2023年中考物理二轮重难点专题训练——液体压强的计算(含答案)
一、计算题
1.如图所示,一个薄壁铁桶重为15N,桶的底面积为0.01m2,往桶里倒入5kg的水,水的深度为0.15m,平放在面积为1m2的水平台面上,不计桶壁的厚度,g取10N/kg。求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力
(3)台面受到桶的压强。
2.质量为100g、底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为20cm,则:
(1)水对容器底率的压强为多少Pa?
(2)水对容器底部的压力为多少N?
(3)容器底部对地面的压强为多少Pa?
3.物体A的体积是2×10﹣3m3,将它放入水中,露出水面的体积是整个体积的四分之一,物体下表面距液面0.15m,如图所示.(g取10 N/kg)求:
(1)物体A所受的浮力是多少?
(2)物体A的密度是多大?
(3)物体下表面受到的液体压强有多大?
(4)在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中?
4.如图所示在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m。把它放在水平桌面上(g=l0N/kg)。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力。
5.一电热水壶装满水后水深15cm,壶内部的底面积为20cm2(p水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求装满水后水对电热水壶底部的压强和压力。
6.为应对菲律宾对我国领土“黄岩岛”的不断挑衅,中国“向阳红06”海监船已启程赴南海维权,如图所示.“向阳红06”船总长91米、船宽14.7米、船底深7.6米,满载排水量4900吨,最大航速13.5节(约25km/h),续航力15000海里,是一艘装备精良的现代化综合海监船.(海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)满载时,“向阳红06”船受到的浮力有多大?
(2)若船底某处距海面的深度为6m,则该处受到海水的压强是多少?
(3)“向阳红06”船在某处执行任务时,以18km/h的速度匀速航行6小时,巡航的路程为多少km?若巡航时海水阻力为1.0×106牛顿,则这一过程中船的推进力所做的功为多少?
7.一个圆柱形容器,重20N,底面积为2×10-2m2,放在水平桌面中央,在里面装入深10cm的水,求:
(1)水对底面的压强;
(2)容器对桌面的压强。
8.用气压计测得某地的大气压强为 0.9996×105Pa,若用托里拆利实验,测得水银柱的高度应是多少?如果用水来做托里拆利实验,那么管子的长度至少要多长?
9.如图所示,某容器底面积为200cm2,未装水时的质量为0.2kg。盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1×103Pa,已知 水=1.0×103kg/3,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度。求:
(1)水对容器底的压力、压强;
(2)容器中水的重力。
10.如图所示,一个平底铁桶重为8kg,桶的底面积为400cm2,往桶里倒入12kg的水,水的深度为30cm,平放在水平台面上(g取10N/kg)。求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
11. 2020年,我国的载人深潜器“蛟龙”号将按计划完成水深万米级海试。它有一个面积为50cm 的观察窗,当它在10000米深处时(海水的密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg);求:
(1)此处海水产生的压强;
(2)观察窗受到的海水压力。
12.如图(a)所示,一个质量为1千克、底面积为3×10﹣2米2的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,且容器内盛有4×10﹣3米3的水.
(1)求水面下0.1米深处水的压强p水.
(2)若将另一个底面积为2×10﹣2米2、高度为0.3米的实心金属圆柱体A,缓慢竖直地浸入水中,如图(b)所示,求容器对水平地面的压强增大一倍时,圆柱体A底部所处深度h.
13.如图所示,圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙置于水平地面.甲的重力为10牛,底面积为5×10﹣3米2.
①求甲对地面的压强p甲.
②求乙容器内水面下0.1米深处的压强p水.
③将甲浸没在乙容器的水中后(无水溢出),若乙容器对地面压强的增加量是水对乙容器底部压强增加量的2.7倍,则求甲的密度ρ甲.
14.如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为20cm时,物块A有 的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)物块A受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p(整个过程中弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量关系如图乙所示).
15.2018年5月13日,中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头,开始海试。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)请问:
(1)航母001A设计排水量6.7×104t,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)海面下8m处的压强是多少?
