<0.3米),如图(c)所示,将A放入容器甲中(A与甲底部没有密合),并将此时的容器置于剩余圆柱体B的上方中央。
(a)若要使水对容器底部的压强p水最大,求切去部分A高度的最小值Δh小。
(b)若要使水对容器底部的压强p水与地面受到的压强p地的比值最大,求切去部分A高度Δh的范围,并求比值p水/p地。
10. 如图所示,轻质薄壁圆柱形容器(容器足够高)置于水平桌面上,容器底面积为2×10-2米2盛有质量为10kg的水。求:
(1)容器中水的体积V;
(2)容器底部受到水的压强p;
(3)将一实心金属球浸没在水中,水位升高了0.1米,小球所受重力与浮力之比为2:1,求放入金属后容器对桌面压强的增加量 。
11. 如图,是一个上、下两部分均为圆柱体的容器,现向其中注水,直到注满为止,容器中水的体积v(cm3)随水面高度h(cm)变化的图象如下.
(1)求容器下部分圆柱体的高和底面圆的半径;
(2)求水的体积v(cm3)与水面高度h(cm)的函数关系式,并写出h的取值范围.(圆柱体的体积v=πr2h,其中r是柱体底面圆的半径,h是圆柱的高)
12. 物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究,在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个连长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(始终未溢出).通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的图象.请你解答下列问题(g取10N/kg).
(1)分析图象可知,当水深增至8cm后,物体受到哪些力的作用?物块处于什么状态?
(2)物块的密度是多少?
(3)将物块取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是多少?
13.如图(a)所示,质量为6千克、体积为4×10-3米3的“凸”柱状金属块放在水平地面上.若将金属块放入圆柱形容器中,再向容器内加水,水面从A逐渐上升到B、C、D处,如图(b)所示.求:
①金属块的密度.
②金属块对地面的压强.
③水面上升过程中,水对容器底部压强的变化量△p水与容器对地面压强变化量△p地的最大比值.
14.如图A是一个底面积为200cm2的足够高的圆柱形容器,里面盛有15cm的水。B是棱长为10cm的实心正方体,密度为1.5g/cm3 C是棱长为20cm的实心正方体,重力为30N.将A、B、C三个物体放同一水平桌面上。
(1)求B对水平桌面的压强
(2)把B放在A容器中,求静止时水对容器A底部的压强(水未溢出)
(3)如果从B或C的上侧水平截取一部分长方体放在B或C的上面,最后使他们对水平地面的压强相等,应当怎样截取?并求出截取的长度?
15. 如图所示,一个高为1米、底面积为5×10-2米2的轻质薄壁圆柱形容器放在水平地面上,且容器内盛有0.8米深的水.
(1)求水对容器底部的压强p水.
(2)若将体积都为0.02米3的甲乙两个实心小球(ρ甲=0.5×103千克/米3,ρ乙=1×103千克/米3),先后慢慢地放入该容器中的水里,当小球静止时,容器对地面的压强是否相等?若相等,请计算出该压强的大小;若不相等,请通过计算说明理由.
16.底面积为5×10-3米2的薄壁圆柱形容器甲放在水平地面上如图(a)所示,容器内盛有0.2米深的水.体积为4×10-4米3均匀实心圆柱体乙放在底面积为1×10-2米2的正方形木块中央置于水平地面上如图(b)所示.求:
①甲容器中水的质量m水.
②水对甲容器底部的压强p水.
③将圆柱体乙浸没在甲容器的水中后(无水溢出),若水对甲容器底部压强的变化量与木块对地面压强的变化量相等,求圆柱体乙的密度ρ乙.
漂浮
悬浮
沉底
ρ液与ρ物关系
ρ液>ρ物
ρ液=ρ物
ρ液<ρ物
V排与V物关系
V排
V排=V物
F浮与G物关系
F浮=G物
F浮=G物
F浮
容器对桌面的压强(帕)
水对容器底的压强(帕)
溢出水的质量(千克)
甲
9800
4900
2
乙
11760
4900
4
序号
甲
乙
丙
密度
3ρ水
高度
H
3H
6H
底面积
3S
2S
S
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