中考物理壓強(qiáng)與浮力壓軸題20道（解析版）

中考物理壓強(qiáng)與浮力壓軸題(3)圓柱體A的密度。 【答案】(1)2000cm3;(2)24N;(3)2×103kg/m3或0.8×103kg/m3 p=pkghx=1.0×10kg/m3×10N/kg×0.12m=12F=pS=1200Pa×200×10*m V’=V=2V=2×400cm2=800cm2=8×10mF2=PxgV3=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10*m3=F=G-F=G-4N (a)當(dāng)升降臺上升h,時(shí)，輕桿表現(xiàn)為拉力，力傳感器的示數(shù)為F=G-F2=G-8N又因?yàn)镕:F=3:2則有可得，圓柱體A的密度為 (b)當(dāng)升降臺上升h,時(shí)，輕桿表現(xiàn)為壓力，力傳感器的示數(shù)為F=F-G=8N-G則有②當(dāng)升降臺上升h,時(shí)，輕桿表現(xiàn)為壓力，力傳感器的示數(shù)為F=F-G=4N-G則當(dāng)升降臺上升h時(shí)，輕桿也應(yīng)表現(xiàn)為壓力，力傳感器的示數(shù)為則有答：(1)容器中水的體積為2000cm2:(2)當(dāng)升降臺上升h,時(shí)，水對容器底部的壓力為24N;(3)圓柱體A的密度為2×103kg/m3或0.8×103kg/m3。2.如圖所示，有一底面積為100cm2,高為11cm的薄壁柱形容器置于水平地面上，容器中裝有深度為10cm的水?，F(xiàn)將一個(gè)底面積為50cm2,高為20cm的實(shí)心圓柱體沿水平方向切去一半，并將切下的部分放入容器的水中，沉底且浸沒。下表分別為切下的圓柱體浸入前后水對容器底部的壓強(qiáng)和容器對水平地面的壓強(qiáng)。求：水對容器底部壓強(qiáng)pπ(Pa容器對水平地面壓強(qiáng)pw(Pa)浸入前P?浸沒后(1)切下的圓柱體浸入前，水對容器底部的壓強(qiáng)po(2)切下的圓柱體浸入前，容器中水和容器的總重力；(3)實(shí)心圓柱體的密度；(4)繼續(xù)水平切割剩余圓柱體并將切下部分浸沒在容器的水中，是否可以使圓柱體剩余部分對水平地面壓強(qiáng)和容器對水平地面的壓強(qiáng)相等?若可以，求圓柱體被切下的總體積。 【答案】(1)1.0×103Pa;(2)12N;(3)2.0×103kg/m3;(4)可以，540cm3 【解析】解：(1)由題意可知，容器中裝有水的深度為10cm=0.1m,切下的圓柱體浸入前，水的深度就為0.1m,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式，可知，水對容器底部的壓強(qiáng)為切下的圓柱體浸入前，水對容器底部的壓強(qiáng)為1.0×10Pa。(2)從表格可知道，切下的圓柱體浸入前，容器對水平地面壓強(qiáng)為1200Pa,容器底面積為100cm2=0.01m2,根據(jù)壓強(qiáng)公式，可知，容器對水平地面壓力為容器對水平地面壓力為12N,而容器對水平地面的壓力，大小也等于切下的圓柱體浸入前，容器中水和容器的總重力，即這總重力為12N。(3)由題意可知，原來容器中裝有深度為10cm的水，容器的底面積為100cm2,則水的體積為水的體積為1000cm3;容器的體積為V=Sh=100cm2×11cm=1100cm圓柱體的體積為V=S=50cm2×20cm=1000cm2一半圓柱體和水的體積之和為可知V>V室，即一半圓柱體和水的體積之和大于容器的體積，水會溢出；由(1)解析可知，水對容器底部的壓強(qiáng)為1.0×103Pa,水的重力為G=F=PxSx=1.0×102Pa×0.01m3=10N由(2)解析可知，容器中水和容器的總重力為12N,則容器的重力為G?=G-G=12N-10N=2N壓力為體積為Lm=L-L=1500cm3-1100cm3=400cm3溢出水的重力為Gm=MxS=PL8=1.0×10kg/m2×0.4×102m2×10Nkg=4N原來水的體積為1000cm3,原來水的重力為G=MxB=DxLxS=1.0×10kg/m2×1,0×102m2×10N/kg=10N剩下的水重力為容器的重力為2N,容器對水平地面壓力F=18N,則一半圓柱體的重力為Gm=Fm-G-G=18N-2N-6N=10N這半圓柱體的體積Vm=500cm3=0.5×102m2 V=V'-V"=0.5×10-3m3-V"圓社體G二8=P=2.0k102kg(m×(0.102m310N/kg-而圓柱體被切下的總體積Vm再放入容器中的時(shí)候，容器中的水還會溢出來，溢出水的體積Fm=Fm-G+G=18N-10×102kg/m3×Vw×10N/kg+2.0×102kg/m3×V×10Nkg容器對水平地面壓強(qiáng)變?yōu)橐驗(yàn)榧僭O(shè)p體=P,可得分對水平地面壓強(qiáng)和容器對水平地面的壓強(qiáng)相等，而一開始切下的體積為原體積的一半，即V, E=p?S=1000Pa×4×103m2=4N (2)截取甲之前乙容器和液體的總重力G=F=4N V=Ym=S(h?