物理期末复习 计算40题专项练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考点题型归纳
一、物体质量和体积关系的图像(共1小题)
二、密度公式的简单应用(共2小题)
三、量杯的选择和使用(共1小题)
四、利用密度鉴别物质的种类(共1小题)
五、重力的计算与估算(共2小题)
六、二力或多力平衡问题(共1小题)
七、压力的概念及其计算(共2小题)
八、压强公式的简单应用(共5小题)
九、液体压强公式的简单应用(共1小题)
十、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系(共13小题)
十一、根据物体的沉浮状态判断密度大小(共1小题)
十二、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量(共10小题)
考点题型训练
一、物体质量和体积关系的图像(共1小题)
1.(22-23八年级上·湖南长沙·期末)如图甲所示,底面积为50cm2、高为60cm的平底圆柱形容器A和一质量为3kg、底面积为25cm2的实心金属圆柱体B置于水平桌面上(容器厚度忽略不计),当给容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系m﹣V图像如图乙所示;当容器里面盛有20cm深的某液体时,将实心金属圆柱体B竖直放入容器A中,待液体静止后,圆柱体B沉底且上表面露出液面高度为10cm(此过程无液体溢出)。求:
(1)该液体的密度;
(2)A容器盛满此液体的总质量;
(3)实心金属圆柱体B的密度。
二、密度公式的简单应用(共2小题)
2.(22-23八年级下·江苏常州·期末)“五一”黄金周,小华与家人到无锡旅游,买了一只宜兴茶壶,如图所示。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的,很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为68g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是34g。求:
(1)溢出的水的体积?
(2)请你帮小华算出这种材料的密度是多少?
(3)若测得壶身的质量为260g,则整个茶壶所用材料的体积为多大?
3.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)如图为2023年在苏州举办的苏迪曼杯世界羽毛球混合团体锦标赛的吉祥物之一“咕咕”。假设一工匠用纯铜打造了一个“咕咕”送给八年级的儿子当纪念品。儿子想更多了解父亲制作的“咕咕”,于是测出了它的质量是71.2g,体积是10cm3。查阅资料知铜的密度ρ铜=8.9g/cm3,银的密度ρ银=10.5g/cm3。则:
(1)这个“咕咕”中纯铜的体积是多少cm3?
(2)如果用纯银打造成一个等大的实心“咕咕”,它的质量是多少g?
三、量杯的选择和使用(共1小题)
4.(22-23八年级下·江苏扬州·期末)小强同学一次旅游回来带回一个银质的葫芦工艺品,他很想知道这个工艺品是空心还是实心的?在学校物理社团上 他用天平测出其质量为 63g,用量筒和水测量体积如图所示(细线体积忽略不计,银的密度为 10.5g/cm3)求:
(1)该工艺品的体积;
(2)该工艺品是空心的,还是实心的?写出分析过程;
(3)若该工艺品是空心的,则空心部分的体积是多大?
四、利用密度鉴别物质的种类(共1小题)
5.(22-23九年级上·江苏南通·期末)小明为了帮妈妈判断一个金镯子是不是空心的,他想了一个办法,用天平、量筒和水测得如下数据。(已知ρ金=19.3×103kg/m3,ρ铅=11.3×103kg/m3)
金镯子的质量m/g 量筒内水的体积V水/mL 量筒内水和金镯子的总体积V总/mL
38.6 50 55
(1)通过计算判断该金镯子是空心的,还是实心的?
(2)若金镯子是空心的,则空心部分的体积是多大?
(3)若有人将金镯子的空心部分灌满铅,则整个掺铅的“金镯子”密度是多少g/cm3?
五、重力的计算与估算(共2小题)
6.(22-23八年级下·江苏宿迁·期末)为节能减排,建筑上普遍采用空心砖替代实心砖。如图所示,空心砖的规格如图所示,质量为3.6kg。若空心砖的实心部分体积占总体积的60%。求:(g取10N/kg)
(1)一块空心砖的重力;
(2)一块空心砖如图放置在水面地面时对地面的压强;
(3)该砖块材料的密度。
7.(22-23八年级下·江苏宿迁·期末)小明驾驶一辆载有石块的卡车,行驶中看到公路桥头旁立有一块如图所示的标志牌(t表示吨)。卡车空载时重为1.5×104N,石块的密度为2.5×103kg/m3,体积为4m3。(g取10N/kg)问:
(1)此标志牌的含义是什么?
(2)石块所受的重力是多少N?
(3)这辆卡车能否允许通过此桥?
六、二力或多力平衡问题(共1小题)
8.(22-23八年级下·江苏泰州·期末)有一电热水器,质量为20kg,装满水后的总质量为70kg,如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图,在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F2和重力G,在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉力F1和墙壁对它的支持力F3。
(1)该热水器最多能装多少立方米的水?
(2)该热水器装满水时,膨胀螺钉的拉力F1是多大?
七、压力的概念及其计算(共2小题)
9.(22-23八年级下·江苏南京·期末)电动汽车是绿色环保型交通工具.如图所示是一辆电动四轮观光游览车,游览车的质量为1200kg。求:(g取10N/kg)
(1)游览车受到的重力是多少?
(2)游客乘坐游览车在水平路面上观光时,车轮与地面的总接触面积为800cm2,人的总重为6000N,则游览车对路面的压强是多少帕?
