2.解答題 浮力與壓強壓軸題（原卷版）

解答題--浮力與壓強壓軸題最新考題1．如圖所示，木球被固定在水槽底部的細線系住，浸沒在水中，水槽底面積為40cm2，繩子的拉力為12N，已知：木球的體積為3×10﹣3m3，（g取10N/kg）求：（1）木球受到的浮力F?。唬?）木球的密度為多少；（3）剪斷細線后與剪斷前相比，水對水槽底部的壓強變化了多少Pa？2．如圖甲，將一重為8N的物體A放在裝有適量水的圓柱形容器（容器足夠高）中，容器的底面積是200cm2，物體A漂浮于水面，浸入水中的體積占總體積的，此時水面到容器底的距離為20cm，如果將一小球B系于A下方后，再輕輕放入水中，靜止時A上表面與水面剛好相平，如圖乙。已知小球B的密度ρB＝1.8×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）在甲圖中杯壁上距杯底8cm處O點受到水的壓強；（2）物體A的密度；（3）物體B放入前后，水對容器底壓強的變化量。3．如圖甲，體積為1000cm3的實心均勻正方體A，自由放置在底面積為200cm2，高為16cm的薄壁柱形容器中，容器重力為10N；底面積為50cm2、高為10cm的長方體B通過一輕質(zhì)不可伸長細線懸掛于天花板上，細線的拉力為10N，A與B相距7cm，現(xiàn)往容器中注入某種液體，當液體深度為12cm時，細線拉力變化了2N，如圖乙，此時液體對容器底的壓強為1500Pa。求：（1）液體的密度；（2）從甲圖到乙圖，容器對桌面的壓力增量；（3）若輕輕剪斷乙圖中的細線，待A、B靜止后，容器對桌面的壓強。4．如圖甲所示，把一個質(zhì)量為2kg，底面積為4×10﹣2m2的薄壁圓柱形容器置于水平地面上，裝有h＝0.4m深的水，將物體A放入其中，物體A漂浮于水面上，如圖乙所示，此時容器底部受到水的壓強比圖甲增大了375Pa。再施加一個豎直向下大小為15N的力F以后，物體A恰好浸沒在水中靜止（水未溢出），如圖丙所示。求：（1）物體A放入前，容器底部受到水的壓強；（2）物體A的密度；（3）丙圖中，容器對桌面的壓強。5．如圖所示，水平桌面上放置甲、乙兩圓柱形容器，兩容器底部用細管相連。甲容器底面積為500cm2，水深為20cm；乙容器中放有底面積為200cm2的圓柱形木塊?，F(xiàn)打開閥門K緩慢向乙容器中注水，水對乙容器底壓強p水與所注水質(zhì)量m水的關(guān)系如圖丙所示，木塊始終豎直，當注入水的質(zhì)量等于0.5kg時，木塊恰好漂浮。求：（1）打開閥門前甲容器中水的質(zhì)量；（2）木塊恰好漂浮時所受浮力大小；（3）打開閥門，直到水靜止時，將木塊豎直提升3cm，水對乙容器底部的壓強。6．水平桌面上放有底面積為200cm2的圓柱薄壁容器，盛有適量的水。密度為0.6g/cm3、底面積為100cm2的圓柱形物體A漂浮在水面上，如圖甲所示。在A的上表面逐個疊加與A底面積相同的圓柱形物體B，隨著B的數(shù)量增加，AB會逐漸下移，每增加一塊B，都等AB和水面均靜止后再測出水對容器底的壓強p，如圖乙所示。實驗中記錄的p隨B的數(shù)量變化的情況如表所示，整個過程中水沒有溢出。求：B的個數(shù)012345p/Pa300031203240332033603400（1）圖甲中水的深度；（2）疊加1個B物體時，水對容器底部增加的壓力；（3）B物體的個數(shù)從2增加到3的過程中，物體A的重力做的功。7．小淋在廚房觀察到一個有趣的現(xiàn)象，他把西紅柿放入盛滿水的盆子清洗時，從盆中溢出的水流入底部密封的水槽內(nèi)，取出西紅柿后，盆子浮了起來。經(jīng)過思考，他建立了以下模型研究盆子浮起的條件，如圖所示足夠高的圓柱形容器A放在水平桌面上，內(nèi)放一個裝滿水的圓柱形容器B（B的厚度不計，且與A底部未緊密貼合）。