專題24浮力輕桿加水放水題型（知識點復習+例題講解+過關練習）-備戰(zhàn)2023年中考物理一輪復習考點幫 （原卷版）

專題24浮力輕桿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)510001025一、選擇題（共5小題）：1．不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內（容器高度足夠），桿上端固定不動。如圖甲所示，已知物體底面積為80cm2，若ρA＝0.5g/cm3，現(xiàn)緩慢向容器內注入適量的水，水對容器底部的壓強p與注水體積V的變化關系如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．容器底面積為100cm2B．物體恰好浸沒時下底面所受到的壓強為1400PaC．物體恰好浸沒時桿對物體的力為5.2ND．當液體對容器底部的壓強為2000Pa時，加水體積為850cm32．如圖所示，薄壁圓柱體容器的上半部分和下半部分的底面積分別為20cm2和30cm2，高度都為11cm，用輕桿連接一個不吸水的長方體放入容器中，長方體的底面積為15cm2、高為10cm，長方體的下表面距離容器底部始終保持6cm，現(xiàn)往容器內加水，當加入0.24kg和0.27kg水時，桿對長方體的作用力大小相等，（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）則長方體的密度為（）A．0.6g/cm3 B．0.7g/cm3 C．0.9g/cm3 D．1.1g/cm33．如圖甲所示為一個浮力感應裝置，豎直細桿的上端通過力傳感器連在天花板上，傳感器可以顯示出細桿的上端受到作用力的大??；下端與物體M相連，水箱的質量為0.8kg，細桿及連接處的重力可忽略不計，向圖甲所示的空水箱中加水直到剛好加滿，圖乙是力傳感器的示數(shù)大小隨水箱中加入水質量變化的圖像，下列說法錯誤的是（）A．水箱加滿水時，水受到的重力為60NB．物體M的密度為0.2g/cm3C．當向水箱中加入質量為2.2kg的水，力傳感器的示數(shù)變?yōu)镕0，F(xiàn)0大小為1ND．繼續(xù)向水箱中加水，當力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?F0時，水箱對地面的壓力為39N4．如圖甲所示，邊長為10cm的均勻實心正方體用輕質細桿固定在容器底部，容器內底面積為400cm2?，F(xiàn)向容器中緩慢加水至正方體剛好浸沒為止，桿的彈力大小F隨水深h變化的關系圖像如圖乙所示，則以下說法錯誤的是（）A．桿的長度為3cmB．正方體密度為0.6g/cm3C．整個過程中桿的最大彈力為4ND．正方體浸沒后撤去桿，則重新靜止后，水對容器底部壓強為1200Pa5．如圖甲所示的力學裝置，杠桿OAB始終在水平位置保持平衡，O為杠桿的支點，OB＝20A，豎直細桿a的上端通過力傳感器相連在天花板上，下端連接杠桿的A點，豎直細桿b的兩端分別與杠桿的B點和物體M固定，水箱的質量為0.8kg，底面積為200cm2，不計杠桿、細桿及連接處的重力，力傳感器可以顯示出細桿a的上端受到作用力的大小，圖乙是力傳感器的示數(shù)大小隨水箱中水的質量變化的圖像，則（）A．物體M的密度為0.6×103kg/m3B．當傳感器示數(shù)為0N時，加水質量為1.4kgC．當加水質量為1.8kg時，容器對桌面的壓強為1900PaD．加水質量為2kg時，水對水箱底部的壓力為31N二、填空題（共10小題）：6．不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內，桿上端固定不動。如圖所示?，F(xiàn)緩慢向容器內注入適量的水，水對容器的壓強p與注水體積V的變化關系如圖乙所示。當p＝600Pa時，容器中水的深度為cm；若ρA＝5g/cm3，當注水體積V＝820cm3時，桿對A的作用力大小為N。7．如圖所示，不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內，桿上端固定不動。容器內盛有8cm深的水，物體下表面剛好與水接觸。往容器中緩慢注水，加水過程中水沒有溢出。