1、1. ( 2018安徽) 重为 200N 的方形玻璃槽,底面积为 0.4m2,放在水平台面上,向槽中加水至水深 0.3m(已知=1.0103kg/m3, g 取 10N/kg,玻璃槽的侧壁厚度不计 ) ( 1)求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强; ( 2)将边长为 20cm 的正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,测出该物块露出水面的高度为 5cm,求该物块的密度; ( 3)用力 F 垂直向下作用在物块的上表面,使物块露出水面的高度为 2cm 并保持静止,求此时力 F 的大小。 解 :( 1)水对槽底部的压强: ;水的体积:,根据 和 可 得,水的重力:,玻璃槽对水平台面的压力:,玻璃槽对
2、水平台面的压强: ; ( 2)正方体物块轻轻放入水中,当其静止时,处于漂浮状态,所以 F 浮 =G 水木 ,根据 和 可得: ,代入数值可得: ,解得: ; ( 3)根据力的平衡可知,力 F 的大小等于物块增大的浮力,即:。 答:( 1)求水对槽底部的压强和槽底对水平台面的压强分别为 3103Pa、 3.5103Pa; 2( 2018绵阳)( 12 分)如图所示,长 L1=1m 的薄壁正方体容器 A 放置在水平地面上,顶部有小孔 C 与空气相通,长 L2=0.2m 的正方体木块 B 静止在容器 A 底面。通过细管 D 缓慢向容器 A 内注水,直到注满容器 A,木块 B 上浮过程中上下表面始终水
3、平,木块 B 与容器 A 底面和顶部都不会紧密接触。已知水的密度 水 =1.0103kg/m3,木块的密度 木 =0.5103kg/m3, g 取 10N/kg。求: ( 1)注水前,木块 B 对容器 A 底面的压强 ( 2)木块 B 对容器 A 底面压力刚好为 0 时,容器 A 内水的深度 ( 3)水注满容器后,容器 A 顶部对木块 B 的压力大小 ( 4)整个过程,浮力对木块所做的功 解:( 1)木块的质量为: m=V=0.5 103kg/m3 ( 0.2m) 3=4kg; 木块 B 对容器 A 底面的压强为: P= = = = =1000Pa; ( 2)木块 B 对容器 A 底面压力刚好
4、为 0 时,木块恰好处于漂浮状态,此时受到的浮力为: F 浮=G=mg=4kg 10N/kg=40N; 根据阿基米德原理可知,木块排开的水的体积为: V 排 = = =4 10 3m3, 则木块浸入水中的深度即水的深度为: h= = =0.1m; ( 3)水注满容器后,木块全部浸入水中,木块受到竖直向下的重力、竖直向下的压力和竖直向上的浮力的共同作用; 由阿基米德原理可知,此时木块受到的浮力为: F浮 =gV排 =1.0 103kg/m3 10N/kg ( 0.2m) 3=80N; 物体处于静止状态,受力平衡,则容器 A 顶部对木块 B 的压力大小为: F=F浮 G=80N 40N=40N;
5、( 4)整个过程中,木块上升的高度为: s=L1 L2=1m 0.2m=0.8m; 则浮力所做的功为: W=F 浮 s=40N 0.8m=32J。 3.(无答案) 1( 2018临沂) 2017 年 12 月 24 日,我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机 AG600首飞成功,可为 “ 海上丝绸之路 ” 航行安全提供 最 快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为 560km/h,最大航程为 4500km,巡航速度 (经济、节油的飞行速度 )为 500km/h。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为 51t,轮胎与跑道的总接触面积为 0.6m2( 水 =1.0103kg/m3,g=10N/
