《备战2020上海市中考物理压强压轴题专题08与浮力有关的题目含解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战2020上海市中考物理压强压轴题专题08与浮力有关的题目含解（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题08 与浮力有关的题目一、常见题目类型1物体漂浮（或悬浮）在柱形容器液体中，液体未溢出（图1）。图2A甲 图3 乙 乙图12把小球（或物块）放入柱形容器的液体中，液体溢出（图2）。3将物体A先后放入水和酒精中（柱形容器里的液体满或不满）（图3）。二、例题【例题1】如图1所示，高为1米、底面积为0.5米2的轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面上，且容器内盛满水。（1）求水对容器底部的压强p。（2）若将一个体积为0.05米3的实心小球慢慢地放入该容器中，当小球静止不动时，发现容器对水平地面的压强没有发生变化。求小球质量的最大值m球大。图1h1米【答案】（1）9.8103帕；（2）50千克。【解析】
2、p水gh1.0103千克/米39.8牛/千克1米9.8103帕 因为将小球慢慢放入甲容器中的水里后，容器对水平地面的压强没有发生变化，根据P=F/S=G/S可知容器对水平地面的压力没有发生变化，因此从容器中溢出水的重力等于小球的重力，即小球所受浮力大小等于小球的重力。由此可判断出该小球只可能漂浮在水面或悬浮在水中。 又因为小球悬浮在水中时，它排开水的体积最大，即所以V排最大V球0.05米3。 小球受到的最大浮力F排最大水g V排最大水g V球1.0103千克/米39.8牛/千克0.05米3490牛 G球最大F排最大490牛 m球最大G/g=490牛/9.8牛/千克50千克。 【例题2】底面积为
3、210-2米2的薄壁轻质柱形容器，里面盛有0.3米深的水。现有长为0.2米的吸管（底部用蜡封住），将适量细沙装入吸管中，用电子天平测出其总质量为0.01千克。然后将该吸管放入水中，如图2所示，用刻度尺测出其静止时浸入水中的深度h为0.1米。求：图2容器中水的质量m水。吸管底部所受水的压强p水。若在该吸管中继续装入细沙使其总质量变为0.012千克，并把该吸管如图所示放入某未知液体中，测得其静止时浸入液体中的深度为0.15米。求该未知液体的密度。【答案】3千克；980帕；800千克/米3。【解析】 m水水V水 1.0103千克/米3210-2米20.3米3千克 p水水gh 1.0103千克/米39
4、.8牛/千克0.1米980帕 第一步。先求吸管的底面积：因为吸管漂浮，所以吸管底面受到水向上的压强与吸管对水的压强相等。吸管对水的压强P管= F/S = G/S =mg/S水对吸管底部向上的压强P水 =gh P管= P水 mg/S=gh 0.01千克/S=1.0103千克/米30.1米可得出吸管的底面积S=1.010-4米2 第二步，再求液体的密度：当在该吸管中继续装入细沙使其总质量变为0.012千克，并把该吸管放入某未知液体中时，根据漂浮 P 管= P 水m g/S=液gh 0.012千克/1.010-4米2=液0.15米 =800千克/米3 三、练习题1. 如图1所示轻质薄壁容器A高0.4
5、米，底面积为200厘米2，内装有0.3米的水。求：A 图1 B（1） 容器内水的质量m水；（2） 容器内水对底部的压强P水；（3）若将体积为2.510-3米3的正方体B轻轻放入A容器中，则：此正方体的密度至少为多大时，容器内水对底部的压强才能达到最大值。【答案】（1）6千克；（2）2940帕；（3）800千克/米3。【解析】(1) m水=水V水=1103千克/米320010-40.3米3=6千克(2) P水=水gh=1103千克/米39.8牛/千克0.3米=2940帕(3) 容器内水对底部的压强达到最大时，h水=0.4米 正方体排开水的体积最小为 V排=Sh=20010-4米2（0.4米-0.