(3)游览车停在水平路面,游客陆续上车,在此过程中游览车对路面的压强如何变化,写出判断的依据。
10.(22-23八年级下·江苏·期末)人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,它每只脚与地面的接触面积为50cm2。(g取10 N/kg)
(1)求送餐机器人的重力;
(2)送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的。有一小块玻璃钢材料的质量为90g,体积为50cm3,求该材料的密度;
(3)若送餐机器人托着3kg的物体,求此时机器人对地面的压强。
八、压强公式的简单应用(共5小题)
11.(22-23八年级下·江苏南京·期末)“乡村振兴”在路上,某乡村将原来狭窄的土路浇筑成厚度约的宽阔混凝土水泥村道,工程完成后,质量检测部门在新修路面上钻取了多个圆柱形样本进行质量检测,其中一个圆柱形样本底面积约为。除了厚度、水泥标号、砂石比例等指标都合格外,还要求混凝土的密度不得小于。已知这个样本称得质量为5.4kg。问:
(1)所取的这个样本的重力是多少?
(2)通过样本分析,浇筑的混凝土对地面的压强约为多少帕?
(3)计算这个样本的密度,初步判断该项工程混凝土是否合格?
12.(22-23八年级下·江苏泰州·期末)现代家具越来越重视“人体工程学”的设计,如图(a)所示的电脑椅,当人向后靠时就比端坐在椅子上要舒服,如图(b)、(c)所示。下表中数据为重600N的人使用电脑椅时(脚着地)的一些参数。求:
(1)椅子的质量;
(2)人端坐在椅子上时对座垫的压强,说明人“后靠”时比“端坐”时舒服点原因(根据计算回答);
(3)人端坐在椅子上时轮子对水平地面总的受力面积。(g取10N/kg)
椅子的质量 11kg
人端坐在椅子上时的受力面积 8×10-2m2
人端坐在椅子上时对坐垫的压力 384N
人向后靠时对坐垫的压强 2000Pa
人端坐时椅轮对水平地面的压强 2.47×105Pa
13.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)随着科技的发展,机器人已被广泛使用。如图所示一款迎宾机器人,质量为30kg,底部有3个轮子,每个轮子与地面的接触面积为2.5cm2,在水平地面上匀速直线行驶时受到的阻力是车重的0.05倍,g取10N/kg。求:
(1)机器人的重力 G;
(2)机器人对水平地面的压强p;
(3)机器人匀速行驶时的牵引力F牵。
14.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)湖北神农架科学考察队在丛林深处松软平整的泥地上发现“野人”行走时留下的新鲜脚印,队员小明用方格纸描下了“野人”的脚印,如图所示,并测出“野人”每只脚的面积为400cm2,脚印深3cm。为了估测“野人”的质量,小明从背包中拿出一个边长为5cm的正方体铝块,放在“野人”脚印旁的相同的水平泥地上,并在铝块上面加岩石块,当铝块陷入泥中的深度也正好为3cm时,用测力计测出铝块和岩石块的总重为70N。
(1)求此时铝块对水平泥地面的压强为多少Pa?
(2)据此小明算出“野人”的质量应为多少kg?
15.(22-23八年级下·江苏扬州·期末)科技田园的维护主要依靠无人机,图中无人机正在给科技田园喷洒农药。已知该无人机空机质量为5kg,停放时与地面的总接触面积为,装满农药后的总质量为,农药的密度为0.9×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)该无人机空机状态停放时对水平地面的压强;
(2)该无人机可装农药的最大体积。
九、液体压强公式的简单应用(共1小题)
16.(22-23八年级下·广东广州·期中)如图所示是一个家庭常用的电热水壶,静止于水平的桌子上,壶身和底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积为0.025m2,装有2kg水后水深16cm,求:(g取10N/kg,水的密度为)
(1)电热水壶中水的重力是多少?
(2)水对电热水壶底部的压强是多少?
(3)此时桌面受到的压强是多少?
十、物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系(共13小题)
17.(22-23八年级下·江苏盐城·期末)小红洗水果时发现,苹果漂浮在水面上。于是将装有适量细沙的瓶子密封后系在苹果下,制作一个可悬浮的“潜水艇模型”,如图所示。小红己用电子秤测出苹果的质量为180g,苹果浸没时排开水的质量为200g,加盖后瓶子的总体积为255cm3。g取10N/kg,ρ水=1.0g/cm3。求:
(1)苹果漂浮时的浮力;
(2)苹果的密度;
(3)当“潜水艇模型”悬浮在水中时,瓶子、细绳和沙子的总重力。
18.(22-23八年级下·江苏常州·期末)一艘质量为2000t的货轮沉没在主航道60m深的水底。相关部门从120km外的某打捞公司派出一艘满载排水量为4000t的打捞船进行打捞,打捞船出发后8个小时到达沉船位置,经过现场勘探后得知沉船排开水的体积为1500m3,决定采用浮筒打捞法(利用充满水的钢制浮筒靠自重下沉,在水下充气将筒内水排出,借助浮力将沉船浮出水面)进行打捞。若打捞时所用钢制浮筒体积为200m3,浮筒充气排水后的质量为30t(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)打捞船行驶的平均速度;
(2)打捞船满载时受到的浮力;
(3)每个浮筒可以为沉船提供多大的拉力?
(4)要成功打捞沉船,至少需要多少个浮筒?
19.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)热气球是一种用热空气作为浮升气体的气球,是人类最早的飞行工具,由球囊、吊篮和加热装置三部分构成,如图所示。中国普遍使用的是七级热气球,体积为2000m3,空载时球囊布料、吊篮和加热装置总质量为300kg。空气加热后密度减小,温度达100℃时密度为0.95kg/m3,常温时空气密度为1.29kg/m3。假设热气球周围空气均处于常温状态,内部空气温度恒定为100℃球囊外壳、吊篮、加热装置体积忽略不计,求:
(1)热气球内部空气的质量;
(2)热气球受到的浮力;
(3)热气球若要正常离地,能负载的最大质量。
20.(22-23八年级下·江苏泰州·期末)如图所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,(g取10N/kg)试求:
(1)木块受到的浮力是多大?
(2)细线对物体的拉力是多大?