6、kg)。求 : (1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少 ? (2)起飞后,飞机在空中直线飞行 1400km 所需要的短时间是多少 ? (3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为 46t,此时飞机受到的重力是多少 ?舱底某处距水面 1.5m,水对该处产生的压强是多少 ? 4.( 2018 河北) .实心圆柱体 甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为 0.6103 kg/m3,质量为 12 kg,底面积为 4102 m2;乙的质量为 5.4 kg,边长分别为 0.1 m、 0.2 m 0.3 m。 (g 取 10 N/kg) ( 1) 求乙的密度。 ( 2) 求甲直立时对水
7、平地面的压强。 ( 3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。 ( 1) 0.9103 ( 2) 51.5 10 Pa ( 3) 0.21 m 解:( 1)由题意可知乙的体积 3 3 3= 0 . 1 0 . 2 0 . 3 m = 6 1 0 mV 乙 , 所以其密度 43335 . 4 k g= = 9 1 0 k g / m6 1 0 mmV 乙乙 乙。 ( 2)甲放在水平地面上,其对水平地面的压力 120 NF m g甲 甲 , 由压强公式可得 2120= Pa = 3 0 0 0 Pa4 1 0F
8、p S 甲甲 甲。 ( 3)由题意可知甲的体积 33312 kg= = = 0.0 2 kg / m0.6 10 mmV 甲甲 甲,因为其底面积为 224 10 mS 甲 ,所以其高度 3220 .0 2 k g / m= = 0 .5 m4 1 0 mVh S 甲甲 甲。 假设甲截去部分的高度为 h,则截去部分的质量 = hmmh甲;甲剩余部分对水平地面的压强 = hhpph甲 甲。 由题意 可知乙 的最 大底面 积 20 .2 0 .3 m 0 .0 6 mS 乙 ,此时乙 对水 平地面 的压 强最小 ,且有()= m m gp S 乙乙乙。 因为 pp甲 乙 ,联立以上各式,解得 ()=
9、 0.2 1 mp S m g hhm g p S甲 乙 乙甲 甲 乙5.( 2018乐山)在弹簧测力计下悬挂一个金属零件,示数是 2.7N。当把零件浸没在水中时,测力计的示数是1.7N。现把该零件浸没在某种液体中时,测力计的示数是 1.9N。求: ( 1)该零件浸没在水中时受到的浮力 F 浮 ( 2)该金属零件的密度 金 ; ( 3)该液体的密度 液 。 解: 解: ( 1) F 浮 =G-F=2.7N-1.7N=1N ( 2 分) ( 2) 由阿基米德原理 F 浮 = 水 gV排 gFVV 水 浮排金 ( 1 分)33水浮水浮金金 m/kg100.10.17.2 FGgFgGVm( 1 分
10、)错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 ( 3)在甲液体中所受浮力所受浮力 F 浮 =G-F=2.7N-1.9N=0.8N ( 1 分) 由阿基米德原理 F 浮 = 液 gV 排 3333水浮浮水浮浮排浮液m/kg108.0m/kg100.10.1 8.0 FFgFgFgVF6( 2018自贡) ( 7 分 )有甲、乙两个溢水杯 ,甲溢水杯盛满酒精 ,乙溢水杯盛满某种液体 .将一不吸水的小球轻轻放入甲溢 水杯中 ,小球下沉到杯底 ,溢出酒精的质量是 40g; 将小球从甲溢水杯中取出擦干 ,轻轻放入乙溢水杯中 ,小球漂浮且有 111 的体积露出液面 ,溢出液体的
11、质量是 50g,已知 33 /kg108.0 m酒精 ,试问 : 小球的 体积 是多少? 液体 的密度是 多少 ? 解 :( 1) 根据题意知小球放入 甲杯中沉底,则 33 50/8.0 40 cmcmg gmVV 酒精 排排球 ( 2)据题意 小球放入 乙杯中漂浮 球球排 )(又 VVV 11101111/ 33/ /1.1501110501110 cmgcmgVmVm 球排排排液 7 ( 2018泰安) 用弹簧测力 计 悬挂一实 心 物块,物块 下 表面与水 面 刚好接触, 如 图甲所示 。 从此处匀 速 下放物 块 , 直至浸没于 水 中并继续 匀速 下放(物块 未 与水底接触 )。物块
