2020浙教版科学八年级上册“期中冲刺”专题训练（十）：分析计算（10）【含答案】(等15份资料)

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1、 如图所示，将一个体积为1.0×10－3 m3，重6 N的木块用细线系在底面积为50 cm2的圆柱形容器的底部，当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)
(1)木块浸没在水中受到的浮力；
(2)细线对木块的拉力；
(3)剪断细线，木块处于静止时，木块露出水面的体积；
(4)木块在水面处于静止后，容器底所受到水的压强的减少量．
2、王华家的压力锅锅盖上标有“XX铝制品厂24cm压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是m，排气孔的直径约为d．这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（锅盖重力不计，已知大气压强为p0，压力锅盖的面积为S2）
3、化学实验中经常用到一定溶质质量分数的溶液。请回答：
(1)实验室配制质量分数4%的氯化钠溶液50g；需要固体氯化钠的质量为多少g，水为（水的密度1g/cm3）多少mL；
(2)若用质量分数为8%的氯化钠溶液配制50g质量分数为4%的氯化钠溶液。
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①需要8%的氯化钠溶液的质量为多少g；
4、 如图甲所示，将底面积为100 cm2、高为10 cm的柱形容器M置于电子秤上，逐渐倒入某液体至3 cm深；再将系有细绳的圆柱体A缓慢向下浸入液体中，液体未溢出，圆柱体不吸收液体，整个过程电子秤示数m随液体的深度h变化关系图像如图乙所示．若圆柱体A的质量为216 g，密度为0.9 g/cm3，底面积为40 cm2，求：
(1)容器的重力；
(2)液体的密度；
(3)在圆柱体浸入液体的过程中，当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少？
5、如图所示是太阳能热水器内部圆柱形水箱的结构示意图．A、B是水箱中两个完全相同的实心圆柱体，A、B的底面积均为100 cm2，高度均为4 cm，密度均为3×103 kg/m3，悬挂在开关S上．当S受到拉力达到一定值时闭合，电动水泵开始向水箱注水；当水位达到一定高度时，电动水泵停止注水．求：
(1)圆柱体B浸没时受到的浮力；
(2)圆柱体B受到的重力；
(3)当圆柱体A有一半浸在水中时，开关S受到的拉力；
(4)若水箱的底面积为2 100 cm2，当圆柱体A有一半浸在水中时，进水口停止注水，打开阀门K，放出质量为2 kg的水后关闭阀门K，此时A下表面受到水的压强．
6、现有8%的氯化钠溶液50g，若是其溶质质量分数增达到16%，可采用的方法是：
(1)需要蒸发多少克水？
(2)需要加入多少g氯化钠？
(3)需要加入多少克40%的氯化钠溶液？
7、截止2015年1月8日，自2014年入冬以来我省已确诊4例人感染H7N9病毒。预防H7N9病毒最有效的预防方法之一就是用消毒液对禽类养殖、销售、宰杀、加工场所进行消毒。二氧化氯消毒液是国际上公认的新一代强力、安全、高效的消毒剂，它能够迅速、彻底杀灭各种细菌和病毒。二氧化氯消毒液瓶上的标签如下表。
(1)1000毫升该二氧化氯消毒液的质量是 克；
(2)欲配制30千克质量分数为20%的稀二氧化氯消毒液用来消毒，需要多少千克这种二氧化氯消毒液和多少千克水？（写出计算过程）
8、如图是某课外科技小组的同学设计的厕所自动冲水装置的示意图，它在自来水管持续供给的较小量的水储备到一定量后，自动开启放水阀门，冲洗厕所．实心圆柱体浮体A的质量为5.6 kg，高为0.18 m，阀门B的面积为7.5×10－3 m2；连接A、B的是体积和质量都不计的硬杆，长为0.16 m．当浮体A露出水面的高
度只有0.02 m时，阀门B恰好被打开，水箱中的水通过排水管开始排出．已知水的密度为1×103 kg/m3，不计阀门B的质量和厚度．当水箱开始排水时，求：
(1)浮体A受到的重力；
(2)水对阀门B的压强和压力；
(3)浮体A受到的浮力；
(4)浮体A的密度．
9、市售浓盐酸的溶质质量分数为37%，密度为1.18g/mL．用这种浓盐酸配制50g溶质质量分数为5%的盐酸，需要水和浓盐酸的体积各为多少？（结果保留两位小数）
10、高压锅盖直径为24cm，限压阀出气口横截面积是10mm2，限压阀质量是100g，在1标准大气压（近似为105Pa）下使用时，
（1）锅内气体能达到的最大压强是多大？
（2）锅盖内外两表面的压力差的最大值是多大？
（3）若经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续使用，原来的限压阀还能
不能继续使用？若不能，应该在配一个质量为多大的限压阀？
参考答案及解析
1、 解：(1)木块浸没在水中受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10－3 m3＝10 N
(2)木块浸没时处于静止状态，则木块受平衡力作用
则细线对木块的拉力：F＝F浮－G＝10 N－6 N＝4 N
(3)剪断细线，木块静止时漂浮在水面上，则F浮′＝G＝6 N
由F浮＝ρ水gV排得：
V排′＝eq \f(F浮′,ρ水g)＝eq \f(6 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝6×10－4 m3
露出水面的体积：
V露＝V－V排′＝1.0×10－3 m3－6×10－4 m3＝4×10－4 m3
(4)液面下降的高度：
Δh＝eq \f(V露,S)＝eq \f(4×10－4 m3,50×10－4 m2)＝0.08 m
剪断细线后水对容器底的压强的减少量：
Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m＝800 Pa
