2023年中考物理考前23天押題系列-壓強(qiáng)、浮力計(jì)算

交流試題會(huì)員交流資料保護(hù)原創(chuàng)權(quán)益·凈化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境2023年中考物理考前15天押題系列之壓強(qiáng)、浮力計(jì)算例題解析：例1.〔09四川自貢〕.在水平桌面上放置一個(gè)空玻璃杯，它的底面積為0.01m2，它對(duì)桌面的壓強(qiáng)為200Pa。(1)求玻璃杯的重力大小?！?〕在玻璃杯中裝入1kg水后，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為900Pa，求水的深度；并通過計(jì)算推測(cè)出玻璃杯的大致形狀是右圖中〔a〕、(b)、(c)的哪一種？〔水的密度為，取g=10N/kg，杯壁的厚度可忽略〕解析：〔1〕由P=得：玻璃杯的重力：G=F=PS=200Pa×0.01m2=2N(2)由P.=ρgh得：水的深度h===0.09m假設(shè)杯壁是豎直的，裝入1kg的水后杯中水的深度為：H===0.1m因?yàn)镠＞h，所以水杯是底小.口大，大致形狀是圖a例2．〔2023年·四川達(dá)州卷〕如下圖，將一個(gè)體積為1.0×10-3m3、重6N的木塊用細(xì)線系在底面積為400cm〔1〕木塊浸沒在水中受到的浮力〔2〕剪斷細(xì)線后，木塊處于靜止時(shí)，木塊露出水面的體積多大〔3〕木塊露出水面處于靜止后，容器底部所受水的壓強(qiáng)減小了多少解析：〔1〕由F浮=ρ液V排g得木塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F浮=1.0×103kg/m3×1.0×10〔2〕木塊靜止在水面時(shí)，由于漂浮，所以F浮=G=6N，V排’=F浮/ρ水g=6N/1.0×103kg/m3V露=V-V排’=1.0×10-3m3-6.0×10-4m〔3〕h減=V露/S=4.0×10-4m3/400×10-4m2=0.01m，由p=ρp=1.0×103kg/m3×例3．〔2023年中考·浙江寧波卷〕為了給立方體工件外表均勻地涂上某種油，需要用豎直向下的力F把漂浮在油面上的工件緩緩地壓入油內(nèi)，如圖甲所示。工件的下底面與油面的距離為h，力F與h的大小關(guān)系如圖乙所示。小科覺得圖中CB的延長(zhǎng)線BA段是沒有意義的，老師告訴他，力F為負(fù)值時(shí)，說明它的方向與原來的方向相反了?！?〕分析BC段：隨著h的增大，工件所受的浮力大小將，油對(duì)工件下底面的壓強(qiáng)大小將〔填“變大〞、“變小〞或“不變〞)；〔2〕假設(shè)A點(diǎn)的坐標(biāo)為(-a，0)，那么a=。從圖像分析，a表示了工件一個(gè)物理量的值，這個(gè)量就是工件的；〔3〕求C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)狀態(tài)下，工件所受的浮力及油對(duì)工件下底面的壓強(qiáng)。(不考慮大氣壓強(qiáng))答案.〔1〕變大；變大〔2〕400；受到的重力〔3〕1000N；4000帕解析：要把漂浮在油面上的工件緩緩地壓入油內(nèi)，即要保證工件在下落過程中始終處于平狀態(tài)，其必受到平衡力的作用。BA段，力F為負(fù)值時(shí)，說明它的方向豎直向上，工件在豎直向上的力F、豎直向上的浮力F浮和豎直向下的重力G三個(gè)平衡力的作用下緩緩下降，G=F+F浮，可見，G＞F浮，即浮力小于重力；到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，力F=0，G=F浮，即浮力等于重力；BC段，表示隨著h的增大，需要施加豎直向下的力F，并且大小在增大，G+F=F浮，可見，G＜F浮，即浮力大于重力；CD段，表示隨著h的增大，豎直向下的力F保持不變，G+F=F浮，重力G不變，工件受到的浮力F浮也不變，此過程表示，整個(gè)工件完全浸沒在油中，且緩緩下降?！?