2022年中考物理复习训练-16小专题(一)密度、压强与浮力的综合计算专题题组训练

1.(2021·泰安)两个体积相同的实心正方体A和B，静止在水槽内如图所示位置。正方体A有eq\f(4,5)的体积浸入水中，正方体A的下表面和正方体B的上表面所处的深度相同。设两正方体密度分别为ρA和ρB，所受浮力分别为FA和FB，所受重力分别为GA和GB，下表面所受水的压强分别为pA和pB，下列说法中()①ρA∶ρB＝4∶5 ②pA∶pB＝4∶9③FA∶FB＝1∶1 ④GA∶GB＝5∶4A．只有①②正确 B．只有③④正确C．只有②④正确 D．只有①②③正确2.(2021·德州)如图为我国“奋斗者”号载人潜水器，它于2020年11月10日在马里亚纳海沟成功坐底10909m，创造了中国载人深潜新纪录，已知潜水器搭载的固态锂电池能量密度是500W·h/kg，它在深海作业的平均功率是8000W，完成作业后，通过抛缷舱外的两块压载铁可实现无动力状态下匀速上浮。若潜水器抛缷压载铁前的总质量为25t，抛缷的两块压载铁总质量为1t。(潜水器在海水中上浮时不计海水对它的阻力，ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)求：(1)潜水器下潜至10000m时，海水对其产生的压强；(2)潜水器下潜至10000m时，海水对面积为3×10－2m2的观测窗产生的压力；(3)潜水器在抛缷两块压载铁后，匀速上浮过程中排开海水的体积；(4)100kg的固态锂电池可以让潜水器在深海作业多少小时？3．(2021·潍坊二模)如图所示是某公共厕所的自动冲水装置图。浮筒A是边长为10cm的正方体，盖片B的面积为10cm2(盖片B的质量、厚度不计)。连接A、B的硬杆长为30cm，硬杆的体积和质量都不计。当供水管流进水箱的水刚好淹没浮筒A时，盖片B被拉开，水通过排水管流出，冲洗厕所，求：(1)浮筒A浸没在水中时受到的浮力；(2)当水箱的水刚好淹没浮筒A时，水对盖片B的压力；(3)浮筒A的质量。参考答案【专题题组训练】1．A2．解：(1)海水对潜水器产生的压强：p＝ρ海水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa。(2)由p＝eq\f(F,S)得，海水对面积为3×10－2m2的观测窗产生的压力：F＝pS＝1×108Pa×3×10－2m2＝3×106N。(3)潜水器抛卸两块压载铁后匀速上浮，受到的浮力等于重力，即F浮＝G′，ρ海水gV排＝G－G抛，1．0×103kg/m3×10N/kg×V排＝(25－1)×103kg×10N/kg，潜水器抛卸两块压载铁后，排开海水的体积：V排＝24m3。(4)100kg的固态锂电池储存的电能：W＝500W·h/kg×100kg＝5×104W·h，由P＝eq\f(W,t)得，可让潜水器在深海作业的时间：t＝eq\f(W,P)＝eq\f(5×104W·h,8000W)＝6.25h。3．解：(1)浮筒A浸没在水中时排开水的体积：V排＝V＝LA3＝(10cm)3＝103cm3＝10－3m3，浮筒A受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m3＝10N。(2)当水箱的水刚好淹没浮筒A时，水箱中水的深度：h＝30cm＋10cm＝40cm＝0.4m，水对盖片B产生的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4×103Pa，由p＝eq\f(F,S)可得，水对盖片B的压力：F＝pSB＝4×103Pa×10×10－4m2＝4N。(3)由题意可知，盖片B和硬杆的质量都不计，当盖片B刚好被拉开时，浮筒A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力且盖片B受到向下的水的压力作用而处于平衡状态。由浮筒A和盖片B受到的合力为零可得：F浮＝GA＋F，