2015年05月15日303661的初中物理组卷
一.解答题(共10小题) 1.(2015•龙沙区模拟)在马航MH370失联后,由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作.如图所示,“长春”舰满载时排水量为
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7.5×10kg,吃水深度6m.(海水的密度为1.0×10kg/m) (1)满载时,“长春”舰受到的浮力有多大? (2)“长春”舰底受到海水的压强是多少?
(3)“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h,海水平均阻力为1.0×10N,则这一过程中军舰所做的功至少为多少?
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2.(2014•黄冈模拟)把重10N,体积为1.2×10cm的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态是 .(填“漂浮”、“悬浮”、“沉到水底”) 3.(2015•南平校级模拟)将边长是10cm,质量是600g的实心立方体木块轻轻地放入盛水的大水槽内,木块漂浮在水面上.求: (1)木块受到的浮力. (2)木块的密度. 4.(2014•遂宁)如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g=10N/kg,ρ水=1.0×10kg/m)求:
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(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N? (2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?
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(3)物体的密度是多少kg/m?
(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?
5.(2014•巴中)一边长为10cm,密度为0.6g/cm的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求: (1)木块所受的浮力大小? (2)细线的拉力大小?
(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?
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6.(2014•广安自主招生)用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计的示数F随圆柱体逐渐浸入水中深度h 的变化情况,求:
(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大的浮力; (2)圆柱体的密度.
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7.(2014•甘州区校级模拟)弹簧测力计下吊着一重为1.5N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为1N. 求:(1)石块受到的浮力; (2)石块的体积; (3)石块的密度.
8.(2014•陆川县校级模拟)木块A的体积为500cm,质量为300g,用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器
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中,容器的底面积为100cm,容器内水面高度为30cm,如图所示,求:(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg) (1)物体受到的浮力; (2)水对容器底的压强; (3)绳子的拉力T;
(4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强.
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9.(2014•仙桃校级模拟)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金
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属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.已知:容器的底面积为100cm,金属球
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的密度为8g/cm,求: (1)金属球所受浮力. (2)液体的密度.
10.(2014春•万州区校级期中)一个体积是100cm的铁球挂在弹簧秤上,若将铁球浸没在水中,此时弹簧秤的示数是5N,求: (1)铁球受到的浮力; (2)铁球受到的重力;
(3)这个铁球的密度.(已知ρ水=1×10kg/m,取g=10N/kg)
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2015年05月15日303661的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一.解答题(共10小题) 1.(2015•龙沙区模拟)在马航MH370失联后,由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作.如图所示,“长春”舰满载时排水量为
633
7.5×10kg,吃水深度6m.(海水的密度为1.0×10kg/m) (1)满载时,“长春”舰受到的浮力有多大? (2)“长春”舰底受到海水的压强是多少?
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(3)“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h,海水平均阻力为1.0×10N,则这一过程中军舰所做的功至少为多少?
考点: 浮力大小的计算;液体的压强的计算;功的计算. 专题: 压强、液体的压强;浮力;功、功率、机械效率. 分析: (1)利用漂浮条件确定浮力与总重力的关系;利用阿基米德原理计算浮力大小; (2)根据压强计算公式p=ρgh计算海水产生的压强; (3)根据速度计算公式v=计算舰艇行驶的路程,根据二力平衡计算拉力的大小,再根据W=Fs计算舰艇所做的功. 67解答: 解:(1)根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=7.5×10kg×10N/kg=7.5×10N. 334(2)海水的压强:p=ρgh=1.0×10kg/m×10N/kg×6m=6×10Pa; (3)由速度公式v=得:s=vt=36km/h×6h=216km=2.16×10m, 因为舰艇匀速直线运动,所以水平方向受力平衡,因此:F=f=1.0×10N, 6511舰艇做功为:W=Fs=1.0×10N×2.16×10m=2.16×10J. 7答:(1)满载时,“长春”舰受到的浮力为7.5×10N; 4(2)“长春”舰底受到海水的压强是6×10Pa; 11(3)军舰所做的功至少为2.16×10J. 点评: 本题考查的知识较多,难度不大,结合具体实例理解相关的知识点解答简单. 2.(2014•黄冈模拟)把重10N,体积为1.2×10cm的物体投入水中,当物体静止时,物体的状态是 漂浮 .(填“漂浮”、“悬浮”、“沉到水底”) 考点: 物体的浮沉条件及其应用. 分析: 由物体的体积可求出最大浮力,由最大浮力与重量的关系可判定物体的状态. ﹣解答: 解:如果物体全部浸没水中,则所受浮力F=ρgv=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×103m3=12N>10N, 则物体所用浮力等于10N时,即可平衡,故物体不会全部浸入水中,漂浮在水面上. 5633
