浮力細(xì)線加水放水題型 專項訓(xùn)練-2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)(原卷版+解析)_第1頁
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文檔簡介

專題23浮力細(xì)線加水放水題型

題型選擇題填空題作圖題實驗題計算題總計

題數(shù)15500525

一、選擇題(共15小題):

1.如圖所示,用細(xì)線固定不吸水的正方體木塊A在水中靜止,已知木塊A重6N、邊長為10cm,容

器底面積為200cm2,現(xiàn)剪斷細(xì)線,下列說法不正確的是()

A.剪斷細(xì)線前,細(xì)線對A的拉力為4N

B.物體A上浮至露出水面之前,物體所受浮力不變

C.物體A漂浮后,水對容器底部的壓強(qiáng)變化了200Pa

D.物體A漂浮后,容器對桌面的壓強(qiáng)變化了200Pa

2.如圖所示,燒杯和水的總質(zhì)量是600g,燒杯與水平桌面的接觸面積是100cm2,將一個質(zhì)量是600g、

體積是300cm3的實心長方體A用細(xì)線吊著,然后將其體積的一半浸入燒杯內(nèi)的水中。下列選項錯

誤的是(燒杯厚度忽略不計,杯內(nèi)水沒有溢出,P水ul.OXlO—g/nAg取10N/kg)()

A.細(xì)線對A的拉力是4.5NB.水對燒杯底的壓強(qiáng)增大了150Pa

C.燒杯對水平桌面的壓強(qiáng)是750PaD.燒杯對水平桌面的壓力是12N

3.將一圓柱形木塊用細(xì)線栓在容器底部,容器中開始沒有水,往容器中逐漸加水至如圖甲所示位置,

在這一過程中,木塊受到的浮力隨容器中水的深度的變化如圖所示,則由圖像乙得出的以下信息

A.木塊是重力為IONB.木塊的底面積為200cm2

C.細(xì)線對容器底部的最大拉力為6ND.木塊的密度為O.GXloTg/n?

4.如圖,厚度不計的圓柱形容器放在水平面上,內(nèi)裝有水,上端固定的細(xì)線懸掛著正方體M(不吸

水)豎直浸在水中,M有]的體積露出水面,此時水的深度為11cm。已知容器底面積是200cm②,重

為4N,正方體M邊長為10cm,重20N;若從圖示狀態(tài)開始,將容器中的水緩慢抽出,當(dāng)容器中水

面下降了6cm時,細(xì)繩剛好被拉斷,立即停止抽水。不計細(xì)繩體積與質(zhì)量,下列說法不正確的是

()

A.如圖未抽出水時,容器對水平面的壓力為26N

B.細(xì)繩所能承受的最大拉力為18N

C.M最終靜止后,水對容器底部的壓強(qiáng)為900Pa

D.M最終靜止后,M對容器底部的壓強(qiáng)為1200Pa

5.一個長方體木塊通過細(xì)線與空杯底部相連,先置于空杯的底部(不粘連),如圖甲所示;再緩慢

注入水,使得木塊上浮,最終停留在水中,如圖乙所示。已知木塊所受浮力的大小隨杯中水的深

度變化如圖丙所示,則下列說法不正確的是()

0萬/cm

甲乙丙

A.木塊的重力為L6N

B.木塊完全浸沒時受到的浮力為2N

C.木塊的密度為0.SXlO'kg/n?

D.細(xì)線對木塊的最大拉力為2N

6.將底面積為S容=100cm,的薄壁圓柱形容器放在水平臺上,再將質(zhì)量均勻的圓柱形物體(不吸水)

用足夠長的細(xì)繩系住懸掛于容器中,如圖甲所示?,F(xiàn)以100g/min的速度向容器中緩慢注水,直至

注滿容器為止。已知細(xì)繩所受拉力F大小與注水時間t的關(guān)系圖像如圖乙所示。忽略細(xì)繩體積、

液體流動等因素。下列說法中錯誤的是()

甲乙

A.物體的重力為2.4NB.物體的密度為1.2X1(fkg/n?

C.當(dāng)F=0.6N時物體下表面所受壓強(qiáng)為450PaD.當(dāng)t=9min時容器底部所受水的壓強(qiáng)為

900Pa

7.如圖甲所示,一實心圓柱體金屬塊通過細(xì)線與上端的拉力傳感器相連,拉力傳感器可以顯示出受

到的拉力大小。緩慢往空水箱中加水,直到裝滿(圓柱體不吸水,水的密度P水ulXlO/g/n?)o

如圖乙是傳感器的示數(shù)F隨水箱中水面到水箱底的距離h變化的圖像。以下對圓柱體金屬塊的判

斷正確的是()

?F/N

A.高度為20cmB.底面積為1義10-福

C.受到的浮力最大為4ND.密度為《XIO'kg/n?

