2024北师大版物理八年级下学期--专项素养综合全练（四）压强与浮力综合计算（有详解）
文档属性
| 名称 | 2024北师大版物理八年级下学期--专项素养综合全练（四）压强与浮力综合计算（有详解） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 324.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-02 13:21:24 | ||
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文档简介
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专项素养综合全练（四）
压强与浮力综合计算
类型一 固体压强的计算
1.（2023安徽芜湖期中）为输送货物,一辆四轮货车自重80 000 N,车内装800 kg的货物,每只轮子与地面的接触面积为200 cm2。（g取10 N/kg）求:
（1）车内货物的重力为多少N;
（2）载重货车对地面的压强为多少Pa;
（3）若货车对地面的压强最大可达到1.2×106 Pa,则货车内最多还可以装多少kg的货物。
2.（2023重庆实验外国语学校月考）如图甲所示,边长为0.1 m,密度为3×103 kg/m3的正方体金属块,放置在面积为1 m2的桌面正中央。（g取10 N/kg）
（1）求金属块的重力;
（2）如图乙对金属块施加竖直向下的压力F,当物体对桌面的压强为3 600 Pa时,求F的大小;
（3）改变图乙中压力的大小,当施加压力大小为F1时,金属块对桌面的压强为p1,当施加压力大小为F2时,金属块对桌面的压强为p2,且F2=2F1,p1∶p2=4∶5,求压强p1的大小。
类型二 液体压强的计算
3.（2023河南新乡期末）中国自主研制的“蛟龙号”载人深潜器在空气中的质量约为20 t,2020年在马里亚纳海沟下潜到7 062米深处,让中国真正成为载人深潜发达国家。（g取10 N/kg）求:
（1）“蛟龙号”载人深潜器在空气中的重力为多少牛
（2）“蛟龙号”载人深潜器下潜到5 000 m时,受到海水的压强为多少帕 （海水的密度为1.03×103 kg/m3）
（3）“蛟龙号”下潜到5 000 m时,面积为0.6 m2的观察窗所受的压力有多大
4.（2023北京二中教育集团期中）如图所示是某型号电热水壶,水壶底面积S为200 cm2,空热水壶质量m壶是0.5 kg,当电热水壶装最大容量m水为1.5 kg的水时,水深h为10 cm。将它放置于水平桌面上装入最大容量的水。（g取10 N/kg）求:
（1）水对电热水壶底部的压强p1;
（2）电热水壶对桌面的压力F2;
（3）电热水壶对桌面的压强p2。
类型三 浮力有关的计算
5.（2023首都师范大学附中模拟）水平桌面上放置一底面积为100 cm2,重为6 N的柱形容器,容器内装有20 cm深的某液体。将一体积为400 cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10 N,将物体从液面上方逐渐浸入液体直到浸没在液体中（如图）,弹簧测力计示数变为5.2 N。（柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。g=10 N/kg）求:
（1）物体浸没在液体中时受到的浮力;
（2）筒内液体密度;
（3）物体浸没时,容器对桌面的压强。
6.（2023四川宜宾中考）如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3 N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
（1）图乙中木块所受的浮力大小;
（2）木块的体积;
（3）木块的密度;
（4）图丙中F的大小。
答案全解全析
1.解析 （1）车内货物的重力G=mg=800 kg×10 N/kg=8 000 N。
（2）载重货车对地面的压力F=G总=80 000 N+8 000 N=88 000 N，载重货车对地面的压强p==1.1×106 Pa。
（3）货车对地面的最大压力F'=p'S=1.2×106 Pa×4×200×10-4 m2=96 000 N，货车和货物的总重力G总'=F'=96 000 N，货车内最多还可以装货物的重力G'=G总'-G总=96 000 N-88 000 N=8 000 N，货车内最多还可以装货物的质量m'==800 kg。
2.解析 （1）金属块的重力为:G=mg=ρVg=3×103 kg/m3×（0.1 m）3×10 N/kg=30 N。
（2）当物体对桌面的压强为3 600 Pa时，金属块对桌面的压力为F压=pS=3 600 Pa×（0.1 m）2=36 N;F的大小为F=F压-G=36 N-30 N=6 N。
（3）根据题意，p1=，p2=;