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故答案为:漂浮. 点评: 当重力小于物体全部浸入时的浮力时,物体漂浮在水面上;重力等于全部浸入时的浮力时,物体悬浮于水中;重力大于全部浸入时的浮力时,物体沉到水底. 3.(2015•南平校级模拟)将边长是10cm,质量是600g的实心立方体木块轻轻地放入盛水的大水槽内,木块漂浮在水面上.求: (1)木块受到的浮力. (2)木块的密度. 考点: 浮力大小的计算;密度的计算. 专题: 密度及其应用;浮力. 分析: (1)已知木块静止时漂浮,木块受到的浮力等于重力即F浮=G; (2)已知木块的质量以及边长,最后根据密度公式ρ=即可算出木块的密度. 解答: 解:(1)木块的重力:G木=mg=0.6kg×10N/kg=6N 因为漂浮时浮力等于重力,则F浮=G木=6N, (2)木块的密度:ρ木===0.6×10kg/m; 33答:(1)木块受到的浮力0.6N. 33(2)木块的密度0.6×10kg/m. 点评: 本题综合考查了学生对浮力知识、密度知识的掌握和了解,熟悉公式是解题关键. 4.(2014•遂宁)如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g=10N/kg,ρ水=1.0×10kg/m)求:
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3
(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N? (2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?
3
(3)物体的密度是多少kg/m?
(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa? 考点: 浮力大小的计算;液体的压强的计算;阿基米德原理. 专题: 压强、液体的压强;浮力. 分析: (1)已知正方体的体积,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排计算正方体受到的浮力; (2)当重物未露出水面时,重物受到三个力的作用,即拉力F1、重力G、浮力F浮;三个力的关系为F1=G﹣F浮; (3)根据G=mg计算出物体的质量,再根据密度公式ρ=计算出物体的密度; 第6页(共12页)
(4)先根据图象计算物体上升的速度,再根据上升的时间计算据液面的深度,最后根据P=ρgh计算液体对物体上表面的压强. 3334解答: 解:(1)F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×(1m)=10N; (2)由图象可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力G=3×10N, 444当重物未露出水面时,拉力F1=G﹣F浮=3×10N﹣10N=2×10N; (3)物体的质量m===3×10kg, 34密度ρ===3×10kg/m; 33(4)从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s,所以运动速度:v===0.1m/s, 上表面从水底上升至表面用时30s,所以物体据液面深度:h=vt=0.1m/s×30s=3m, 334p=ρgh=1.0×10kg/m×10N/kg×3m=3×10Pa. 4答:(1)物体在露出水面前受到水的浮力是10N; 4(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×10N; 33(3)物体的密度是3×10kg/m; 4(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是3×10Pa. 点评: 此题是一道力学综合题,熟练运用阿基米德原理、液体压强公式、密度公式;准确分析图象中的信息,方可解答此题. 5.(2014•巴中)一边长为10cm,密度为0.6g/cm的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求: (1)木块所受的浮力大小? (2)细线的拉力大小?
(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?
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考点: 浮力大小的计算;液体的压强的计算. 专题: 压强、液体的压强;浮力. 分析: (1)已知正方体木块的边长,可以计算出体积(排开水的体积),利用阿基米德原理求所受浮力; (2)木块受浮力等于拉力加上重力,据此求绳子对木块的拉力; (3)木块漂浮,浮力等于木块重力,根据浮力的产生原因可知下表面水对木块的压力即浮力,根据p=计算水对木块下表面的压强. 解答: 解:(1)∵木块完全浸没, ∴V排=V=(10cm)=1000cm=1×10m, ﹣3333F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×1×10m=10N, ﹣3333(2)G木=mg=ρVg=0.6×10kg/m×1×10m×10N/kg=6N. ∵F浮=F拉+G, ∴绳子对木块的拉力:F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N; 第7页(共12页)
33﹣33
(3)木块漂浮在水面上: F浮=G木=6N; 浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以下表面的压力F=F浮=6N, 下表面的压强p==答:(1)木块所受的浮力为10N; (2)绳子对木块的拉力为4N; (3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是600Pa. 点评: 木块在水中的浮力要利用浮力的公式来计算,木块漂浮时的浮力要利用漂浮的条件来求,注意公式的选择,因此,解题时选对方法才能起到事半功倍的效果. 6.(2014•广安自主招生)用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,图乙是弹簧测力计的示数F随圆柱体逐渐浸入水中深度h 的变化情况,求:
(g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的最大的浮力; (2)圆柱体的密度.
