第八章浮力鲁科版(五四学制)物理八年级下册计算题专题难点(2)
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一、计算题
1.如图我国自主建造的首艘航空母舰,该航母的排水量大约为6万吨,在海上匀速行驶的速度约为15m/s,载机约为40架以上的固定翼飞机加12架直升机,总计在50架以上。(海水的密度以1.0×103kg/m3计算,g取10N/kg)
(1)求该航母满载时,总重为多少?
(2)有一飞机的质量约为2×104kg,该飞机飞离后,航母排开水的体积减少了多少?
2.如图所示,某同学运用浮力知识测量某种未知液体的密度。实验中,读取弹簧测力计示数时,弹簧测力计及物体均处于静止状态。请根据图中信息,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物体在水中受到的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体的密度;
(4)某液体的密度。
3.2020年6月20日,我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器,成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成,外层与海水接触,外壳选择了钛合金作主材,潜水器在上浮和下潜时,其体积是一定的。潜水器近似可以看做长方体,其规格:长9m、宽3m、高3.4m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25t。(海面大气压 1.0×105Pa,g=10N/kg)
(1)“海斗号”悬浮在海水中,求所受到的浮力;
(2)载人潜水器在10000米深处,其上表面受到的压力约为 2.781×109N,求海水的密度。
4.如图所示,底面积为、重2N的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,用原长为16cm的弹簧,将边长为10cm的正方体A的下表面中点与容器底部相连,向容器内加水至A刚好浸没,如图甲所示,此时弹簧长18cm,A对弹簧的拉力为。现打开阀门B缓慢放水,当A对弹簧的作用力大小再次等于时关闭阀门B。已知弹簧受力F的大小与弹簧长度的变化量间的关系如图乙所示。不计弹簧的体积及其所受的浮力。求:
(1)物体A浸没时受到的浮力;
(2)正方体A的密度;
(3)从开始放水到关闭阀门B,水对容器底部前、后的压强之比。
5.水平桌面上放有一底部有水阀的圆柱形容器,容器重3N,底面积为250cm2,高10cm,在容器内装入部分水,将一个边长为10 cm、密度为0.6g/cm3的正方体木块用细线悬挂在水中,如图(甲)所示,木块静止时有4cm浸入水中,求∶
(1)此时木块所受的浮力为多少牛?
(2)细线能承受的最大拉力为5 N,打开水阀放水,绳子断开时水深7cm,如图(乙),立刻关闭水阀,木块漂浮静止时,水对容器底的压强为多少帕?
6.为探究浮力产生的原因,杜老师制作了一个特别的水槽:水槽分成M、N两部分,M底部的横截面积为400cm2,N底部的横截面积为200cm2,且有一个边长为10cm的正方形开口,容器厚度均忽略不计,h0=10cm,如图甲所示。现将一个质量为600g,边长为10cm的正方体木块完全密封在正方形开口上方并使其不下落,然后向N水槽中加水使h1=12cm,水未从N流出,观察到木块并没有上浮,如图乙所示。继续向M槽中加水,如图丙所示,直至木块能刚好脱离N水槽的底部时,停止加水。求:
(1)向N水槽中加水结束时,木块上表面受到水的压力为多少N?
(2)向M水槽中加水,木块刚好上浮时,向M水槽加水的质量为多少kg?
(3)木块上浮最终静止后,水对M底部的压强为多少Pa?
7.一根体积、质量忽略不计的弹簧,原长为10cm,受到拉力时,它伸长的长度 L与拉力F的关系如图甲所示。将其两端分别与容器底部和一正方体物体相连接,物体边长为10cm。向容器中加水,直到物体上表面与水面相平,此时水深24cm(如图乙),取g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)物体受到水的浮力大小;
(2)此时拉力F的大小;
(3)物体的密度;
(4)打开出水口缓慢放水,当弹簧没有形变时,关闭出水口。此时水对容器底部的压强是多少?