8.水平桌面上有一個質(zhì)量為1kg、底面積為200cm2的圓柱形盛水容器,在容器底部用細(xì)繩將一質(zhì)量

是600g,體積為lOOOcn?的正方體木塊固定在水中,木塊有斜勺體積浸入水中,繩子處于繃緊狀態(tài),

木塊靜止后水深30cm,如圖甲所示;現(xiàn)向容器中加入適量水(水沒有溢出)直至液面與物體的上

表面相平,此時繩子剛好斷裂,如圖乙所示;繩子斷裂后木塊再次靜止時,如圖丙所示。下列說

C.丙圖相對于乙圖的水面下降了2cmD.在丙圖中,容器對桌面的壓強(qiáng)是3400Pa

9.如圖甲所示,一個柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面積為lOOcm,,高為15cm,質(zhì)

量為0.9kg均勻?qū)嵭拈L方體木塊A,A的底部與容器底用一根10cm長細(xì)繩連在一起,現(xiàn)慢慢向容

器中加水,當(dāng)加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,如圖乙所示。往容器里繼

續(xù)加水,直到細(xì)繩剛剛被拉斷立即停止加水,如圖丙所示。細(xì)繩剛剛被拉斷和拉斷細(xì)繩后A靜止

C.繩子剛斷時A受到的浮力為15ND.繩子斷后A靜止后水對容器底的壓力為63N

10.如圖所示,一個底面積為200cm2,足夠深的薄壁圓柱形容器放在水平臺面上,容器底部有一個

可關(guān)閉的閥門,容器內(nèi)原裝有20cm深的水。再將一個重力為54N、高為20cm、底面積為lOOcm?

的圓柱形物體用上端固定的細(xì)繩吊著浸入水中,物體靜止時有[的體積浸入水中。細(xì)線能夠承受的

最大拉力為52N,打開閥門,水以每秒20cm3的速度流出,當(dāng)細(xì)線斷的瞬間立刻關(guān)閉閥門,則下列

說法正確的是()

A.未放水時,細(xì)線對物體的拉力為49N

B.從開始放水到細(xì)線拉斷,經(jīng)過130s

C.繩斷后,當(dāng)物體靜止時,水對容器底的壓強(qiáng)為2350Pa

D.繩斷后,當(dāng)物體靜止時,物體對容器底部的壓強(qiáng)為3200Pa

11.如圖甲,橫截面積為20cm2的圓筒型容器中裝有適量的水,將A、B兩個圓柱體物塊懸掛在彈簧

測力計上,自圖示位置以lcm/s的速度勻速下降,測力計示數(shù)變化如圖乙所示。則A、B兩物塊的

高度ha、hB分別為()

A.hA=4cm,hB=4cmB.HA—6cm,hu—4cm

C.hA=5cm,hB=6cmD.hA=6cm,hB=5cm

12.在水平桌面上放有一薄壁柱形容器,底面積為lOOcm,將一個重力為2.5N,底面積為40cm,高

為10cm柱形玻璃杯A漂浮于水面,底部連接有一個實心金屬塊B,B的密度為2X103kg/m3,細(xì)線

未拉直,如圖甲所示。然后向容器中注水,細(xì)線拉力隨時間變化圖象如圖乙所示(容器無限高,

g=10N/kg),最后A、B兩物體在水中處于靜止?fàn)顟B(tài)(B未與底部緊密接觸,細(xì)線不可伸長且質(zhì)

量體積忽略不計),則下列說法錯誤的是()

A.注水前,玻璃杯A所受浮力的大小2.5N

B.注水前,水對玻璃杯A底部的壓強(qiáng)大小625Pa

C.向容器中注水時,匕時刻到。時刻加水的體積為50cm

D.B物體的重力為2N

13.如圖所示,足夠高的柱形容器底面積為200cm。容器內(nèi)放有一密度為0.4g/cn?、邊長為10cm的

正方體木塊A,將一物塊B放在A的正上方,用一條質(zhì)量可忽略不計的細(xì)繩,兩端分別系于木塊

底部中心和柱形容器中心?,F(xiàn)緩慢向容器中加水,當(dāng)加入2.4kg的水后停止加水,此時木塊A有

五分之一的體積露出水面,細(xì)繩受到的拉力1N,容器中水的深度為兒;再將物塊B取下并緩慢放

入水中直到浸沒時,細(xì)繩剛好斷掉,液面穩(wěn)定后容器中水的深度為hz。已知細(xì)繩能承受的最大拉

力為5N。則下列說法中錯誤的是()

B.物體B的密度為3g/cm,

C.hl:112=16:17D.物塊B最終對容器底部的壓力為2N

14.如圖甲所示,水平放置的底面積為200cm2的輕質(zhì)薄壁柱形容器中浸沒有正方體A、圓柱體B.體

積為1000cm:重力為6N的A通過不可伸長的細(xì)線與容器底部相連,B放在A上。打開閥門K放

出液體,容器中液體深度h與細(xì)線上拉力F關(guān)系如圖乙所示。若當(dāng)液體深度為20cm時,關(guān)閉閥

門,剪斷細(xì)線,將B從A上取下放入液體中,待A、B靜止后,容器底部受到的液體壓強(qiáng)m,則下

列說法不正確的是()

A.容器內(nèi)液體密度為ZXIO/g/n?