(3)若细线断了,最终木块静止时,木块露出外面的体积为多大?
21.(22-23八年级下·江苏连云港·期末)小明有一边长为10cm的正方体的木块A.如图甲所示,他将木块放入盛有适量水的水槽中,木块A漂浮在水面上,有四分之一的体积露出水面;紧接着他将一合金块B放在木块A上方,木块A恰好完全浸入水中,如图乙所示。已知g取,求:
(1)图甲中木块A排开水的体积V排;
(2)图甲中木块A受重力的大小;
(3)合金块B的重力。
22.(22-23八年级下·江苏连云港·期末)如图所示是我国设计的“雪龙号”科考破冰船,它通过调节船首和船尾的压载水量,来调整破冰船的纵向倾斜姿态,该船满载时的总质量约,破冰时船头的一部分压在冰面上,利用巨大的压强使冰层破裂。,g取求:
(1)当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,受到的浮力;
(2)若“雪龙号”破冰时,船头压在冰面上的受力面积是,冰面所受压力为破冰船满载时总重力的倍,求破冰船对冰面的压强;
(3)结合所学知识,请你写出一条提高破冰船破冰效果的办法。
23.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)2023年6月11日,世界最长最宽钢壳混凝土沉管隧道——深中通道海底隧道对接合龙,广东深圳和中山两市在伶仃洋海底“正式牵手”。如图甲所示,建造隧道时,先将钢筋混凝土的沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管不会再上浮,海底隧道就建成了。设某节密封长方形沉管的长、宽、高如图乙所示,质量m=7.8×107kg。钢筋混凝土的密度ρ土=2.5×103kg/m3,海水密度ρ水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求该节密封沉管:
(1)体积V;
(2)漂浮在海面上灌水前受到的浮力F浮;
(3)要沉入海底,至少需注入的海水(用海水的重力G水表示)。
24.(22-23八年级下·江苏常州·期末)“曹冲称象”是家喻户晓的典故。某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示。已知玻璃杯的质量为300g,底面积为30cm2,高度为15cm。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)将杯子开口向上竖直漂浮在水中时(水未进入杯内),杯子受到的浮力;
(2)此时杯子浸入水中的深度是多少;
(3)此浮力秤能称物体的最大质量是多少;
(4)将玻璃杯开口向上放入一装满水的溢水杯中,并使之完全沉没于水中,测得溢出水的重力为1.2N,求玻璃的密度。
25.(22-23八年级下·江苏·期末)如图所示,漂浮在水面的正方体木块上方有一小铁块,木块上表面刚好和水面齐平,已知木块的边长为10cm,小铁块重为4N,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)木块受到的浮力大小;
(2)木块本身的重力大小;
(3)若轻轻拿走铁块,木块重新静止时排开水的体积。
26.(22-23八年级下·江苏泰州·期末)如图所示,是市面上有一种防溺水手环.将手环系在手臂上,在紧急情况下可以快速打开手环,手环内气瓶的二氧化碳气体会迅速充满气囊,最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中的体积不能超过人体总体积的五分之四,已知某运动员质量m人=51kg,平均密度ρ人=1.02×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,忽略手环体积和自重,求:
(1)该运动员的体积;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力;
(3)人漂浮时,气囊体积至少多大,才能确保运动员的安全。
27.(22-23八年级下·江苏南京·期末)一根毛竹漂浮在水面上,毛竹的体积为0.3m3,受到的重力为2100N。求:(g取10N/kg)
(1)毛竹在水中受到的浮力;
(2)毛竹在水中排开水的体积;
(3)独竹漂艺人能凭借一根毛竹在水上表演节目和水上漂流,如图所示。若艺人与手中平衡杆的总重为700N,通过计算说明他能否利用这根毛竹实现水上漂行。
28.(22-23八年级下·江苏·期末)薄壁圆柱形容器甲和正方体乙置于水平地面上,容器甲足够高,内部装有水,已知g取10N/kg,容器甲的质量忽略不计,水、正方体乙的质量、高度数据如下表。求:
(1)薄壁圆柱形容器甲的底面积S甲;
(2)将正方体乙放入容器甲中静止时,水未溢出,容器甲对水平地面的压强;
(3)正方体乙在水中静止时受到的浮力。
对象 m/kg h/m
水 1.0 0.2
正方体乙 0.5 0.05
29.(22-23八年级下·江苏南通·期末)水陆两用坦克的车体呈船形,比普通坦克要大,既可在陆地上行驶,又可在水面上航行;已知坦克的总质量m=2.8×104kg,履带与地面接触的总面积S=3.5m2,取g=10N/kg,ρ水=1×103kg/m3;求:
(1)坦克在水平地面上行驶时,它对地面的压力和压强的大小;
(2)坦克在水面上航行时,它排开水的体积。
十一、根据物体的沉浮状态判断密度大小(共1小题)
30.(22-23八年级下·江苏盐城·期末)小明在盛有水的烧杯中放入一枚质量为55g,体积为 50cm3的鸡蛋,静止时如图甲所示;在水中缓慢加入食盐,使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示,处于悬浮状态;继续加入食盐,鸡蛋静止时有部分体积露出液面,如图丙所示,处于漂浮状态。其中 g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)图甲中鸡蛋受到的浮力;
(2)图乙中盐水的密度;
(3)图丙中鸡蛋受到的浮力 。
十二、利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量(共10小题)
31.(22-23八年级下·江苏淮安·期末)如图甲所示,A、B是两只用同种材料制成的水桶,容积都是19L,质量都是1kg(ρ水=1.0×103 kg/m3)。
(1)你会选用哪只桶来提水?请说明理由。
(2)图乙中一女生提满桶水时,手受到提手受力的面积为1×10-3m2,则手受到的压强是多大?