则p1∶p2==4∶5……①，
已知G=30 N……②，F2=2F1……③，
联立①②③解得:F1=10 N，F2=20 N;
压强p1==4 000 Pa。
3.解析 （1）“蛟龙号”载人深潜器在空气中的重力G=mg=20×103 kg×10 N/kg=2×105 N。（2）“蛟龙号”载人深潜器下潜到5 000 m时，受到海水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×5 000 m=5.15×107 Pa。（3）“蛟龙号”下潜到5 000 m时，根据p=可知面积为0.6 m2的观察窗所受的压力
F=pS=5.15×107 Pa×0.6 m2=3.09×107 N。
4.解析 （1）水对电热水壶底部的压强:p1=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.10 m=1 000 Pa;（2）因为在水平桌面上，则电热水壶对桌面的压力:F2=G总=m总g=（m壶+m水）g=（0.5 kg+1.5 kg）×10 N/kg=20 N;（3）电热水壶对桌面的压强:p2==1 000 Pa。
5.解析 （1）由题知，圆柱体浸没在液体中时
F拉=5.2 N，所以F浮=G-F拉=10 N-5.2 N=4.8 N。
（2）因为浸没，所以V排=V物=400 cm3=4×10-4 m3，由F浮=ρ液gV排得:
ρ液==1.2×103 kg/m3。
（3）液体的体积V液=Sh=100 cm2×20 cm=2 000 cm3=2×10-3 m3，液体的重力G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103 kg/m3×2×10-3 m3×10 N/kg=24 N，容器对桌面的压力F=（G液+G容器+G物）-F拉=（24 N+6 N+10 N）-5.2 N=34.8 N;受力面积:S=100 cm2=1×10-2 m2，p==3 480 Pa。
6.解析 （1）由题可知，木块的重力G=3 N;图乙中木块为漂浮状态，所以木块受到的浮力等于重力，即F浮=G=3 N。
（2）图乙中木块排开水的体积
V排==3×10-4 m3，
由题意可知，V排=（1-）V木，则V木=×3×10-4 m3=5×10-4 m3。
（3）木块的质量m==0.3 kg，木块的密度ρ==0.6×103 kg/m3。
（4）图丙中木块浸没时受到的浮力=ρ水gV木=1×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N，此时木块受平衡力，则有F=-G=5 N-3 N=2 N。
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专项素养综合全练（四）
压强与浮力综合计算
类型一 固体压强的计算
1.（2023安徽芜湖期中）为输送货物,一辆四轮货车自重80 000 N,车内装800 kg的货物,每只轮子与地面的接触面积为200 cm2。（g取10 N/kg）求:
（1）车内货物的重力为多少N;
（2）载重货车对地面的压强为多少Pa;
（3）若货车对地面的压强最大可达到1.2×106 Pa,则货车内最多还可以装多少kg的货物。
2.（2023重庆实验外国语学校月考）如图甲所示,边长为0.1 m,密度为3×103 kg/m3的正方体金属块,放置在面积为1 m2的桌面正中央。（g取10 N/kg）
（1）求金属块的重力;
（2）如图乙对金属块施加竖直向下的压力F,当物体对桌面的压强为3 600 Pa时,求F的大小;
（3）改变图乙中压力的大小,当施加压力大小为F1时,金属块对桌面的压强为p1,当施加压力大小为F2时,金属块对桌面的压强为p2,且F2=2F1,p1∶p2=4∶5,求压强p1的大小。
类型二 液体压强的计算
3.（2023河南新乡期末）中国自主研制的“蛟龙号”载人深潜器在空气中的质量约为20 t,2020年在马里亚纳海沟下潜到7 062米深处,让中国真正成为载人深潜发达国家。（g取10 N/kg）求:
（1）“蛟龙号”载人深潜器在空气中的重力为多少牛
（2）“蛟龙号”载人深潜器下潜到5 000 m时,受到海水的压强为多少帕 （海水的密度为1.03×103 kg/m3）
（3）“蛟龙号”下潜到5 000 m时,面积为0.6 m2的观察窗所受的压力有多大
4.（2023北京二中教育集团期中）如图所示是某型号电热水壶,水壶底面积S为200 cm2,空热水壶质量m壶是0.5 kg,当电热水壶装最大容量m水为1.5 kg的水时,水深h为10 cm。将它放置于水平桌面上装入最大容量的水。（g取10 N/kg）求:
（1）水对电热水壶底部的压强p1;
（2）电热水壶对桌面的压力F2;
（3）电热水壶对桌面的压强p2。
类型三 浮力有关的计算