〕BC段描述的是工件的下底面與油面的距離h從0.2m逐漸增大到0.5m的過程中力F的變化情況，因?yàn)樵撨^程中，工件排開液體的體積逐漸變大，所以其受到的浮力變大，因?yàn)閔在增大，油對(duì)工件下底面的壓強(qiáng)p=ρgh也在變大?！?〕A點(diǎn)的坐標(biāo)為(-a，0)，B點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，0.2)，C點(diǎn)的坐標(biāo)為(600，0.5)，它們?cè)谕粭l直線上，據(jù)此可根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求出，a=400；A點(diǎn)的坐標(biāo)為(-a，0)，其物理含義是，當(dāng)h=0即工件的下底面剛接觸油面時(shí)，需要對(duì)工件施加一個(gè)豎直向上的大小為400N的力，工件才能緩慢下降，此時(shí)工件還受到一個(gè)豎直向下的重力，并且二力平衡，所以工件的重力G=400N，可見，a表示了工件一個(gè)物理量的值，這個(gè)量就是工件的受到的重力。〔3〕在C點(diǎn)，工件剛好完全浸沒在油中，F(xiàn)浮=G+F=400N+600N=1000N，在不考慮大氣壓的情況下，工件此時(shí)所受的浮力等于油對(duì)工件下底面豎直向上的壓力，即F浮=pS，其中p油對(duì)工件下底面的壓強(qiáng)，S為工件下底面的面積，其大小為S=〔0.5m〕2=0.25m2，所以油對(duì)工件下底面p=F浮/S=1000N/0.25m2例4．〔2023上海市，第22題〕如圖10所示，實(shí)心均勻正方體A，B放置在水平地面上，受到的重力均為64牛，A的邊長(zhǎng)為0.2米，B的邊長(zhǎng)為0.3米。①求正方體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)②求正方體A.B的密度之比ρA：ρB③假設(shè)正方體A、B上沿水平方向分別截去相同的厚度h后．A、B剩余局部對(duì)水平地面的壓強(qiáng)PA1和PB1．請(qǐng)通過計(jì)算比擬它們的大小關(guān)系及其對(duì)應(yīng)的h的取值范圍．解析：(1)PA==1600Pa(2)==(3)設(shè)切去高度為H時(shí)，PA′=PB′即ρAg(0.2－H)=ρBg(0.3－H)解得H=≈0.16m當(dāng)h＜0.16m時(shí)，PA′＞PB′當(dāng)h＞0.16m時(shí)，PA′＜PB′當(dāng)h=0.16m時(shí)，PA′=PB提升練習(xí)：1．(2023年河北省，第37題)一塊寫有校訓(xùn)的花崗巖石料質(zhì)量為31.8噸、密度為2.65×103kg／m3,；立在用用磚砌成的長(zhǎng)4m、寬2m、高0.5m的水平基座上〔如圖19所示〕，石料與基座的接觸面積為2.12m2。磚的密度為2.05×103kg／m求：〔1〕花崗巖石料的體積；〔2〕石料對(duì)基座的壓強(qiáng)；〔3〕石料對(duì)基座與基座對(duì)地面的壓強(qiáng)之比。2．〔2023年福建省泉州市第29題〕(6分)小理同學(xué)的質(zhì)量為50kg，他站立在承平地面時(shí)，雙腳鞋底與地面接觸面積約為0.04m2〔1)小理同學(xué)的重力；(2)小理同學(xué)對(duì)地面的壓強(qiáng)。3．(2023江蘇宿遷，第23題)〔8分〕一個(gè)質(zhì)量為0.6kg，邊長(zhǎng)為0.1m的正方體物塊，放置在水平地面上，g取10N/kg．求：〔1〕物塊受到的重力．