(3)若空桶A能竖直漂浮在水面上,计算此时桶排开水的体积。
32.(22-23八年级下·江苏宿迁·期末)某实验小组将体积为1×10﹣3m3、密度为0.6×103kg/m3的物体用细线系在圆柱形容器的底部,物体浸没在煤油中,如图所示。求:(g取10N/kg,ρ煤油=0.8×103kg/m3)
(1)物体所受的浮力;
(2)细线受到的拉力;
(3)若将细线剪断,物体最终静止时受到的浮力。
33.(22-23八年级下·江苏宿迁·期末)在“探究影响浮力大小因素”的实验中,老师提供了金属圆柱体,如图甲所示。小明将圆柱体用体积和质量均不计的细线悬挂于弹簧测力计上,如图乙所示,静止时弹簧测力计的示数为2N。他将圆柱体慢慢放入水中,如图丙所示,当圆柱体有一半体积浸入水中时,弹簧测力计示数为1.2N。求:
(1)此时圆柱体受到的浮力。
(2)求圆柱体的体积。
(3)求圆柱体的密度。
34.(22-23八年级下·江苏·期末)将一石块挂在弹簧测力计下,并分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计静止时示数如图所示,(g取10N/kg)求:
(1)石块在水中所受浮力
(2)小石块的密度
(3)盐水的密度
35.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)某水底打捞作业中,需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水,如图甲所示,将一传感器固定,钢丝绳B的上端与传感器连接,下端与石柱A固定,不计绳B的质量和体积,传感器可以显示出绳B中拉力大小,如图乙所示是钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像(水的阻力忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求
(1)石柱沉在水底时受到的浮力;
(2)石柱的横截面积;
(3)石柱的密度。
36.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)如图所示是我国自主研发的一款水陆两栖车,它是一种结合了车与船双重性能的特种车辆,既可以像汽车一样在陆地上行驶,又可以像船一样在水上漂浮行驶。该车在满载时质量为1.5t。(g取10N/kg, ρ水=1×103 kg/m3)
(1)该车满载行驶时,所受总重力是多少?
(2)该车满载行驶时,车轮与水平地面的总接触面积为0.2m2,对水平地面的压强为多少?
(3)当该车满载在水中漂浮行驶时,此时排开水的总体积是多少m3?
37.(22-23八年级下·江苏南通·期末)小萱同学有一次在家洗碗时,发现碗既可以浮在水面,也可以沉入水底。好学的小萱用电子秤测出碗的质量为80g。先让碗漂浮在水面上,此时液面位置如图甲所示。当碗沉入水底,发现水面下降了,如图乙所示。小萱加入质量48g的水后液面才到达碗漂浮在水面时的液面位置。求:(g取10N/kg)
(1)碗的重力;
(2)碗的密度;
(3)碗沉入水底时所受浮力。
38.(22-23八年级下·江苏泰州·期末)如图所示,某实验小组的同学在“探究下沉的物体是否受到浮力”时,将实心圆柱体金属块块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数是12N。当金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数是8N。求:
(1)金属块浸没在水中时所受浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度。
39.(22-23八年级下·江苏无锡·期末)某浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为9000m3,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为0.2kg/m3,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图),该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3,g取10N/kg,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计。求:
(1)浮空艇内气体的质量;
(2)浮空艇所受到的浮力;
(3)为了有效控制浮空艇,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,则锚泊车的重力是多少?
40.(22-23八年级下·江苏宿迁·期末)如图甲所示,盛水的烧杯底面积250cm2,上方有弹簧测力计悬挂的圆柱体,将圆柱体缓慢下降,直至将圆柱体全部浸入水中。整个过程中弹簧测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如图乙所示,(g取10N/kg)求:
(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力;
(2)圆柱体的密度;
(3)圆柱体的底面积。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)1g/cm3;(2)3100g;(3)2.4g/cm3
【详解】解:(1)由乙图知道,当液体的体积为0时,容器和液体的总质量是100g,即容器的质量是100g,当容器和液体的总质量为150g时,液体的质量
m=150g﹣100g=50g
此时液体的体积V=50cm3,液体的密度
(2)容器A的容积
V容=S容h容=50cm2×60cm=3000cm3
A容器中装满液体时,液体的体积
VA=V容=3000cm3
A容器盛满此液体的质量
mA=ρVA=1g/cm3×3000cm3=3000g