容器A底面積為200cm2，容器B的質(zhì)量為300g，底面積為150cm2，高度為20cm。正方體木塊的邊長為10cm，密度為0.6g/cm3。求：（1）木塊的質(zhì)量為多少g？（2）木塊緩慢放入容器B中，當木塊最終靜止時，A容器底受到的液體壓強為多少Pa？（3）把木塊取出再從容器B中抽出重力為G的水倒入容器A中，當容器B剛好漂浮時，G為多少N？8．如圖甲所示，A、B為不同材料制成的體積相同的實心正方體、浸沒在盛有水的薄壁圓柱形容器中，容器底面積是正方體下表面積的4倍，現(xiàn)在沿豎直方向極慢勻速拉動繩子，開始時刻，A的上表面剛好與水面相平，A、B之間的繩子細直，B在容器底部（未與容器底部緊密接觸），A上端繩子的拉力是F，F(xiàn)隨A上升的距離h變化的圖象如圖乙所示，且當F剛好等于41N時，AB之間的繩子斷掉。繩的質(zhì)量和體積忽略不計，求：（1）正方體A的質(zhì)量；（2）正方體A的體積；（3）正方體B的密度；（4）整個過程中，水對容器底部壓強的最小值。9．如圖甲所示，有一個質(zhì)量為100g的薄壁柱形容器置于水平桌面上，容器高度為15cm，內(nèi)裝有10cm深的水。如圖乙所示，用細線拴著一個重為16.2N的金屬塊，將金屬塊的一半浸在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為13.2N，乙容器中的液面相對于圖甲上升了3cm。求：（1）當金屬塊的一半浸在水中時受到的浮力；（2）該金屬塊的密度；（3）若將細線剪斷，當金屬塊靜止后，容器對水平桌面的壓強為多少Pa。10．如圖甲所示，有一底面積為200cm2的容器放置在水平地面上，里面裝有3cm深的水，另一側(cè)有邊長分別為5cm、10cm的正方體A、B疊放，如圖乙所示，已知ρA＝2×103kg/m3，ρB＝0.6×103kg/m3。求：（1）圖乙中A對B的壓強？（2）將疊加體A、B按現(xiàn)有狀態(tài)豎直放入到甲容器中，待穩(wěn)定后，B所受的浮力？（3）將疊加體A、B按現(xiàn)有狀態(tài)豎直放入到甲容器中，待穩(wěn)定后，同時沿豎直方向切去A、B各自總體積相同比例n，使得B對容器底部的壓強變?yōu)槲辞腥r的1.8倍，則切去的比例系數(shù)n為多少？11．某一底面積為100cm2的長方體木塊用細線栓在空容器的底部，容器底面積為200cm2，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隨容器中水的深度的變化如圖乙所示。（1）木塊重力為？（2）細線對木塊的最大拉力為？（3）從木塊剛好漂浮到木塊上表面與液面相平的過程中，容器對桌面壓強變化量為多少？12．如圖甲所示，底面積為0.75m2的柱形容器中盛有深度為1.1m的水，將一形狀規(guī)則的金屬塊在鋼繩拉力的作用下在水面上方以恒定的速度下降，直至全部浸沒水中。若容器深度足夠且不計水的阻力，水未溢出，忽略鋼繩的形變，整個過程中鋼繩的拉力F隨金屬塊下降的高度h變化關(guān)系的圖像如圖乙所示。求：（1）金屬塊全部浸沒水中時受到的浮力是多少？（2）金屬塊的密度是多少？（3）金屬塊剛好全部浸沒時，容器底受到水的壓力是多少？13．如圖，將質(zhì)量為0.15kg，體積為200cm3的圓柱體B和總高為40cm（粗、細兩部分高度相同且均為圓柱形）的玻璃容器A放在水平地面上。已知容器A開口面積是20cm2，下底面積為40cm2，現(xiàn)往容器中加入1.1kg的水（容器壁厚度和質(zhì)量均不計）。