=h)=4×102m2×(0.2m=0.15m)2x10-m2答：(1)截取甲之前，容器乙對桌面的壓力為4N; 4.兩個(gè)物體甲、乙置于水平桌面上，實(shí)心均勻圓柱體甲質(zhì)量為6千克、底面積為5×103米2,內(nèi)裝一定量水的薄壁圓柱形容器乙底面積為2×103米2②求乙容器中水面下0.1米處的壓強(qiáng)p;的水中(水未溢出),水對容器底壓強(qiáng)的變化量為△pz。若△pg=△pz,求物體A的密度p。 【答案】①58.8牛；②980帕；③2.5×10°千克/米 ②根據(jù)p=pgh可得，乙容器中水面下0.1米處的壓強(qiáng)為為將物體A浸沒在乙容器的水中(水未溢出),排開水的體積等于物體A的體積，容器水面上升的高(2)加入1kg水時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng)：(3)當(dāng)容器對桌面壓強(qiáng)為5000Pa時(shí)，求加入水的質(zhì)量；(4)杯的密度(保留兩位小數(shù)) 【答案】(1)24N;(2)1000Pa:(【解析】解：(1)當(dāng)容器加滿水時(shí)，加入水的重力 (2)容器是圓柱形的，加入1kg水時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng) (3)當(dāng)容器對桌面壓強(qiáng)為5000Pa時(shí)，容器對桌面的壓力F=pS=5000Pa×100×10^m2=50N總重力G=F=50N容器的重力 G=mg=2kg×10N/kg=20N細(xì)桿對容器的壓力和水的重力之和為Gx=G-Gx=50N-20N=3ON加入水的重力為 (4)由圖乙可知，水沒有到達(dá)杯底部時(shí)，杯對細(xì)桿的作用力是10N,杯的重力是10N,由圖乙可知，當(dāng)加入1kg水時(shí)，水面剛好到達(dá)杯的底部，當(dāng)加入1.4k水時(shí)，水面到達(dá)杯口還沒有 杯內(nèi)部容積為杯的體積V=V-V=60cm2×10cm-300cm2=300cm杯的密度答：(1)當(dāng)容器加滿水時(shí)，加入水的重力是24N; (2)加入1kg水時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng)是1000Pa: (3)當(dāng)容器對桌面壓強(qiáng)為5000Pa時(shí)，加入水的質(zhì)量是2.0kg; (4)杯的密度是3.33×103kg/m3。6.如圖所示，足夠高的圓柱形容器A放在水平面上，內(nèi)放一個(gè)裝滿水的圓柱形容器B(B厚度不計(jì)，且與A底部未緊密貼合)。容器A底面積為250cm2,容器B質(zhì)量為250g,底面積為200cm2,高度為20cm。正方體木塊邊長為10cm,密度為0.5g/cm3。求：(1)木塊未放入水中時(shí)，容器B中的水對容器B底部的壓強(qiáng)，(2)把一個(gè)木塊緩慢放入容器B中，當(dāng)木塊最終靜止時(shí)，溢出的水的體積(3)把n個(gè)木塊緩慢放入容器B中，然后全部取出，容器B能夠在A中浮起時(shí)，n的最小值(木塊不吸水，不計(jì)取出木塊時(shí)表面沾的水)。 【答案】(1)2000Pa;(2)5×10-m3;(3)2【解析】解：(1)木塊未放入水中時(shí)，容器B中水對容器B底部的壓強(qiáng)P=P?h?=1.0×102kg/m2×10Nkg×20×102m=2000Pa (2)放入一個(gè)木塊，最終靜止時(shí)，處于漂浮狀態(tài)，二力平衡木塊受到的重力木塊受到的浮力整理以上幾式可得，溢出的水的體積為 (3)放入n個(gè)木塊，溢出的水對容器A底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)為把n個(gè)木全部取出，剩余水和容器B的總的質(zhì)量為mm=PSG+M-MPN=1.0×102kg/m2×200×10-m2×10×102m+250×10-kgn×1.0×102kgm2×5×10-m2當(dāng)容器B剛好漂浮時(shí)，根據(jù)二力平衡PSg=mng即由①②③解得H=1.7因?yàn)閚為整數(shù)，所以n至少是2。