當加500cm3的水時，輕桿受力為3N，容器底部受到的壓強較注水前變化了△p1；當加2000cm3的水時，輕桿受力為2N，容器底部受到的壓強較注水前變化了△p2，且△p1：△p2＝1：3，則加水前水對容器底的壓強為Pa；物塊A的重力為N。（水的密度為1.0×103kg/m3）8．如圖甲所示底面積為100cm2的圓柱形容器，底部中央固定有一根體積不計沿豎直方向的細桿，細桿的上端連接著密度為0.8g/cm3的圓柱體A，現(xiàn)向容器中以每秒40cm3的速度注水，同時開始計時，到注滿為止，水對容器底部的壓力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，則A的底面積為cm2，當t＝40s時，細桿對物體A的作用力大小為N。9．如圖甲所示，底面積為100cm2的圓柱形容器中裝滿了水，底部中央固定有一根體積不計沿豎直方向的細桿，細桿的上端連接著密度為0.6g/cm3的圓柱體A，容器的底部安裝有閥門?，F(xiàn)打開閥門控制水以50cm3/s流出，同時開始計時，水位高度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，閥門未打開前水對容器底部的壓力為50N，則水對容器底部的壓強為Pa。當t＝55s時，細桿對圓柱體A的作用力大小為N。10．如圖甲所示，薄壁容器重8N，由上下兩段橫截面積不同的柱形共軸組合而成，上段橫截面積為400cm2，下段高2cm、橫截面積為200cm2。物體A是邊長為10cm的正方體，桿B豎直放置，上端連著A，下端固定在容器底端，現(xiàn)向容器中緩慢加水至A浸沒，桿B受到物體A的作用力F的大小隨水深h的變化規(guī)律如圖乙所示。忽略桿B的質量和體積，桿B的長度為cm，當h＝13cm，容器對桌面的壓強為Pa。11．在科技節(jié)中，小軍用傳感器設計了如圖甲所示的力傳感器裝置，豎直細桿的上端通過力傳感器連在天花板上，力傳感器可以顯示出細桿的上端受到作用力的大小。下端與物體M相連。水箱的質量為0.8kg，細桿及連接處的重力可忽略不計。向圖甲所示的空水箱中加水直到剛好加滿。圖乙是力傳感器的示數(shù)大小隨水箱中加入水質量變化的圖像。由圖乙可知水箱加滿水時，水受到的重力為N．當向水箱中加入質量為2.2kg的水，力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)镕時，水箱對水平面的壓強p1，繼續(xù)向水箱中加水，當力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?F時，水箱對水平面的壓強為p2，則p1：p2＝。12．如圖甲所示，一個圓柱形容器置于水平桌面上，容器足夠高且G容＝5N，容器內放有一個實心長方體A，底面積SA＝200cm2，高hA＝10cm，A底部的中心通過一段細桿與容器底部相連，現(xiàn)向容器內緩慢注水，一段時間后停止注水，已知在注水過程中，細桿對物體的力F隨水深度h的變化關系圖象，如圖乙所示，則細桿的長度為cm，然后把一個實心長方體B放在A的正上方，水面上升2cm后恰好與B的上表面相平，如圖丙所示，此時桿對物體的力恰好為0N，且ρB＝3ρA，圖丙中容器對地面的壓強為Pa（桿重、體積和形變均不計）。13．用質量和體積均忽略不計的相同硬桿把長方體A和B分別固定后放入水中，B物體剛好浸沒，如圖甲。其中，A物體密度ρA＝0.9g/cm3，高度hA＝10cm，B物體底面積SB＝100cm2，高度hB＝8cm，重力GB＝12N．則硬桿對B物體的作用力為N．把物體A、B取出，用一根不可伸長的輕質細繩連接后，重新放入水中（忽略水量損失），如圖乙；此時，細線拉直，水面比甲圖升高0.5cm，若甲圖中，硬桿對A的作用力為1.5N，容器底面積為500cm2，則乙圖中，B對容器底部的壓強為Pa。14．如圖甲所示，一重4N、底面積為100cm2的容器放在水平桌面上，容器上部和下部都是正方體，底部中央固定有一根沿豎直方向的輕桿（輕桿的體積和質量均不計），輕桿的上端連接著密度為0.6g/cm3的圓柱體A?，F(xiàn)向容器中加水，控制水以10cm3/s的速度流入，同時開始計時直至圓柱體A浸沒時停止加水，水對容器底的壓力F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。則圓柱體A剛好浸沒時水對容器底部的壓強為Pa，當t＝95s時，容器對桌面的壓強為Pa。15．