A容器盛满此液体的总质量
m总=m容+mA=100g+3000g=3100g
(3)根据题意,设金属B进入水中的深度为h0,即此时液体的深度也为h0,则有
S容h0=V液+SBh0
即
50cm2×h0=50cm2×20cm+25cm2×h0
解得
h0=40cm
金属B的高度
hB=h0+h露=40cm+10cm=50cm
金属B的体积
VB=SBhB=25cm2×50cm=1250cm3
金属B的密度
答:(1)该液体的密度是1g/cm3;
(2)A容器盛满此液体的总质量是3100g;
(3)实心金属圆柱体B的密度是2.4g/cm3。
2.(1)34cm3;(2)2g/cm3;(3)164cm3
【详解】解:(1)由可得溢出水的体积为
(2)因为壶盖全部浸没,所以壶盖的体积为
则壶盖的密度为
(3)壶身的体积为
所以整个茶壶所用材料的体积为
答:(1)溢出的水的体积为34cm3;
(2)这泥土的密度是2g/cm3;
(3)若测得壶身的质量为260g,则整个茶壶所用材料的体积为164cm3。
3.(1)8cm3;(2)105g
【详解】解:(1)这个“咕咕”中纯铜的体积为
(2)如果用纯银打造成一个等大的实心“咕咕”,则它的质量为
答:(1)这个“咕咕”中纯铜的体积是;
(2)如果用纯银打造成一个等大的实心“咕咕”,它的质量是。
4.(1)10cm3;(2)空心;见解析;(3)4cm3
【详解】解:(1)由图可知,工艺品的体积为
(2)若是实心,根据可得,则银葫芦的体积
而实际上由(1)知该工艺品的体积
大于实心的体积,所以银葫芦是空心的。
(3)空心部分的体积
答:(1)该工艺品的体积为10cm3;
(2)该工艺品是空心的;
(3)空心部分的体积是4cm3。
5.(1)空心的;(2)3cm3;(3)14.5g/cm3
【详解】解:根据题意知道
ρ金=19.3×103kg/m3=19.3g/cm3
ρ铅=11.3×103kg/m3=11.3g/cm3
(1)由知道,金镯子实心部分的体积
由表中数据知道,金镯子的体积
V镯子=V总﹣V水=55mL﹣50mL=5mL=5cm3>2cm3
所以金镯子是空心的。
(2)金镯子空心部分的体积
V空=V镯子﹣V实=5cm3﹣2cm3=3cm3
(3)将金镯子的空心部分注满铅后,铅的体积等于空心部分的体积,整个掺铅的“金镯子”的质量
m总=m镯子+m铅=38.6g+ρ铅V空=38.6g+11.3g/cm3×3cm3=72.5g
整个掺铅的“金镯子”密度是
答:(1)金镯子是空心的;
(2)空心部分的体积为3cm3;
(3)整个掺铅的“金镯子”密度是14.5g/cm3。
6.(1)36N;(2)1800Pa;(3)2×103kg/m3
【详解】解:(1)一块空心砖的重力
(2)以如图所示的方式放在水平地面上,此时受力面积
对地面的压强
(3)该砖块的总体积
材料的密度
答:(1)一块空心砖的重力为36N;
(2)以如图所示的方式放在水平地面上,对地面的压强为1800Pa;
(3)该砖块材料的密度为2×103kg/m3。
7.(1)10t;(2)105N;(3)这辆卡车不能允许通过此桥
【详解】解:(1)该标志表示的含义:此桥允许通过的最大质量为10t;
(2)石头的总质量
石块所受的重力
(3)已知卡车空载时重为1.4×104N,则卡车自身的质量
卡车和石头的总质量为
即大于此桥允许通过的最大质量,所以卡车不能通过这座桥。
答:(1)此标志牌的含义是此桥允许通过的最大质量为10t;
(2)石块所受的重力是105N;
(3)这辆卡车不能允许通过此桥。
8.(1)0.05m3;(2)500N
【详解】解:(1)热水器中水的质量为
水的体积为
(2)根据图示可知,支点是O,F1和F3的力臂分别是280mm和200mm;电热水器的总重
G=mg=70kg×10N/kg=700N
因L形挂钩静止,以悬挂架下端为支点,把热水器看成杠杆,则根据杠杆的平衡条件F1L1=GL2可得
F1×280mm=G×200mm
即
F1×280mm=700N×200mm
解得
F1=500N
答:(1)热水器最多能装0.05m3的水;
(2)该热水器装满水时,膨胀螺钉的拉力F1为500N。
9.(1);(2);(3)变大,依据见解析
【详解】解:(1)游览车受到的重力
(2)游览车和游客的总重力
游览车和游客对地面的压力
游览车对路面的压强是
(3)游览车停在水平路面,游客陆续上车,在此过程中游览车对路面的压力逐渐变大,根据可知,受力面积不变,压力变大,游览车对路面的压强变大。
答:(1)游览车受到的重力是;
(2)游览车对路面的压强是
(3)游览车停在水平路面,游客陆续上车,在此过程中游览车对路面的压强变大,原因是在此过程中游览车对路面的压力逐渐变大。
10.(1)400N;(2);(3)
【详解】解:(1)送餐机器人的重力
(2)玻璃钢材料的密度
(3)若送餐机器人托着3kg的物体,此时机器人对地面压力
机器人对地面的压强
答:(1)送餐机器人的重力400N;
(2)该材料的密度;
(3)此时机器人对地面的压强。
11.(1)54N;(2)6750Pa;(3)该项工程混凝土合格
【详解】解:(1)样本的重力
(2)样本对地面的压力等于自身的重力,浇筑的混凝土对地面的压强等于样本对地面的压强,大小为
(3)混凝土样本的体积
则混凝土样本的密度
混凝土样本的密度高于标准的密度,故该项工程混凝土合格。
答:(1)所取样本的重力是54N;
(1)通过样本分析,浇筑的混凝土对地面的压强约为6750Pa;
(1)该项工程混凝土合格。
12.(1)110N;(2)见解析;(3)
【详解】解:(1)由表格数据可知,椅子的质量为11kg,则椅子所受的重力为
(2)由表格数据可知,人端坐在椅子上时的受力面积,对座垫的压力,则人端坐在椅子上时对座垫的压强为
因为人端坐在椅子上时对座垫的压强4800Pa大于人后靠时对座垫的压强2000Pa,所以,人“后靠”时比“端坐”时舒服。