答：(1)木塊未放入水中時(shí)，容器B中的水對容器B底部的壓第10頁共37頁 (2)把一個(gè)木塊緩慢放入容器B中，當(dāng)木塊最終靜止時(shí)，溢出的水的體積5×10-m3; (3)把n個(gè)木塊緩慢放入容器B中，然后全部取出，容器B能夠在A中浮起時(shí)，n的最小值為2。7.如圖甲所示，薄壁圓柱形容器放在水平臺上，將質(zhì)量均勻、高為20cm的圓柱體豎直放入容器中，向容器中緩慢注水。從開始注水到注水結(jié)束，整個(gè)過程，水的深度與水的體積的關(guān)系圖像如圖乙所g取10N/kg,px=1.0×10kg/m2(1)注水結(jié)束時(shí)，求水對圓柱體底面的壓力；(2)將圓柱體豎直向上提升6cm時(shí)，求水對容器底部的壓強(qiáng)；(3)注水結(jié)束后，把圓柱體取出，若將圓柱體水平切去高度為h的部分，并將剩余部分豎直緩慢放入容器中。整個(gè)操作過程，假設(shè)容器中水的體積不變，求容器底部所受液體壓強(qiáng)p與切去高度h的函數(shù)關(guān)系式。乙 【答案】(1)12N;(2)1500Pa;(3)p=1800-20h(Pa) 【解析】解：(1)設(shè)容器的底面積為S,圓柱體的底面積為S,由圖乙可知，當(dāng)注入V=2.4dm的水時(shí)，圖像出現(xiàn)拐點(diǎn)，此時(shí)容器內(nèi)水的深度為h=12cm,小于圓柱體的高度20cm,說明此時(shí)圓柱體恰好漂浮，所以容器的底面積為所以圓柱體漂浮時(shí)排開水的體積為Ym=Sh-Vm=300cm2×12cm-2.4×102cm3=1200cm2F?=PgV=1.0×102kg/m2×10Nkg×1200×10*m3=12N由浮力產(chǎn)生的原因可知，此時(shí)水對圓柱體底面的壓力Eon=F=12N從此時(shí)注水結(jié)束，圓柱體一直處于漂浮狀態(tài)，則注水結(jié)束時(shí)，水對圓柱體底面的壓力仍為12N。 (2)因?yàn)閳A柱體的底面積將圓柱體豎直向上提升h=6cm時(shí)，容器內(nèi)水面下降的高度頭此時(shí)容器內(nèi)水深為Px=PxS?=1.0×102kg/m2×10Nkg×0.15m=1500Pa (3)注水結(jié)束后，圓柱體漂浮在水中，則圓柱體的重力為注水結(jié)束后，注入水的重力為Gx=MxB=PxVg=1.0×102kg/m3×4.2×102m3×10Nkg=42N若將圓柱體水平切去高度為h的部分，并將剩余部分豎直緩慢放入容器中，則剩余部分仍漂浮在水中，又因容器為柱形容器，所以水對容器底部的壓力為所以容器底部所受水的壓強(qiáng)為答：(1)注水結(jié)束時(shí)，水對圓柱體底面的壓力為為12N; (2)將圓柱體豎直向上提升6cm時(shí)，水對容器底部的壓強(qiáng)為1500Pa (3)容器底部所受到水的壓強(qiáng)p與切去高度h的函數(shù)關(guān)系式為p=1800-20h(Pa)。8.重為10N,底面積為200cm2、高為20cm的柱形容器放在水平桌面上，容器中裝有16cm深的水，如圖甲所示，一個(gè)實(shí)心體與輕質(zhì)硬桿相連，從水面上方勻速下降，如圖乙是硬桿對物體的作用力F與物體下降的高度h的關(guān)系圖像，不計(jì)硬桿的質(zhì)量和體積以及水的阻力，g=10N/kg。求：(1)柱體接觸水面前容器底部受到水的壓強(qiáng)?(2)柱體的密度?(3)從柱體接觸水面前到硬桿對物體的作用力F為0時(shí)，水對容器底部壓強(qiáng)的變化量是多少?(4)柱體剛好浸沒時(shí)，容器對水平桌面的壓力?甲【答案】(1)1600Pa;(2)0.6×103kg/m2;(3)300Pa;(4)52N p=pxgh=1×10kg/m3×10N/kg×0.16m=1600Pe 根據(jù)FpgV知，物體的體積為 (3)當(dāng)硬桿對物體的作用力F為0時(shí)，物體所受浮力大小等于重力，即根據(jù)F=pxgV知物體排開水的體積為 F=F=10NGx=m×g=DxgLx=P*gSh=1×10kg/m3×10N/kg×200×10~m2×0.16m=32N容器對水平桌面的壓力為F=F+G+G=10N+32N+10N=52N答：(1)柱體接觸水面前容器底部受到水的壓強(qiáng)為1600Pa; (2)柱體的密度為0.6×103kg/m3; (3)從柱體接觸水面前到硬桿對物體的作用力F為0時(shí)，水對容器底部壓強(qiáng)的變化量是300Pa; 9.