=600Pa
考点: 浮力大小的计算;密度的计算. 专题: 计算题;浮力. 分析: (1)由F﹣h图象可知,当h=0(圆柱体没有浸入水),弹簧测力计的示数为圆柱体重;当h≥12cm(圆柱体全浸入水),弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重;据此求出圆柱体受的浮力(最大浮力). (2)上面求出了圆柱体重,利用重力公式求出圆柱体的质量;求出了圆柱体全浸入时受到的浮力,利用阿基米德原理求圆柱体的体积(排开水的体积),再利用密度公式求圆柱体的密度. 解答: 解:(1)由图可知,圆柱体重G=2N, ∵当圆柱体全浸入时,弹簧测力计的示数F′=1.6N, ∴圆柱体受到的最大浮力(全浸入时): F浮=G﹣F′=2N﹣1.6N=0.4N; (2)圆柱体的质量: m===0.2kg; ∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力: F浮=ρ水gV排=ρ水gV, ∴圆柱体的体积: 第8页(共12页)
V=V排===4×10m, ﹣53∴ρ物===5×10kg/m. 33答:(1)圆柱体受的最大浮力为0.4N; 33(2)圆柱体的密度为5×10kg/m. 点评: 本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、压强的计算、浮力的计算及其公式变形,会识图并从中得出相关信息是本题的关键,属于难题. 7.(2014•甘州区校级模拟)弹簧测力计下吊着一重为1.5N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为1N. 求:(1)石块受到的浮力; (2)石块的体积; (3)石块的密度. 考点: 浮力大小的计算;阿基米德原理. 专题: 浮力. 分析: (1)石块的重力与测力计的示数之差是石块受到的浮力; (2)由浮力公式可以求出石块的体积; (3)由密度公式可以求出石块的密度. 解答: 解:(1)石块受到的浮力: F浮=G﹣F=1.5N﹣1N=0.5N; (2)由公式F浮=ρ水gV排可知: v石=V排===5×10m; ﹣53(3)石块的密度: ρ=====3×10kg/m; 33答:(1)石块受到的浮力为0.5N; (2)石块的体积为5×10m; 33(3)石块的密度为3×10kg/m. 点评: 本题考查知识点比较多,密度的计算、重力的计算、压强的计算、浮力的计算及其公式变形,知道物体浸没时排开液体的体积和本身的体积相等是关键. 8.(2014•陆川县校级模拟)木块A的体积为500cm,质量为300g,用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器
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中,容器的底面积为100cm,容器内水面高度为30cm,如图所示,求:(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg) (1)物体受到的浮力; (2)水对容器底的压强; (3)绳子的拉力T;
(4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强.
