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- 2021-05-13 发布
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小专题(二) 压强、浮力的应用及计算
1.(2018·黑龙江)海权握,国则兴.建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障,潜水艇是海军的战略重器.如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程.下列对此潜水艇分析正确的是(B)
A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B.漂浮时排开的海水所受的重力最小
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
2.(2018·兰州)高度、材料相同的实心长方体A和B放在水平桌面上,它们的大小如图所示.它们对桌面的压力分别为FA、FB,压强分别为pA、pB.关于它们的大小关系,正确的是(B)
A.FA<FB pA=pB B.FA>FB pA=pB
C.FA>FB pA>pB D.FA=FB pA<pB
3.如图所示,质量相等的甲、乙两球分别悬浮、漂浮在水中,下列说法正确的是(C)
A.甲球受到的浮力大
B.两球的密度均比水的密度小
C.两球浸在水中的体积一样大
D.乙球所受的浮力大于其所受的重力
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4.全球变暖已经日益威胁到生物的生存,如图为一对北极熊母子无助地坐在一块不断融化缩小的浮冰上,若浮冰和北极熊始终处于漂浮状态,则随着浮冰的融化(D)
A.浮冰受到的浮力在增大
B.浮冰受到的浮力大小不变
C.北极熊受到的支持力在减小
D.浮冰在水中的体积在减小
5.a、b两种物质的质量和体积的关系图像如图所示.分别用a、b两种物质制成体积相等的甲、乙两个实心物体,将两物体浸没在水中放手,待物体稳定后(C)
A.甲漂浮,甲受到的浮力大
B.乙漂浮,乙受到的浮力大
C.乙漂浮,甲受到的浮力大
D.甲漂浮,乙受到的浮力大
6.(2018·眉山)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内,装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同.下列说法正确的是(C)
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB>FC
B.三个物体的密度大小关系是ρA>ρB>ρC
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C.容器对桌面的压力大小关系为f甲=f乙=f丙
D.容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙
7.(2018·云大附中一模)如图所示,边长为10 cm的正方体木块漂浮在水面上,木块的上表面距离水面4 cm,下列说法中正确的是(C)
A.木块受到的浮力为4 N
B.木块的重力为10 N
C.木块的密度为0.6×103 kg/m3
D.如果在木块的上表面施加一个竖直向下的力F,使木块浸没在水中,F至少为6 N
8.(2018·德州)在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同.从观察到的现象可以判断:两个简易密度计所受浮力F甲__等于__F乙、两杯液体的密度ρ甲__小于__ρ乙、两个烧杯底部所受液体的压强p甲__小于__p乙.(均填“大于”“小于”或“等于”)
9.(2017·昆明)中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水(如图).下水方式采用了漂浮式下水,这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式.漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞(停泊、修理或制造船只的地方),船依靠浮力浮起后驶离船坞.(g取10 N/kg,海水密度取1.0×103 kg/m3)问:
(1)航母001A设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是多少?
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(2)水面下4 m处海水产生的压强是多少?
(3)一位质量为60 kg的歼-15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上,若他的双脚与甲板的接触面积是0.04 m2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
解:(1)满载时排水量:m排=70 000 t=7×107 kg
航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=7×107 kg×10 N/kg=7×108 N
(2)水面下4 m处海水产生的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103 kg×10 N/kg×4 m=4×104 Pa
(3)在水平甲板上,飞行员对甲板的压力:
F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N
则飞行员双脚站立时对甲板的压强:
p===1.5×104 Pa
10.(2018·凉山)如图所示,用细绳将质量为200 g的木块系住,使木块浸没在水中,当木块静止时细绳对木块的拉力为1 N,容器底部水的深度为20 cm,已知容器底面积为40 cm2,求:
(1)木块受到的浮力;
(2)水对容器底部的压力和压强.
解:(1)由图可知,木块静止在水中,木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力,
由力的平衡条件可得:F浮=G+F拉=mg+F拉=200×10-3 kg×10 N/kg+1 N=3 N
(2)水对容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2 000 Pa
水对容器底部的压力:F=pS=2 000 Pa×40×10-4 m2=8 N
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11.(2018·昆明盘龙区一模)如图甲所示,把边长为0.1 m的正方体木块放入水中,静止时有的体积露出水面,然后在其上表面放一块底面积为2.0×10-3 m2的小柱体,如图乙所示,静止时木块刚好能全部浸入水中(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg),求:
(1)甲图中木块受到的浮力及木块下表面受到的压强;
(2)木块的密度;
(3)小柱体放在木块上面时对木块的压强.
解:(1)由题意可知,甲图中木块排开水的体积:
V排=(1-)V木=×(0.1 m)3=6×10-4 m3
甲图中木块受到的浮力:F浮甲=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10-4 m3=6 N
木块下表面受到的压力:F=F浮甲=6 N
木块下表面受到的压强:
p===600 Pa
(2)因木块漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,
所以,木块受到的浮力:F浮甲=G木=m木g
则木块的质量:m木===0.6 kg
木块的密度:ρ===0.6×103 kg/m3
(3)木块完全浸没时受到的浮力:
F浮=ρ水gV木=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3=10 N
因为木块和小柱体整体处于漂浮状态,受到的浮力和他们的重力相等,所以,小柱体的重力:
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G柱=G总-G木=F浮-G木=10 N-6 N=4 N
小柱体放在木块上面时对木块的压强:
p====2 000 Pa
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