12、下 放 过程 中 , 弹簧测力 计 示 数 F 与物 块 下表面浸 入水 的深 度 h 的关系 如 图乙 。 g 取 10N/kg, 水 的 密度 是 1.0103kg/m3。 求 : ( 1)物 块 受到的重力; ( 2)物 块 完全浸没在 水 中受 到 的浮力 ; ( 3)物 块 的密度。 8.(无答案) ( 2018广安)空难事故发生后, 为了找到事故原因,救援人员到现场后,总会寻找被誉为“空难见证人”的黑匣子。某架飞机的黑匣子质量 30kg,是一个长 0.5m,宽 0.1m,高 0.2m 的长方体,现沉在距海面30m 的海底(黑匣子未与海底紧密接触),搜救人员将其匀速托出海面后依然完好
13、,为破解事故真相提供了最有力的证据。根据以上信息请计算 ( P 海水 近似取 1.0 103kg/m3, g 取 10N/kg): ( 1)黑匣子在海底时下表面受海水的压强是多少? ( 2)黑匣子在海水中浸没时受到的浮力是多大? ( 3)搜救人员在海水中托起黑匣子上升到上表面与海平面相平做了 多少功 ? 9. ( 2018 孝感) 10. ( 2018 襄阳) 11. (2018 呼和浩特 ) 12.(2018 江西 )如图 10 所示,是小普同学利用自制的简易天平在家实验时的情景,请仔细观察,并根据图中信息,求: ( 1)该液体的密度; ( 2)若烧杯的底面积为 20cm2,装有此液体对天平
14、托盘的压强。( g 取 10N/Kg) 13.( 2018 黄石) 14. ( 2018娄底)如图 1 所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状,边长 l1=4cm,下面部分也为正方体形状,边长 l2=6cm,容 器总质量 m1=50g,容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体,底面积 S 物 =9cm2,下表面与容器底面距离 l3=2cm,上表面与容器口距离 l4=1cm,物体质量 m2=56.7g现往容器内加水,设水的质量为 M,已知 水 =1.0 103kg/m3, g=10N/kg。 ( 1)当 M=58g 时,水面还没有到达物体的下表面,求此时容器对水平地面的压强; ( 2
15、)实心长方体的密度; ( 3)往容器内加入多少体积水时,细线的拉力刚好为零,此时实心长方体刚要开始上浮; ( 4)当 0 M 180g 时,在图 2 中作出水对容器底部的压 力 F 随 M 变化的图象(不要求写出 F 和 M 的关系式) 解:( 1) F=G 总 =( m1+M) g=( 0.05kg+0.058kg) 10N/kg=1.08N P=错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =300Pa ( 2) 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =0.9g/cm3=0.9 103kg/m3 ( 3)当实心长方体刚要开始上浮时, F 浮 =G2=m2g=56.7 10-
16、3kg 10N/kg=0.567N,由阿基米德原理 F 浮 =水 gV 排可得, V 排 =错误 !未找到引用源。 =5.67 10-5m3 所以物体浸入的深度 h=错误 !未找到引用源。 =0.063m 加入的水的体积 V=l23+S1( h+l3 l2) V 排 =( 0.06m) 3+0.04 0.04( 0.063+0.02 0.06) m3 5.67 10-5m3=1.961 10-4m3=196.1cm3 ( 4)画图时注意两个点,一个是水面刚接触实心长方体下表面时,此时压力为 0.72N;另一个是加入 180g 水时,此时压力为 2.16N。 ( 1)容器对水平地面的压强为 30
17、0Pa; ( 2)实心长方体的密度为 0.9 103kg/m3; ( 3)往容器内加 196.1cm3 水时,细线的拉力刚好为零,此时实心长方体刚要开始上浮; ( 4)如图所示 15. ( 2018衡阳) 为了倡导绿色出行,衡阳市投放了大量的共享自行车,小明在水平路面上匀速骑行 900m,所用时间为 3min 时,人与车总质量约 60kg,每个轮胎与地面接触面积约为 0 01m2求 (压强的简单计算) ( 1)自行车行驶的速度为多少 m s ( 2)自行车对地面的压力 ( 3)此时自 行车对地面的压强 【答案】 (1). 5m/s (2). 60N (3). 3104Pa 16. ( 2018