B.未打開閥門前,B對A的壓強(qiáng)為500Pa

C.待A、B靜止后,液體壓強(qiáng)pi=3750Pa

D.待A、B靜止后,與剪斷細(xì)線前,A豎直移動了4.5cm

15.如圖甲所示,水平桌面上放有上、下兩部分均為柱形的薄壁容器,上部分橫截面積為200cm2,

足夠高,下部分橫截面積為150cm\高度為10cm,里面裝有部分水,將一個邊長為10cm,質(zhì)量為

1.6kg的正方體用一根輕繩系在天花板上并剛好浸沒在水中?,F(xiàn)從t=0時開始以一定的速度勻速

放水,水對容器底部的壓強(qiáng)隨時間變化規(guī)律如圖乙所示。下列說法錯誤的是()

A.放水前,容器中液體的深度為16cm

B.t=9s,水對容器底部的壓強(qiáng)為1200Pa

C.繩子能夠承受的最大拉力為14N

D.t=15s,物體對容器底部的壓力為12N

二、填空題(共5小題):

16.如圖甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面積為200cm3不吸水的正方體木塊B的重為

5N.邊長為10cm,靜止在容器底部,把不可伸長的細(xì)線一端固定在容器底部,另一端固定在木塊

B的底面中央,且細(xì)線的長度L為4cll1,已知水的密度為1.OXlO/g/ml則甲圖中,木塊對容器

底部的壓強(qiáng)為Pa.向容器A中緩慢加水,當(dāng)細(xì)線受到拉力為1N時,停止加水,如圖乙

所示,此時容器底部受到水的壓強(qiáng)是Pa,若將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷,當(dāng)木塊靜

止時,容器底部受到水的壓力是N?

甲乙

17.將一底面積為0.01m,的長方體木塊用細(xì)線栓在一個空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到

木塊上表面與液面相平,如圖甲所示,在此整個過程中,木塊底部受到水的壓強(qiáng)隨容器中水的深

度的變化如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為N,木塊重力為N,細(xì)線對木

塊的最大拉力為No將細(xì)線剪斷后容器對桌面的壓強(qiáng)將(填“變大”、“變小”、

“不變”;g取10N/kg)。

18.如圖所示,底面積為200cm\重4N的薄壁圓柱形容器放在水平地面上,細(xì)繩上端固定,下端懸

掛著不吸水正方體M,已知正方體M的邊長為10cm、重20N,有卷的體積露出水面,此時水的深度

為11cm。則細(xì)繩對物體的拉力是N,從圖示狀態(tài)開始,將容器中的水緩慢抽出,當(dāng)水面

下降了7cm時,細(xì)繩恰好斷裂,立即停止抽水,不計細(xì)繩體積和質(zhì)量,M最終靜止后,水對容器

底部的壓強(qiáng)為_________Pao

19.如圖甲所示,圓柱形平底容器置于水平桌面上,其底面積為200cm:在容器內(nèi)放入一個底面積

為100cm?、高為30cm的圓柱形物塊,物塊底部的中心通過一段細(xì)線與容器底部相連。向容器內(nèi)

緩慢注入某種液體直至將其注滿,如圖10乙所示。己知在注入液體的過程中細(xì)線對物塊的拉力F

隨液體深度h的變化關(guān)系圖象如圖10丙所示。則液體的密度為kg/m3;若注滿液體后

將細(xì)線剪斷,當(dāng)物塊靜止時,液體對容器底部的壓強(qiáng)為Pa。

20.如腳所示,青雅在水平地面的容器裝有適量水,底面積為lOOcm?,上端開口面積為60cm用

細(xì)線吊著底面積為50cm2的長方體,使其緩慢浸沒于水中,直至物體靜止在容器底部;松開細(xì)線,

物體上表面距水面4cm,容器對地面的壓力相比未放入物體時增大了40N.圖乙是水對容器底部

的壓強(qiáng)p與物體下表面浸入水中深度H的圖象。則未放入物體時,容器中水的深度為cm,

物體的密度為kg/m3。

三、計算題(共5小題):

21.將一正方體木塊,系好繩子后放入甲圖容器中,并把繩子的另一端固定在容器底部的中央。然

后沿器壁緩慢勻速倒入水(忽略其他因素影響),容器中水與木塊位置變化如圖所示。小花經(jīng)過

分析畫出木塊從加水開始到被完全浸沒后的過程中,水對容器底部的壓力隨加水體積的變化圖像,

如圖所示。已知P木=0.GXlO'kg/n?,木塊質(zhì)量為600g,底面積為lOOcnL求:

(1)如圖甲所示,未加水時木塊對容器底部的壓強(qiáng)是多少;

(2)如圖乙所示,當(dāng)注入水體積為600cm3時,木塊對容器底部的壓力剛好為0,則容器底面積是

多少cm2;

(3)當(dāng)加水體積為180001?時剪斷繩子,當(dāng)木塊穩(wěn)定后,繩斷前后木塊移動距離是多少cm。

F/N|

22.如圖甲,邊長為10cm的立方體木塊A通過細(xì)線與圓柱形容器底部相連,容器中液面與A上表面

齊平,液面距容器底距離為30cm。從打開容器底部的抽液機(jī)勻速向外排液開始計時,細(xì)線中拉力

F隨時間t的變化圖象如圖乙所示,已知木塊密度P=0.5X103kg/m\容器的底面積為200cm2,

g取10N/kg。根據(jù)以上信息,請解決下列問題:

(1)第0秒時,木塊A受到的浮力多大?