〔2〕物塊對(duì)地面的壓強(qiáng)．〔3〕假設(shè)將物塊浸沒在水中后松手，通過計(jì)算判斷該物塊的浮沉情況．4.〔2023年中考云南昆明卷〕某學(xué)校課外科技小組的同學(xué)為學(xué)校的廁所設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)沖水箱。這種水箱能夠把自來水管持續(xù)供應(yīng)的較小流量的水儲(chǔ)藏到一定量后，自動(dòng)開放水閥，將水集中放出，這樣就可以以較大的水流沖刷便池。如圖15所示，A是一面積為S1的圓形放水閥門，其質(zhì)量和厚度均忽略不計(jì)，且恰好能將排水管口蓋嚴(yán)。閥門的左端與排水管口的邊緣相連并能繞垂直紙面的軸O向上轉(zhuǎn)動(dòng)，右端通過一很小的掛鉤及連桿與浮子B相連，連桿的長(zhǎng)度為h1，連桿質(zhì)量和閥門轉(zhuǎn)動(dòng)受到的摩擦均不計(jì)。假設(shè)將浮子B設(shè)計(jì)為一個(gè)質(zhì)量為m、高為h2的空心圓柱體，它能將閥門拉起的最小橫截面積S2是多少?5.〔南昌〕27“五·一〞期間，憲憲從上海世博會(huì)丹麥館帶回一個(gè)“小美人魚〞工藝品，他想知道這個(gè)工藝品的密度，于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).請(qǐng)你根據(jù)圖25所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推算：【溫馨提示：水的密度用表示，推算結(jié)果均用字母表示】圖25溢水杯和水的總質(zhì)量圖25溢水杯和水的總質(zhì)量m1“小美人魚〞浸沒在水中后的總質(zhì)量m2取出“小美人魚〞后的總質(zhì)量m3(2)工藝品的密度6.〔2023年中考·重慶卷〕在新農(nóng)村建設(shè)中很多樓房頂上裝有如圖甲所示的太陽能熱水器，乙是內(nèi)部水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。Sl是自動(dòng)溫控開關(guān)，當(dāng)水溫低于20℃阻R開始加熱；當(dāng)水溫高60℃時(shí)斷開，輔助加熱電阻R停止加熱。A、B相同的實(shí)心圓柱體，密度為1.8×103kg／m3，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關(guān)SS2受到豎直向下的拉力到達(dá)16N時(shí)閉合，電動(dòng)水泵M開始向水箱注水；當(dāng)拉力小于等于10N時(shí)，S2斷開，電動(dòng)水泵M停止注水。取g=10N／kg。求：〔1〕假設(shè)水箱內(nèi)有100kg的水，夜晚在輔助加熱系統(tǒng)作用下，水溫升高了20℃收的熱量。[c水=4.2×103J／(kg·℃)]〔2〕A、B的體積均為500cm3，A、B的總重力?！?〕正常情況下水箱中的水面最高時(shí)，A受到的浮力?！查_關(guān)S2下的細(xì)繩和A、B間的細(xì)繩質(zhì)量與體積均忽略不計(jì)。〕甲乙7.〔上?！?5．如圖14所示，甲、乙兩個(gè)實(shí)心正方體放置在水平外表上，它們對(duì)水平外表的壓強(qiáng)相同。甲的質(zhì)量為1千克，甲的底面積為0.01米2。求：〔1〕物體甲的重力?！?〕物體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)。甲乙圖14〔3〕如果沿豎直方向?qū)⒓住⒁覂蓚€(gè)正方體分別切去厚度為h的局部，然后將切去局部疊放在剩余局部上，假設(shè)這時(shí)它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)分別為p甲和p乙，請(qǐng)判斷p甲和p甲乙圖148．