2、【答案】这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的1+倍；锅盖至少要能承受（）2mg的压力才能保证安全。
【解析】解：（1）排气孔的横截面积为：S＝πr2＝π（）2＝，
压力锅正常工作且内部水蒸气的压强最大时，限压阀处于平衡状态，受到竖直向上锅内气体的压力、竖直向下的重力和大气压力，则p0S+mg＝pS，p＝＝p0+，
＝1+＝1+＝1+，
即锅内的最大压强约为大气压强的1+倍。
（2）锅盖面积为：S′＝πr′2＝π×，
锅盖所承受的最小压力为：
F＝pS′﹣p0S′＝（p0+﹣p0）S′＝S′＝mg×＝（）2mg
3、2 48 25
4、 解：(1)由题图乙可知，容器的质量m容＝100 g
容器的重力：
G容＝m容g＝0.1 kg×10 N/kg＝1 N
(2)由题图乙可知，当液体深度h＝3 cm时，电子秤示数为400 g，即容器和液体的总质量为400 g
所以液体质量：
m液＝m总－m容＝400 g－100 g＝300 g
液体体积：V液＝S容h＝100 cm2×3 cm＝300 cm3
液体密度：ρ液＝eq \f(m液,V液)＝eq \f(300 g,300 cm3)＝1 g/cm3＝1.0×103 kg/m3
(3)物体重力为GA＝mAg＝0.216 kg×10 N/kg＝2.16 N
由于液体密度大于物体A的密度，无法判断物体是否沉底．假设物体最终沉底，则
水面最终高度 h′＝eq \f(V液,S容－SA)＝eq \f(300 cm3,100 cm2－40 cm2)＝5 cm
相比A浸入前，液面上升的高度：
Δh＝h′－h＝5 cm－3 cm＝2 cm
此时V排＝SAh′＝40 cm2×5 cm＝200 cm3＝2×10－4 m3
A受到的浮力：
F浮＝ρ液gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－4 m3＝2 N
因为F浮＜GA，所以A会沉入容器底部，假设成立．
容器底增加的压强：
Δp＝ρ液gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m＝200 Pa
5、解：(1)圆柱体B的体积：VB＝SBhB＝100 cm2×4 cm＝400 cm3＝4×10－4 m3
圆柱体B浸没时，V排＝VB
则受到的浮力FB浮＝ρ水gV排＝ 1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10－4 m3＝4 N
(2)圆柱体B的重力GB＝mBg＝ρBVBg＝ 3×103 kg/m3×4×10－4 m3×10 N/kg＝12 N
(3)因为A、B两圆柱体完全相同，则圆柱体A有一半浸在水中时，A受到的浮力为B受到浮力的一半，即FA浮＝0.5FB浮＝0.5×4 N＝2 N
对A、B整体受力分析，FA浮＋FB浮＋F拉＝GA＋GB，代入数值2 N＋4 N＋F拉＝12 N＋12 N，解得F拉＝18 N
即当圆柱体A有一半浸在水中时，开关S受到的拉力F拉＝18 N
(4)放出水的体积V放＝eq \f(m放,ρ水)＝eq \f(2 kg,1×103 kg/m3)＝2×10－3 m3＝2 000 cm3
水面下降的高度为Δh＝eq \f(V放,S水箱－SA)＝eq \f(2 000 cm3,2 100 cm2－100 cm2)＝1 cm
A浸没的深度hA＝2 cm－1 cm＝1 cm＝1×10－2 m
此时A下表面受到水的压强pA＝ρ水ghA＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－2 m＝100 Pa
6、25克 4.8克 16.7克
7、1200 22.5
8、 解：(1)浮体A受到的重力G＝mg＝5.6 kg×10 N/kg＝56 N
(2)阀门B受到水的压强p＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.16 m＋0.18 m－0.02 m)＝3 200 Pa
阀门B受到水的压力F压＝pS＝3 200 Pa×7.5×10－3 m2＝24 N
(3)浮体A受到的浮力F浮＝G＋F压＝56 N＋24 N＝80 N
(4)根据阿基米德原理F浮＝ρgV排可知V排＝eq \f(F浮,ρ水g)＝eq \f(80 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)＝0.008 m3
浮体A的底面积为S＝eq \f(V排,h)＝eq \f(0.008 m3,0.18 m－0.02 m)＝0.05 m2
则浮体A的密度为ρA＝eq \f(mA,VA)＝eq \f(m,ShA)＝eq \f(5.6 kg,0.05 m2×0.18 m)≈0.62×103 kg/m3
9、需要水和浓盐酸的体积各为43.24ml，5.73mL
10、【答案】（1）锅内气体能达到的最大压强是2×105Pa；
（2）锅盖内外两表面的压力差的最大值是4521.6N，
（3）不能，应该在配一个质量为80g的限压阀。
【解答】（1）F＝G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，s＝10mm2，＝0.00001m2，P0＝1×105Pa，
P1＝＝＝1×105Pa。
P内＝P0+P1＝1×105Pa+1×105Pa＝2×105Pa；
（2）s锅盖＝π＝0.045216m2，
锅内外的最大压强差：△p＝p内﹣p0＝2×105Pa﹣1×105Pa＝1×105Pa，
△F＝△Ps锅盖＝1×105Pa×0.045216m2＝4521.6N，
（3）P限＝P最大﹣P0＝1.8×105Pa﹣1×105Pa＝0.8×105Pa，
F限＝P限s＝0.8×105Pa×0.00001m2＝0.8N，
G＝F限＝0.8N，
m＝＝＝0.08kg＝80g。
二氧化氯消毒液1000毫升
溶质的质量分数
80%
密度
1.2克/厘米3
强腐蚀性，阴冷，密封储藏