專(zhuān)題03 浮力與壓強(qiáng)綜合計(jì)算-人教版八年級(jí)《物理》暑假分層作業(yè)

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)專(zhuān)題03浮力與壓強(qiáng)綜合計(jì)算【考點(diǎn)目錄】TOC\o"1-1"\h\u一、壓強(qiáng)公式的簡(jiǎn)單應(yīng)用及浮力的簡(jiǎn)單計(jì)算（共3小題） 1二、液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（基礎(chǔ)共2小題） 4三、液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（提升共5小題） 6四、液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（較難共5小題） 11五、液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（壓軸共5小題） 17六、浮力與壓強(qiáng)綜合問(wèn)題（壓軸共5小題） 27七、與浮力相關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（壓軸共5小題） 36【專(zhuān)題練習(xí)】壓強(qiáng)公式的簡(jiǎn)單應(yīng)用及浮力的簡(jiǎn)單計(jì)算（共3小題）1．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為，邊長(zhǎng)為的正方體物塊靜止浮在水面。求：（1）物塊所受浮力；（2）物塊下表面所受水的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）5N；（2）500Pa【解析】解：（1）因正方體物塊靜止浮在水面上時(shí)處于漂浮狀態(tài)，所以，物塊所受浮力（2）由浮力產(chǎn)生的原因可得，物塊下表面受到水的壓力則物塊下表面所受水的壓強(qiáng)答：（1）物塊所受浮力為5N；（2）物塊下表面所受水的壓強(qiáng)為500Pa。2．如圖所示，質(zhì)量為200g的茶壺（含蓋），用細(xì)線(xiàn)將茶壺蓋拴好浸沒(méi)在裝滿(mǎn)水的溢水杯中，溢出的水用空的量筒接好，如圖甲所示；擦干壺蓋上的水，將茶壺放在水平桌面上，壺底與桌面的有效接觸面積為15cm2；當(dāng)茶壺內(nèi)盛滿(mǎn)水時(shí)，剛好注入400g的水，如圖乙所示，蓋好蓋子后（水沒(méi)溢出），試求：（1）甲圖中，茶壺蓋浸沒(méi)在水中受到的浮力。（2）水對(duì)茶壺底的壓強(qiáng)。（3）茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）2N；（2）；（3）【解析】解：（1）由題意知，茶壺蓋排開(kāi)液體的體積為根據(jù)阿基米德原理可得茶壺蓋受到的浮力（2）由圖乙可知茶壺壺嘴和壺身構(gòu)成連通器，故茶壺內(nèi)部的液面高度為根據(jù)液體壓強(qiáng)公式可得壺底受到的壓強(qiáng)（3）由題意知茶壺的質(zhì)量故壺的重力為壺內(nèi)的水的質(zhì)量為故水的重力為由此可得壺和水的總重力等于壺對(duì)桌面的壓力由題意可知接觸面積茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)答:（1）甲圖中，茶壺蓋浸沒(méi)在水中受到的浮力為；（2）水對(duì)茶壺底的壓強(qiáng)；（3）茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)。3．如圖所示，置于水平桌面的薄壁容器上面部分為正方體形狀，邊長(zhǎng)l1=4cm，下面部分也為正方體形狀，邊長(zhǎng)l2=6cm，容器質(zhì)量為76g，現(xiàn)向容器中加入248g清水。（ρ水=10×103kg/m3，ρ木=06×103kg/m3，g=10N/kg），求：（1）水對(duì)容器底的壓力和壓強(qiáng)；（2）水平桌面受到的壓力和壓強(qiáng)；（3）若向容器的水中加入一個(gè)16g的木塊，木塊靜止后水面升高多少？【答案】（1）2.88N；800Pa；（2）3.24N；900Pa；（3）1cm【解析】解：（1）由題意知向容器中加入248g清水，根據(jù)密度公式可得水的體積為薄壁容器上面部分為正方體形狀，邊長(zhǎng)l1=4cm，下面部分也為正方體形狀，邊長(zhǎng)l2=6cm，因此上部分和下部分的體積可得，上下部分的橫截面積為，假設(shè)現(xiàn)在容器中的液面高度為h，則有下式故，即液面的高度為8cm。再由液體壓強(qiáng)公式再根據(jù)液體壓強(qiáng)與壓力的公式（2）桌面受到的壓力等于水的重力加上容器的重力，故桌面受到的壓力F=G=mg桌面受到的壓強(qiáng)（3）木塊放置在水面上漂浮，受力分析得再根據(jù)阿基米德原理故上升的高度為答：（1）2.88N；800Pa；（2）3.24N；900pa；（3）1cm液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（基礎(chǔ)共2小題）4．如圖甲是小勇研究彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與物體下表面離水面的距離h的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置，其中A是底面積為25cm2的實(shí)心均勻圓柱形物體，用彈簧測(cè)力計(jì)提著物體A，使其緩慢浸入水中（水未溢出），得到F與h的關(guān)系圖象如圖乙中實(shí)線(xiàn)所示。（g取10N/kg）試問(wèn)：(1)完全浸沒(méi)后，A受到水的浮力為多少？(2)物體A的體積和密度為多少？(3)小勇?lián)Q用另一種未知液體重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)并繪制出圖乙中虛線(xiàn)所示圖象，則該液體密度為多少？【答案】(1)1N；(2)2×103kg/m3；(3)0.5×103kg/m3【解析】(1)當(dāng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，即物體A的重力根據(jù)乙圖可知:物體A完全浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=1N完全浸沒(méi)在水中，物體A受到水的浮力(2)完全浸沒(méi)在水中，物體的體積物體A的質(zhì)量物體A的密度(3)完全浸沒(méi)在另一種液體中，受到的浮力由可得，液體的密度。答：(1)完全浸沒(méi)時(shí)，物體A受到水的浮力為1N；(2)物體A的體積為1×10﹣4m3；密度為2×103kg/m3；(3)該液體密度為0.5×103kg/m3。5．小英同學(xué)得到體積為，密度為的正方體木塊，她將木塊用細(xì)線(xiàn)系于圓柱形容器的水中，如圖所示，求：(1)木塊所受重力？(2)木塊所受的浮力大??？(3)細(xì)線(xiàn)的拉力大小？【答案】(1)7N；(2)10N；(3)3N【解析】(1)由可得木塊的質(zhì)量為木塊所受重力為(2)木塊浸沒(méi)于水中時(shí)排開(kāi)的液體體積為木塊所受的浮力為(3)木塊靜止于水中，受平衡力，受到的拉力加上重力等于浮力，細(xì)線(xiàn)的拉力為答：(1)木塊所受重力為7N；(2)木塊所受的浮力大小為10N；(3)細(xì)線(xiàn)的拉力大小為3N。液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（提升共5小題）6．如圖所示，容器中裝有重力為10N的水，水中有一個(gè)木塊被細(xì)線(xiàn)系著，此時(shí)水的深度為0.3m。已知木塊的體積為，木塊的密度為，求：（1）此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）此時(shí)細(xì)繩對(duì)木塊的拉力；（3）若將繩子剪斷，最終木塊靜止時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)相比繩子斷前變化了多少Pa？