〔2023年中考·湖北黃石卷〕據(jù)報(bào)道，我市某水庫庫底是一座舊城遺址，目前正在進(jìn)行試探性開掘和打撈。某次試探性打撈作業(yè)時(shí)，用繩子將實(shí)心物體從水面下12m深處沿豎直方向勻速提升到離水面1.5m深處的過程所用時(shí)間為42s，拉力F做功的功率為90W。當(dāng)物體被拉到有4/5的體積露出水面時(shí)，讓其靜止，此時(shí)繩子的拉力F＇=520N。不計(jì)繩子的重力和水的阻力。〔水的密度0=1.0×103kg/m求：〔1〕物體從水面下12m深處勻速上升到離水面1.5m深處的過程中，物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；〔2〕物體在水面下方勻速上升過程中繩子的拉力F;〔3〕物體浸沒在水中時(shí)所受的浮力F浮;〔4〕物體的密度物。9.〔上?！?3．體積為3×10－4米3的金屬塊浸沒在水中。求：〔1〕該金屬塊排開水的體積V排?！?〕該金屬塊所受到的浮力10．〔2023年中考·四川雅安卷〕如下圖，某同學(xué)在一薄壁平底玻璃管中裝入沙子，管口密封，制成一個(gè)“密度計(jì)〞,用來測(cè)量液體密度。，試管和沙子總質(zhì)量為40g,試管底面積為2.5cm2。當(dāng)放入某未知密度的液體中靜止時(shí)，“密度計(jì)〞漂浮在液面上，浸入液體中的體積為50cm3?！蔡崾荆河?jì)算中取g=10N/kg〕〔1〕“密度計(jì)〞受到的浮力是多大？〔2〕這種液體的密度是多大？〔3〕液體對(duì)“密度計(jì)〞底面的壓強(qiáng)是多大？11．(2023四川綿陽，40題第2小題)如圖是我國(guó)第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的“蛟龍?zhí)枿曒d人潛水器，2010年8月26日“蛟龍?zhí)枿曇淹瓿上聺?759米得深海潛試，這標(biāo)志著中國(guó)已成為世界上第五個(gè)掌握3500米以上大深度載人深潛技術(shù)的國(guó)家。據(jù)悉，“蛟龍?zhí)枿暤募夹g(shù)改良及5000—7000米深海潛試課題實(shí)施方案一通過專家論證，不久，“蛟龍?zhí)枿晫⑻魬?zhàn)目前世界載人深潛新記錄。①“蛟龍?zhí)枿曄聺摰?759米得海底用時(shí)月102分鐘，求“蛟龍?zhí)枿曄聺摰钠骄俣燃s為多少米／分鐘？〔保存整數(shù)〕假設(shè)“蛟龍?zhí)枿暤竭_(dá)7000米深的海底世界時(shí)，海水對(duì)“蛟龍?zhí)枿曂鈿さ膲簭?qiáng)約為多大？如果潛水器的一個(gè)觀測(cè)孔的面積約為300cm2，那么海水對(duì)該觀測(cè)孔的壓力約為多大？〔海水密度近為1.0×103kg／m③假設(shè)正在水下勻速下潛的“蛟龍?zhí)枿暆撍鞯目傎|(zhì)量為22噸，請(qǐng)你有此估算潛水器的體積約為多大？④在需要緊急上浮時(shí)，潛水器可以拋掉隨身攜帶的壓載鐵。試分析勻速下潛的“蛟龍?zhí)枿暆撍鲯伒魤狠d鐵后在水中的一定情況。12．(2023甘肅蘭州，第31題)在水中放入質(zhì)量為3kg的木塊，木塊靜止時(shí)有3∕5體積浸入水中。求：〔1〕木塊靜止時(shí)所受的浮力?！?〕木塊的體積。13．〔2023湖北黃石，第39題〕據(jù)報(bào)道，我市某水庫底是一座舊城遺址，目前正在進(jìn)行試探性開掘和打撈，某次試探性打撈作業(yè)時(shí)，用繩子將實(shí)心物體從水面下12m深處沿豎直方向勻速提升到離水面1.5m深處的過程中所用時(shí)間為42s，拉力F做功的功率為90W。當(dāng)物體被拉到有·的體積露出水面時(shí)，讓其靜止，此時(shí)繩子的拉力F′=520N。不計(jì)繩子的重力和水的阻力?！菜拿芏葹棣?