圖甲為某自動(dòng)注水裝置的部分結(jié)構(gòu)模型簡圖，底面積為200cm2的柱形水箱內(nèi)裝有質(zhì)量為5kg的水，豎直硬細(xì)桿上端通過力傳感器固定，下端與不吸水的實(shí)心長方體A連接。打開水龍頭，水箱中的水緩慢排出，細(xì)桿對力傳感器作用力F的大小隨排出水的質(zhì)量m變化的關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)排出水的質(zhì)量達(dá)到3.5kg時(shí)，傳感器示數(shù)為零；當(dāng)排出水的質(zhì)量達(dá)到4kg時(shí)，A剛好全部露出水面，由傳感器控制開關(guān)開始注水，不計(jì)細(xì)桿重力，水的密度為1×10°kg/m3。求：(1)開始注水時(shí)，水箱內(nèi)的水受到的重力；(3)水從A上表面下降至傳感器示數(shù)為零的過程，水箱底部受到水的壓強(qiáng)變化量。甲乙 【答案】(1)10N;(2)0.2×103kg/m3;(3)1650Pa 【解析】解：(1)由題意得，開始注水時(shí)，水箱內(nèi)的水受到的重力Gm=mmg=(5kg=4kg)×10N/kg=10N (2)排水量為4kg時(shí)，A受到的浮力為零，即A浸沒時(shí)，所受浮力F=G+F=2N+8N=10N物體A的體積 (3)水從A上表面下降至傳感器示數(shù)為零的過程中，水重力變化量答：(1)開始注水時(shí)，水箱內(nèi)的水受到的重力為10N; 點(diǎn)旋轉(zhuǎn)達(dá)45°時(shí)(如圖丙),車(1)水上自行車在騎行中，腳掌對腳踏板的壓力為50N,接觸面積為40cm2,腳掌對腳踏板的壓強(qiáng)(2)此款水上自行車每個(gè)浮筒的體積是多少m3?乙乙 【答案】(1)1.25×10Pa;(2)0.125m3;(3)0.68mF=50N腳踏板的受力面積S=40cm2=4×103m腳掌對腳踏板的壓強(qiáng)為 (2)測試時(shí)，水上自行車在水面上漂浮，自行車受到的浮力為(3)如下圖所示，把水上自行車看作一個(gè)杠桿，其中自行車的重心O為支點(diǎn)，把浮筒A受到的豎直向上的浮力F;作為阻力，測試員的重力G,作為動(dòng)力，則由等腰直角三角形知識可得：動(dòng)力臂,阻力臂9Gx×l=F×即解得OA=64cm故為了避免側(cè)翻，兩浮筒之間的距離AB應(yīng)大于AB=20A=2×64cm=128cm=1.28m (2)此款水上自行車每個(gè)浮筒的體積是0.125m3(3)當(dāng)水上自行車以最大載重量在水上運(yùn)動(dòng)時(shí)，為使車身旋轉(zhuǎn)45°時(shí)仍不發(fā)生側(cè)翻，兩浮筒之間的距離AB應(yīng)大于1.28m。11.在一次課外實(shí)踐活動(dòng)中，小杰同學(xué)用到了兩個(gè)平底厚壁玻璃容器A、B,如圖所示，其內(nèi)外都為圓柱體形狀，容器A內(nèi)裝有225g的水，他們都放在水平桌面中央。還獲得A、B容器的部分相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。忽略各容器杯壁附著水、氣體等次要因素，取g=10N/kg,pk=1g/cm3,求：(1)容器A中水的深度；(2)容器B平放在桌面時(shí)對桌面的壓強(qiáng)；(3)若B豎直緩慢放入A內(nèi)，釋放后靜止時(shí)，水對A容器底部的壓強(qiáng)；(4)若B豎直緩慢放入A內(nèi)，釋放后靜止時(shí)，A容器對桌面的壓強(qiáng)。容器A容器B質(zhì)量m/g材料密度p/(g/cm3)內(nèi)側(cè)底面積S,/cm外側(cè)底面積S?/cm2內(nèi)側(cè)高度h,/cm8外側(cè)高度h?/cm9AB【答案】(1)15cm;(2)1125Pa;(3)1800Pa;(4)3.54×103Pa【解析】解：(1)已知容器A內(nèi)裝有225g的水，則水的體積為 (2)容器B的質(zhì)量為mg=112.5g,則容器B對底部的壓力等于容器B的重力F=Gg=mg=112.5×103kg×10N/kg=1.125N容器B平放在桌面時(shí)對桌面的壓強(qiáng) (3)已知B的外側(cè)高和外側(cè)底面積，可求出B的外側(cè)體積為Yx=Sh=10cm2×9cm=90cm3=9×10÷m2假設(shè)B在水中漂浮，則浮力大小等于B的重力Fg=Gg=1.125N故B容器不能在水中漂浮，將B豎直緩慢放入A內(nèi)，釋放后靜止時(shí)，B會浸沒在水中，此時(shí)B排開水的體積就是B的體積，則B的體積為 則放入B后，水面上升的高度為此時(shí)水對容器底壓強(qiáng)為P=Pxg(hx±△h)=1×102kg/m3×10N/kg×(15cm+3cm)×10-2=1800Pa (4)已知A的質(zhì)量為300g,則A的重力為G?