(2)容器中液體的密度多大?

(3)第50秒時,液體對容器底的壓強(qiáng)多大?

(4)50秒內(nèi)從容器中抽出液體的質(zhì)量是多少?

23.如圖甲所示,一個不計外壁厚度且足夠高的柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面

積為lOOcm?、高為12cm均勻?qū)嵭拈L方體木塊A,A的底部與容器底用一根細(xì)繩連在一起?,F(xiàn)慢慢

向容器中加水,當(dāng)加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,如圖乙所示,此時容

器中水的深度為9cli1。已知細(xì)繩長度為L=8cm,P水=1.OXlO—g/n?)。求:

(1)當(dāng)木塊A對容器底部的壓力剛好為。時,A受到的浮力。

(2)木塊A的密度。

(3)若繼續(xù)緩慢向容器中加水,當(dāng)容器中的水的總質(zhì)量為4.5kg時,停止加水,如圖丙所示。此

時將與A相連的細(xì)繩剪斷,求細(xì)繩剪斷前、剪斷后木塊靜止時,水對容器底部壓強(qiáng)的變化量。

(整個過程中無水溢出)

(4)將繩子換為原長為8cm的輕質(zhì)彈簧(不計彈簧的體積),從容器中沒有水到A剛好浸沒,需

加多少kg的水,此時,彈簧拉力為多大?(在一定范圍內(nèi),彈簧受到的拉力每增大1N,彈

簧的長度就伸長1cm)

24.小明在實驗室模擬研究浮箱種植的情境。他將重力為10N、底面積為200cm2的薄壁柱形容器置

于水平桌面上,A是邊長為10cm密度均勻的正方體浮箱模型,通過一根長為5cm的細(xì)線連接著底

面積為25cm2的柱形物體B,先將A、B兩物體疊放在容器中央,物體B未與容器底緊密接觸,然

后緩慢向容器中注水,注水過程中正方體A一直保持豎直狀態(tài)。當(dāng)水的深度為12cm時,繩子處

于自由狀態(tài),如圖甲所示,此時物體B對容器底的壓力為1.7N;繼續(xù)向容器中注水,整個注水過

程中正方體A所受浮力F與水的深度h的關(guān)系圖像如圖乙所示,水未溢出。(細(xì)線不可伸長,且

質(zhì)量、體積不計)求:

(1)圖甲所示水對容器底的壓強(qiáng);

(2)物體B的密度;

(3)當(dāng)注水深度為16cm時,容器對水平桌面的壓力。

25.如圖所示,水平桌面上放置一圓柱形容器,其內(nèi)底面積為200cm,,容器側(cè)面靠近底部的位置有

一個由閥門K控制的出水口,物體A是邊長為10cm的正方體,用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線懸掛放入

水中靜止,此時有2的體積露出水面,細(xì)線受到的拉力為12N,容器中水深為18cm。已知,細(xì)線能

承受的最大拉力為15N,細(xì)線斷裂后物體A下落過程不翻轉(zhuǎn),物體A不吸水,gm10N/kgo

(1)求物體A的密度;

(2)打開閥門K,使水緩慢流出,問放出大于多少kg水時細(xì)線剛好斷裂?

(3)細(xì)線斷裂后立即關(guān)閉閥門K,關(guān)閉閥門K時水流損失不計,物體A下落到容器底部穩(wěn)定后,

求水對容器底部的壓強(qiáng);

(4)從細(xì)線斷裂到物體A下落到容器底部的過程中,求重力對物體A所做的功。、八?

專題23浮力細(xì)線加水放水題型

題型選擇題填空題作圖題實驗題計算題總計

題數(shù)15500525

一、選擇題(共15小題):

1.如圖所示,用細(xì)線固定不吸水的正方體木塊A在水中靜止,已知木塊A重6N、邊長為

10cm,容器底面積為200cm2,現(xiàn)剪斷細(xì)線,下列說法不正確的是()

A.剪斷細(xì)線前,細(xì)線對A的拉力為4N

B.物體A上浮至露出水面之前,物體所受浮力不變

C.物體A漂浮后,水對容器底部的壓強(qiáng)變化了200Pa

D.物體A漂浮后,容器對桌面的壓強(qiáng)變化了200Pa

【答案】D

333-33

【解析】解:A、木塊的體積:VA=LA=(10cm)=1000cm=lX10m,

由圖可知,剪斷細(xì)線前,木塊浸沒在水中,此時木塊受到的浮力:

F浮=p排=p水g%=1X103kg/m3X10N/kgX1X10-3m3=10N

此時木塊A受到豎直向下的重力、繩子的拉力和豎直向上的浮力,由力的平衡條件可知,細(xì)

線對A的拉力:F拉=F??-G=10N-6N=4N,故A正確;

