2019年中考物理试题专题训练——压强与浮力专题2(word版含参考答(3)

（2）若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3m/s的速度不变，根据P=W Fs

t t

==Fv，当牵引力最小

时，起重机的拉力做功的最小功率，当文物浸没在江水中受到的浮力最大，由力的平衡，此时拉力最小为：F拉小=G-F浮=mg-F浮=1.2×103kg×10N/kg-5×103N=7×103N；起重机的拉力做功的最小功率：P=F拉小v=7×103N×0.3m/s=2.1×103W；

（3）当文物完全露出江面时，作用在起重臂的阻力为物体的重力：F 大=G = mg =1.2×103kg ×10N/kg =1.2×104N ，AO =AB -OB =25m-5m=20m ，F 大×OA =G B ×OB =m B g ×OB ，为了使起重机不翻倒，起重机的

配重B 的质量至少为：m B =41.210N 20m 10N/kg 5m

F OA g OB ???=??大=4.8×103kg 。 答：（1）文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小为5×103N ；

（2）在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率为2.1×103W ；

（3）为了使起重机不翻倒，起重机的配重B 的质量至少是4.8×103kg 。

2.（2019鄂州，25）用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示。由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放（物块始终未与容器接触）。物块下放过程中，弹簧测力计示数F 与物块下表面浸入水中的深度h 的关系如图乙所示。求：

（1）物块完全浸没在水中受到的浮力；

（2）物块的密度；

（3）从物块刚好浸没水中到h =10cm 过程中，水对物块下表面的压强变化了多少P a ?

解：（1）由图像可知，弹簧测力计的最大示数F 最大=15N ，此时的物块没有浸入水中，则物块重力G=F 最大=8N ；物块全部浸入时弹簧测力计的示数

F 示=4N ，受到的浮力： F

G F =-示浮=8N-4N=4N ； （2）由F gV ρ=浮水排得物块的体积：43334N 410m 1.010kg /m 10N /kg F V V g ρ-==

==???浮排水，物块的质量：8N 0.8kg 10N /kg G m g ===，33430.8kg 210kg /m 410m

m V ρ-===??； （3）由图乙可知，h 1=4cm 时物块刚好浸没水中，从物块刚好浸没水中到h 2=10cm 过程中，物块的下表面变化的深度△h=h 2-h 1=10cm-4cm=6cm=0.06m ，水对物块的下表面的压强变化：p g h 水ρ==1×

103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa。

3.（2019新疆，24）港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，其海底隧道由33节沉管组成。某节沉管两端密封后的质量为7.5×107kg，体积为8×104m3。安装时，用船将密封沉管拖到预定海面上，向其水箱中灌入海水使之沉入海底，为了便于观察安装情况，沉管竖直侧壁外表面涂有红、白相间的水平长条形标识（如图所示），每条红色或白色标识的长度L均为30m，宽度d均为0.5m。海水的密度取1×103 kg/m3。求：

（1）沉管灌水前的重力；

（2）要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力；

（3）沉管沉入海底后，两条相邻的红色标识受到海水的压力差。

解：（1）沉管灌水前的重力：G=mg=7.5×107kg×10N/kg=7.5×108 N；

（2）沉管全部浸入水中时受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×8×104m3=8×108N，

根据物体的浮沉条件可知，沉管要沉入水中，重力需大于浮力，所以要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力：G水=F浮-G=8×108N-7.5×108N=5×107N；

（3）两条相邻的红色标识受到海水的压强差：Δp=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa，

两条相邻的红色标识受到海水的压力差：ΔF=ΔpS=ΔpLΔh=1×104Pa×30m×0.5m=1.5×105N。

答：（1）沉管灌水前的重力7.5×108N；

（2）要使沉管沉入海底至少需要灌入海水的重力为5×107N；

（3）两条相邻的红色标识受到海水的压力差1.5×105N。

4. (2019扬州，25）小明准备用空矿泉水瓶做一个“救生衣”已知小明的质量是50kg，身体平均密度约等于水的密度，为确保安全至少他的头部要露出水面，头部的体积约占身体总体积的1/10。（不计空矿泉水瓶的质量和塑料的体积）

（1）求小明头部的体积。

（2）请你帮小明计算一下，制作“救生衣”需要多少个图示的空矿泉水瓶。

解：（1）由于身体平均密度约等于水的密度，

则，

；

（2）使人漂浮在水面，则浮力等于重力

（进一法，取9浮力不足以支撑头部露出水面）

5.（2019舟山，36）风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐，帆船、风车都是对风能的利用。现在，由于电能的广泛利用，风力发电得到世界各国的高度重视。

（1）风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率，叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一，叶片截面制成图甲的形状，当风以图乙所示的角度流经叶片时，叶片会按 方向转动（选填“顺时针”或“逆时针”）。

（2）由于远海的风能资源更丰富，海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上（如图丙），若它们的总质量达11200吨，则漂浮式基础的总体积至少需要多少米3？（海水密度 取1.0×103千克/米3）

（3）传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物，而且效率不高，每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时，相当于替代标准煤多少吨?

【答案】（1）电磁感应 顺时针

（2）解：因为漂浮

所以F 浮=G 物=m 总g=1.12×107千克×10牛/千克=1.12×108牛

384331.1210 1.1210g 1.0==101//0F V ρ???=?浮液排千克牛牛千米米克

答：漂浮式基础的总体积至少需要1.12×104米3。

（3）W=Pt=30000千瓦×24时=7.2×105千瓦时

0.4千克/千瓦时×7.2×105千瓦时=2.88×105千克=288吨

答：相当于替代标准煤288吨。

6.（2019连云港，23）如图甲所示，拉力F 通过滑轮组，将正方体金属块从水中匀速拉出至水面上方一定高度处。 图乙是拉力F 随时间t 变化的关系图像。不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力， g =10 N/kg ，求：

（1）金属块完全浸没在水中时受到的浮力大小；

（2）金属块的密度；

（3）如果直接将金属块平放在水平地面上，它对地面的压强大小。

解：（1）由甲图可知，n =2，不计动滑轮的重力、摩擦及水和空气对金属块的阻力，F =12

G ，当金属块完全露出液面后，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的t 2-t 3时刻，从乙图可知，该金属块重力为：G =2F =2×108N=216N ，当金属块未露出液面时，即为图中的0-t 1时刻，则2F ′+F 浮=G ，所以金属块完全浸没在水中时受到的浮力：F 浮=G -2F ′=216N-2×68N=80N ；

（2）根据F 浮=ρ水gV 排可得，金属块排开水的体积：V 排=3380N 110kg/m 10N/kg

F g ρ=??浮水 =8×10-3m 3，金属块完全浸没在水中，则金属块的体积V =V 排=8×10-3m 3，金属块的密度为：ρ金=-33216N 10N/kg 810m

m G V gV ==?? =2.7×103kg/m 3； （3）金属块的边长a

，则受力面积S =a 2=（0.2m ）2=0.04m 2，金属块平放在水平地面时对地面的压强：p =2216N =0. …… 此处隐藏：1583字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……