【2019最新】中考物理：题型之一有关压强和浮力的综合题

1、【 2019 最新】中考物理：题型之一有关压强和浮力的综合题第 1 讲 力学计算力学计算题是通过物理定律、公式的运用与计算，对题目给的物理量进行数学运算，得到所需的答案. 力学计算题主要包括压强与浮力的综合计算；含有简单机械的综合计算；有关机械效率的综合计算题. 从命题形式上看，综合题它往往借助生产生活中的实物或事件为载体，从不同的角度挖掘其中所隐含的物理过程，最后求解出某些相关的问题.题型之一有关压强和浮力的综合题这类计算题往往将密度、固体压强、气体压强及浮力的计算综合交织在一起考查， 解答这类题时首先要选出正确的计算公式；二是要正确理解公式中物理量的意义；最后整体分析与单独分析相结合.（2

2、014 重庆B）如图甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200 cm2,不吸水的正方体木块 B重为5 N,边长为10 cm,静止在容器底部，质量体积忽略的细线 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=5 cm,已知水的密度为 1.0 X103 kg/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1 N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？点拨： 根据木块B 的所受的重力和边长，结合固体压强的公式计算出木块对容器底部的压强

3、；对木块进行受力分析，列出平衡等式，求出木块在水中受到的浮力；绳子剪断后，木块在水中处于漂浮状态，求出此时木块排开水的体积，然后再求出排开水的高度，进而求出容器底部所受水的压强.1. （2013聊城）如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行）， 使其逐渐浸没入水中某一深度处 . 如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F 与圆柱体下降高度h 变化关系的数据图像.已知 p 水=1.0 X103 kg/m3, g 取 10 N/kg .求：1）圆柱体的重力2）圆柱体浸没时受到的浮力3）圆柱体的密度4）圆柱体在刚浸没时下表面受到的水

4、的压强2. （2014 汕尾）如图所示为某种型号潜水艇，其体积为5X103 m3 （海水密度近似取1.0X103 kg/m3, g 取 10 N/kg ）.求：（ 1）它在潜入到水下执行任务时所受浮力；（2）它潜入到水下 200 m时，它的一个面积为 1.2 m2的舱盖所受海水的压强和压力3. （2013 重庆）2013年5月12号是母亲节，小明陪父母一起去商场，想送给母亲节日礼物，在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸，如图甲所示. 现将该鱼缸放在水平地面上，已知鱼缸内的底面积是0.8 m2,所装水的深度为 0.5 m. 一条质量为100 g的金鱼悬浮在鱼缸水中，如图乙所示，g 取 10

5、N/kg .（ 1）金鱼受到的浮力是多大？2）水对鱼缸底部的压力是多大？4. （2014 玉林）如图所示，体积为 500 cm3的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中, 细线对木块的拉力为2 N ，此时水的深度为20 cm. （ g 取 10 N/kg ），求：（ 1）水对容器底的压强；2）木块受到水的浮力；3）木块的密度；4）若剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，要使剩余木块刚好浸没在水中，在木块上应加多大的力？5. （2014 广安）如图所示，一个圆柱形容器的底面积是10 dm2,装入一定量的水.现将一个方木块放入容器中，木块漂浮在水面上，水未溢出，木块浸入水中的体积是6 dm3

6、，这时水的深度为 8 dm.（g取10 N/kg, p水=1.0 x 103 kg/m 3）求：（ 1）木块受到的浮力是多大？- 3 - / 76. （2014 黔西南）汕昆高速公路“册亨-兴义”其中有一隧道长 4 km小汽车以100 km/h的速度通过，所用的时间是多少小时？如果小汽车油箱装满油的容积是10-2m，质量6.1 kg,油的密度是多少？如果油的深度是20 cm,油对油箱底所产生的压强是多少？7. （2014 黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的 MH370亢班，启用了 “蓝鳍金枪鱼-21（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻 . 其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准

7、参数为：体积 1 m3、质量750 kg ,最大潜水深度 4 500 m ,最大航速7.4 km/h （不考虑海水密度变化，密度p取1.0 x 103 kg/m 3, g取10 N/kg ）.（D假设“金枪鱼”上有面积为20 cm2的探测窗口，当它由海水中2 000 m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？2） “金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积 为多大？3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面 . 起重装置拉力功率随时间变化的图像如图乙所示，图中P3=3P1. 求 t 1 时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(

8、不考虑水的阻力).题型 复习 ( 四 ) 综合计算题第 1 讲力学计算题型之一有关压强和浮力的综合题例 1（ 1 ） F=G=5 N ，S=0.1 m x 0.1 m=0.01 m =500 Pa ;( 2)木块B 现在在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、拉力，在这三个力的作用下处于静止状态，故F?=G+F立=5 N+1 N=6 N ;(3)据(2)可知F浮=6 N;故此时木块浸入水中的体积是：尸浮=gV 排，V 排=尸浮/ (pg) =6 N/(1 000 kg/m 3X10 N/kg)=0.000 6 m 3;故此时木块浸入水中的深度是：h=V/S=0.000 6 m 3/0.01