8.如图所示,底面积为0.02m2、重为10N的薄壁柱形容器,放在水平桌面上,把体积为1×10-3m3、密度为3.0×103kg/m3的实心正方体A(不吸水)用质量不计的细线悬挂固定在容器正上方静止时,正方体A有的体积浸入水中,此时容器内水深0.12m。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)水对容器底部的压强;
(2)正方体A受到的浮力大小;
(3)解开细线,将正方体A缓缓放入水中,待正方体A静止后(容器中的水未溢出),容器对桌面的压强。
9.如图甲,一边长为10cm的立方体塑料块A,A下表面中心处与长方体橡胶块B上表面中心处用细线相连,A在上B在下,一起放在长方体水箱底部的出水口正上方,B完全堵住出水口,使水无法流出,在无水的情况下需要对B施加4N竖直向上的力才能将B拔出,水箱足够高,现向容器中缓慢加水,水箱中水的深度h与加水质量m之间的函数关系如图乙所示,忽略这一过程中细线的质量、体积及受到拉力时的形变,及A、B受力时的形变,已知B下表面积为SB=20cm2,水箱底部的面积(含出水口)为S=200cm2,水=1.0×103kg/m3,g=10Nkg,求:
(1)当h1=2cm时,水对水箱底部的压强;
(2)继续向水箱中加水至水的深度为h2,塑料块A的重力;
(3)继续向水箱中加水至h=16cm时,A、B间细线的长度;
(4)当塑料块A被浸没时,能否将B拔出,请通过计算说明。
10.如图甲,边长为10cm,密度为0.4g/cm3的实心均匀正方体A,自由放置在重力为10N,底面积为200cm2,高为26cm的薄壁形容器中。底面积50cm2,高为12cm,重为14N的长方体B,通过一根轻质细线悬挂于天花板。现往容器中注入某种液体,正方体A慢慢上浮至与长方体B粘合在一起。当液体深度为25cm时,液体对容器底的压强为3000Pa,且正方体A露出液面的高度为2cm,如图乙所示。求:
(1)液体的密度;
(2)乙图中,轻质细线对长方体B的拉力大小;
(3)若轻轻剪断乙图中的细线,待AB这个整体静止后相较于乙图,容器对桌面的压强的变化量。
11.如图甲所示,底面积为100cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上。将底面积为80cm2,高为10cm的圆柱形物体A浸没在水中时,容器内的水面升高_____ cm;如图乙所示,此时细绳对物体A的拉力为F1,物体A上表面到水面的距离为h1,然后,将物体A竖直向上移动h2,物体A静止时,细绳对物体A的拉力为F2,不计绳重。已知F1与F2之比为3:4,h1为4cm,h2为5cm。则物体A的密度是_______ g/cm3。
12.如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用。力F的大小以及物体A的运动速度大小v随时间t的变化情况如图乙所示。
(1)根据图乙有关信息,求F=10N时该力的功率;
(2)如图丙所示,在A的两侧分别挂上柱状重物B,C,且C的一部分浸入水中。已知GB=20N,GC=50N,C的横截面积为30cm2,长度足够,水够深。则当物体A不受摩擦力作用时,C的下底面受到的水的压强是多少
(3)条件同第(2)问,若丙图中物体A移动就会触发报警装置(图中未画出),当物体A不移动时,最高水位与最低水位的高度差是多少
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)6×108N;(2)20m3
2.(1)2N;(2)2×10-4m3;(3)2.7×103kg/m3;(4)0.8×103kg/m3
3.(1);(2)
4.(1)10N;(2)0.7×103 kg/m3;(3)
5.(1)4N;(2)900Pa
6.(1)12N;(2)7.6kg;(3)2900Pa
7.(1)10N;(2)4N;(3)0.6×103kg/m3;(4)1600Pa
8.(1)1.2×103Pa;(2)6N;(3)2900Pa
9.(1);(2)4N;(3)10cm;(4)能将B拔出
10.(1);(2)8.4N;(3)620Pa
11.8 2.5
12.(1)50W;(2)1×104Pa;(3)0.8m
答案第1页,共2页
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