初中化学中考压强与浮力练习题及答案 4页

1.如图甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，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＝5cm，已知水的密度为1.0×103kg/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1N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？（1）F=G=5N，S=0.1m×0.1m=0.01m2＝=500Pa；（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浮=G+F拉=5N+1N=6N；（3）据（2）可知F浮=6N；故此时木块浸入水中的体积是：F浮=ρgV排，V排=F浮/（ρg）=6N/(1000kg/m3×10N/kg)=0.0006m3；故此时木块浸入水中的深度是：h=V/S=0.0006m3/0.01m2=0.06m=6cm；故此时液面的总高度是：h=6cm+5cm=11cm；故此时杯中水的体积是：V=0.02m2×0.11m-0.0006m3=0.0016m3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=G物=5N；V排=F浮/（ρg）=5N/(1000kg/m3×10N/kg)=0.0005m3；故此时水和木块浸入水中的总体积是：V=0.0016m3+0.0005m3=0.0021m3；所以此时的液体的深度是：h=0.0021m3/0.02m2=0.105m；故此时容器底部所受的压强是：p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.105m=1050Pa.\n2.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ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/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的压强.（1）由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N；（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=4N，则圆柱体受到的浮力F浮=G-F=12N-4N=8N.（3）圆柱体完全浸入水中时根据F浮=ρ水gV排得：V物=V排===8×10-4m3，由公式G=mg可求出物体的质量m===1.2kg，则圆柱体密度ρ物===1.5×103kg/m3.（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4cm，则下表面所处的深度为h=4cm=0.04m，因此刚浸没时下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa.\n3.如图所示为某种型号潜水艇，其体积为5×10３m３（海水密度近似取1.0×10３kg/m３，g取10N/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200m时，它的一个面积为1.2m２的舱盖所受海水的压强和压力.（1）因为潜水艇排开海水的体积等于潜水艇的体积V=5×103m3，所以潜水艇受到的浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3=5×107N（2）海水对潜水艇外壳的压强：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa由得，F=pS=2×106Pa×1.2m2=2.4×106N4.（2014·玉林）如图所示，体积为500cm３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2N，此时水的深度为20cm.（g取10N/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？（1）水对容器底的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-2m=2000Pa；（2）根据阿基米德原理得：\nF浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0005m3=5N；（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浮=G+F拉；故G=F浮-F拉=5N-2N=3N；故其质量是m===0.3kg；由密度的计算公式ρ===600kg/m3；（4)剪刀剪断后,F′浮=G木=3N此时,V′排=F′浮/（ρ水g）=3/（1.0×103kg/m2×10N/kg）=3×10-4m3切去后,G′木=ρ木V木g=ρ木V′排g=0.6×103kg/m3×3×10-4m3×10N/kg=1.8N应加的力的大小为:F′=F′浮-G′木=3N-1.8N=1.2N