北京市2014中考物理压轴题专项训练------压强浮力.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除2014中考物理压轴题------压强浮力专项（2013•大兴区一模）如图所示，有两个底面积均为S的实心圆柱体C和D，分别用两根细绳的一端系于它们的上表面的中央，细绳的另一端分别系在轻质杠杆的两端，杠杆恰好水平平衡．把质量为800g的酒精缓慢注入底面积为S1的圆柱形容器甲中，同时向底面积为S2的圆柱形容器乙中注入某种液体，当两容器中液体均静止，且杠杆再次水平平衡时，圆柱体C下底浸入酒精中的深度为2.5cm，酒精对容器甲底面的压强为1100Pa，圆柱体D下底浸入液体的深度为4cm．若把圆

2、柱体D从B端取下后将其从原位置再竖直向下移动2.5cm，圆柱体D刚好被液体浸没，此时细线的拉力为13.6N．在以上整个操作过程中，两容器中液体均未溢出，且圆柱体C和D均未与容器壁接触．已知酒精的密度为0.8×103kg/m3，S1为80cm2，AO：OB=3：1，S2：S=9：4，g取10N/kg，则圆柱体D的密度为　5.5×103　kg/m3．考点：杠杆的平衡条件；力的合成与应用；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理．专题：其他综合题．分析：①根据题意求出酒精的重力和酒精对甲容器底的压力，然后根据压力差C受到的浮力，从而进一

3、步求出C排开酒精的体积，再根据体积与面积的关系求出C、D的底面积以及S2的大小；②因为两次杠杆都平衡，因此可根据杠杆平衡的条件求出B端所受拉力减少量，即D受到的浮力；再利用阿基米德原理求出乙中液体的密度和D浸没4cm时排开液体的体积；③把圆柱体D从B端取下后将其从原位置再竖直向下移动2.5cm，可求出D浸没2.5cm时排开液体的体积，然后再根据圆柱体D刚好被液体浸没求出圆柱体D的高度，再利用V=Sh和阿基米德求出D的体积和全部浸没时受到的浮力，根据D的重力等于浮力和拉力的合力即可求出重力，进一步得出质量，最后利用密度公式求出D

4、的密度．解答：解：酒精的重力：G1=m1g=0.8kg×10N/kg=8N，酒精对甲容器底的压力：F甲=p1×S1=1100Pa×80×10﹣4m2=8.8N，因为容器为规则容器，则物体C所受的浮力等于容器底部受到的压力与酒精的重力差：F浮C=F甲﹣G1=8.8N﹣8N=0.8N．∵F浮=ρ酒精gV排∴物体C排开酒精的体积：V排===10﹣4m3=100cm3，物体C、D的底面积为：S===40cm2，∵S2：S=9：4∴S2=×40cm2=90cm2，根据杠杆平衡的条件可知，FA×OA=FB此文档仅供学习与交流此文档收集于网

5、络，如有侵权，请联系网站删除×OB，因为两次杠杆都是平衡的，故杠杆B端所受拉力减少量：△FB==0.8N×3=2.4N，即D受到的浮力：F浮D=2.4N，则ρ乙gv排=F浮Dρ乙===1.5×103kg/m3，V排′===1.6×10﹣4m3=160cm3，物体D下移2.5cm时，则排开液体的体积：V排″=×160cm3=100cm3，从B端取下后将其从原位置再竖直向下移动2.5cm，圆柱体D刚好被液体浸没时，圆柱体D的高度：hD=4cm+2.5cm+=8.5cm，则D完全浸没时受到的浮力：F浮D′=ρ乙gVD=1.5×103

6、kg/m3×10N/kg×0.004m2×0.085m=5.1N，故D的重力GD=13.6N+5.1N=18.7N，D的质量：m===1.87kg，D的密度：ρ===5.5×103kg/m3．故答案为：5.5×103kg/m3．点评：本题涉及到的知识点较多，考查受力分析、杠杆的平衡条件、浮力大小的计算、液体压强大小的计算的综合运用，属于难度较大的题目．解题时注意浮力公式和液体压强公式的灵活运用．9．（2013•石景山区一模）水平桌面上放置一个底面半径为2r、高为2h的圆柱形薄壁开口容器如图所示，将高为h=10cm、半径为r、底

7、面积为20cm2的圆柱体木块竖直放在容器中，木块的密度ρ=0.5ρ水，然后向容器内注水，若要使木块竖直漂浮（木块吸水忽略不计），则向容器中注入水的质量范围是　0.3～1.5　kg．考点：物体的浮沉条件及其应用．专题：浮沉的应用．分析：若使木块竖直漂浮，注入水的质量最少，即木块与容器底接触且木块对容器底的压力恰好为零，此时木体所受的浮力等于自身的重力；根据公式F浮=ρgV排可求木块排开水的体积；从而求出木块浸入水中的深度；根据公式V=Sh可求注入水的体积；根据公式m=ρV可求注入最少水的质量．注入水的质量最多时，水刚好不会溢出，

8、根据公式V=Sh可求注入水的体积；根据公式m=ρV可求注入最多水的质量．解答：此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除解：当木块与容器底接触且木块对容器底的压强恰好为零时，此时注入水的质量最少，F浮=G=mg=ρS木hg=0.5×103kg/m3×20×