=Mg=300×102kg×10N/kg=3NB的重力為Ga=MB=112.5×10-kg×10N/kg=1.125N已知容器A內(nèi)裝有225g的水，則水的重力為Gx=mxg=225×102kg×10N/kg=2.25N若B豎直緩慢放入A內(nèi)，釋放后靜止時(shí)，A容器對桌面的壓力E=G+G?+G=3N+1125N+2.25N=6.375N則A的體積為答：(1)容器A中水的深度為15cm; (3)若B豎直緩慢放入A內(nèi)，釋放后靜止時(shí)，水對A容器底部的壓強(qiáng)為1800Pa; (2)求浮體A體積的水中時(shí)受到的浮力和此時(shí)壓敏(3)求水箱注水量達(dá)到最大值時(shí)，浮體A浸入水 Q-Q=1.26×10J加熱器的高檔功率。?！究芍?，電源電壓一定時(shí)，電阻越大，電功率越小，故當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，R、R?并聯(lián)，總電阻較小，電功率較大，此時(shí)為加熱擋，加熱擋的功率為900W,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，只有R?工作，電阻較大，處于低溫?fù)酰蜋n功率 (2)浮體A體積的物體A所受的重力為G?=Mg=50×102kg×10N/kg=0.5N物體A受到了向下的重力為0.5N,向上的浮力為2N,故桿對A的力是向下的，桿對A的壓力為F=F2=G=2N-0.5N=1.5N(3)設(shè)控制電路的電壓為U,當(dāng)桿對A的壓力為1.5N時(shí)，對應(yīng)壓敏電阻的阻值為R,則根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可以列等式U=IR??=200×103A×(R?+R?)=200×103A×(R+102①物體A受到了向下的重力為0.5N,向上的浮力為5N,故桿對A的力是向下的，桿對A的壓力為F?=F=G=5N-0.5N=4.5N此時(shí)對應(yīng)的控制電路的電流為L,=240mA-0.24AU=I,R=0.24A×(R+R?)=0.24A×(R-10Q+10Q)=0.24A聯(lián)立①②可知R=50Q當(dāng)水箱注水量達(dá)到最大值時(shí)，電磁鐵線圈中電流為300mA,則此時(shí)總電阻為壓敏電阻的阻值為Rg=R-R=40Q-10Q=30Q當(dāng)壓敏電阻為50歐姆時(shí)，對應(yīng)的壓力為1.5N,此時(shí)壓敏電阻的阻值為30Ω,則對應(yīng)的壓力為此時(shí)物體A的浮力為E=F+G=7.5N+0.5N=8N答：(1)加熱器的高檔功率為900W和低檔功率為200W; (2)浮體A體積的 (3)水箱注水量達(dá)到最大值時(shí)，浮體A浸入水中的體積為8×10?m3。13.如圖甲所示，有一正方體物塊A,其密度小于水的密度，把它掛在一輕質(zhì)彈簧下，物塊靜止時(shí)，彈簧長度的變化量△L=3cm;物塊A的正下方水平桌面上有一個(gè)圓柱形容器，其底面積S=200cm2,如圖乙，現(xiàn)在往容器中緩慢注入水，使水面剛好淹沒物塊A,彈簧長度隨之發(fā)生變化，變化量△L=2cm,這時(shí)容器中的水面距容器底高度是40cm;保持其它條件都不變的情況下，將物塊A換成同樣大小的正方體物塊B掛在彈簧下，其密度大于水的密度，彈簧長度再次變化，變化量△L=6cm。丙圖是輕質(zhì)彈簧受到的彈力F與彈簧的長度變化量△L關(guān)系。(本題物塊A、B對水都沒有吸附性，始終保持上下表面與水平面平行；輕質(zhì)彈簧一直完好無損，受力時(shí)只在豎直方向變化；水的密度px=1.0(1)物塊A的質(zhì)量；(2)物塊B的密度；(3)容器中水的質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)。