2021年中考物理二轮专题计算题部分《压强与浮力》精选练习(含答案)

这是一份2021年中考物理二轮专题计算题部分《压强与浮力》精选练习(含答案)，共7页。试卷主要包含了3 N，76×104 N,1等内容，欢迎下载使用。

某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面上，总质量为0.21 kg，底面积为3×10－3 m2，不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图甲所示(g取10 N/kg)．请解答下列问题：
(1)不放物体时，该装置所受的浮力是多大？
(2)如图乙所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10－5 m3的物块A，它的底部距离水面h=0.11 m．此时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？
(3)物块A的密度是多少？
在缺水的地区，需要时刻储备生活用水．图示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池，A是一个底面积为100 cm2的方形塑料盒，与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动，当蓄水量达到2.4 m3时，活塞B堵住进水管，注水结束，水位为H.(水的密度是1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)
(1)注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐________．
(2)注水结束时，水池中水的质量是多少？此时塑料盒浸入水中的深度是10 cm，塑料盒所受的浮力是多大？
(3)若在塑料盒内放入质量为0.3 kg的物体，注水结束时的水位比H高了多少？
“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30m3，空载时质量约为22t，最大荷载240kg。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大？
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，则至少注入多少立方米的水？(海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。g取10 N/kg,水的密度是1.0×103 kg/m3。求:
(1)物块受到的重力。
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力。
(3)物块的密度。
某同学用底面积S为5 cm2的圆柱形直管和金属小颗粒自制一个密度计，如图所示．密度计总重0.4 N，高12.5 cm.当密度计竖直漂浮在水中时，浸入水中的深度为8 cm，这时在密度计与水面相平的a点处标上水的密度值．(g取10 N/kg, ρ酒精=0.8×103 kg/m3)
(1)密度计在水中受到的浮力为________ N．若要在密度计上标出酒精的密度值，应标在a点________(选填“之上”或“之下”)．
(2)密度计在水中竖直漂浮时，水对密度计底部的压强是多少？
(3)求密度计所能测量的液体密度的最小值．
如图所示，置于水平桌面上的容器，底面积为200cm2，未装水时的质量为0.2kg。容器盛水后水面的高度为15cm，容器对桌面的压强为1.1×103Pa。(g取10N/kg，忽略容器壁的厚度)求：
(1)容器未装水时对桌面的压强；
(2)容器盛水后，水对容器底面的压力；
(3)容器中水的质量。
如图所示是小普同学利用自制的简易天平在家做实验时的情景,请仔细观察,并根据图中信息,求:
(1)该液体的密度。
(2)若烧杯的底面积为20 cm2,装有此液体后对天平托盘的压强是多少。(g取10 N/kg)
某同学用底面积S为5 cm2的圆柱形直管和金属小颗粒自制一个密度计，如图所示．密度计总重0.4 N，高12.5 cm.当密度计竖直漂浮在水中时，浸入水中的深度为8 cm，这时在密度计与水面相平的a点处标上水的密度值．(g取10 N/kg, ρ 酒精=0.8×103 kg/m3)
(1)密度计在水中受到的浮力为________ N．若要在密度计上标出酒精的密度值，应标在a点________(选填“之上”或“之下”)．
(2)密度计在水中竖直漂浮时，水对密度计底部的压强是多少？
(3)求密度计所能测量的液体密度的最小值．
如图所示,一个实心正方体,体积为1.2×10-3 m3,重10 N,用细绳吊着浸入盛水的容器中,有三分之一的体积露出水面,此时容器中水面高度为30 cm。求:(g取10 N/kg)
(1)水对容器底部的压强。
(2)绳子的拉力。
(3)剪断绳子后,物体静止时受到的浮力。
如图所示,龙卷风发生时,许多房屋被摧毁,屋外的气压急剧降到0.9×105 Pa。当时门窗紧闭,若屋顶的面积为100 m2。求:(室内气压p内=1×105 Pa)
(1)这时屋顶所受的室内气体压力是多大?
(2)这时屋顶所受的内、外压力差是多大?