【答案】（1）3000Pa；（2）0.8N；（3）200Pa【解析】解：（1）由題意可知水的深度為0.3m，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為p==13000Pa（2）木塊完全浸沒(méi)繩子對(duì)木塊的拉力（3）由題意知，容器中水的重力為10N，則水的質(zhì)量為==1kg，==容器的底面積為S===4當(dāng)繩子剪斷，因?yàn)槟緣K密度小于水的密度，所以木塊最終漂浮在水面，此時(shí)浮力等于木塊的重力，則木塊此時(shí)排開(kāi)水的體積為===1.2木塊露出水的體積=2008則液面下降的高度為==2所以減少的壓強(qiáng)為答：（1）此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為3000Pa；（2）此時(shí)細(xì)繩對(duì)木塊的拉力為0.8N；（3）若將繩子剪斷，最終木塊靜止時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)相比繩子斷前變化了200Pa.。7．如圖所示，小夢(mèng)將木塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，讀出示數(shù)為1.2N。然后將木塊放入水中后，用彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)滑輪將木塊全部拉入水中，靜止后彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為0.8N，忽略摩擦和繩重。求：(1)木塊被拉入水中靜止時(shí)，木塊受到的浮力；(2)木塊的密度?！敬鸢浮?1)2N；(2)0.6×103kg/m3【分析】(1)木塊重力等于第一次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；水中滑輪為定滑輪，木塊被拉入水中靜止時(shí)，木塊受到的拉力等于第二次彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；木塊受到重力、浮力、拉力的作用而靜止，木塊受到的浮力等于重力加上拉力；(2)利用阿基米德原理F?。溅阉甮V排求木塊的體積，求出木塊的質(zhì)量，利用密度公式求木塊的密度?！窘馕觥?1)木塊重力為G＝F示1＝1.2N水中滑輪為定滑輪，木塊被拉入水中靜止時(shí)，木塊受到的拉力F拉＝F示2＝0.8N木塊受到重力、浮力、拉力的作用而靜止F?。紾+F拉＝1.2N+0.8N＝2N(2)由阿基米德原理F?。溅阉甮V排得木塊的體積為木塊的質(zhì)量為木塊的密度為答：(1)木塊被拉入水中靜止時(shí)，木塊受到的浮力為2N；(2)木塊的密度為0.6×103kg/m3。8．如圖所示，一個(gè)實(shí)心正方體，體積為1.2×10-3m3，重24N，用細(xì)繩吊著浸入盛水的容器中，有的體積露出水面，此時(shí)容器中水面高度為30cm，g取10N/kg。求：(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；(2)物體受到的浮力；(3)繩子對(duì)物體的拉力?！敬鸢浮?1)3000Pa；(2)8N；(3)16N【解析】(1)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式，可知水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為(2)正方體三分之二體積浸沒(méi)在水中，根據(jù)阿基米德浮力公式(3)正方體在豎直方向上，在受到向上的拉力、浮力，及向下的重力作用下平衡，則則繩子對(duì)物體的拉力為答：(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為3000Pa；(2)物體受到的浮力為8N；(3)繩子對(duì)物體的拉力為16N。9．如圖所示，將一盛有水的圓柱形容器置于水平桌面上，用細(xì)線(xiàn)將一個(gè)小球固定在容器底部，當(dāng)小球完全浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力為F。已知小球的重力G=8N，小球的體積為10-3m3，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：(1)小球完全浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，所受浮力的大??；(2)細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力F的大小?！敬鸢浮?1)10N；(2)2N【解析】(1)根據(jù)阿基米德原理浸沒(méi)：V排=V物(2)此時(shí)小球處于平衡狀態(tài)，分析小球受力情況，分別受重力，方向豎直向下，浮力，方向豎直向上，繩子拉力，方向豎直向下，所以答：(1)小球完全浸沒(méi)在水中靜止時(shí)，所受浮力的大小為10N。(2)細(xì)線(xiàn)對(duì)小球的拉力F的大小為2N。10．如圖所示，盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上靜止，容器和水總重為G總=3N。用細(xì)線(xiàn)拴一小球浸沒(méi)在水中且水未溢出。已知∶小球的體積為V=10-4m3，密度為ρ=0.8×103kg/m3，水的密度為ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：(1)小球受力分析圖；(2)小球受到的重力G；(3)小球受到的浮力F浮；(4)放入小球后容器對(duì)桌面的壓力F?！敬鸢浮?1)見(jiàn)解析所示；(2)0.8N；(3)1N；(4)3.8N【解析】(1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球在豎直向下的重力、繩子的拉力和豎直向上的浮力作用下保持靜止，受力分析如下圖(2)根據(jù)，可得小球受到的重力G為(3)小球完全浸沒(méi)在水中，則有則小球所受浮力的大小為(4)容器放在水平桌面上，放入小球后，容器對(duì)桌面的壓力為答：(1)如上圖所示；(2)小球受到的重力G為0.8N；(3)小球所受浮力的大小為1N；(4)放入小球后容器對(duì)桌面的壓力為3.8N。四、液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（較難共5小題）11．如圖甲所示，裝滿(mǎn)水的溢水杯放在水平桌面上，將高為5cm的長(zhǎng)方體木塊平穩(wěn)地放在水面上，靜止時(shí)木塊露出水面的高度為4cm，排出120g的水；如圖乙所示，把圖甲中的長(zhǎng)方體木塊用細(xì)線(xiàn)系住浸沒(méi)在水中，求：（1）圖甲中水對(duì)木塊下表面的壓強(qiáng)；（2）長(zhǎng)方體木塊的重力大??；（3）圖乙中細(xì)線(xiàn)對(duì)木塊的拉力。【答案】（1）100Pa；（2）1.2N（3）4.8N【解析】解：（1）圖甲木塊下表面所處的深度受到水的壓強(qiáng)（2）木塊受到的浮力木塊漂浮時(shí)，木塊受到的重力等于浮力G木=F浮=1.2N（3）圖乙中，木塊排開(kāi)水的體積等于漂浮時(shí)排開(kāi)水的體積的5倍，根據(jù)阿基米德原理可知，木塊浸沒(méi)水中受到的浮力此時(shí)，木塊受到豎直向上的浮力等于豎直向下的拉力加上豎直向下的重力，即則細(xì)線(xiàn)對(duì)木塊的拉力答：（1）圖甲中水對(duì)木塊下表面的壓強(qiáng)為100Pa；（2）長(zhǎng)方體木塊的重力大小為1.2N；（3）圖乙中細(xì)線(xiàn)對(duì)木塊的拉力為4.8N。12．一個(gè)重力G=100N的浮球，通過(guò)一根細(xì)線(xiàn)固定在泳池底部．