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﹣53第9页(共12页)
考点: 浮力大小的计算;液体的压强的计算. 专题: 计算题;压强、液体的压强;浮力. 分析: (1)已知木块浸没于盛水的圆柱形容器中,根据木块体积利用阿基米德原理可求所受浮力; (2)已知水的深度可求压强; (3)根据二力平衡可求可求绳子拉力; (4)绳子剪断后,木块漂浮,浮力等于重力,算出排开水的体积,根据总体积减去排开水的体积就是减小的水的体积,从而算出减小的水深度,进一步算出水的深度,求出水对容器底部的压强. ﹣433解答: 解:(1)∵木块浸没于盛水的圆柱形容器中,则V排=V木=500cm=5×10m, ∴根据阿基米德原理木块受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×10kg/m×10N/kg×5×10m=5N. 33(2)水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×10kg/m×10N/kg×0.3m=3000Pa. (3)∵F浮=G+T,∴T=F浮﹣G=5N﹣mg=5N﹣0.3kg×10N/kg=2N. (4)若剪断绳子后,木块漂浮,F浮′=G=mg=ρgV排, ∴V排==333﹣43=3×10m=300cm; 3﹣433V减=V﹣V排=500﹣300cm=200cm ∴h减===2cm=0.02m. 33木块静止时,水对容器底的压强p1=ρ水g(h﹣h减)=1.0×10kg/m×10N/kg×(0.3m﹣0.02m)=2800Pa. 答:(1)物体受到的浮力为5N; (2)水对容器底的压强为3000Pa; (3)绳子的拉力T为2N; (4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强是2800Pa. 点评: 本题考查液体压强和浮力的计算,利用阿基米德原理和二力平衡条件的分析解答. 9.(2014•仙桃校级模拟)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金
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属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.已知:容器的底面积为100cm,金属球
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的密度为8g/cm,求: (1)金属球所受浮力. (2)液体的密度.
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考点: 浮力大小的计算;密度的计算. 专题: 浮力. 分析: (1)甲图和乙图比较,求出增加的压强值,知道受力面积,利用压强公式求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于排开液体的重力,根据阿基米德原理求金属球的浮力; (2)甲图和丙图比较,求出增加的压强值,知道受力面积,利用压强公式求对桌面增加的压力,而对桌面增加的压力等于金属球重;据此求出金属球重,再根据重力公式求金属球的质量;知道金属球的密度,可求金属球的体积;再根据F浮=ρ液V排g求液体的密度. 解答: 解: (1)由甲图和乙图可得,△p2=600Pa﹣500Pa=100Pa, 因为p=, 所以对桌面增加的压力:△F2=△p2S=100Pa×100×10m=1N, 因为对桌面增加的压力:△F2=G排, 所以金属球排开液体的重力:G排=1N, 金属球的受到的浮力:F浮=G排=1N; (2)由甲图和丙图可得:△p1=1500Pa﹣500Pa=1000Pa, 因为p=, 所以对桌面增加的压力:△F1=△p1S=1000Pa×100×10m=10N, 所以对桌面增加的压力:△F1=G, 所以金属球重:G=10N, 因为G=mg, 所以金属球的质量:m==因为ρ=, 3﹣4﹣422=1kg=1000g, 所以金属球的体积:V==3=125cm; 排开液体的体积:V排=V=125cm, 因为F浮=ρ液V排g, 所以液体的密度为ρ液===0.8×10kg/m. 33答: (1)金属球受到的浮力是1N; (2)液体的密度是0.8×10kg/m. 点评: 本题考查了学生对重力公式、压强公式、阿基米德原理的掌握和运用,本题关键:①由甲和丙可知增加的压力等于金属块的重力;②由甲和乙知道增加的压力等于金属块排开水重. 10.(2014春•万州区校级期中)一个体积是100cm的铁球挂在弹簧秤上,若将铁球浸没在水中,此时弹簧秤的示数是5N,求: (1)铁球受到的浮力; (2)铁球受到的重力;
(3)这个铁球的密度.(已知ρ水=1×10kg/m,取g=10N/kg)
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考点: 浮力大小的计算;密度的计算;重力的计算. 专题: 其他综合题. 分析: (1)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排,可求小球所受浮力. (2)根据铁球的受力情况,运用平衡力的知识,即可求出重力. (3)运用m=可求质量,运用密度公式ρ=,即可求铁的密度. 33解答: 解:(1)铁球浸没在水中,V排=V铁=100cm=0.0001m; 33铁球受到的浮力为:F浮=G排=ρ液gV排=1000kg/m×10Nkg×0.0001m=1N. (2)弹簧秤的示数是5N,即拉力F=5N,铁球受到三个力的作用,且三力满足平衡力,故有G=F浮+F=1N+5N=6N. =0.6kg; 33(3)铁球的质量为m==则铁球的密度为ρ===6×10kg/m. 答:(1)铁球受到的浮力为1N; (2)铁球受到的重力为6N; 33(3)这个铁球的密度为6×10kg/m. 点评: 深入理解阿基米德原理,对物体的受力情况要分析准确,再运用密度知识;即可解答此题.
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