6、3米）=210-3米3因为正方体B的体积为2.510-3米3大于排开水的体积210-3米3，所以正方体B应该漂浮在水面上。正方体排开水的质量m排=水V排=1103千克/米3210-3米3 = 2千克 正方体最小质量 m物= m排= 2千克 正方体最小密度min=m物/V物=2千克/2.510-3米3=800千克/米32如图2所示，水平地面上足够深的轻质圆柱形容器中放有质量为2.1千克，密度为0.75103千克/米3的圆柱形木块，木块、容器的底面积分别为3S、8S。图2 求圆柱形木块的体积V木。 在容器中加入水，当水深为0.01米，求水对容器底部的压强p。 继续往容器中加水，当木块对容器底部的压
7、力恰好为0时，求容器对桌面的压力F。【答案】（1）2.810-3米3；（2）98帕；（3）54.88牛。【解析】 V木m木/木 2.1千克/0.75103千克/米32.810-3米3 p水水gh 1.0103千克/米39.8牛/千克0.01米98帕 当木块对容器底部的压力恰好为0时木块漂浮F浮G木 水g V排m木g V排m木g/水g2.1千克/1.0103千克/米32.110-3米3 V排V水S木S水V水（8S3S）/3 S2.110-3米3 3.510-3米3 m水水V水1.0103千克/米33.510-3米33.5千克 F（m水m木）g （3.5千克2.1千克）9.8牛/千克 54.88牛
8、 3足够高的薄壁圆柱形容器放在水平地面上，底面积为210-3米2，盛有质量为0.4千克的水。将一横截面积为410-4米2的圆柱形玻璃管，装入一定量的水后竖直放入容器中，玻璃管处于漂浮状态，如图3（a）所示。 图3 (a) (b) （1）求容器内水的体积V水。（2）求容器中离水面0.1米深处的液体压强p。（3）再将一实心均匀物块浸没在玻璃管的水中后，玻璃管仍旧漂浮在水面上，如图3（b）所示。若物块投入前后，管内的水对玻璃管底部压强的变化量是p1，容器内的水对容器底部压强的变化量是p2，已知p1=2p2，求物块的密度物。【答案】（1）0.410-3米3；（2）980帕；（3）2.5103千克/米3
9、。【解析】 (1) V水=m水水=0.4千克/1.0103千克/米3= 0.410-3米3； (2) p水水gh1.0103千克/米39.8牛/千克0.1米980帕；(3) 容器内的水对容器底部压强的变化量是p2=m物g/ S容管内的水对玻璃管底部压强的变化量是p1=F1/ S管=F浮/ S管F浮=水gV排=水gm物/物因为 p1=2p2 即F1/ S管=2F2/ S容 水gm物/（物S管）=2m物g/ S容所以物=2.5103千克/米3 4如图4所示，高为1.3米、底面积分别为0.15米2和0.05米2的甲、乙两个轻质薄壁圆柱形容器在下部用轻质细管连通后放在水平地面上，且容器内盛有1米深的水
10、。求水对甲容器底部的压强p甲。若将一个体积为0.04米3的实心小球慢慢地放入甲容器中的水里（已知球=1103千克/米3）。求：直到小球在水中不动为止，水对乙容器底部压力的增加量F乙。图41.3米1米乙甲 【答案】（1）9.8103帕；（2）98牛。【解析】（1） p甲水gh1.0103千克/米39.8牛/千克1米9.8103帕。 （2）因为球=水，所以小球慢慢地放到甲容器中的水里，小球在水中不动时处于悬浮状态， V排=V=0.04m3 水面应升高的高度：h= V排 /（S甲+S乙）410-2米3/（0.15米2+0.05米2）=0.2米此时水的深度h=h+h=1m+0.2m=1.2m1.3m，
11、水没有溢出。则乙容器中增大的水的体积：V水=S乙h=0.05m20.2m=0.01m3，根据G=mg和=m/V可得，增加的水的重力：G=mg=水V水g=1.0103kg/m30.01m39.8N/kg=98N 因为乙容器为直壁容器 所以，水对乙容器底部压力的增加量F乙=G=98N 5. 如图5所示，水平放置的轻质圆柱形容器底面积为210-2米2，内装有重为9.8牛的水，现将体积为210-4米3、重为4.9牛实心金属块A用细绳浸没在水中。图5求金属块A受到的浮力F浮；求水对容器底部的压力F水；现将绳子剪断，求绳子剪断前后容器对水平地面压强的变化量P。【答案】 1.96N；11.76N；147帕。【解析】V排=V物=210-4m3 金属块受到的浮力：F浮=水gV排=1.0103kg/m39.8N/kg210-4m3=1.96N 用绳子吊着物体时水对容器底部的压力F水等于水的重力加浮力，即F水=G水+F浮=9.8N+1.96N=11.76N；剪断绳子前，容器对桌面的压力等于容器、水和物块的总重再减去拉力；剪断绳子后，容器对桌面的压力等于容器、水和物块的总重。所以，绳子剪断后容器对水平地面的压力的变化量等于拉力，且F拉=GF浮，故绳子剪断后容器对水平地面压强量：P=F / S=（GF浮）/ S=（4.9牛-1.96牛）/2.010-2米2=147Pa6如图6（a）所示，一个质量为1千克、