=1×103kg/m3,g=10N/kg求：〔1〕物體從水面下12m深處勻速上升到離水面1.5m深處的過程中，物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度v；〔2〕物體在水面下方勻速上升過程中繩子的拉力F；〔3〕物體浸沒在水下時(shí)受的浮力F?。弧?〕物體的密度ρ物。14．〔2023江蘇連云港，第30題〕2011年3月11日，日本發(fā)生了地震和海嘯災(zāi)難，致使福島核電出現(xiàn)核泄漏。為減少放射性污染，電力公司利用“人工浮島〞〔一個(gè)鋼制的空心浮體〕儲(chǔ)存放射性污水，該浮體是用8×l06kg的鋼板制成的一個(gè)外形長(zhǎng)140m，寬50m、高〔1〕為了不使“人工浮島〞沉入海底，該浮體最多可以儲(chǔ)存質(zhì)量為多少千克的放射性污水？〔為了計(jì)算方便，海水的密度取1.0×103kg/m〔2〕請(qǐng)你談?wù)労四馨l(fā)電與火力發(fā)電相比的優(yōu)點(diǎn)和可能帶來的問題。15．〔2023山東泰安，第27題〕一重為630N的人漂浮在死海的海面上，那么該人受到海水的浮力是多少牛？他浸入海水中的體積是多少立方米？〔死海海水的密度ρ海水=1.05×103kg/m316．(2023湖南邵陽，第33題)如右圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下面懸掛一個(gè)重8N的物體。當(dāng)把物體浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變?yōu)?N，此時(shí)圓柱形容器內(nèi)水的高度為0.2m〔g=10N／kg〕。求：〔1〕物體受到水的浮力多大？〔2〕物體的體積為多大？〔3〕當(dāng)物體浸沒在水中時(shí)，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為多大？17．〔2023貴州省安順市第19題〕科技小組的同學(xué)用長(zhǎng)方形泡沫塑料A、三腳架和燈泡等制作了一個(gè)航標(biāo)燈模型〔如圖〕，總重為4N。A底部與浮子B用細(xì)繩相連。水位上升時(shí)，浮子B下降，水位下降時(shí)，浮子B上升，使航標(biāo)燈靜止時(shí)A浸入水中的深度始終為5cm，排開水的質(zhì)量為500g，浮子B中0.5N〔不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦〕求〔1〕泡沫塑料A底部受到水的壓強(qiáng)是多大？〔2〕航標(biāo)燈靜止受到的浮力是多大？〔3〕泡沫塑料A浸入水中深度為5cm時(shí)，浮子B的體積為多大？提升練習(xí)答案：1.解：〔1〕花崗巖石料的體積：〔2〕由于石料放在水平基座上，石料對(duì)基座的壓力大小等于石料受到的重力的大小，即：F石=G石=m石g=31.8×103kg×10N／kg=3.18×10那么石料對(duì)基座的壓強(qiáng)：〔3〕基座受到的重力的大?。夯鶎?duì)地面的壓強(qiáng)石料對(duì)基座和基座對(duì)地面的壓強(qiáng)之比：2.G=mg=490NP=F/s=500/0.04m23.〔1〕G=mg=0.6kg×10N/kg=6N〔2〕P=F/s=mg/s=6N/0.01m2=600Pa…………………3〔3〕解法一：F浮=gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N……因?yàn)镕浮>G，所以物塊上浮解法二：ρ物=m/V=0.6kg/(0.1m)2=0.6×103kg因?yàn)棣盐铮鸡阉晕飰K上浮4.