B、木塊A上浮至露出水面之前,排開水的體積都等于木塊的體積,即排開水的體積不變,

根據(jù)F浮=P水且丫排可知,木塊A所受浮力不變,故B正確;

C、因為物塊漂浮,所以F/=GA=6N,

單浮'________6AZ_______

木塊排開水的體積:V/=6X10%,

p水gl.OxlO3kg/m3xlON/kg

所以液面下降的深度為:Ah=亭=乜口=I*■3]對而=o.02m,

則水對容器底的壓強(qiáng)變化量:

Ap=p*gAh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.02m=200Pa,故C正確;

D、容器對水平桌面的壓力大小等于容器、容器內(nèi)的水和物體的重力之和,物體A漂浮后,

重力之和沒有發(fā)生變化,因此容器對水平桌面的壓力不變,由p=g可知,容器對桌面的壓

強(qiáng)不變,故D錯誤。

故選:Do

2.如圖所示,燒杯和水的總質(zhì)量是600g,燒杯與水平桌面的接觸面積是lOOcn?,將一個質(zhì)

量是600g、體積是300cm3的實心長方體A用細(xì)線吊著,然后將其體積的一半浸入燒杯內(nèi)

的水中。下列選項錯誤的是(燒杯厚度忽略不計,杯內(nèi)水沒有溢出,P水nl.OXloTg/n?,

g取10N/kg)()

A.細(xì)線對A的拉力是4.5N

B.水對燒杯底的壓強(qiáng)增大了150Pa

C.燒杯對水平桌面的壓強(qiáng)是750Pa

D.燒杯對水平桌面的壓力是12N

【答案】D

【解析】解:A.實心長方體A的一半體積浸入燒杯內(nèi)的水中時排開水的體積V排=|V=

-X300cm3=150cm3=1.5X10-1m3,

2

長方體A受到的浮力F浮=P水gV排=1.OX103kg/m3XlON/kgX1.5X10-4m3=l.5N,

3

長方體A的重力GA=mAg=600X10-kgX10N/kg=6N,

則細(xì)線對物體A的拉力F拉=6人-F浮=6N-1.5N=4.5N,故A正確;

B.燒杯內(nèi)水面上升的高度Ah=?=懸當(dāng)3=0.015m,

水對燒杯底的壓強(qiáng)增大量:△p=P水g△h=L0X103kg/m3x:10N/kgX0.015m=150Pa,故

B正確;

3

CD.燒杯和水的總重力:Gfi=m,e,g=600X10-kgX10N/kg=6N,

因長方體A受到的浮力和長方體A對水的壓力是一對相互作用力,

所以,長方體A對水的壓力:Fffi=Fff=1.5N,

燒杯對水平桌面的壓力:F=G.&+Fffi=6N+1.5N=7.5N,故D錯誤;

燒杯對水平桌面的壓強(qiáng):=750Pa,故C正確。

3J.UUXXJUTn,

故選:Do

3.將一圓柱形木塊用細(xì)線栓在容器底部,容器中開始沒有水,往容器中逐漸加水至如圖甲

所示位置,在這一過程中,木塊受到的浮力隨容器中水的深度的變化如圖所示,則由圖

像乙得出的以下信息正確的是()

B.木塊的底面積為200cm2

D.木塊的密度為0.GXlO/g/m,

【答案】D

【解析】解:A.由圖像可知,當(dāng)容器中水的高度為6cm?12cm時,木塊處于漂浮狀態(tài),受

到的浮力和重力相等,因此木塊的重力為6N,故A錯誤;

B.由圖像可知,當(dāng)木塊剛好漂浮時,木塊被淹沒的高度為6cm,此時木塊受到的浮力為6N,

由F浮=PzkgV排=P*gSh可知,6N=0.0Im2=100cm2,故

lxl03kg/m3xl0N/kgx0.06m

B錯誤;

C.細(xì)線對容器底部的最大拉力ION-6N=4N,故C錯誤;

D.由圖像可知,木塊全部淹沒受到的浮力為10N,由F^=P水gV排可知,

木塊的體積v=v排=2IONin-33

---;----;------=10m,

33

p水glxlOkg/mxlON/kg

G6N

則木塊的密度:P=-==0.6X103kg/m3,故D正確。

VV10-3?n3

故選:Do

4.如圖,厚度不計的圓柱形容器放在水平面上,內(nèi)裝有水,上端固定的細(xì)線懸掛著正方體

M(不吸水)豎直浸在水中,M有[的體積露出水面,此時水的深度為11cm。已知容器底面

積是200cm2,重為4N,正方體M邊長為10cm,重20N;若從圖示狀態(tài)開始,將容器中的

水緩慢抽出,當(dāng)容器中水面下降了6cm時,細(xì)繩剛好被拉斷,立即停止抽水。不計細(xì)繩

體積與質(zhì)量,下列說法不正確的是()