當(dāng)泳池中水深h=2m時(shí)，浮球浸入水中的體積V排=0.1m3，如圖所示。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）浮球此時(shí)受到的浮力F浮；（2）泳池底此時(shí)受到水的壓強(qiáng)p；（3）浮球此時(shí)受到繩子的拉力F拉?！敬鸢浮浚?）1000N；（2）2×104Pa；（3）900N【解析】（1）浮球此時(shí)受到的浮力F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1000N（2）泳池底此時(shí)受到水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa（3）對(duì)浮球進(jìn)行受力分析，如圖所示：浮球此時(shí)受到繩子的拉力F拉=F浮-G=1000N-100N=900N（1）浮球此時(shí)受到的浮力F浮為1000N；（2）泳池底此時(shí)受到水的壓強(qiáng)p為2×104Pa；（3）浮球此時(shí)受到繩子的拉力F拉為900N。13．如圖所示，用細(xì)線(xiàn)系著體積為600cm3、密度為0.6g/cm3的長(zhǎng)方體木塊，靜置于水中（水的密度為1.0×103kg/m3）。求：（1）木塊所受的F浮大小。（2）細(xì)線(xiàn)對(duì)木塊的拉力F大小。（3）若木塊上下底的面積均為100cm2，剪斷細(xì)線(xiàn)后，求木塊最終靜止時(shí)，其底部所受水的壓強(qiáng)大?。緣K最終靜止時(shí)上下底面與水面平行）?！敬鸢浮浚?）6N；（2）2.4N；（3）360Pa【解析】（1）由于木塊完全浸沒(méi)在水中，所以排開(kāi)水的體積為V排=V木=600cm3=6×10-4m3木塊所受的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N（2）由可得木塊的質(zhì)量為m木=ρ木V木=0.6g/cm3×600cm3=360g=0.36kg木塊的重力為G木=m木g=0.36kg×10N/kg=3.6N對(duì)木塊進(jìn)行受力分析可知，木塊受到重力、浮力和拉力的作用，根據(jù)力的平衡可知F浮=F拉+G所以，繩子對(duì)木塊的拉力為F拉=F浮-G=6N-3.6N=2.4N（3）細(xì)線(xiàn)剪斷后，當(dāng)木塊靜止時(shí)，木塊處于漂浮狀態(tài)，則F浮′=G=3.6N根據(jù)F浮＝ρ水gV排可得木塊排開(kāi)水的體積為根據(jù)V＝Sh知木塊底部的深度為木塊底部所受水的壓強(qiáng)為p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.036m＝360Pa答：（1）木塊所受的F浮大小為6N；（2）細(xì)線(xiàn)對(duì)木塊的拉力F大小為2.4N；（3）木塊底部所受水的壓強(qiáng)為360Pa。14．如圖甲所示，木塊A的重力為10N，將合金塊B放在木塊A上方，木塊A恰好有五分之四的體積浸入水中；若將合金塊B取下放到水中，如圖乙所示，B沉底，木塊A露出水面的體積為自身體積的二分之一，此時(shí)B受到容器底部的支持力為2N，求：（1）合金塊B的密度；（2）從圖甲到圖乙水對(duì)容器底部壓力的變化了多少？【答案】（1）1.5×103kg/m3；（2）2N【解析】解：（1）在圖甲中，以AB為整體做為研究對(duì)象，受到豎直向上的浮力作用FA1，及豎直向下的重力的作用GAB，因處于靜止?fàn)顟B(tài)，故

①根據(jù)阿基米德原理

②在圖乙中，A物體受到的浮力等于重力，即

③根據(jù)阿基米德原理④以B為研究對(duì)象，受到豎直向上的浮力作用FB和器底對(duì)其的支持力作用F支持及豎直下的重力作用GB，且為靜止?fàn)顟B(tài)，故⑤根據(jù)阿基米德原理⑥由③④可得，即則由②可得由①可得由⑤可得，即，則由⑥可得，即，則由可得則B的密度（2）根據(jù)甲圖可知，容器底部受到的壓力等于水和A、B的總重力；根據(jù)乙圖可知，容器底部受到的壓力小于水和A、B的總重力，由于B受到容器底部的支持力為2N，因此水對(duì)容器底的壓力減小2N。答：（1）合金塊B的密度為1.5×103kg/m3；（2）從圖甲到圖乙水對(duì)容器底部壓力的變化了2N。15．如圖實(shí)心正方體，體積1.2×10-3m3，重10N。用細(xì)繩吊著浸入盛水的容器中，有的體積露出水面，此時(shí)容器中水面高度為30cm。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；（2）物體受到的浮力；（3）繩子的拉力；（4）剪斷繩子后，物體最終是沉在水底、懸浮在水中還是漂浮在水面？【答案】（1）3×Pa；（2）8N；（3）2N；（4）漂浮【解析】解：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa（2）正方體排開(kāi)水的體積物體此時(shí)所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8×10-3m3=8N（3）繩子的拉力F拉=G-F浮=10N-8N=2N（4）當(dāng)物體全部浸沒(méi)水中時(shí)所受浮力F浮′=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N>10N所以物體會(huì)上浮，最終漂浮在水面上。答：（1）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為3×103Pa；（2）物體此時(shí)所受的浮力為8N；（3）繩子的拉力為2N；（4）剪斷繩子后，物體最終漂浮在水面上。五、液體中物體上方與下方有繩子的問(wèn)題（壓軸共5小題）16．有一體積、質(zhì)量忽略不計(jì)的彈簧，原長(zhǎng)為10cm，把彈簧下端固定在容器底部，上端固定在邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊上，向容器加水，直到木塊上表面與液面相平，如圖甲所示，此時(shí)水深為22cm。彈簧受到拉力的作用時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F的關(guān)系如圖乙所示。已知容器的底面積為200cm2，水的密度為1.0×103kg/m3。求：（1）木塊受到水的浮力；（2）木塊的重力；（3）打開(kāi)出水口放水，當(dāng)彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)關(guān)閉出水口，此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（4）再次打開(kāi)出水口放水，當(dāng)彈簧的作用力與木塊浸沒(méi)時(shí)的彈簧作用力相等時(shí)關(guān)閉出水口，求容器內(nèi)剩余水的質(zhì)量。【答案】（1）10N；（2）8N；（3）1800Pa；（4）2.2kg【解析】解：（1）由題意可知，木塊是邊長(zhǎng)為10cm的正方體，木塊上表面與液面相平時(shí)，木塊排開(kāi)水的體積是水的密度為1.0×103kg/m3，根據(jù)阿基米德原理的公式可知，木塊受到水的浮力是木塊受到水的浮力是10N。（2）由題意可知，當(dāng)木塊上表面與液面相平時(shí)，木塊上表面距容器底的距離為22cm，則彈簧的總長(zhǎng)度是彈簧的總長(zhǎng)度是12cm；彈簧原長(zhǎng)為10cm，那么彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度是彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度是2cm，從圖乙可以看到，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度是2cm，對(duì)應(yīng)的彈簧對(duì)物體的拉力是，這時(shí)木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，處于平衡狀態(tài)，對(duì)木塊受力分析，木塊受到豎直向上的浮力、豎直向下重力、彈簧拉力作用，這三力平衡，可知道由（1）解析可知，木塊受到水的浮力是10N，彈簧對(duì)物體的拉力是，那么木塊的重力是木塊的重力是8N。