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【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编(全国通用)
模块四 综合亮点难点真题
专题 50.压强浮力综合计算
1. (2024云南)一质量为900g、底面积为100cm2、高为12cm的不吸水圆柱体放在盛有4.2kg水的
薄壁(厚度不计)柱形容器内,容器底面积为300cm2,如图所示。打开阀门K,放出3kg的水后关
闭阀门( =1.0×103kg/m3)。下列说法正确的是( )
A. 圆柱体的密度为0.75×103kg/m3
B. 放水前水面距容器底部的高度为l4cm
C. 放水后水对容器底部的压力为21N
D. 放水后水对容器底部的压强为600Pa
2. (2024天津)水平桌面上有一底面积为 的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为 的
实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为 ,如图所示。向容器中注入质量为
的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则( )
A. 圆柱体所受浮力为 B. 圆柱体所受浮力为
C. 容器底所受液体压强可能为 D. 容器底所受液体压强可能为
3. (2024山东烟台)质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上,甲容器的底面积大于
乙容器的底面积,容器中分别装有质量相等的液体A和液体B,且液面相平。当将质量相等的实心物块M、N分别放入两容器后均沉底,如图所示,此时甲容器对桌面的压强和压力分别为 和 ,
乙容器对桌面的压强和压力分别为 和 。若液体A、B的密度分别为 和 ,物块M、N的
密度分别为 和 ,则下列关系式一定正确的是( )
A. B. C. D.
的
4.(2024武汉市) 如图甲所示,水平桌面上有一个质量为100g、底面积为 圆柱形平底薄
壁溢水杯,杯底上表面到溢水口的距离为15cm,杯中装有部分水,此时溢水杯对桌面的压强为 。
将挂在弹簧测力计下端密度为 的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中,当圆柱体一半浸在水中时,圆
柱体下表面受到的压力为 ,水对溢水杯底部的压强为 ;当圆柱体浸没在水中时,如图乙所示,
弹簧测力计的示数为2.4N,溢出到小桶中的水重为1N,圆柱体下表面受到的压力为 ,溢水杯对
桌面的压强为 。已知 ,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
5. (2024黑龙江绥化)如图,一长方体物块漂浮在水面上时,物块露出水面的体积是总体积的 ,当它漂浮在另一液面上时,浸入液体的体积是总体积的 。水和液体对物块下表面的压强分别为
和 ,则 __________ (选填“>”“=”或“<”)。杯中液体的密度是__________ 。
(物块质量分布均匀,且不吸水和另一液体)
6. (2024河北)A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300g,边长如图甲所示。B为内部平滑的
圆柱形薄壁容器,底面积为300cm2,高为15cm,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密
度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A的密度;
(2)图甲中A对地面的压强为p,将A放入B后,B对地面的压强为p,且p:p=5:2,求B的质量;
1 2 1 2
(3)将A放入B后,向B中缓慢加水,在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分析并计算
水对容器底部的最小压力。
7. (2024重庆A)如图甲所示,我国自主建造重为 的导管架“海基二号”需要用驳船运
输到指定位置,安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有
,该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体,其最大吃水深度为7m。“文冲
修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深
度不变。( )求:
(1)水深300m处的压强;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积;(3)若驳船体积每增加 ,自重增加 ,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度至
少应增加多少;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。
8. (2024重庆B)如图所示,是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉,第一种
是机器人内部水舱充放水,水舱的容积为 ;第二种是利用推进器提供竖直向上的推力
, 可以在0~30N之间调节;第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块,每个浮块质量均为
0.4kg,体积均为 。已知该机器人水舱未充水时的质量为9.5kg,未装浮块时,机器人的总
体积为 (体积不变,含机械臂)。
(1)求150m深处水的压强;
(2)求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时, 的大小;
(3)深处水底有一物体(未与水底紧密接触),其密度均匀且为 ,体积为
,需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来,为确保打捞顺利进行,机器人下水前
需制定好能让机器人抓住物体上浮的方案,在 调到30N的情况下,还需如何利用另外两种方式
实现上浮,请通过计算给出一种合理方案。
的
9.(2024四川成都) 科创社 同学设计并“3D”打印了一艘长方体轮船模型,为了对轮船进行测试,准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面,其底面积为1800cm2,装有深度为9cm的水,如图
甲所示。轮船的质量为2.2kg,底面积为800cm2,总高度为16cm,如图乙所示。轮船的下部有7个
长方体水密隔舱(以便轮船漏水时,相互隔离,确保行船安全),每个隔舱的内部底面积均为
100cm2,高度为10cm;轮船的上部可放置货物,并通过调整货物位置保持轮船不倾斜。忽略液体扰
动等次要因素,已知水的密度ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
水
(1)求容器中水的质量。
(2)设计组的同学从安全角度设想:在轮船满载(最大载重)时,假如有2个隔舱漏满水,稳定后
轮船依然漂浮,且浸入水中的深度为14cm,求满载时货物的质量。
(3)测试组的同学对轮船进行漏水实验:将载货5kg的轮船置于容器中,通过扎孔使4个隔舱漏入
一定质量的水,然后堵住小孔并保持轮船不倾斜,求此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水
的质量m 克(0<m≤4000)之间的关系式。
x x
10. (2024内蒙古赤峰)大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取
样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取 ,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容
器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
11. (2024山东滨州)“水能载舟,亦能覆舟”出自《荀子·哀公》,它告诉我们人民才是社会的主
人!习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平
总书记说:“老百姓是天,老百姓是地。忘记了人民,脱离了人民,我们就会成为无源之水、无本
之木,就会一事无成。”从物理学角度来说,浸在水中的物体,当排开水的体积不同时,浮力和压
强会发生怎样的变化呢?为了探究这个问题,某小组设计如下实验进行探究。
如图甲所示,质地均匀的长方体物体,质量为1kg,底面积为1×10-2m2,竖直放入水平桌面上的薄壁
圆柱形容器(筒壁厚度不计)内(ρ =1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
水(1)物体对容器底部的压强。
(2)向容器内注入2cm深的水,物体不会倾斜,也没有浮起,如图乙所示,求水对容器底部的压强。
(3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好为0,如
图丙所示,求物体的密度。
(4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时如图丁所示,将露出水面的部分切去,待剩余部分再
次静止后,请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp 与容器对桌面压强的变化量Δp 的大小有何
水 桌
关系。
12. (2024广西)一个不吸水的实心圆柱体Q,底面积为0.01m2,高为0.3m,密度为
0.5×103kg/m3。如图甲所示,现将 Q 放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密度为1×103kg/m3,g
取10N/kg), 求:
(1)圆柱体Q的质量;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受到的浮力;
(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小组设计了
“智能水位报警器”,如图乙所示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,B模拟河道。其中A
内部高度为0.7m,顶部固定着压力传感器,当压力达到某一数值时,报警器会自动报警。在某次注
水测试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,随着注入水的深度增加,Q 最终会与传感器接触,
当Q 露出水面长度为0.1m时,报警器恰好开始报警。请通过计算,分析从开始注水到报警器报警
的过程,并在丙图中作出此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变化的关系图线。
13. (2024湖南长沙)有一个质量为4kg,底面积为 的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面
上,g取10N/kg。(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体
B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系
如图乙所示。当水深为 时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为 时,水对容器底部
的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水, )