(3)一位体重为600N的歼15舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
16.在抗洪救灾中,某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线,如图所示。人们乘坐的冲锋舟满载时排开水的体积是1.5m3,冲锋舟自重为0.6×104N。假设每个人的平均质量为60kg,g取10N/kg,求:
(1)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强;
(2)冲锋舟满载时所受的浮力;
(3)为保证安全,该冲锋舟最多能承载的人数;
答案解析部分
1.【答案】(1)解:水对桶底的压强
答:水对桶底的压强为1500Pa
(2)解:桶底受到水的压力
答:桶底受到水的压力为15N;
(3)解:桶内水的重力
台面对桶的压力等于桶和水的重力之和
台面受到桶的压强
答:台面受到桶的压强为6500Pa
2.【答案】(1)解:水对容器底部的压强:
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
答:水对容器底的压强为2000Pa
(2)解:由p= 可得,水对容器底部的压力:
F=pS=2000Pa×20×10﹣4m2=4N
答:水对容器底部的压力为4N
(3)解:容器底部对地面的压力:
F′=G总=(m水+m容)g=(0.5kg+0.1kg)×10N/kg=6N,
容器底部对地面的压强:
p′= = =3000Pa
答:容器底部对地面的压强为3000Pa
3.【答案】(1)解:物体排开水的体积:
v排=v浸=v球﹣v露= v球= ×2×10﹣3m3=1.5×10﹣3m3,
物体受到的浮力:
F浮=ρ水v排g
=1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3×10N/kg
=15N
(2)解:∵物体漂浮在水面上,
∴F浮=G,
即:ρ水g v=ρ物gv,
∴ρ物= ρ水= ×1×103kg/m3=0.75×103kg/m3
(3)解:物体下表面受到的压强:
p=ρgh
=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m
=1.5×103Pa
(4)解:物体刚全浸入水排开水的体积:
v排′=v=2×10﹣3m3,
此时物体受到的浮力:
F浮′=ρ水v排′g
=1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg
=20N;
∵F浮′=G+GA,
∴物体A的重:
GA=F浮′﹣G=20N﹣15N=5N
4.【答案】(1)解:水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
答:水对容器底部的压强为500Pa
(2)解:根据p= 得,水对容器底部的压力:
F=pS=500Pa×0.01m2=5N
答:水对容器底部的压力为5N
5.【答案】水对电热水壶底部的压强p=ρgh=1.0x103x10x0.15=1500(Pa)
水对电热水壶底部的压力F=PS=1500x0.002=3(N)
6.【答案】解:
(1)船的排水量为:m排=4900t=4.9×106kg
“向阳红6号”所受到的浮力为F浮=m排g=4.9×106kg×10N/kg=4.9×107N;
(2)船底受到的压强为P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa;
(3)“向阳红6号“船巡航的路程为:S=vt=18km/h×6h=108km
因为船匀速行驶,所以F=f=1.0×106N
船的推进力所做的功为W=FS=1.0×106N×1.08×105m=1.08×1011J.
答:
(1)满载时,“向阳红06”船受到的浮力为4.9×107N;
(2)该处受到海水的压强是6×104Pa;
(3)巡航的路程为108km;船的推进力所做的功为1.08×1011J.