18、邵阳) 某次物理活动举行了 “造船 ”比赛,他们用的材料是密度为 1.5103kg/ m3 的橡皮泥,其中王强同学选了一块竖立在水平桌面上的圆柱体橡皮泥,它的底面积为 1.010-3 m2、高 为 0.2m,最后造出了最大排水体积为 6.010-4 m3 的小船 。( 水 =1.0103kg/ m3, g 取 10N/kg)求 : ( 1)王强同学所选橡皮泥的质量。 ( 2)橡皮泥对桌面产生的压强。 ( 3) 王强同学造的船在水中最大排水时受到的浮力。 解: ( 1) m=V=Sh=1.5 103kg/ m3 1.0 10-3 0.2m =0.3 kg 3 分 ( 2) P= FS=GS=32
19、3N1.0 10 m=3 103Pa 3 分 ( 3) F 浮 =G 排水 = 水 V 排 g=1.0 103kg/ m3 6.0 10-4m3 10N/kg =6N 3 分 17. ( 2018滨州) 图甲是一盛有水的圆柱形容器,现置于水平桌面上,容器内水深为 0.3m,容器的底面积为0.04m2,图乙是一质量均匀的塑料球,密度为 0.2103kg/m3,( g 取 10N/kg)求 ( 1)容器中水的质量; ( 2)距容器底部 0.1 m 处 A 点液体的压强; ( 3)把塑料球放入该容器中,用了 16 N 的力恰好使其完全浸没在水中,塑料球的重力多大? 答案:( 1) 12 kg ( 2
20、) 2103 Pa ( 3) 4 N 18.( 2018青岛) 重为 2N、底面 积为 100cm2 的薄壁圆柱形容器,盛水后放在水平桌面上。将体积分别 为 200cm3 的木球和 25cm3 的塑料球用轻质细绳相连放入水中,静止时木球露出水面的体积为 它自身体积的 3/8 ,此时容器中水的深度为 20cm,如图甲所示;当把细绳剪断后,静止时木球 露出水面的体积是它自身体积的 1/2 ,塑料球沉到容器底,如图乙所示。 ( 1)图甲中,水对容器底的压强是多少? ( 2)图乙中,容器底对塑料球的支持力是多少? ( 3)图乙中,容器对水平桌面的压强是多少? 答案: 19.( 2018枣庄)现有一个用
21、 超薄材料制成的圆柱形容器,它的下端封闭,上端开口,底面积 =200cm2,高度 h=20cm,如图甲所示;另有一个实心匀质圆柱体,密度 =0.8 103kg/m3,底面积 S1=120cm2,高度与容器高相同,如图乙所示。( 水 =1.0 103kg/m3, g=10N/kg)。 ( 1)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内,求圆柱体对容器底部的压强是多少? ( 2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,求此时水对容器底部的压强和所注的水重各是多少? 解: ( 1)圆柱体对容器底部的压力: F=G 柱 =m 柱 g=gV 柱 =gS1h=0.8 103kg/m3 10N/kg 120
22、10 4m2 20 10 2m=19.2N; 圆柱体对容器底部的压强: p= = =1600Pa; ( 2)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,圆柱体刚好处于漂浮状态,则: F 浮 =G 柱 =19.2N, 由 F 浮 = 水 gV 排 = 水 gS1h 水 得水的深度: h 水 = = =0.16m, 此时水对容器底部产生的压强: p= 水 gh 水 =1 103kg/m3 10N/kg 0.16m=1600Pa; 所注水的体积: V 水 =( S S1) h 水 =( 200 10 4m2 120 10 4m2) 0.16m=1.28 10 3m3, 所注水的重力: G 水 =m 水 g= 水 gV 水 =1 103kg/m3 10N/kg 1.28 10 3m3=12.8N。 20.( 2018潍坊)