（3）當(dāng)彈簧處于沒(méi)有發(fā)生形變的自然狀態(tài)時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度，彈簧對(duì)木塊不存在彈力，木塊處于平衡狀態(tài)，對(duì)木塊受力分析，它受到重力、浮力的作用，這二力平衡，此時(shí)木塊受到的浮力是根據(jù)阿基米德原理的公式可知，木塊排開(kāi)水的體積是根據(jù)F浮＝ρ水gV排得正方體木塊的邊長(zhǎng)是10cm，正方體木塊的底面積是木塊浸入水的深度是此時(shí)水的深度是根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式可知，此時(shí)水對(duì)容器底部壓強(qiáng)是水對(duì)容器底部壓強(qiáng)是1800Pa。（4）由題意可知，當(dāng)彈簧的作用力與木塊浸沒(méi)時(shí)的彈簧作用力相等時(shí)關(guān)閉出水口，此時(shí)彈簧被壓縮，木塊受到彈簧向上的彈力，且彈力大小為2N，由圖乙可知，彈簧被壓縮的長(zhǎng)度為2cm，彈簧的長(zhǎng)度是此時(shí)，木塊受到的浮力是木塊排開(kāi)水的體積是木塊浸入水的深度是此時(shí)水的深度是彈簧體積忽略不計(jì)，那這些水的體積是根據(jù)m=ρV可知，容器內(nèi)剩余水的質(zhì)量是容器內(nèi)剩余水的質(zhì)量是2.2kg。答：（1）木塊受到水的浮力為10N；（2）木塊的重力為8N；（3）打開(kāi)出水口放水，當(dāng)彈簧恰好恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)關(guān)閉出水口，此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)為1800Pa；（4）容器內(nèi)剩余水的質(zhì)量為2.2kg。17．如圖甲所示，將一重為10N的物體A放在裝有適量水的杯中，物體A漂浮于水面，浸在水中的體積占總體積的，此時(shí)水面到杯底的距離為30cm；如果將小球B用體積和重力不計(jì)的細(xì)線(xiàn)系于A下方后，再輕輕放入該杯水中，靜止時(shí)A上表面與水面剛好相平，如圖乙；已知ρB＝1.5×103kg/m3；求：（1）在圖甲中杯壁上距杯底5cm處O點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)；（2）物體A的密度；（3）小球B的體積?！敬鸢浮浚?）2500Pa；（2）0.8×103kg/m3；（3）5×10﹣4m3【解析】解：（1）O點(diǎn)的深度為h＝30cm﹣5cm＝25cm＝0.25m則O點(diǎn)受到的水的壓強(qiáng)為PO＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.25m＝2500Pa（2）因?yàn)锳漂浮在水中，所以F?。紾A＝10N根據(jù)F?。溅阉甮V排得已知浸入水中的體積占總體積的，則物體A的體積為A的密度為（3）圖乙中A、B兩物體作為一個(gè)整體，處于懸浮狀態(tài)，有答：（1）在圖甲中杯壁上距杯底5cm處O點(diǎn)受到水的壓強(qiáng)為2500Pa；（2）物體A的密度為0.8×103kg/m3；（3）小球B的體積為5×10-4m3。18．某校物理興趣小組改裝了一個(gè)壓力傳感器改裝為水深測(cè)量?jī)x，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置。輕質(zhì)杠桿的支點(diǎn)為O，不吸水的實(shí)心圓柱體A通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)懸于杠桿左端C點(diǎn)，A的體積為，A的高度h0=50cm，上表面與容器中的水面剛好相平，下表面與置于水平桌面上的薄壁圓柱形容器底部剛好接觸但無(wú)擠壓。物體B通過(guò)輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)懸于杠桿右端D點(diǎn)，置于壓力傳感器上，壓力傳感器可以顯示B對(duì)其支撐面壓力F的大小。連接杠桿和物體A、B間的細(xì)線(xiàn)承受的拉力有一定限度?，F(xiàn)對(duì)該裝置進(jìn)行測(cè)試，以500cm3/min的速度將圓柱形容器中的水緩緩抽出，10min恰能將水全部抽盡，壓力傳感器示數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。杠桿始終靜止在水平位置，不計(jì)杠桿、細(xì)線(xiàn)的重力，不計(jì)細(xì)線(xiàn)的形變，已知圓柱形容器底面積S=200cm3，杠桿OC∶OD=1∶2。求：（1）t=0min時(shí)刻，A所受到的浮力是多少？（2）若B的重力GB為40N，則A的重力GA是多少？（3）研究小組對(duì)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，使得圓柱形容器中水的深度從0上升到50cm的過(guò)程中，連接杠桿和物體A、B間的細(xì)線(xiàn)始終有拉力。寫(xiě)出壓力傳感器示數(shù)F隨水深h變化的關(guān)系式（可以不用寫(xiě)出具體的計(jì)算過(guò)程），并在圖丙中作F-h圖像?！敬鸢浮浚?）50N；（2）80N；（3）；【解析】（1）以500cm3/min的速度將圓柱形容器中的水緩緩抽出，10min恰能將水全部抽盡，則容器內(nèi)水的體積為又因?qū)嵭膱A柱體A上表面與容器中的水面剛好相平，則圓柱體A的底面積為所以在t=0min時(shí)刻，A排開(kāi)水的體積為則所受到的浮力是（2）在t=6min時(shí)刻，容器內(nèi)水的體積為此時(shí)A浸沒(méi)的深度為A排開(kāi)水的體積為則所受到的浮力是此時(shí)C端繩子的拉力為壓力傳感器示數(shù)，即繩子對(duì)D端的拉力為根據(jù)杠桿平衡條件可知即又由于此時(shí)杠桿和A的繩子斷開(kāi)，此時(shí)B對(duì)壓力傳感器的壓力為GB，則，聯(lián)立可得（3）圓柱形容器中水的深度從0上升到50cm的過(guò)程中，連接杠桿和物體A、B間的細(xì)線(xiàn)始終有拉力，則細(xì)線(xiàn)可以承受A的重力不會(huì)斷開(kāi)，水深h時(shí)，圓柱體A受到的浮力為此時(shí)繩子對(duì)C端的拉力為由杠桿平衡條件可得則D端受到的拉力為傳感器受到的壓力為即壓力傳感器示數(shù)F隨水深h成正比，且h=0cm時(shí)F=0N，h=50cm時(shí)F=25N，F(xiàn)-h圖象如下所示：。答：（1）t=0min時(shí)刻，A所受到的浮力是50N；（2）若B的重力GB為40N，則A的重力GA是80N；（3）壓力傳感器示數(shù)F隨水深h變化的關(guān)系式為，F(xiàn)-h圖象見(jiàn)解析。19．如圖甲所示，柱形容器A的底面積為400cm2。容器內(nèi)放有一密度為0.75×103kg/m3，邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊B，用一條質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)繩，兩端分別系于木塊底部中心和柱形容器的中心。往容器A中緩慢注水，當(dāng)水深20.5cm時(shí)，如圖乙所示，此時(shí)木塊處于漂浮，細(xì)繩剛好拉直，但對(duì)木塊沒(méi)有拉力。細(xì)繩能承受的最大拉力為2N。求：(1)木塊的重力；(2)在乙圖的基礎(chǔ)上繼續(xù)向容器內(nèi)緩慢注水（水未溢出），細(xì)繩對(duì)木塊的拉力剛好達(dá)到最大值時(shí)，木塊排開(kāi)水的體積；(3)當(dāng)細(xì)繩上的拉力剛好達(dá)到最大值時(shí)，剪斷細(xì)線(xiàn)，當(dāng)木塊最后靜止時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)為多少?！