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2014全国各地中考物理分类汇编－浮力

发表于：2014-07-15阅读：194次

2014全国各地中考物理分类汇编－浮力

20．（7分）（2014•黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻．其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1m3、质量750kg，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）．

（1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处，问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？

（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时恰能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？

（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P3=3P1．求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）．

考点：液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；功率计算公式的应用．

专题：压强和浮力．

分析：（1）根据压强公式p=ρgh求航行器由2000m下潜至4500m深度时受到海水的压强差．根据公式F=PS求所受压力差．

（2）处于漂浮状态的物体露出液面的体积等于总体积与浸在液面下的体积之差．

（3）利用功率变形式，结合受力分析，计算所受拉力．

解答：（1）海面下2000m处的压强为：p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa；

下潜至最大潜水深度处压强为：p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×4500m=4.5×107Pa；

增加的压强为：△p=p2﹣p1=4.5×107Pa﹣2×107Pa=2.5×107Pa；

由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加：△F=△pS=2.5×107Pa×20×10﹣4m2=5×104N；

（2）由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G．

又由F浮=ρV排g，G=mg，得ρV排g=mg；

V排===0.75m3

露出海面体积为：V露=V﹣V排=1m3﹣0.75m3=0.25m3．

（3）由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P=Fv，得P1=F1v1，P3=F3v3，又P3=3P1，所以有F3=3F1，F1=F3，

在t3时刻“金枪鱼”离开水面，由图象分析知，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3=mg 　　

所以t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力：F1===2500N．

答：窗口承受海水的压力增加了5×104N；（2）露出海面体积为0.25立方米；（3）起重装置对“金枪鱼”的拉力是2500牛．

点评：本题考查了浮力、压强和功的计算，认真计算即可正确解题，解题时，有时要注意单位换算．

10. （2014山东济宁）将金属块挂在弹簧测力计下端，先后浸没在水和酒精中，

金属块静止时弹簧测力计的示数如图7中甲、乙所示。则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是（）D

A.在水中受到的浮力为2N B.质量为3kg

C.体积为10cm3 D.密度为3.0×103kg/m3

13. （2014山东济宁）2014年4月16日，一艘载有470余名乘客的“岁月号”客轮在韩国

西南海域发生触礁浸水事故而逐渐倾斜（如图9所示），最终海水灌满船舱，客轮的重力（填“大于”或“小于”）所受浮力而下沉。事故发生后，潜水员下潜到25米深的水下船舱内进行搜救，此时潜水员受到的压强是 Pa(ρ海水=1.03×103kg/m3)。大于 257500

20、(2014重庆B卷)如图18甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200cm2，不吸水的正方体木块B重为5N，边长为10cm，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为L＝5cm，已知水的密度为1.0×103kg/m3。求：

（1）甲图中，木块对容器底部的压强多大？

（2）问容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1N时，停止加水，如图18乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？

（3）将图18乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？

20：（1）500Pa (2)6N (3)1050Pa

17．（6分）（2014•青岛）运用知识解决问题：

（2）请画出图1中漂浮在水面上的小球所受力的示意图．

考点：力的示意图；

专题：其他综合题．

分析：（2）小球在水中受到重力和浮力的作用，重力的方向竖直向下，浮力的方向竖直向上，由于小球漂浮，因此受到的力是平衡力，重力和浮力大小相等．

解答：解：（2）小球漂浮在水面上，重力和浮力是一对平衡力，二者大小相等、方向相反、作用在同一直线上，如下图所示：

故答案为：（2）如图所示；

点评：（2）画力的示意图时要考虑到物体的运动状态，当物体处于静止或匀速直线运动时，受到的力就是平衡力．

24．（5分）（2014•青岛）小雨受到的重力为640N，他站在水平地面上时对地面的压强为1.6×103Pa．

（1）他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A，滑轮组的机械效率为90%（不计绳重和摩擦），此时他对水平地面的压强为6×103Pa．则物体A重力GA=？

（2）如图乙所示，若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B（不计水的阻力、绳重和摩擦），当物体B的下表面所受水的压强为2×103Pa时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的，则物体B的密度ρB=？

考点：滑轮组绳子拉力的计算；密度的计算；压强的大小及其计算．

专题：其他综合题．

分析：（1）根据p=求出人与地面的接触面积，再根据p=求出人拉物体时对地面的压力，从而求出人对绳子的拉力，再根据η===求出物体重力；

（2）根据p=ρgh求出物体下表面到液面的深度，求出物体排开液体的体积，根据F浮=ρgV排求出物体受的浮力，根据题意求出此时小雨对地面的压强，根据p=求出小雨此时对地面的压力，从而求出小雨的拉力，在第一问中，根据F=（G+G动）求出动滑轮重，根据F=（G﹣F浮+G动）求出物体重力，根据G=mg=ρVg求出物体密度．