解析：設(shè)浮子B對(duì)閥門的拉力大小為T，浮子B受到的浮力大小為F浮，水對(duì)浮子的壓力大小為F水，浮子直徑為d，那么當(dāng)浮子B處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，有F浮=T+mg；剛好將閥門翻開應(yīng)滿足關(guān)系：Td=F水即T=〔其中p水為水對(duì)閥門的壓強(qiáng)〕，所以F浮=+mg。F浮=ρ水gV排，浮子剛好全部沒入水中的面積就是最小面積∴，5.解：(1)m排=m1－m3F浮=G排=m排g=(m1－m3)g(2)m工藝品=m2－m3V工藝品=V排=eq\f(m排,ρ水)=eq\f(m1－m3,ρ水)ρ工藝品=eq\f(m工藝品,V工藝品)=eq\f(m2-m3,m1-m3)ρ水評(píng)分意見：有其它合理答案均參照給分.6.〔1〕8.4×106J〔2〕18N〔3〕3N解析：此題考查熱量計(jì)算、重力計(jì)算以及有關(guān)浮力方面知識(shí)的計(jì)算，〔1〕Q吸=cmΔt=4.2×103J／(kg·℃)×100kg×20℃=8.4×106J〔2〕G總=m總g=ρV總g=ρ〔VA+VB〕g=1.8×103kg／m3×〔5×10-4m3〔3〕正常情況下，當(dāng)水位最高時(shí)，繩子受到的拉力最小，此時(shí)F總浮=G總-F=18N-10N=8N，F(xiàn)B浮=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5N，F(xiàn)A浮=F總浮-FB浮答：〔1〕假設(shè)水箱內(nèi)有100kg的水，夜晚在輔助加熱系統(tǒng)作用下，水溫升高了20℃，水吸收的熱量為8.4×106J.〔2〕A、B的體積均為500cm3，A、B的總重力為18N?！?〕正常情況下水箱中的水面最高時(shí)，A受到的浮力為3N7.〔1〕G甲=m甲g=1千克×9.8牛/千克=9.8牛〔2〕p甲=F甲/S甲=G甲/S甲=9.8牛/0.01米2=980帕〔3〕p甲＜p乙。甲、乙被切去并疊加后，對(duì)水平外表的壓強(qiáng)都變大，設(shè)它們的增大壓強(qiáng)分別為Δp甲、Δp乙。因?yàn)閜甲原＝p乙原，而(h甲－h(huán))>(h乙－h(huán))那么，即Δp甲<Δp乙所以p甲＜p乙。說明：答案合理均可得分。8.解析：〔1〕物體從水面下12m深處勻速上升到離水面1.5m深處所移動(dòng)的距離s=12m﹣1.5m=10.5m，物體勻速運(yùn)動(dòng)的速度v＝s/t＝10.5m/42s＝0.25m/s?！?〕根據(jù)P=Fv可得，拉力F=P/v=90/0.25N=360N；〔3〕當(dāng)4/5的體積露出水面時(shí)，繩子的拉力由360N增大到520N，拉力增大了160N，即物體4/5的體積浸入水中時(shí)受到的浮力為160N，由阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，物體在液體中所受的浮力大小與排開液體的體積成正比，故物體4/5的體積浸入水中時(shí)受到的浮力是浸沒時(shí)受到浮力的4/5，所以物體浸沒在水中時(shí)所受的浮力F浮=160N/0.8＝200N?！?〕由F浮=ρ液gV排得，物體浸沒在水中時(shí)排開水的體積：V排=F浮/ρ水g=0.02m3，因?yàn)槲矬w浸沒在水中，所以V物=V排=0.02m3，物體的重力：G=F浮+F拉=200N+360N=560N，那么物體的質(zhì)量：m＝G/g＝560/10kg＝56kg，物體的密度：ρ＝m/V＝56kg/0.02m3＝2.8×109.〔1〕V排＝V物＝3×10－4米3〔2〕F浮＝ρ液gV排＝1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×3×10－4米3＝2.94牛10.解析：〔1〕“密度計(jì)〞的重力G=mg=40×10-3kg×10N/kg=0.4N，由于“密度計(jì)〞漂浮在未知液