求：（1）圓柱體B的密度為多少g/cm3；（2）水對容器底部的壓力；（3）若將圓柱體B輕輕投入水中待液面靜止后，容器對水平地面的壓強。（圓柱體B始終保持豎直狀態(tài)）14．如圖甲所示，為了打撈陷于淤泥中的寶箱，海盜們用兩艘大船裝滿泥沙，用鐵索將寶箱拴到大船上，然后卸掉船里的泥沙，隨著船逐漸上浮，寶箱在河底淤泥中被拉了出來。其模型如圖乙所示，已知物體A是邊長為0.1m的正方體，物體B的底面積為0.06m2，高為0.8m，質(zhì)量為15kg，現(xiàn)將AB用細線連接，細線拉直但無拉力，此時水深80cm，容器的底面積為0.12m2，然后沿水平方向切物體B，切去的高度Δh與細線的拉力F的關(guān)系如圖丙所示。（已知細線不伸長，容器足夠高）求：（1）物體A受到的浮力；（2）細線拉直但無拉力時，水對物體A上表面的壓力；（3）當物體A下底面到容器底距離為0.1m時，則B剩余的質(zhì)量是多少。15．如圖甲所示，在船塢內(nèi)，將潛艇模型浸沒在水中，用桿（質(zhì)量和體積忽略）將它的底部和船塢底部豎直相連，進行有關(guān)測試。如圖乙所示，船塢可以簡化為一個薄壁柱形容器，置于水平地面上，底面積為600cm2；潛艇模型可以簡化為組合在一起的A、B兩個鋼制空心長方體。A的底面積為400cm2；B的底面積為500cm2?，F(xiàn)往乙容器注水，注入6800cm3水后停止注水，其輕桿所受彈力與加水體積關(guān)系如圖丙所示。（鋼的密度為ρ鋼＝8g/cm3）。求：（1）停止注水后，潛艇模型的浮力？（2）潛艇模型空心部分的總體積？（3）為了使桿對潛艇模型作用力恰好為零，潛艇模型從容器中吸入一定體積的水，求吸水的重力？16．如圖甲所示，重力為10N的圓柱形平底容器置于水平桌面上，其底面積為250cm2。容器內(nèi)有一個底面積為100cm2、高為20cm的圓柱形物塊，圓柱形物塊與輕桿相連懸掛在天花板上。向容器內(nèi)緩慢注入A液體，如圖乙。在注入A液體的過程中，輕桿對物塊的作用力F隨液體深度h的變化關(guān)系圖如圖丙所示。求：（1）圓柱體物塊的質(zhì)量為多少kg？（2）液體的密度為多少kg/m3？（3）當液體深度h＝20cm時，容器對桌面的壓強為多少Pa？17．小開同學為了研究文物打撈過程，建立了如圖甲所示模型進行分析。用一個底面積為200cm2，足夠高的容器模擬湖泊；用一個邊長為10cm、重6N的正方體塑料浮漂A模擬打撈船，浮漂A中含有一個電動機，可以收拉牽引線；用一個高5cm，底面積為20cm2的長方體物塊B模擬湖底文物，B的密度為3g/cm3。開始時，浮漂A漂浮，物塊B沉底，將A上的牽引線與B連接，牽引線剛好拉直無拉力，此時水面高度為21cm。然后打開電動機開關(guān)，牽引線開始自動勻速收縮，直到B的上表面和A的下表面接觸時停止，如圖乙是拉力隨著時間變化的圖像。求：（1）物塊B的重力；（2）F的大小；（3）打撈過程需要多長時間。18．如圖甲所示裝置，不吸水的實心圓柱體A與物體B通過細線相連，物體B置于壓力傳感器上，壓力傳感器可以顯示物體B對支撐面的壓力大小。圓柱體A的高度h?＝20cm，浸沒在裝有適量水的薄壁柱形容器中，A上表面與液面剛好相平，下表面與容器底部的距離h1＝15cm，容器的底面積S＝200cm2，重力為4N（已知細線承受的拉力有一定的限度，整個裝置的摩擦可忽略）?，F(xiàn)以200cm3/min的速度將水抽出，將水全部抽完用時30min，壓力傳感器示數(shù)F隨時間t變化的圖象如圖乙所示。求：（1）抽水前容器中所裝水的質(zhì)量；（2）物體A的重力；（3）圖甲所示的裝置還可以改造成液體密度測量儀，向容器中注入足量的不同液體，保證A始終浸沒，且繩不被拉斷，將壓力傳感器的示數(shù)改為對應液體的密度，則此液體密度測量儀的測