(3)人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压力为
人端坐在椅子上时椅子对水平地面的压强为,人端坐在椅子上时轮子与水平地面总的受力面积为
答:(1)椅子的质量为110N;
(2)见解析;
(3)人端坐在椅子上时轮子对水平地面总的受力面积为。
13.(1)300N;(2)4×105Pa;(3)15N
【详解】解:(1)机器人的重力为
(2)机器人对水平地面的压力为
机器人对水平地面的压强为
(3)因为机器人在水平地面上匀速直线行驶,此时受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等为
答:(1)机器人的重力为300N;
(2)机器人对水平地面的压强为;
(3)机器人匀速行驶时的牵引力为。
14.(1)2.8×104Pa;(2)112kg
【详解】解:(1)铝块对水平泥地面的压力为
F=G铝=70N
铝与水平泥地面的接触面积为
S铝=(5cm)2=25cm2=2.5×10-3m2
铝块对水平泥地面的压强为
(2)因为野人和铝块陷入同一水平泥地面中的深度相同,故压强相等,行走时,“野人”的脚与水平泥地面的接触面积等于一只脚的面积,故“野人”对水平泥地面的压力为
F1=pS1=2.8×104Pa×400×10-4m2=1120N
“野人”的重力
G人=F1=1120N
“野人”的质量
答:(1)求此时铝块对水平泥地面的压强为2.8×104Pa;
(2)据此小明算出“野人”的质量应为112kg。
15.(1);(2)
【详解】解:(1)该无人机的重力
接触面积
对水平地面的压力
该无人机空机状态停放时对水平地面的压强
(2)可装农药的质量
该无人机可装农药的最大体积
答:(1)该无人机空机状态停放时对水平地面的压强是;
(2)该无人机可装农药的最大体积是。
16.(1)20N;(2);(3)1280Pa
【详解】解:(1)由题意可知,电热水壶中装有2kg的水,由可知,热水壶中水的重力
(2)水深16cm,即0.16m,由可知,水对电热水壶底部的压强
(3)由可知,壶身和底座的总重力
水、壶身和底座对桌面的压力
由可知,桌面受到的压强
答:(1)电热水壶中水的重力是20N;
(2)水对电热水壶底部的压强是;
(3)此时桌面受到的压强是1280Pa。
17.(1)1.8N;(2)0.9g/cm3;(3)2.75N
【详解】解:(1)苹果漂浮,浮力等于重力,所以浮力为
F浮=G苹果=mg=×10N/kg=1.8N
(2)苹果浸没时排开水的质量为200g,则苹果的体积为
则苹果的密度为
(3)当“潜水艇模型”悬浮在水中时,总浮力等于总重力,排开水的体积为
V排′=V排+V总=200cm3+255cm3=455cm3
苹果、瓶子、细绳和沙子的总重力为
G总=F浮′=ρ水gV排′=1×103kg/m3×10N/kg×455×10-6m3=4.55N
所以瓶子、细绳和沙子的总重力为
答:(1)苹果漂浮时的浮力为1.8N;
(2)苹果的密度为0.9g/cm3;
(3)当“潜水艇模型”悬浮在水中时,瓶子、细绳和沙子的总重力为2.75N。
18.(1)15km/h;(2)4×107N;(3)1.7×106N;(4)3
【详解】解:(1)打捞船行驶的平均速度
(2)根据阿基米德原理可知,打捞船满载时受到的浮力
(3)浮筒充气排水后的重力
浮筒沉入水底受到的浮力
每个浮筒能提供的向上的拉力
(4)沉船的重力为
沉船在水中的浮力为
则打捞沉船需要的拉力
需要浮筒个数
则最少需要3个浮筒才能把沉船打捞起来。
答:(1)打捞船行驶的平均速度为15km/h;
(2)打捞船满载时受到的浮力为4×107N;
(3)每个浮筒可以为沉船提供1.7×106N的拉力;
(4)要成功打捞沉船,至少需要3个浮筒。
19.(1)1900kg;(2)25800N;(3)380kg
【详解】解:(1)热气球内部空气的质量为
(2)气球受到的浮力
(3)球囊内气体重力
热气球布料、吊篮和加热装置总重力
恰好离地时浮力等于总重力,则最大负载重力
最大负载质量为
答:(1)热气球内部空气的质量为1900kg;
(2)气球受到的浮力为25800N;
(3)最大负载质量为380kg。
20.(1)40N;(2)16N;(3)
【详解】解:(1)绳断前,木块完全浸没
受到的浮力为
(2)木块的重力
G木=ρ木gV木=0.6×103 kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=24N
细线对物体的拉力
F拉=F浮-G木=40N-24N=16N
(3)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上,根据二力平衡知识,木块漂浮时受到的浮力
木块排开液体的体积
木块露出外面的体积
答:(1)木块受到的浮力是40N;
(2)细线对物体的拉力为16N;
(3)若细线断了,最终木块静止时,木块露出外面的体积为。
21.(1)750cm3;(2)7.5N;(3)2.5N
【详解】解:(1)木块A的体积
图甲中木块A排开水的体积
(2)图甲中木块A漂浮,受重力的大小
(3)图乙中AB漂浮,AB的重力之和
合金块B的重力
答:(1)图甲中木块A排开水的体积为;
(2)图甲中木块A受重力的大小为;
(3)合金块B的重力为。
22.(1);(2);(3)可以通过减小船头的面积来提高破冰效果
【详解】解:(1)当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,受到的浮力
当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,处于漂浮状态,自身的重力
破冰船对冰面的压力
,
船对冰面的压强
要提高破冰船破冰效果,即增大对冰面的压强,在压力一定时,可以通过减小船头的面积来提高破冰效果。
答:(1)当“雪龙号”满载且在海水中正常航行时,受到的浮力为;
(2)破冰船对冰面的压强为;
(3)可以通过减小船头的面积来提高破冰效果。