\s 0 参考答案
解：(1)该装置的重力为
G=mg=0.21 kg×10 N/kg=2.1 N
由二力平衡条件可知F浮1=G=2.1 N
(2) 该装置排开水的体积为
V排=Sh=3×10－3 m2×0.11 m=3.3×10－4 m3
所受的浮力为
F浮2=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.3×10－4 m3=3.3 N
由二力平衡条件可知G总=F浮2=3.3 N
物块A的重力为GA=G总－G=3.3 N－2.1 N=1.2 N
物块A的质量为mA=eq \f(GA,g)=eq \f(1.2 N,10 N/kg)=0.12 kg=120 g
与水面所对应位置处的刻度线应标为120 g
(3)物块A的密度为ρA=eq \f(mA,V)=eq \f(0.12 kg,1.5×10－5 m3)=8×103 kg/m3
答案为：(1)增大；
解析：根据液体压强公式p=ρgh，可以得出：液体的压强与液体的密度和液体的深度有关．在液体的密度一定时，液体的压强随液体深度的增加而增大，所以在注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐增大．
解：(2)水池中水的质量
m=ρV=1.0×103 kg/m3×2.4 m3=2.4×103 kg
塑料盒排开水的体积
V排=Sh=100 cm2×10 cm=103 cm3=10－3 m3
塑料盒受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10－3 m3=10 N
(3)物体重力G=mg=0.3 kg×10 N/kg=3 N
注水结束时，塑料盒受到的浮力应增加3 N
塑料盒排开水的体积增加值
V′=eq \f(F浮′,ρ水g)=eq \f(3 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)=3×10－4 SHAPE \* MERGEFORMAT m3
水位变化h′=eq \f(V′,S)=eq \f(3×10－4 m3,10－2 m2)=0.03 m
解：
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时，根据漂浮条件可知，潜水器受到浮力：
F浮=G空载=m空载g=22×103kg×10N/kg=2.2×105N。
(2)满载下沉时潜水器排开海水的体积：V排=V船=30m3，
此时潜水器受到的浮力：F浮′=ρ海gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N，
满载总重力：G满=m满g=(22×103kg＋240kg)×10N/kg=2.224×105N，
G注水=F浮′－G满=3×105N－2.224×105N=7.76×104N，
则由G=mg=ρVg可得，注入水的体积：V注入=eq \f(G注入,ρ海g)=eq \f(7.76×104 N,1.0×103 kg/m3×10 N/kg)=7.76m3。
答：
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为2.2×105N；
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的，至少注入7.76m3的水。
解:(1)由图乙可知,物块浸入水中前弹簧测力计示数为18 N,
故物块的重力为G=18 N。
(2)由图乙可知,物块全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数为F=10 N,
则物块完全浸没时受到的浮力为F浮=G-F=18 N-10 N=8 N。
(3)由F浮=ρ液gV排得,物块的体积V=V排=8×10-4 m3,
则物块的密度为ρ=2.25×103 kg/m3。
解：(1)0.4 之上
(2)水对密度计底部的压强p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=800 Pa
(3)当密度计刚好竖直没入液体中时，
该液体的密度就是密度计所能测得的最小密度值，此时F浮=G=0.4 N
由F浮=ρ液gV排 , V排=Sh液(1分)
得ρ液=eq \f(F浮,gSh液)= eq \f(0.4 N,10 N/kg×5×10－4 m2×0.125 m)=0.64×103 kg/m3
解：
(1)容器未装水时对桌面的压力：F=G=m容器g=0.2kg×10N/kg=2N，
容器未装水时对桌面的压强：p=eq \f(F,S)=eq \f(2 N,200×10－4 m2)=100Pa。
(2)水对容器的压强：p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa，
由p=eq \f(F,S)可得，水对容器的压力：F′=p′S=1500Pa×200×10－4m2=30N。
(3)容器和水的总重力：G总=F″=p″S=1.1×103Pa×200×10－4m2=22N，
容器和水的总质量：m总=eq \f(G总,g)=eq \f(22 N,10 N/kg)=2.2kg，
容器中水的质量：m水=m总－m容器=2.2kg－0.2kg=2kg。
答：
(1)容器未装水时对桌面的压强为100Pa；
(2)容器盛水后，水对容器的压力为30N；
(3)容器中水的质量为2kg。
解:(1)该液体的密度ρ=0.9 g/cm3。
(2)G=mg=100×10-3 kg×10 N/kg=1 N,
装有液体后烧杯对天平托盘的压强p=500 Pa。
解：
(1)0.4 之上
(2)水对密度计底部的压强p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=800 Pa
(3)当密度计刚好竖直没入液体中时，该液体的密度就是密度计所能测得的最小密度值，
此时F浮=G=0.4 N
由F浮=ρ液gV排 , V排=Sh液
得ρ液=eq \f(F浮,gSh液)= eq \f(0.4 N,10 N/kg×5×10－4 m2×0.125 m)=0.64×103 kg/m3
解:(1)水对容器底部的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。
(2)物体排开水的体积V排=0.8×10-3 m3;
物体受到的浮力F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.8×10-3 m3=8 N,
绳子的拉力F=G-F浮=10 N-8 N=2 N。
(3)当物体全部浸入水中时所受浮力为
F浮'=ρ水gV排'=1×103 kg/m3×10 N/kg×1.2×10-3 m3=12 N>G=10 N,
所以静止时物体将漂浮在水面上,此时受到的浮力F浮″=G=10 N。
解:(1)屋顶所受的室内气体压力为F=p内S=1×105 Pa×100 m2=1×107 N。
(2)屋顶所受到的内、外压强差为Δp=p内-p外=1×105 Pa-0.9×105 Pa=1×104 Pa,
屋顶受到的压力差F'=Δp×S=1×104 Pa×100 m2=1×106 N。