9、m 2 =0.06 m=6 cm ；故此时液面的总高度是：h=6 cm+5 cm=11 cm；故此时杯中水的体积是：V=0.02 m 2x 0.11 m-0.000 6 m 3=0.001 6 m 3将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，木块恰好处于漂浮状态，即此时F浮=6物=5 N;V排=尸浮/ (pg) =5 N/(1 000 kg/m 3x 10 N/kg)=0.000 5 m 3;故此时水和木块浸入水中的总体积是：V=0.001 6 m 3+0.000 5 m 3=0.002 1 m 3；所以此时的液体的深度是：h=0.002 1 m 3/0.02 m 2 =0.105 m ；故此

10、时容器底部所受的压强是：p=p gh=1 000 kg/m 3X10 N/kg x 0.105 m=1 050 Pa.针对训练1. (1)由图像可知，当 h=0时，弹簧测力计示数为 12 N,此时圆柱体处于空气中，根据二 力平衡条件可知，G=Fi=12 N ;- 7 - / 7(2)图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力F=4 N,则圆柱体受到的浮力F 浮 =G-F=12 N-4 N=8 N.(3)圆柱体完全浸入水中时根据F浮=p水gV排得：V物=V排=8X 10-4 mi,由公式G=mg 可求出物体的质量m=1.2 kg ，则圆柱体密度p 物=1.5 x 103 kg/

11、m 3.(4)由图像可知，不考虑水面上升，圆柱体在刚浸没时，物体又下降 4 cm,则下表面所处 的深度为h=4 cm=0.04 m ，因此刚浸没时下表面受到的液体压强p=p水gh=1.0 X 103 kg/m 3x 10 N/kg x 0.04 m=400 Pa.2. (1)因为潜水艇排开海水的体积等于潜水艇的体积V=5X 103 m3,所以潜水艇受到的浮力：F 浮=p gV排=1.0 X 103 kg/m 3X10 N/kg x 5 x 103 m3=5 x 107 N( 2)海水对潜水艇外壳的压强：p= p gh=1.0 x 103 kg/m 3X10 N/kg x 200 m=2 x 1

12、06 Pa由得，F=pS=2X 106 Pax 1.2 m 2=2.4 x 106 N3. ( 1)因为金鱼悬浮，所以它受到的浮力等于总重力：F=G=m=0.1 kg x 10 N/kg=1 N ;( 2)水对鱼缸底部的压强:p= p gh=1.0 x 103 kg/m 3X10 N/kg x 0.5 m=5 x 103 Pa ,水对鱼缸底部的压力:F=pS=5X 103 Pa x 0.8 m 2=4x 103 N.4. ( 1)水对容器底的压强：p=p 水gh=1.0 x 103 kg/m3x 10 N/kg x 20X10-2 m=2 000 Pa ;( 2)根据阿基米德原理得：F浮=P水

13、gV排=p水gV木=1.0X103 kg/m 3X10 N/kg x 0.000 5 m 3=5 N;(3)此时木块受到三个力的作用，向上的是浮力，向下的重力和拉力，即F钎G+F拉；故 G=F浮-F拉=5 N-2 N=3 N ;故其质量是m= =0.3 kg ；由密度的计算公式 p =600 kg/m3 ;(4)剪刀剪断后，F '浮=6木=3 N此时，V排=尸'浮/ (p 水g) =3/ (1.0X103 kg/m 2x 10 N/kg ) =3x 10-4 m3切去后，G'木=木 V木g= p 木V'排g=0.6 X 103 kg/m3X3X10-4 m3x

14、10 N/kg=1.8 N应加的力的大小为：F' =F'浮-G'木=3 N-1.8 N=1.2 N5. (1)因为 VafV=6 dm3=6X 10-3 m3,所以 F 浮=p 水gV排=1 000 kg/m 3X10 N/kg x 6X10-3 m3=60 N;( 2) h=8 dm=0.8 m ，则水对容器底的压强：p= p 水gh=1 000 kg/m 3x 10 N/kg x 0.8 m=8 x 103 Pa.故 F=pS=8X 103 Pa x 10X 10-2 m2=800 N.6. ( 1)由 v=st 得小汽车通过隧道的时间：t= =0.04 h ；(2

15、)油的密度： p =0.71 x 103 kg/m 3;( 3)油对油箱底所产生的压强：p=p gh=0.71 x 103 kg/m 3x 9.8 N/kg x 0.2 m=1391.6 Pa.7. （ 1）海面下2 000 m 处的压强：pi=pghi=1.0 X103 kg/m 3X10 N/kg X2 000 m=2 x 107 Pa;下潜至最大潜水深度处压强：S= p gh2=1.0 X103 kg/m 3X10 N/kg X4 500 m=4.5 x 107 Pa；增加的压强：A p=s-p=4.5 x 107 Pa-2 x 107 Pa=2.5 x 107 Pa；由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加：AF=ApS=2.5 X 107 Pax 20X 10-4 m2=5X 104 N.（ 2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F 浮 =G.又由 尸浮=p V排g, G=mg 得 p V排g=mgV排=0.75 m 3露出