5.（2023首都师范大学附中模拟）水平桌面上放置一底面积为100 cm2,重为6 N的柱形容器,容器内装有20 cm深的某液体。将一体积为400 cm3的物体A悬挂在弹簧测力计上,弹簧测力计示数为10 N,将物体从液面上方逐渐浸入液体直到浸没在液体中（如图）,弹簧测力计示数变为5.2 N。（柱形容器的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,物体未接触容器底。g=10 N/kg）求:
（1）物体浸没在液体中时受到的浮力;
（2）筒内液体密度;
（3）物体浸没时,容器对桌面的压强。
6.（2023四川宜宾中考）如图甲,用轻质细线将一不吸水的木块悬挂在弹簧测力计下,静止时测力计读数为3 N;如图乙,将该木块静置于平放的盛水容器中,木块有的体积露出水面;如图丙,用竖直向下的力F压该木块时,木块刚好全部浸入水中且静止。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
（1）图乙中木块所受的浮力大小;
（2）木块的体积;
（3）木块的密度;
（4）图丙中F的大小。
答案全解全析
1.解析 （1）车内货物的重力G=mg=800 kg×10 N/kg=8 000 N。
（2）载重货车对地面的压力F=G总=80 000 N+8 000 N=88 000 N，载重货车对地面的压强p==1.1×106 Pa。
（3）货车对地面的最大压力F'=p'S=1.2×106 Pa×4×200×10-4 m2=96 000 N，货车和货物的总重力G总'=F'=96 000 N，货车内最多还可以装货物的重力G'=G总'-G总=96 000 N-88 000 N=8 000 N，货车内最多还可以装货物的质量m'==800 kg。
2.解析 （1）金属块的重力为:G=mg=ρVg=3×103 kg/m3×（0.1 m）3×10 N/kg=30 N。
（2）当物体对桌面的压强为3 600 Pa时，金属块对桌面的压力为F压=pS=3 600 Pa×（0.1 m）2=36 N;F的大小为F=F压-G=36 N-30 N=6 N。
（3）根据题意，p1=，p2=;
则p1∶p2==4∶5……①，
已知G=30 N……②，F2=2F1……③，
联立①②③解得:F1=10 N，F2=20 N;
压强p1==4 000 Pa。
3.解析 （1）“蛟龙号”载人深潜器在空气中的重力G=mg=20×103 kg×10 N/kg=2×105 N。（2）“蛟龙号”载人深潜器下潜到5 000 m时，受到海水的压强为p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×5 000 m=5.15×107 Pa。（3）“蛟龙号”下潜到5 000 m时，根据p=可知面积为0.6 m2的观察窗所受的压力
F=pS=5.15×107 Pa×0.6 m2=3.09×107 N。
4.解析 （1）水对电热水壶底部的压强:p1=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.10 m=1 000 Pa;（2）因为在水平桌面上，则电热水壶对桌面的压力:F2=G总=m总g=（m壶+m水）g=（0.5 kg+1.5 kg）×10 N/kg=20 N;（3）电热水壶对桌面的压强:p2==1 000 Pa。
5.解析 （1）由题知，圆柱体浸没在液体中时
F拉=5.2 N，所以F浮=G-F拉=10 N-5.2 N=4.8 N。
（2）因为浸没，所以V排=V物=400 cm3=4×10-4 m3，由F浮=ρ液gV排得:
ρ液==1.2×103 kg/m3。
（3）液体的体积V液=Sh=100 cm2×20 cm=2 000 cm3=2×10-3 m3，液体的重力G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103 kg/m3×2×10-3 m3×10 N/kg=24 N，容器对桌面的压力F=（G液+G容器+G物）-F拉=（24 N+6 N+10 N）-5.2 N=34.8 N;受力面积:S=100 cm2=1×10-2 m2，p==3 480 Pa。
6.解析 （1）由题可知，木块的重力G=3 N;图乙中木块为漂浮状态，所以木块受到的浮力等于重力，即F浮=G=3 N。
（2）图乙中木块排开水的体积
V排==3×10-4 m3，
由题意可知，V排=（1-）V木，则V木=×3×10-4 m3=5×10-4 m3。
（3）木块的质量m==0.3 kg，木块的密度ρ==0.6×103 kg/m3。
（4）图丙中木块浸没时受到的浮力=ρ水gV木=1×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3=5 N，此时木块受平衡力，则有F=-G=5 N-3 N=2 N。
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