23.(1)80000m3;(2)8×108N;(3)2×107N
【详解】解:(1)沉管的体积为
(2)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力
(3)沉管刚好浸没海水中时,排开海水的体积,受到的浮力
沉管恰好悬浮时,沉管内注入海水的质量最小由
可得,注入海水的重力
答:(1)体积为;
(2)漂浮在海面上灌水前受到的浮力;
(3)要沉入海底,至少需注入的海水为。
24.(1)3N;(2)0.1m;(3)0.15kg;(4)
【详解】解:(1)玻璃杯的重力为
根据物质的浮沉条件可得,玻璃杯漂浮,受到的浮力等于其自身重力,则玻璃杯受到的浮力为
(2)根据阿基米德原理可得,玻璃杯排开水的体积为
玻璃杯浸入水中的深度为
(3)玻璃杯浸入水中最大体积为
根据阿基米德原理可得,玻璃杯受最大浮力为
能称物体的最大重力为
能称物体的最大质量为
(4)根据阿基米德原理可得,此时玻璃杯受到的浮力等于排开水的重力,故玻璃杯的体积为
玻璃的密度为
答:(1)将杯子开口向上竖直漂浮在水中时(水未进入杯内),杯子受到的浮力为3N;
(2)此时杯子浸入水中的深度是0.1m;
(3)此浮力秤能称物体的最大质量是0.15kg;
(4)玻璃的密度为。
25.(1)10N;(2)6N;(3)6×10-4m3
【详解】解:(1)木块的体积为
因为木块完全浸没,排开液体的体积等于木块的体积,则物块受到的浮力为
(2)对此时的木块进行受力分析,受到竖直向下的重力、铁块给木块竖直向下的压力,竖直向上的浮力,因为木块静止,则
可求木块的重力为
(3)若轻轻拿走铁块,木块受到的重力小于完全浸没时受到的浮力,所以木块最终会漂浮,浮力等于木块自身的重力为
此时木块排开水的体积为
答:(1)木块受到的浮力为10N;
(2)木块本身的重力为6N;
(3)若轻轻拿走铁块,木块重新静止时排开水的体积为6×10-4m3。
26.(1)0.05m3;(2)400N;(3)0.011m3
【详解】解:(1)人的体积为
(2)人在水中排开液体的体积为
该运动员在水中受到的浮力为
(3)人的重力为
因为人漂浮浮力等于重力,即
此时排开水的体积为
则气囊的体积为
答:(1)该运动员的体积为0.05m3;
(2)当人体浸入水中体积为人体总体积的五分之四时,该运动员在水中受到的浮力为400N;
(3)人漂浮时,气囊体积至为0.011m3。
27.(1)2100N;(2)0.21m3;(3)他能利用这根毛竹实现水上漂行
【详解】解:(1)毛竹漂浮时,受到的浮力等于自身的重力,毛竹在水中受到的浮力
F浮=G=2100N
(2)根据阿基米德原理得到毛竹排开水的体积
(3)当毛竹完全浸没后受到的浮力
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m3=3000N
木板和人的总重力
G总=2100N+700N=2800N<3000N
所以他能利用这根毛竹实现水上漂行。
答:(1)毛竹受到的浮力为2100N;
(2)毛竹排开的体积为0.21m3;
(3)他能利用这根毛竹实现水上漂行。
28.(1)5×10-3m3;(2)3×103Pa;(3)1.25N
【详解】解:(1)由表格数据可知,薄壁圆柱形容器甲内水的质量为,深度为,由可得,薄壁圆柱形容器甲内水的体积为
由V=Sh可得,薄壁圆柱形容器甲的底面积为
(2)容器甲对水平地面的压力为
根据可得,容器甲对水平地面的压强为
(3)正方体乙的体积为
乙的密度为
可知,因此将正方体乙放入容器甲中,乙将沉底,静止时排开水的体积为
根据阿基米德原理可得,正方体乙在水中静止时受到的浮力为
答:(1)薄壁圆柱形容器甲的底面积S甲为5×10-3m3;
(2)将正方体乙放入容器甲中静止时,水未溢出,容器甲对水平地面的压强为3×103Pa;
(3)正方体乙在水中静止时受到的浮力为1.25N。
29.(1)2.8×105N, 8×104Pa;(2)28m3
【详解】解:(1)由题意知,坦克在水平地面上行驶时,它对地面的压力
F=G=mg=2.8×104kg×10N/kg=2.8×105N
坦克对地面的压强
(2)坦克在水面上航行时为漂浮状态,则有
F浮=G=2.8×105N
则根据阿基米德原理,它排开水的体积
答:(1)坦克在水平地面上行驶时,它对地面的压力是2.8×105N,它对地面的压强是8×104Pa;
(2)坦克在水面上航行时,它排开水的体积是28m3。
30.(1)0.5N;(2)1.1g/cm3;(3)0.55N
【详解】解:(1)图甲中鸡蛋受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-6m3=0.5N
(2)鸡蛋的密度
鸡蛋处于悬浮状态,图乙中盐水的密度
ρ盐水=ρ=1.1g/cm3
(3)图丙中鸡蛋处于漂浮状态,受到的浮力
F浮′=G=mg=55×10-3kg×10N/kg=0.55N
答:(1)图甲中鸡蛋受到的浮力是0.5N;
(2)图乙中盐水的密度是1.1g/cm3;
(3)图丙中鸡蛋受到的浮力是0.55N。
31.(1)A,压力一定时,受力面积越大,压强越小;(2)2×105Pa;(3)1×10-3m3
【详解】解:(1)由图可知,A桶提手处受力面积大,在压力一定时,能减小水桶对手的压强,用手提水桶时会比较舒服,故选A桶。
(2)若装满一桶水,则桶中水的体积为
V=V容=19L=1.9×10-2m3
根据可得,水的质量为
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.9×10-2m3=19kg
则桶中水的重力
G水=m水g=19kg×10N/kg=190N
空桶受到的重力为
G桶=m桶g=1kg×10N/kg=10N
用手提满桶水时,手受到的压力为
F=G水+G桶=190N+10N=200N
手受到的压强为
(3)由物体的浮沉条件可知,空桶A能竖直漂浮在水面上时,浮力为
F浮=G桶=10N