A.如圖未抽出水時,容器對水平面的壓力為26N

B.細(xì)繩所能承受的最大拉力為18N

C.M最終靜止后,水對容器底部的壓強(qiáng)為900Pa

D.M最終靜止后,M對容器底部的壓強(qiáng)為1200Pa

【答案】C

222

【解析】解:(1)物體M的底面積:SM=I?=(10cm)=100cm=0.01m,

若容器內(nèi)沒有物體M,水的深度為11cm時水的體積:V=S容h=200cm2xilcm=2200cm3,

這些水的質(zhì)量:m=P水V容=1.0g/cm3X2200cm3=2200g=2.2kg,

因物體M受到的浮力和排開水的重力相等,

所以,容器對水平面的壓力F=G容+G水+F容+G水+G排,

即:未抽出水時,容器內(nèi)水和物體M的共同作用效果與2.2kg水的作用效果相同,

則容器對水平面的壓力:

F=G容+mg=4N+2.2kgX10N/kg=26N,故A正確;

(2)原來正方體M浸入水中深度:hi=(1-i)L=|xl0cm=8cm,

水面下降6cm時正方體M浸入水中深度:h2=hi-△h=8cm-6cm=2cm,

則物體M排開水的體積:V#=Snh2=100cm2X2cni=200cni3=2X10-4m3,

此時正方體M受到的浮力:F浮=p*gV排=1.0X103kg/jn3X10N/kgX2X10-4m3=2N,

所以細(xì)繩能承受的最大拉力:Ftt=G-Fff=20N-2N=18N,故B正確;

(3)細(xì)繩剛好被拉斷時,容器內(nèi)水的深度:h3=h-△h=llcm-6cm=5cm,

33

容器內(nèi)剩余水的體積:V水利=S§h3-V排=200cm2x5cm-200cm=800cm,

當(dāng)物體M恰好浸沒時,需要水的體積:

2233

丫水=(S容-SM)L=(200cm-100cm)X10cm=1000cm>800cm,

所以,細(xì)繩被拉斷、M最終靜止后,M沒有浸沒,

V3

則此時容器內(nèi)水的深度:h戶=一=8cm=0.08m,

S容一SM200cm2-100cm2

33

此時水對容器底部的壓強(qiáng):p=P*gh4=l.OX10kg/mXlON/kgXO.08m=800Pa,故C錯

誤;

2343

(4)M最終靜止后,排開水的體積:V排'=SMh4=100cmX8cm=800cm=8X10-m,

33

正方體M受到的浮力:F浮,=P*gV排'=1.OX10kg/mX10N/kgX8X10-4III3=8N,

/

M對容器底部的壓力:Fffi=G-Fg=20N-8N=12N,

M對容器底部的壓強(qiáng):pH=/=*,=1200Pa,故D正確。

2

SM0.01m

故選:Co

5.一個長方體木塊通過細(xì)線與空杯底部相連,先置于空杯的底部(不粘連),如圖甲所示;

再緩慢注入水,使得木塊上浮,最終停留在水中,如圖乙所示。已知木塊所受浮力的大小

隨杯中水的深度變化如圖丙所示,則下列說法不正確的是()

O力/cm

甲乙丙

A.木塊的重力為L6N

B.木塊完全浸沒時受到的浮力為2N

C.木塊的密度為O^XlO/g/m,

D.細(xì)線對木塊的最大拉力為2N

【答案】D

【解析】解:圖甲中,容器中沒有水,木塊沒有受到浮力作用,對應(yīng)圖丙中的。點;緩慢注

入水后,木塊受到浮力的作用且浮力隨著水的增多而逐漸增大,在其所受的浮力小于其重力

的情況下,木塊不會離開容器底部,對應(yīng)圖丙中的0A段;隨著水的增多,當(dāng)木塊所受的浮

力等于其重力時,物體開始漂浮在水面上,且隨著水面逐漸上升,在細(xì)線未拉直的情況下,

木塊所受的浮力大小不變,對應(yīng)圖丙中的AB段;當(dāng)細(xì)線被拉直后,水面繼續(xù)上升,但木塊

不再上升,浸在水中的體積逐漸增大,所受的浮力也隨之增大,對應(yīng)圖丙中的BC段;當(dāng)木

塊完全浸沒于水中后,木塊所受的浮力不再隨著水的深度變化而變化,對應(yīng)圖丙中的CD段。

A、由以上分析可知,在AB段,木塊處于漂浮狀態(tài),由物體的浮沉條件可知,此時木塊所受

的浮力等于其重力,則可知木塊的重力為L6N,故選項A正確;

B、由以上分析可知,在CD段,木塊完全浸沒,此時木塊所受的浮力為2N,故選項B正確;

C、木塊完全浸沒時所受的浮力為2N,則由阿基米德原理可知,木塊的體積V=V#F=&,

P水g

G

33

木塊的質(zhì)量為m=則木塊的密度為P=?=1―=水=^xl.0X10kg/m=0.8

gV£浮浸沒F浮浸沒Y水2N

X103kg/m3,故選項C正確;