A甲丙 【答案】(1)0.6kg;(2)2.2×103kg/m3;(3)7kg,1800Pa【解析】解：(1)體物塊A掛彈簧下，物塊靜止時(shí)，彈簧長度的變化量△L=3cm,即彈簧伸長了3cm;由圖丙可知，此時(shí)彈簧的拉力F=6N。當(dāng)物塊A靜止時(shí)，根據(jù)二力平衡可知，物塊A的重力為(2)由于物塊A的密度小于水，沒有彈簧時(shí)，應(yīng)該漂浮在水面上，而根據(jù)題意可知，物塊A剛好淹沒水面以下，說明彈簧對物塊A有向下的壓力，彈簧縮短了2cm,由丙圖可知，物塊A受到彈簧向下的壓力為4N,此時(shí)A受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和彈簧豎直向下的壓力，根據(jù)力平衡知識可知，物塊A受到的浮力為F=G+F=6N+4N=10N根據(jù)阿基米德原理可知，物塊A的體積為由于正方體物塊B與物塊A大小相同，所以物塊B的體積為V?=V=1×103m拉力F=12N,根據(jù)力的平衡知識可知，物塊B的重力為G=E+F=10N+12N=22N物塊B的質(zhì)量為所以物塊B的密度為 (3)由乙圖可知，容器中水的體積為Lx=Sh-V=200×10=m2×0.4m-1×102m2=7×10-m2容器中水的質(zhì)量為=PL=1,0×102kg/m3×7×102m3=7kg由于B是立方體，體積為V=1×102m2,所以B的邊長為圖乙時(shí)，彈簧縮短2cm,換物塊B后，彈簧伸長6cm,所以在此過程中彈簧變化的長度為物塊B在水下的深度為所以物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)為p=Pxgh=1.0×102kg/m2×10N/kg×0.18m=1800Pa答：(1)物塊A的質(zhì)量為0.6kg; (2)物塊B的密度為2.2×103kg/m3; (3)容器中水的質(zhì)量為7kg,物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)為1800Pa。14.小張同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)超聲波清洗機(jī)的模型，它是由一個(gè)中間有放物平臺的柱形清洗容器構(gòu)成的，清洗容器高25cm,底面積為S,放物平臺下方有一豎直支架，支架高度為h,平臺和支架不計(jì)質(zhì)量和體積。如圖甲所示，將一個(gè)實(shí)心柱形厚玻璃杯放置在平臺上，玻璃杯外部底面積為S,外部高度為h,,現(xiàn)沿著清洗容器壁緩慢注水，直至注滿水，得到物體對放物平臺的壓力F與注入水的質(zhì)量mx之間關(guān)系，如圖乙所示，求：(1)注滿水時(shí)，注入水的體積；(2)注滿水時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)；(3)該玻璃杯的密度。 【解析】解：(1)注滿水時(shí)，注入水的體積 (2)注滿水時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)p=pgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2.5×10°Pe (3)根據(jù)圖可得，一開始沒有加水，玻璃杯對平臺的壓力為3F,可得G=3F當(dāng)水接觸到玻璃杯時(shí)，玻璃杯受到浮力，所以玻璃杯對平臺的壓力減小。當(dāng)水的質(zhì)量達(dá)到3.1kg時(shí)，水開始進(jìn)入玻璃杯，所以玻璃杯對平臺的壓力有所增加，玻璃杯最終會完全浸沒在始終，且最終對平臺的壓力為1.8F,即平臺對玻璃杯的支持力為1.8F,此時(shí)對玻璃杯受力分析可得E+Ex=G可得玻璃杯完全浸沒時(shí)的浮力F=G-Ft=3F-1.8F=1.2F根據(jù)阿基米德原理可得EEpkgVEpkgV=1.2F玻璃杯的重力綜上，可得可得，玻璃杯的密度Pn=2.5×10°kg/m答：(1)注滿水時(shí)，注入水的體積為4.7×102m2; (2)注滿水時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)為2.5×103Pa; (3)該玻璃杯的密度為2.5×10°kg/m2。15.