7.【答案】(1)解:容器内水的深度
容器底受到水的压强
答:水对底面的压强为;
(2)解:已知
由得,水的质量
则水的重力
桌面受到盛水容器的压力
桌面受到盛水容器的压强
答:容器对桌面的压强为。
8.【答案】解:∵p=ρgh
∴水银柱的高度:h水银= = =0.75m;
管子的高度:h管=h水= = =10.2m
9.【答案】(1)解:容器盛水后,水对容器底部的压强p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa
由 知道,水对容器底部的压力F1=p1S=1.5×103Pa×200×10-4 m2=30N
答:水对容器底的压力是30N,压强是1.5×103Pa;
(2)解:容器盛水后容器对桌面的压强p2=1.1×103Pa,容器对桌面的压力F2=p2S=1.1×103Pa×200×10-4m2=22N
容器的重力G容=m容g=0.2kg×10N/kg=2N
因为容器对桌面的压力等于容器和水的重力之和,即F2=G容+G水
所以水的重力G水=F2-G容=22N-2N=20N
答:容器中水的重力是20N。
10.【答案】(1)解:水对桶底的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
答:水对桶底的压强为3000Pa;
(2)解:桶的底面积S=400cm2=4×10-2m2
由 可得,桶底受到水的压力F=pS=3000Pa×4×10-2m2=120N
答:桶底受到水的压力为120N;
(3)解:台面受到的压力F′=G总=(m水+m桶)g=(8kg+12kg)×10N/kg=200N
台面受到桶的压强
答:台面受到桶的压强为5000Pa。
11.【答案】(1)已知海水深度,压强为
(2)已知压强和受力面积,F=pS=1×108Pa×50×10-4m2=5×105N。
12.【答案】解:(1)水的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa.(2)由于实心金属圆柱体A,缓慢竖直地浸入水中,容器对水平地面的压强增大一倍,即p′=2p,根据p=得:所以,F浮=(G水+G器)=(m器+ρ水V水)g=(1kg+1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3)×9.8N/kg,=49N;由F浮=G排=m排g=ρ水V排g=ρ水S柱hg,则h==0.25m.答:(1)水面下0.1米深处水的压强p水=980Pa.(2)圆柱体A底部所处深度h为0.25m.
13.【答案】解:①甲对地面的压强p甲= = = =2×103Pa;
②乙容器内水面下0.1米深处的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
③设物体的质量为m,
则容器对地面压强的增加量:
△p1= = ,
水对容器底部压强的增加量:
△p2=ρ水△hg=ρ水 g,
由题知,△p1=2.7△p2,
即: =2.7ρ水 g,
物体的密度:
ρ物甲= =2.7ρ水=2.7×103kg/m3.
答:①甲对地面的压强p甲为2×103Pa;
②乙容器内水面下0.1米深处的压强p水为980Pa;
③甲的密度ρ甲为2.7×103kg/m3
14.【答案】(1)物块A体积为V=(0.1m)3=0.001m3,
则V排=V﹣V露=V﹣ V= V= ×0.001m3=6×10﹣4m3,
∴F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N
答:物块A受到的浮力为6N
(2)弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变
F浮=G,
ρ水gV排=ρ物gV,
ρ物= ρ水= ×1×103kg/m3=0.6×103kg/m3
答:物块A的密度为0.6×103kg/m3
(3)物块A刚好完全浸没水中
F1=F浮﹣G=ρ水gV﹣ρ物gV=1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3﹣0.6×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=4N;
由图乙可知:此时弹簧伸长了4cm,
当容器中水的深度为20cm时,物块A有 的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态,
则弹簧原长L0=h水﹣hA浸=20cm﹣(1﹣ )×10cm=14cm,
∴物块A刚好完全浸没水中弹簧长度L′=L0+△L=14cm+4cm=18cm;
则水面的高度为h2=L′+LA=18cm+10cm=28cm,
∴水面升高的高度△h=h2﹣h水=28cm﹣20cm=8cm=0.08m.
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa.
答:往容器缓慢加水(水未溢出)至物块A恰好浸没时水对容器底部压强的增加量△p为800Pa
15.【答案】(1)解:根据阿基米德原理可得,该航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6.7×104×103kg×10N/kg=6.7×108N
答:满载时受到的浮力是6.7×108N。
(2)解:海面下8m处的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa
答:海面下8m处的压强是8×104Pa。
(3)解:飞行员每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2,
所以飞行员双脚站立的受力面积:S=2×200×10﹣4m2=4×10﹣2m2,
飞行员站立在水平甲板上,对甲板的压力F=G,
站立时对甲板的压强:p= = = =1.5×104Pa
答:双脚站立时对甲板的压强是1.5×104Pa。
16.【答案】(1)解:冲锋舟底部受到水的压强
答:冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强为5000Pa;
(2)解:冲锋舟满载时所受的浮力
答:冲锋舟满载时所受的浮力为;
(3)解:因为冲锋舟漂浮,所以
冲锋舟最多能承载的人数
答:为保证安全,该冲锋舟最多能承载的人数为15人
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