D、木塊浸沒時細(xì)線對木塊拉力最大,此時細(xì)線對木塊的拉力F=F浮漫滋-G=2N-1.6N=0.4N,

故選項D錯誤。

故選:Do

6.將底面積為S容=100cm2的薄壁圓柱形容器放在水平臺上,再將質(zhì)量均勻的圓柱形物體

(不吸水)用足夠長的細(xì)繩系住懸掛于容器中,如圖甲所示。現(xiàn)以100g/min的速度向容

器中緩慢注水,直至注滿容器為止。已知細(xì)繩所受拉力F大小與注水時間t的關(guān)系圖像

如圖乙所示。忽略細(xì)繩體積、液體流動等因素。下列說法中錯誤的是()

C.當(dāng)F=0.6N時物體下表面所受壓強(qiáng)為450Pa

D.當(dāng)t=9min時容器底部所受水的壓強(qiáng)為900Pa

【答案】D

【解析】解:A、由圖乙可知,0?4min時,細(xì)繩拉力Fi=2.4N,物塊A的重:6物=件=2.4凡

故A正確;

B、第7min時水面剛好與物塊的上表面相平,則Fff=G物-F?=2.4N-0.4N=2N,

p

根據(jù)阿基米德原理可知,物體的體積為:V物=丫排=上=°…=2X10-3

p水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg

=200cm3,

Q

由G=mg=pVg可知物體的密度為:P物23"ZXlOlg/m,,故B

gY物1ON//C0X2X1O47n3

正確;

C、由圖乙可知,4?7min,容器內(nèi)的水面從物塊A的下表面升到上表面,

注入水的質(zhì)量:mi=100g/minX(7-4)min=300g,

注入水的體積:Vi=—=3,%=300cm3,

p水ig/cm3

此過程中體積關(guān)系:Vi+V物=$容卜物,

BP:300cm3+200cm3=100cm2Xh物,

解得:h物=5cm,

所以,s物=?=等”=40cm2,

h物5cm

由圖乙可知,當(dāng)細(xì)繩的拉力F3=0.6N,物體部分浸入水中,

水對物體下表面的壓力:F=F浮=6-F3=2.4N-0.6N=L8N,

水對物體下表面的壓強(qiáng):P=5=一:::2=450Pa,故C正確;

:

D、當(dāng)t=9min時容器內(nèi)水的質(zhì)量為:m2=100g/ininX9min=900g,

3

此時水的體積為:v2=也=萼々=900cm,

P水rg/cm3

ua*入鳳口+1物900cm3+200cm3.八「

此時谷器內(nèi)水的穌度為:h==————-——=llc1m=0.11m,

S容100cmz

此時容器底部所受水的壓強(qiáng)為:p'=PAgh=1.0X103kg/m3XlONAgX0.1lm=1lOOPa,

故D錯誤。

故選:Do

7.如圖甲所示,一實心圓柱體金屬塊通過細(xì)線與上端的拉力傳感器相連,拉力傳感器可以

顯示出受到的拉力大小。緩慢往空水箱中加水,直到裝滿(圓柱體不吸水,水的密度P水

=1X103kg/m3)?如圖乙是傳感器的示數(shù)F隨水箱中水面到水箱底的距離h變化的圖像。

以下對圓柱體金屬塊的判斷正確的是()

C.受到白揖力最大為4N乙D.密度為《XIO/g/m,

【答案】B

【解析】解:A、由圖乙可知,當(dāng)水箱中水面到水箱底的距離hi=10cm時,圓柱體金屬塊下

表面剛好與水面接觸,當(dāng)水箱中水面到水箱底的距離h2=20cm時,圓柱體金屬塊剛好浸沒

在水中,所以圓柱體金屬塊的高度為:h=h2-hi=20cm-10cm=10cm,故A錯誤;

C、由圖乙可知,當(dāng)水箱中水面到水箱底的距離小于10cm時,傳感器的示數(shù)為圓柱體金屬塊

的重力G=R=5N,當(dāng)水箱中水面到水箱底的距離hz=20cm時,傳感器的示數(shù)F?=4N,所以

圓柱體金屬塊浸沒時受到的浮力為:%¥=G-F2=5N-4N=1N,此時排開水的體積最大,受

到的浮力最大,故C錯誤;

B、由阿基米德原理可知,此時物體的體積為:V=V排=上=…3「3,…-1X10-

p水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg

4m3,所以圓柱體金屬塊的底面積為:s=:=W,3=1x10",故B正確;

h0.1771

D、由G=mg=PVg可知,圓柱體金屬塊的密度為:P=*=l:"/"=5義lOlg/R

Vg1x104m3xlOJV/fc^

故D錯誤。

故選:Bo

8.水平桌面上有一個質(zhì)量為1kg、底面積為200cm2的圓柱形盛水容器,在容器底部用細(xì)繩

將一質(zhì)量是600g,體積為lOOOcn?的正方體木塊固定在水中,木塊有[的體積浸入水中,

繩子處于繃緊狀態(tài),木塊靜止后水深30cm,如圖甲所示;現(xiàn)向容器中加入適量水(水沒

有溢出)直至液面與物體的上表面相平,此時繩子剛好斷裂,如圖乙所示;繩子斷裂后木

塊再次靜止時,如圖丙所示。下列說法中正確的是()