敬鸢浮?1)7.5N；(2)950cm3；(3)2200Pa【解析】(1)由題意可知，正方體木塊B邊長(zhǎng)為10cm，則正方體木塊B的體積正方體木塊B的密度是0.75×103kg/m3，根據(jù)可知，正方體木塊B的質(zhì)量根據(jù)可知，木塊的重力木塊的重力是7.5N。(2)在乙圖的基礎(chǔ)上繼續(xù)向容器內(nèi)緩慢注水（水未溢出），細(xì)繩對(duì)木塊的拉力剛好達(dá)到最大值，即，木塊的重力是7.5N，還受到了水的浮力，這時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，平衡狀態(tài)，可得木塊受到的浮力根據(jù)阿基米德原理根據(jù)F?。溅阉甮V排可知，木塊排開(kāi)水的體積木塊排開(kāi)水的體積是950cm3。(3)由題意可知，繼續(xù)加入水后，木塊排水變化為那么木塊增加的浸沒(méi)深度為則注入水的體積為注入水的質(zhì)量為由上述可知，剛開(kāi)始往容器A中緩慢注水，當(dāng)水深20.5cm時(shí)，木塊受到的重力大小等于浮力大小，則排開(kāi)水的體積這些水和木塊浸沒(méi)的體積之和為那么由上述可知，這些水的體積為這些水的質(zhì)量為那么總共所加水的質(zhì)量為總共所加水的體積為由上述可知，，那么當(dāng)細(xì)繩上的拉力剛好達(dá)到最大值時(shí)，剪斷細(xì)線(xiàn)，這時(shí)木塊上浮，水面下降，當(dāng)木塊最后靜止時(shí)，木塊排開(kāi)水的體積還是等于，木塊排開(kāi)水的體積和總共所加水的體積之和為這時(shí)水的高度為根據(jù)液體的壓強(qiáng)公式可知，容器底部受到水的壓強(qiáng)為容器底部受到水的壓強(qiáng)為2200Pa。答：(1)木塊的重力為7.5N；(2)在乙圖的基礎(chǔ)上繼續(xù)向容器內(nèi)緩慢注水（水未溢出），細(xì)繩對(duì)木塊的拉力剛好達(dá)到最大值時(shí)，木塊排開(kāi)水的體積為950cm3；(3)當(dāng)細(xì)繩上的拉力剛好達(dá)到最大值時(shí)，剪斷細(xì)線(xiàn)，當(dāng)木塊最后靜止時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)為2200Pa。20．如圖甲所示，水平地面上有一個(gè)底面積為500cm2、高度為50cm的薄壁容器，容器頂部蓋著木板A（上面留有與大氣相通的很多小孔），A下面粘連著正方體B，B與正方體D之間通過(guò)一根原長(zhǎng)為10cm的輕質(zhì)彈簧C相連，容器中剛好裝滿(mǎn)水，容器底部的閥門(mén)E關(guān)閉，此時(shí)B對(duì)A有向下的作用力，力的大小是40N．已知正方體B的邊長(zhǎng)為0.2m，正方體D的邊長(zhǎng)為0.1m、質(zhì)量為0.8kg，彈簧C的伸長(zhǎng)量與受到的拉力關(guān)系如圖乙所示．（所有物體均不吸水，不計(jì)一切摩擦力，整個(gè)過(guò)程彈簧軸線(xiàn)方向始終沿豎直方向且兩端都連接牢固，彈簧始終在彈性限度內(nèi)）求：（1）圖中彈簧的長(zhǎng)度；（2）正方體B的密度；（3）打開(kāi)閥門(mén)E放水，當(dāng)水面從與D上表面相平到剛好與D下表面相平，需要放出多少千克的水？【答案】（1）8cm

（2）1.525×103kg/m3

（3）9kg【解析】（1）．以D為研究對(duì)象，其受到重力GD、浮力F浮D、彈簧對(duì)其的拉力FD三個(gè)力而處于靜止，則有GD=F浮D+FD，正方體D的重力為：GD=mDg=0.8kg×10N/kg=8N，正方體D受到的浮力為：F浮D==1×103kg/m3×10N/kg×（0.1m）3=10N，所以彈簧對(duì)D的拉力大小為：FD=GD-F浮D=8N-10N=-2N，說(shuō)明此時(shí)彈簧是被D向上壓縮，壓力大小為FD=2N．根據(jù)乙圖可知，此時(shí)彈簧被壓縮了2cm，則此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為10cm-2cm=8cm．（2）．正方體B受到的浮力為：F浮B===80N，由于彈簧受到D的壓力為2N，則彈簧對(duì)B也有2N的壓力F彈簧，另外B對(duì)A有向下的40N作用力，則A對(duì)B也有40N的向上的作用力FAB，即總的受到四個(gè)力作用：重力GB、浮力F浮B、彈簧對(duì)B的壓力F彈簧、A對(duì)B的作用力FAB，在這四個(gè)力作用下，物體B處于靜止，則：GB=F浮B+F彈簧+FAB=80N+2N+40N=122N，則B的質(zhì)量為：mB===12.2kg，所以正方體B的密度為：ρB===1.525×103kg/m3．（3）．當(dāng)水面與D上表面相平時(shí)，此時(shí)D上表面（即水面）到容器頂部的距離為B的高度加彈簧的長(zhǎng)度，為0.2m+0.08m=0.28m，則此時(shí)容器中水的深度為h1=0.5m-0.28m=0.22m；當(dāng)水面與D下表面相平時(shí)，此時(shí)D不受浮力，其對(duì)彈簧的拉力等于其重力為8N，根據(jù)乙圖可知，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了8cm，彈簧長(zhǎng)度為10cm+8cm=18cm=0.18m，則此時(shí)D下表面（即水面）到容器頂部的距離為B的高度加彈簧的長(zhǎng)度再加D的高度為0.2m+0.18m+0.1m=0.48m，則此時(shí)容器中水的深度為h2=0.5m-0.48m=0.02m．則當(dāng)水面從與D上表面相平到剛好與D下表面相平的過(guò)程中放出水的體積為：V水=S容（h1-h2）-VD=500×10-4m2×（0.22m-0.02m）-（0.1m）3=9×10-3m3，則放出水的質(zhì)量為：m水=ρ水V水=1×103kg/m3×9×10-3m3=9kg．答：（1）．圖中彈簧的長(zhǎng)度為8cm；（2）．正方體B的密度為1.525×103kg/m3；（3）．打開(kāi)閥門(mén)E放水，當(dāng)水面從與D上表面相平到剛好與D下表面相平，需要放出9kg的水．六、浮力與壓強(qiáng)綜合問(wèn)題（壓軸共5小題）21．如圖甲所示，水平放置的輕質(zhì)方形容器B，容器高為25cm，內(nèi)有一個(gè)密度為0.6g/cm3，邊長(zhǎng)為10cm的實(shí)心正方體A，A與容器底部不密合，將A下表面中央與容器B的底部用一根長(zhǎng)10cm的細(xì)繩連在一起（細(xì)繩質(zhì)量、體積忽略不計(jì)）后，A置于B中央并靜止。先向容器內(nèi)緩慢加入1000mL某液體后，A漂浮于液面，此時(shí)液面深度為10cm，再用6N豎直向下的力作用在A上，使其恰好完全浸沒(méi)，如圖乙所示。（g取10N/kg）求：（1）加入液體的密度；（2）A恰好浸沒(méi)時(shí)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)大??；（3）撤去6N壓力后，繼續(xù)向容器內(nèi)加入該液體，假設(shè)繼續(xù)加入液體的體積為xcm3，求該容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。【答案】（1）1.2×103kg/m3；（2）1.6×103Pa；（3）0~750cm3時(shí)，p=1200+0.8x（Pa）；750~1000cm3時(shí)，p=2.4xPa；1000~1750cm3時(shí)，p=600+0.4x（Pa）；x＞1750cm3時(shí)，p=3000Pa【解析】解：（1）A的重力為GA=mAg=ρAVAg=0.6×103kg/m3×(0.1m)3×10N/kg=6NA恰好完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為F浮=GA+F=6N+6N=12N由阿基米德原理F?。