在水平桌面上放有一個(gè)足夠高的薄壁柱形容器，如圖甲所示，其底面積為100cm2,一個(gè)重為2.5N,底面積為40cm2,高為10cm的柱形玻璃杯A漂浮于水面上，容器底有一個(gè)密度為2×10kg/m3的實(shí)心金屬塊B(與容器底部不密合),用一根細(xì)線將B與玻璃杯A的下表面相連，細(xì)線未拉直，緩慢向容器中注水，細(xì)線所受拉力隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，最后A、B兩物體在水中靜止(細(xì)線不可伸長且質(zhì)量與體積忽略不計(jì)),求：(1)注水前，玻璃杯A所受浮力；(2)當(dāng)細(xì)線所受拉力為0.5N時(shí)，玻璃杯A浸入水中的深度；(3)金屬塊B的重力；(4)從t,時(shí)刻到t?時(shí)刻，水對容器底的壓強(qiáng)變化量。甲乙 【答案】(1)2.5N;(2)0.075m;(3)2N:(4)125Pa 【解析】解：(1)玻璃杯漂浮，受到浮力等于重力，則有 (2)當(dāng)細(xì)線所受拉力為0.5N時(shí)，物體A受三個(gè)力，浮力、重力、拉力，而浮力等于物體上、下表面所受壓力的差，此時(shí)所受浮力為玻璃杯A浸入水中的深度為 (3)物體B處于靜止?fàn)顟B(tài)，受重力、浮力、拉力，由圖可知，拉力最大為1N,由此可以列式由于物體B完全浸沒在水中，排開液體的體積等于自身體積，將上式展開物體B的體積為物體B所受重力為G?=PBN?=2×102kg/m3×10N/kg×10-m3=2N (4)由圖乙可知t,時(shí)刻到t,時(shí)刻，拉力的變化量，拉力的增加量就是浮力的減小量，二者變化量相等，則浮力的變化量為由F;=PkgV得玻璃杯A增加的浸沒水中的體積為水升高的高度為△p=Pxg△h=1×102kg/m2×10Nkg×0.0125m=125Pa (3)金屬塊B的重力2N; (4)從t,時(shí)刻到t,時(shí)刻，水對容器底的壓強(qiáng)變化量125Pa。16.如圖甲所示，有兩個(gè)質(zhì)量分布均勻，不吸水的實(shí)心長方體A和B,已知：ρ=0.6×10°kg/m3S=100cm2,h=10cm,S=50cm2,h=6cm,B的密度大于水，B的質(zhì)量為m克(m,取值不確定),A、B表面的中央用一根長為L=6cm的細(xì)線連接。如圖乙所示，現(xiàn)將它們放入一個(gè)置于水平地面上的足夠高的薄壁柱型容器中央處，容器底面積Sg=300cm2.細(xì)線的質(zhì)量、體積等次要因素都忽略不計(jì)，且(1)求長方體A的質(zhì)量；(2)小謝同學(xué)沿容器壁緩慢加水，當(dāng)加水質(zhì)量為m=2700g時(shí)，求水對容器底的壓強(qiáng)p;(3)在小謝同學(xué)加水的過程中，細(xì)線拉力從0開始逐漸增大，當(dāng)細(xì)線的拉力剛好不再變化時(shí)，求此時(shí)水對容器底的壓強(qiáng)p,與m的函數(shù)關(guān)系式。 【解析】解：(1)長方體A的體積為V=S×h=100cm2×10cm=1000cm3=1×103m m=P?V=0.6×10°kg/m3×1×102m2=0.6kg (2)當(dāng)緩慢加水2700g時(shí)，水的體積為V=S×h=50cm2×6cm=300cm圖1當(dāng)B怡好浸沒(圖1),需水的體積為圖1所以加水2700g時(shí)，B已浸沒，假設(shè)此時(shí)A恰好漂浮(還沒離開B)(圖2),則F=PkgV=PkgShmx=P*V=1g/cm3×2700cm3=2700gp=Pkgh;=1.0×10kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa 即G+G≥pxgV (600+m)×103kg×10N/kg≥1.0×10kg/m解得m≥700gp=pxgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.22m=2200Pe則m>300g,所以當(dāng)300g<m<700g雖然與容器底接觸，但對容器底部無壓力(圖4),A和B受到的總浮力等F=G+GE=E+E=G+E△E=F-F=G+Ga-(G+F)=G-F=mg-PxgV=m×102kg×10N/kg-1.0×10°k 第28頁共37頁故水對容器底的壓強(qiáng)p,與m.的關(guān)系式為：①當(dāng)m.≥700g時(shí)，p,=2200Pa;②當(dāng)300g<m<700g時(shí)，p,=(m+1500)Pa。