由阿基米德原理可得
答:(1)选A桶来提水,因为提手处受力面积大,在压力一定时,能减小水桶对手的压强;
(2)手受到的压强是2×105Pa;
(3)若空桶A能竖直漂浮在水面上,此时桶排开水的体积1×10-3m3。
32.(1)8N;(2)2N;(3)6N
【详解】解:(1)由题知,物体浸没在煤油中,则
物体所受的浮力
(2)物体的重力为
因为
物体受到的拉力
(3)若将细线剪断,待物体静止后处于漂浮状态,此时的浮力
答:(1)物体所受的浮力是8N;
(2)细线受到的拉力是2N;
(3)若将细线剪断,物体最终静止时受到的浮力为6N。
33.(1)0.8N;(2)1.6×10-4m3;(3)1.25×103kg/m3
【详解】解:(1)当圆柱体有一半体积浸入水中时,圆柱体受到的浮力为
F浮=G﹣F拉=2N﹣1.2N=0.8N
(2)圆柱体浸入一半时排开水的体积
圆柱体的体积
V=2V排=2×8×10-5m3=1.6×10-4m3
(3)圆柱体的质量
圆柱体的密度
答:(1)此时圆柱体受到的浮力为0.8N;
(2)圆柱体的体积为1.6×10-4m3;
(3)圆柱体的密度为1.25×103kg/m3。
34.(1)1N;(2)4×103kg/m3;(3)1.1×103kg/m3
【详解】解:(1)由甲图可知,石块的重力为4N;由甲、乙两图得石块在水中所受到的浮力
F浮=G-F示=4N-3N=1N
(2)石块的体积
石块的密度
(3)由甲、丙两图可知,石块受到盐水的浮力
F浮′=G-F示′=4N-2.9N=1.1N
根据F浮′=ρ盐水V排g可得盐水的密度
答:(1)石块在水中所受到的浮力为1N。
(2)石块的密度为4×103kg/m3;
(3)盐水的密度为1.1×103kg/m3。
35.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由图乙可知,钢丝绳拉力F随石柱下表面距水底深度h变化的图像分为三段,第一段为石柱浸没在水中,第二段为石柱开始露出水面到完全露出水面,第三段为石柱在空气中,由此可知,石柱的重力为
石柱沉在水底时受到的浮力为
(2)石柱浸没在水中时,排开水的体积等于石柱的体积,石柱的体积为
石柱的横截面积为
(3)石柱的质量为
由可知,石柱的密度为
答:(1)石柱沉在水底时受到的浮力为;
(2)石柱的横截面积为;
(3)石柱的密度为。
36.(1)1.5×104 N;(2)7.5×104 Pa;(3)1.5 m3
【详解】解:(1)该车满载行驶时,所受总重力
G=mg=1.5×1000kg×10N/kg=1.5×104N
(2)该车满载行驶时,车轮与水平地面的总接触面积为0.2m2,对水平地面的压强
(3)当该车满载在水中漂浮行驶时,所受浮力
F浮=G=1.5×104N
此时排开水的总体积
答:(1)该车满载行驶时,所受总重力是1.5×104N;
(2)该车满载行驶时,车轮与水平地面的总接触面积为0.2m2,对水平地面的压强为7.5×104Pa;
(3)当该车满载在水中漂浮行驶时,此时排开水的总体积是1.5m3。
37.(1)0.8N;(2)25g/cm3;(3)0.32N
【详解】解:(1)碗的重力
G=mg=80×10-3kg×10N/kg=0.8N
(2)碗沉入水底时排开水的质量为
m排=m1-m2=80g-48g=32g
碗的体积为
碗的密度为
(3)碗沉入水底所受浮力
答:(1)碗的重力为0.8N;
(2)碗的密度为2.5g/cm3;
(3)碗沉入水底时所受浮力为0.32N。
【点睛】
38.(1)4N;(2)4×10-4m3;(3)3×104kg/m3
【详解】解:(1)金属块浸没在水中时所受浮力
(2)金属块的体积
(3)物体的质量
物体的密度
答:(1)金属块浸没在水中时所受浮力4N;
(2)金属块的体积4×10-4m3;
(3)金属块的密度3×104kg/m3。
39.(1)1.8×103kg;(2)1.08×105N;(3)2.1×105N
【详解】解:(1)该浮空艇体积为9000m3,内部充有氦气和空气的混合气体,说明这些混合气体的体积为9000m3,混合气体密度为0.2kg/m3,浮空艇内气体的质量为
浮空艇内气体的质量为1.8×103kg。
(2)该浮空艇体积为9000m3,仪器舱体积可忽略不计,则该浮空艇排开空气的体积为9000m3,该浮空艇周围空气的密度为1.2kg/m3,g取10N/kg,根据可知,浮空艇所受到的浮力为
浮空艇所受到的浮力为1.08×105N。
(3)浮空艇内气体的质量为1.8×103kg,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103kg,则浮空艇的重力为
为了有效控制浮空艇,即浮空艇静止在空气中,浮空艇受力平衡,浮空艇所受到的浮力、自身的重力、缆绳拉力,这三力平衡,可得缆绳拉力为
缆绳拉力为7×104N,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,则锚泊车的重力为
锚泊车的重力为2.1×105N。
答:(1)浮空艇内气体的质量为1.8×103kg;
(2)浮空艇所受到的浮力为1.08×105N;
(3)锚泊车的重力为2.1×105N。
40.(1)8N;(2)1.5×103kg/m3;(3)20cm2
【详解】解:(1)由图像知G=12N,浸没在水中弹簧测力计示数为F=8N,根据称重法,圆柱体在水中受到的浮力
F浮=G-F=12N-4N=8N
(2)圆柱体的质量
根据阿基米德原理可知,物体的体积
圆柱体的密度
(3)由图像知圆柱体高度h=4cm,圆柱体底面积为
答:(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力为8N;
(2)圆柱体的密度1.5×103kg/m3;
(3)圆柱体的底面积为20cm2。
答案第1页,共2页
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