溅阉甮V排可知，加入液體的密度為（2）加入液體的重力為G液=m液g=ρ液V液g=1.2×103kg/m3×1000×10-6m3×10N/kg=12N將容器、液體、A物體看成一個(gè)整體，這個(gè)整體受容器的重力G容、液體的重力G液、A物體的重力GA、豎直向下壓力F和地面對(duì)容器的支持力F支，而容器為輕質(zhì)容器，G容=0，所以根據(jù)力的相互作用和力平衡知識(shí)可得，容器對(duì)支持面的壓力為：F壓=F支=G液+GA+F=12N+6N+6N=12N+6N+6N=24NA漂浮時(shí)受到浮力為F浮′=GA=6N此時(shí)A排開(kāi)液體的體積為所以容器B的底面積為所以A恰好浸沒(méi)時(shí)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為（3）A漂浮時(shí)，浸入液體的深度為當(dāng)細(xì)線(xiàn)恰好拉直時(shí)，此時(shí)注入容器B內(nèi)液體的體積為V1=SB(L+h0)-V排′-V液=150cm2×(10cm+5cm)-500cm3-1000cm3=750cm3所以當(dāng)注入液體的體積x<750cm3時(shí)，容器內(nèi)液體的深度為容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為當(dāng)A恰好浸沒(méi)時(shí)，此時(shí)注入容器B內(nèi)液體的體積為V2=SB(L+hA)-VA-V液=150cm2×(10cm+10cm)-1000cm3-1000cm3=1000cm3所以當(dāng)注入液體的體積750cm3≤x<1000cm3時(shí)，容器內(nèi)液體的深度為容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為當(dāng)注入液體恰好裝滿(mǎn)容器時(shí)，此時(shí)注入的液體體積為V3=SBhB-VA-V液=150cm2×25cm-1000cm3-1000cm3=1750cm3所以當(dāng)注入液體的體積1000cm3≤x<1750cm3時(shí)，容器內(nèi)液體的深度為容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為當(dāng)注入液體裝滿(mǎn)容器后，繼續(xù)注入液體容器內(nèi)液體的深度不變，壓強(qiáng)保持不變，所以當(dāng)注入容器內(nèi)的液體體積x≥1750cm3時(shí)，容器底部受到的液體壓強(qiáng)為p=ρ液ghB=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.25m=3000Pa答：（1）加入液體的密度為1.2×103kg/m3；（2）A恰好浸沒(méi)時(shí)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1600Pa；（3）當(dāng)注入液體的體積0~750cm3時(shí)，容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為：p=1200+0.8x(Pa)；當(dāng)注入液體的體積750cm3≤x<1000cm3時(shí)，容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為：p=2.4x(Pa)；當(dāng)注入液體的體積1000cm3≤x<1750cm3時(shí)，容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為：p=600+0.4x(Pa)；當(dāng)注入容器內(nèi)的液體體積x≥1750cm3時(shí)，容器底部受到的液體壓強(qiáng)p隨x變化的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為：p=3000Pa。22．如圖甲所示，一個(gè)柱形容器放在水平桌面上，容器中立放著一個(gè)底面積為100cm2，高為12cm均勻?qū)嵭拈L(zhǎng)方體物塊A，A的底部與容器底用一根細(xì)繩連在一起。現(xiàn)緩慢向容器中加水，當(dāng)加入1.8kg的水時(shí)，物塊A對(duì)容器底部的壓力剛好為0，如圖乙所示，此時(shí)容器中的水的深度為9cm。已知細(xì)繩長(zhǎng)度L=7cm，103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）當(dāng)物塊A對(duì)容器底部的壓力剛好為0，A受到的浮力；（2）物塊A的密度；（3）若繼續(xù)緩慢向圖乙容器中加水，當(dāng)容器中水的總質(zhì)量為4.2kg時(shí)，停止加水。此時(shí)將與物塊A相連的細(xì)繩剪斷，求細(xì)繩剪斷前、剪斷后物塊A靜止時(shí)，水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量。（整個(gè)過(guò)程中無(wú)水溢出）【答案】（1）9N；（2）0.75103kg/m3；（3）50Pa【解析】（1）已知木塊A的底面積，當(dāng)木塊A對(duì)容器底部的壓力剛好為0，水的深度為，則木塊A排開(kāi)水的體積木塊受到的浮力（2）木塊A的體積由于木塊A對(duì)容器底部的壓力剛好為0，木塊A處于漂浮，則，木塊的密度（3）木塊A對(duì)容器底部的壓力剛好為0時(shí)，由可得所加水的體積為由圖可知（其中），則容器的底面積為再次加水后容器中水的總體積為如圖甲中可知，木塊下表面以下水的體積為則下表面以上水的體積為設(shè)此時(shí)木塊浸入水的深度為，木塊浸入水的深度如圖所示：此時(shí)木塊排開(kāi)水的體積為若將細(xì)線(xiàn)剪斷，木塊將上浮，當(dāng)木塊靜止時(shí)漂浮如上圖乙，所以細(xì)線(xiàn)剪斷后木塊漂浮時(shí)，其排開(kāi)水的體積為，細(xì)繩剪斷前、剪斷后，排開(kāi)水的體積變化量則水的深度變化量所以水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量答：（1）A受到的浮力為9N；（2）物塊A的密度為0.75103kg/m3；（3）水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量為50Pa。23．如圖所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重5N，底面積100cm2，彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上掛著重為10N的物塊，現(xiàn)將物塊浸沒(méi)水中，容器內(nèi)水面由12cm上升到20cm。求：(1)物塊的密度；(2)物塊受到的浮力；(3)物塊浸沒(méi)水中后，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。【答案】(1)1.25×103kg/m3；(2)8N；(3)2500Pa【解析】(1)物塊的體積為V物=V排=Sh排=S(h2﹣h1)=0.01m2×（0.2m﹣0.12m)=8×10-4m3物塊的質(zhì)量物塊的密度(2)物塊受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N(3)容器中的水重為G水=m水g=ρ水gV=ρ水gSh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.12m=12N容器對(duì)桌面的壓力為F=G0+G水+G排=5N+12N+8N=25N容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為答：(1)物塊的密度是1.25×103kg/m3。(2)物塊受到的浮力是8N。(3)物塊浸沒(méi)水中后，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是2500Pa。24．