答：(1)求長方體A的質(zhì)量為0.6kg;(2)當(dāng)加水2700g時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng)為1200Pa;(3)在小謝同學(xué)加水的過程中，細(xì)線拉力從0開始逐漸增大，當(dāng)細(xì)線的拉力剛好不再變化時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng)p,與m的函數(shù)關(guān)系式為：當(dāng)m≥700g時(shí)，p=2200Pa;當(dāng)300g<m<700g時(shí)，p=(m+1500)Pa。(輕質(zhì)杠可繞0點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)),且CO:OD=1:1,柱體A為10N,底面積為50cm2;重為30N的柱體B置于壓敏電阻R上，壓敏電阻其電變化關(guān)系如下表所示，電源電壓恒為4.5V,定值電阻R,的阻值為6Ω,電流表的量程為0～0.6A,(1)當(dāng)A下表而剛好與水接觸時(shí)，求D點(diǎn)受到的拉力?(2)若在電路安全情況下，當(dāng)水注滿時(shí)，其中一電表剛好達(dá)到其最大值(報(bào)警器發(fā)出警報(bào)),則A00)壓敏電阻R/29876543 【答案】(1)10N;(2)2×10-3m3;(3)2.7V CO:OD=1:1,物體A重10N,則杠桿C處受到的向下的拉力為10N,由杠桿平衡條件可得F×OD=F×0C則D點(diǎn)受到的拉力 (2)定值電阻與壓敏電阻R,串聯(lián)，電壓表測定值電阻的電壓，電流表測電路的電流。若在電路安全情況下，當(dāng)水注滿時(shí)，其中一電表剛好達(dá)到其最大值，若電流表示數(shù)達(dá)到最大，由歐姆定律可得定值電阻兩端電壓為U=IR=0.6A×6Ω=3.6V此時(shí)會損壞電壓表，所以電流表不可以達(dá)到最大，若電壓表示數(shù)達(dá)到最大，由歐姆定律可得通過電路的電流為由歐姆定律，此時(shí)電路總電阻為則壓敏電阻接入電路的阻值為R'=R'-R?=9Ω-6Ω=3Ω由表中數(shù)據(jù)可知壓敏電阻受到的壓力為40N,物體B重30N,可知輕桿對B豎直向下的壓力為10N,根據(jù)力的作用是相互的，B對輕桿的作用力為10N,即輕桿對D的豎直向上的作用力為10N,由杠桿平衡條件則輕桿作用在C點(diǎn)豎直向上的力為由力的相互性，杠桿對輕桿豎直向下的力為10N,即輕桿對A豎直向下的力為10N。以A為研究對象，A受到豎直向上的浮力、A的重力及輕桿對A的豎直向下的壓力，根據(jù)力的平衡，則物體A受到的浮力為F=G+F’=10N+10N=2ON根據(jù)阿基米德原理，A的體積即排開水的體積為 (3)根據(jù)已知條件可知，A的高度為原來A底部所在水平面以上容器內(nèi)水的體積為Vx=(S-S)h=(200cm2-50cm2)×40cm=6000cm3①A的底面積為50cm2,當(dāng)水注滿時(shí)，若將A豎直切割五分之一(切割部分取出),切去的底面積為10cm2,余下部分的底面積為S′=40cm2設(shè)切割部分取出時(shí)容器內(nèi)的水位下降了△h,此時(shí)A余下部底部所在水平面以上容器內(nèi)水的體積為 (h-△h)×(S-S′)=(40cm-△h)×(200cm2-40cm2)②因A底部所在水平面以上容器內(nèi)水的體積保持不變，由①②可得出△h=2.5cm故此時(shí)A在水中的深度為h'=40cm-2.5cm=37.5cm余下部分排開水的體積為V′=S’h'=40cm2×37.5cm=1500cm3余下部分受到的浮力為余下部分的重力為故可知，余下部分對輕桿豎直向上的作用力為F=FG=15N-8N=7N即輕桿作用在C點(diǎn)豎直向上的力根據(jù)杠桿平衡的條件，輕桿作用在杠桿D點(diǎn)的豎直向上的作用力故壓敏電阻受到的壓力為F=7N+30N=37N R=4Q根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，電路的電流為答：(1)D點(diǎn)受到的拉力為10N; (2)若在電路安全情況下，當(dāng)水注滿時(shí)，其中一電表剛好達(dá)到其最大值(報(bào)警器發(fā)出警報(bào)),則! g取10N/kg;甲乙 【答案】(1)5N;(2)0.0005m3:(3)2000Pa F=F=5N (2)由阿基米德原理可得，木塊浸在水中的體積為 (3)金屬塊的體積為V=(5cm)3=125cm3=1.25×10?同理可得，木塊受到的浮力為1.0×102kg/m2×10N/kg×0.001m3=10N此時(shí)，金屬塊和木塊受到的總浮力等于其總重力，即E+F=GA+G故金屬塊的重力為G≈=F+F-G=125N+10N-5N=6.25N金屬塊對木塊的