B.從甲喇到乙圖所力妙的重力為4N丙

C.丙圖相對于乙圖的水面下降了2cm

D.在丙圖中,容器對桌面的壓強(qiáng)是3400Pa

【答案】C

【解析】解:A、甲圖中木塊浸入水中的體積:V排i=gv木M/xlOOOcnf^gOOcm'MgXloTm';

則木塊受到的浮力:F浮i=P^gV排i=L0X103kg/m3X10N/kgX8X10-m3=8N,

木塊的重力:G木=m木g=0.6kgX10N/kg=6N,

木塊靜止時受力平衡,則繩子的拉力:F1=F浮1-G木=8N-6N=2N,故A錯誤;

B、正方體木塊的邊長為L=乎I=VlOOOcm3=10cm,

則木塊的底面積為S木=〃=(10cm)2=100cm2,

加水后的水面升高的高度為△!!=(1-1)L=(1-i)X10cm=2cm,

由于木塊的位置不變,則所加水的體積為V/=(S容-S木)△!!=(200cm2-100cm2)

X2cm=200cm3=2X10-V;

所加水的重力:G水'=P水gV水'=1.0X103kg/m3xi0N/kgX2X10Tm3=2N,故B錯誤;

3

C、乙圖中木塊浸沒在水中,則木塊排開水的體積:Vw2=V*=1000cm=1X10-Ws

丙圖中木塊處于漂浮狀態(tài),則此時木塊受到的浮力為F浮3=G木=6N,

由F浮=「水且丫排可得此時木塊浸入水中的體積:V排3=工6N

=6X10

33

p水gl.OxlOkg/mxlON/kg

所以,丙圖相對于乙圖,排開水的體積變化量:△丫俳=丫樣27排3=1><10%3-6*水-%3=

4X10-4m3;

水面變化的高度:△!!=?=蕓黑受=0.02m=2cm,故C正確;

■3zuuxiu*皿

D、容器的重力G容器=mg=lkgX10N/kg=10N;

232-33

甲圖中,水的體積為V水=5容h-Vfti=200cmX30cm-800cm=5200cm=5.2X10m;

33-33

水的重力G水=P^RgV水=1.0X10kg/mX10N/kgX5.2X10m=52N,

z

丙圖中,容器對桌面的壓力大?。篎=G.s=G*+G*+G木+G容罌=52N+2N+6N+10N=70N。

3

容器對桌面的壓強(qiáng)為:p=£=-曹42=3-5X10Pa;故D錯誤。

3,UUXJ_U771.

故選:Co

9.如圖甲所示,一個柱形容器放在水平桌面上,容器中立放著一個底面積為100cm)高為

15cm,質(zhì)量為0.9kg均勻?qū)嵭拈L方體木塊A,A的底部與容器底用一根10cm長細(xì)繩連在

一起,現(xiàn)慢慢向容器中加水,當(dāng)加入L8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,

如圖乙所示。往容器里繼續(xù)加水,直到細(xì)繩剛剛被拉斷立即停止加水,如圖丙所示。細(xì)繩

剛剛被拉斷和拉斷細(xì)繩后A靜止時,水對容器壓強(qiáng)變化了lOOPa。下列說法正確的是()

D.繩子斷后A靜止后水對容器底的壓力為63N

【答案】D

23

【解析】解:A、木塊A的體積:VA=SAhA=100cmX15cm=1500cm,

物體A的密度:PA=?=0-6g/cm)故A錯誤;

3

VA1500cm

B、當(dāng)加入1.8kg的水時,木塊A對容器底部的壓力剛好為0,此時木塊恰好漂浮;

因木塊受到的浮力和自身的重力相等,所以,由阿基米德原理可得:FJJMGA,即:mAg=

P水gV排,

則木塊排開水的體積:3骨=篝第=9。遍,

容器內(nèi)水的深度:?k=?=*J=9cm,

2

SA100cm

容器內(nèi)加入水的體積:V水=£==湍/-=L8X1。%』8。0媼,

由V,k=(S容-SA)h水可得,容器的底面積:

17Q

W00cm22

S容=W+sA=+100cm=300cm,故B錯誤;

。9cm

C、細(xì)繩拉斷前、后木塊靜止時,由p=pgh可得,容器內(nèi)水深度的變化量:

△h==----------=0.01m=lcm,

p^g1.0xl03k1g°/°m尸3:xl0N/kg

3

木塊排開水體積的減少量:AV排=$容Ah=300cm2x1cm=300cm,

則剪斷細(xì)繩前木塊排開水的體積:V排/=V"AV排=900cm3+300cm3=1200cni3=L2><10

-33

m,

33-33

木塊受到的浮力:F浮'=。水8丫排'=1.OX10kg/mX10N/kgX1,2X10m=12N,故C

錯誤;

D、細(xì)繩拉斷前木塊浸入水中的深度:h/=告=關(guān)曾=12011,

2

SA100cm

最后容器中水的深度:h'=L+h水'-Ah=10cm+12cm-lcm=21cm=0.21m,

333

底部受到的壓強(qiáng):p=P水gh'=1.0X10kg/mX10N/kgX0.21m=2.1X10Pa,

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