底面積為100cm2的薄壁圓柱形容器盛有適量的水，重為12N的木塊A漂浮在水面上，露出水面的體積為總體積的，如圖甲所示：現(xiàn)將一體積為250cm3的合金塊B放在木塊A上方，木塊A恰好浸沒(méi)在水中(水未溢出)，如圖乙所示。求：(=1.0×103kg/m3)(1)木塊A的密度；(2)合金塊B的密度；(3)圖乙中，若將合金塊B取下直接放入水中，當(dāng)材料A和金塊B靜止后，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了多少?【答案】(1)；(2)3.2×103kg/m3；(3)550Pa【解析】(1)圖甲中木塊A漂浮在水面上，所以，圖甲中木塊A受到的浮力F浮A=GA=12N由得因?yàn)槁冻鏊娴捏w積為總體積的，所以木塊浸在水中的體積為總體積的,木塊A的體積木塊A的密度(2)合金塊B放在木塊A上方時(shí)整體漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，此時(shí)排開(kāi)水的體積此時(shí)整體受到的浮力B的重力合金塊B的密度(3)將合金塊B從木塊A上取去下放入容器的水中，因ρB＞ρ水，所以，合金B(yǎng)將沉底，排開(kāi)水的體積和自身的體積相等，此時(shí)合金B(yǎng)受到的浮力木塊A靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài)，則木塊A受到的浮力F浮A=GA=12NA和B受到浮力的減少量F?。紽’浮?F浮A?F浮B＝20N?12N?2.5N＝5.5N排開(kāi)水體積的減少量水深度的變化量液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)比取下合金塊B前減小了p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.055m=550Pa答：(1)木塊A的密度；(2)合金塊B的密度為3.2×103kg/m3；(3)將合金塊B從木塊A上取去下放入容器的水中，當(dāng)A、B都靜止時(shí)，液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)比取下合金塊B前減小了550Pa。25．用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一實(shí)心物塊，物塊下表面與水面剛好接觸，如圖甲所示。由此處勻速下放物塊，直至浸沒(méi)于水中并繼續(xù)勻速下放（物塊始終未與容器接觸）。物塊下放過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物塊下表面浸入水中的深度h的關(guān)系如圖乙所示。（g＝10N/kg）求：(1)物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力；(2)物塊的密度；(3)從物塊剛好浸沒(méi)水中到h＝8cm過(guò)程中，水對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)變化了多少Pa？【答案】(1)4N；(2)2×103kg/m3；(3)400Pa。【解析】由圖像可知，彈簧測(cè)力計(jì)的最大示數(shù)F最大＝8N，此時(shí)物塊未浸入水中，則物塊重力G＝F最大＝8N物塊浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F示＝4N，則物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力(2)由F?。溅阉甮V排得物塊的體積物塊的質(zhì)量物塊的密度為(3)由圖乙可知，h1＝4cm時(shí)物塊剛好浸沒(méi)水中，從物塊剛好浸沒(méi)水中到h2＝8cm過(guò)程中，物塊下表面所處深度的變化量Δh＝h2﹣h1＝8cm﹣4cm＝4cm＝0.04m水對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)變化量△p＝ρ水g△h＝1×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa答：(1)物塊完全浸沒(méi)在水中受到的浮力為4N；(2)物塊的密度2×103kg/m3；(3)從物塊剛好浸沒(méi)水中到h＝8cm過(guò)程中，水對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)變化了400Pa。七、與浮力相關(guān)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（壓軸共5小題）26．學(xué)習(xí)了密度的測(cè)量知識(shí)后，艾重慶同學(xué)想自己做實(shí)驗(yàn)測(cè)量小石塊的密度，于是從實(shí)驗(yàn)室借來(lái)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）將天平取出放在________桌面上，正確測(cè)量時(shí)，當(dāng)他將最小砝碼放入右盤(pán)中時(shí)，指針偏向分度盤(pán)中線(xiàn)右側(cè)，取下最小砝碼，指針偏向分度盤(pán)中線(xiàn)左側(cè)，則此時(shí)應(yīng)___________；A．向右調(diào)節(jié)平衡螺母

B．取下最小砝碼后移動(dòng)游碼（2）天平平衡時(shí)，右盤(pán)中砝碼和游碼位置如圖甲所示，則小石塊的質(zhì)量為_(kāi)__________g；（3）將小石塊取下后，用細(xì)線(xiàn)將石塊系住，慢慢放入如圖乙所示的量筒內(nèi)，發(fā)現(xiàn)水面上升到45mL處，則小石塊的體積為_(kāi)__________；（4）通過(guò)計(jì)算，小石塊的密度為_(kāi)__________；但實(shí)驗(yàn)完后，才記起小石塊帶泥且未清洗干凈（已知泥土密度小于石塊密度），這樣會(huì)使測(cè)量結(jié)果___________（選填“偏大”或“偏小”）。（5）洗凈石塊后，小艾想用爸爸新買(mǎi)的精度很高的手提式電子秤，（既可以測(cè)量力，也可以測(cè)量質(zhì)量），對(duì)石塊的密度重新進(jìn)行了測(cè)量，步驟如下：①先將小石塊用細(xì)線(xiàn)系好，懸掛在電子秤的下端，如圖丙所示，待電子秤示數(shù)穩(wěn)定后，讀出并記為F1；②再在小桶里倒入適量的水，懸掛在電子秤的下端，如圖丁所示，待電子秤示數(shù)穩(wěn)定后，讀出并記為F2；③再用手提著系著小石塊的細(xì)線(xiàn)一端，將小石塊緩慢地浸沒(méi)在水中，但要保證石塊___________，如圖戊所示。待電子秤示數(shù)穩(wěn)定后，讀出并記為F3.完成以上測(cè)量后，根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)你寫(xiě)出石塊密度的表達(dá)式：ρ石=___________。（用字母表示），④若戊圖中石塊吸水（石塊吸水后體積保持不變），會(huì)使密度測(cè)量值___________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。【答案】水平B6330偏小不碰觸小桶底部和側(cè)壁偏大【解析】（1）[1]將天平取出放在水平桌面上，要先游碼移到標(biāo)尺左端“0”刻度線(xiàn)處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)中央，此時(shí)天平平衡。[2]當(dāng)他將最小砝碼放入右盤(pán)中時(shí)，指針偏向分度盤(pán)中線(xiàn)右側(cè)，取下最小砝碼，指針偏向分度盤(pán)中線(xiàn)左側(cè)，此時(shí)應(yīng)取出最小的砝碼，將處在零刻度位置的游碼向右調(diào)，相當(dāng)于往右盤(pán)增加更小的砝碼，直到天平的橫梁在水平位置平衡，故B符合題意，A不符合題意。故選B。（2）[3]金屬塊的質(zhì)量等于右盤(pán)砝碼的質(zhì)量加標(biāo)尺上游碼對(duì)應(yīng)的質(zhì)量，標(biāo)尺的分度值為0.2g，讀數(shù)為3g，金屬塊的質(zhì)量（3）[4]由圖乙可知，量筒的分度值是1mL，此時(shí)的示數(shù)為15mL，所以小石塊的體積為（4）[5]小石塊的密度為[6]小石塊沒(méi)有洗干凈，會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量測(cè)量結(jié)果偏大，體積也偏大，但石塊的密度大于泥土的密度，根據(jù)可知，密度值會(huì)偏小。（5）③[7]將小石塊緩慢地浸沒(méi)在懸掛著的小桶內(nèi)的水中，但要保證小石塊不碰觸小桶底部和側(cè)壁，否則測(cè)得小石塊所受的浮力就不準(zhǔn)確了。[8]小石塊在水中受到浮力，根據(jù)力的作用是相互的，小石塊對(duì)水有向下的壓力，使得電子秤示數(shù)增大，則小石塊在水中受到的浮力為根據(jù)阿基米德原理可得，小石塊的體積為由圖甲可知，小石塊的重力，則小石塊的質(zhì)量為小石塊的密度為④[9]若戊圖中石塊吸水，石塊吸水后體積保持不變，石塊的浮力不變，但石塊的重力增大，使的繩對(duì)石塊的拉力增大；同時(shí)小桶里的水減少，電子稱(chēng)的讀數(shù)F3減小，由可知，密度測(cè)量值會(huì)偏大。27．小明和小華端午節(jié)假期游玩時(shí)撿到了一些鵝卵石，他們想知道這些鵝卵石的密度，便各自選取了一塊鵝卵石，分別進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):（1）小明利用天平和量筒等實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)①他把天平放在水平桌面上，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)中線(xiàn)的右側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向______（選填“左”或“右”）旋動(dòng)，使天平橫梁平衡；②小明將鵝卵石放在天平左盤(pán)中，橫梁恢復(fù)平衡時(shí)右盤(pán)中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，則鵝卵石的質(zhì)量為_(kāi)_____g；③用細(xì)線(xiàn)拴好鵝卵石，把它放入盛有30mL水的量筒中，水面到達(dá)的位置如圖乙所示，則鵝卵石的密度為_(kāi)_____kg/m3；若將鵝卵放入量中時(shí)不小心濺了些水出來(lái)，這樣使得鵝卵石的測(cè)量值相比真實(shí)值______（選填“偏大”“偏小”“不變”）。（2）小華利用形狀規(guī)則且透明的水槽、細(xì)線(xiàn)、刻度尺、一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm不吸水的正方體物塊和足量的水等器材同樣測(cè)出了鵝卵石的密度，其測(cè)量方法如下：A、如圖丙所示，小華將物塊放入水平桌面上的水槽中靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出物塊露出水面的高度為6cm；B、如圖丁所示，將鵝卵石放在物塊上，靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出物塊露出水面的高度為2.4cm；C、如圖戊所示，用細(xì)線(xiàn)將鵝卵石系在物塊下方，然后放入水中，靜止時(shí)用刻度尺測(cè)出物塊露出水面的高度為3.6cm；①鵝卵石的質(zhì)量m=______g；②鵝卵石的體積V=______cm3；③鵝卵石的密度ρ=______kg/m3?！敬鸢浮孔?7.42.74×103偏大3601203×103【解析】（1）①[1]把天平放在水平桌面上，將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線(xiàn)處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤(pán)中央刻度線(xiàn)的右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使天平橫梁平衡。②[2]天平平衡時(shí)，左盤(pán)物體的質(zhì)量等于右盤(pán)砝碼的質(zhì)量和游碼質(zhì)量的和，即③[3]鵝卵石的體積為鵝卵石的密度為[4]將鵝卵石放入量筒中時(shí)不小心濺了些水出來(lái)，導(dǎo)致后來(lái)放入鵝卵石后的體積讀數(shù)偏小，則所測(cè)鵝卵石的體積偏小，根據(jù)密度公式可知，計(jì)算出來(lái)的鵝卵石密度偏大。（2）①[5]如圖丙，木塊漂浮在水面上，則①如圖丁，鵝卵石放在木塊上，木塊還是漂浮在水面上②②-①得鵝卵石得重力鵝卵石的質(zhì)量②[6]如圖戊，鵝卵石吊在木塊下端，鵝卵石和木塊漂浮在水面上③由②③得所以，鵝卵石的體積③[7]鵝卵石的密度28．小明在做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)：（1）如甲圖，小明要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向______（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)；這樣做的目的是消除杠桿自重的影響，同時(shí)______；（2）如圖乙所示，杠桿調(diào)節(jié)好后，小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼，在B點(diǎn)處掛______個(gè)鉤碼杠桿恰好在水平位置平衡，于是小明便得出了杠桿的平衡條件為：______；他這樣得出的結(jié)論是否合理？______原因是？______；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小明提出了新的探究問(wèn)題：“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小明利用如圖丙示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．其原因是：______?！就卣埂刻骄扛軛U的平衡條件后，小紅利用杠桿測(cè)出小石塊密度，步驟如下：（1）如圖丁，把小石塊和鉤碼分別掛在杠桿上，調(diào)節(jié)位置使杠桿平衡，用刻度尺分別量出石塊懸掛處到支點(diǎn)距離L1和鉤碼懸掛處到支點(diǎn)距離L2；（2）將小石塊浸沒(méi)在水中，保持L1不變，調(diào)節(jié)鉤碼位置使杠桿重新水平平衡，測(cè)出鉤碼懸掛處到支點(diǎn)距離為L(zhǎng)3；（3）已知L2:L3＝5:3，則小石塊的密度ρ石=______kg/m3（）?！敬鸢浮坑冶阌跍y(cè)量力臂6F1l1=F2l2不合理實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有偶然性杠桿自身重力的影響2.5×103【解析】（1）[1][2]由甲圖知，小明要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，便于在杠桿上直接讀出力臂的大小。（2）[3]設(shè)杠桿分度值是L，一個(gè)鉤碼重是G，根據(jù)杠桿平衡條件有FAlA=FBlB則4G×3L=FB×2L，解得FB=6G，即在B點(diǎn)處應(yīng)該掛6個(gè)鉤碼。[4]小明便得出了杠桿的平衡條件F1l1=F2l2[5][6]他這樣得出的結(jié)論不合理，原因是數(shù)據(jù)單一，實(shí)驗(yàn)具有偶然性。（3）[7]若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí)，重力的力臂不為零，杠桿的重力對(duì)杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)