如圖甲所示，豎直細桿的下端通過力傳感器與一底面積為50cm2物體M相連，力傳感器可以顯示出細桿的下端受到作用力的大小，此時物體下底面與水面相平，水深40cm，足夠高的容器質量忽略不計，容器上部底面積250cm2，容器下部底面積為150cm2，現(xiàn)將物體M緩慢下移，圖乙是力傳感器的示數(shù)大小F隨物體M下降高度h的變化圖象。則物體的質量為kg，當物體M下降高度為20cm時，容器對水平支撐面的壓力為N。三、計算題（共10小題）：16．如圖甲所示，底面積為100cm2的圓柱形容器中裝滿了水，底部中央固定有一根體積不計沿豎直方向的細桿，細桿的上端連接著密度為0.7g/cm3的圓柱體A，容器的底部安裝有閥門?，F(xiàn)打開閥門控制水以50cm3/s流出，同時開始計時，水對容器底部的壓力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：（1）當t＝40s時，水的深度；（2）圓柱體A的質量；（3）圓柱體A浸沒時細桿對它的拉力。17．如圖甲所示，一個底面積為200cm2、足夠深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上，現(xiàn)將一個邊長為10cm的正方體實心物體M（不吸水）用不計體積的輕桿連接固定在天花板上，并置于柱形容器內，若輕桿能承受的最大力為5N?，F(xiàn)在向容器中緩慢勻速注水，注水速度為100cm3/min，輕桿所受力的大小與注水時間的變化圖象如圖乙所示。求：（1）加水前物體M的下表面到容器底的距離；（2）物體的密度；（3）當輕桿折斷時停止加水，當M靜止后，則M克服重力做功多少焦。18．如圖甲所示，物體A是邊長為10cm的正方體，體積可忽略不計的輕質硬桿B一端固定在容器底，一端連著A，現(xiàn)緩慢向容器中加水至A剛好浸沒，桿B受到物體A的作用力F隨水深變化的圖像如圖乙所示。求：（1）物體A浸沒時受到的浮力；（2）物體A的密度；（3）若加入4.2kg水時，A物體剛好浸沒，此時，取掉硬桿B，把A物體沿豎直方向分成兩部分，如圖丙；切割后，左邊部分留在水平桌面上，對桌面最大壓強為p1，右邊陰影部分放回水中，放入后水對容器底部壓強為p2，若p2為p1的1.8倍，則陰影部分體積是原本A物體體積的幾分之幾。19．小海同學利用傳感器設計了如圖甲所示的力學裝置，豎直細桿C的下端通過力傳感器固定在實心正方體B上，上端與實心正方體A固定。正方體B的邊長為10cm，A、B均不吸水。不計細桿C及連接處的質量和體積。力傳感器可以顯示出細桿C的下端受到作用力的大小，現(xiàn)緩慢向容器中加水，當水深為23cm時正方體A剛好浸沒，此過程中B始終未離開容器底部。力傳感器的示數(shù)大小F隨水深h變化的圖象如圖乙所示。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）。求：（1）正方體A剛好浸沒時，水對容器底的壓強；（2）正方體A的密度；（3）當容器內水的深度為16cm時，力傳感器的示數(shù)大小為F，繼續(xù)向容器中加水，當力傳感器的示數(shù)大小再次變?yōu)镕時，正方體A受到的浮力。20．小僑學習了浮力、壓強知識后，回家做了如下小實驗，如圖甲所示將足夠高且裝有20cm深水的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上，容器的底面積是500cm2，用一根輕桿（不計體積和質量）吊著，由A、B兩部分組成的工件AB（硬質工件A、B材料相同，中間緊密連接，均不吸水）。A、B部分為均勻的實心圓柱體，B的高為10cm，用手拿住輕桿，將AB工件從圖甲中剛接觸水面位置緩慢豎直下降直到剛好接觸容器底部，桿對AB工件的作用力F隨AB工件下降高度h的關系如圖乙所示。求：（1）工件AB的總質量；（2）B浸沒時水對容器底部的壓強；（3）工件A的底面積SA。21．小王學習了浮力、壓強知識后，回家做了如下操作，如圖甲所示將重為5N、底面積為500cm2、有一定高度且裝有20cm深水的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上，用一根輕桿（不計體積和質量）吊著一個由AB兩部分組成的工件AB（硬質工件A、B材料不同，中間緊密連接，均不吸水）。A、B部分為均勻的實心圓柱體，高均為10cm，A的橫截面積為400cm2，密度為0.2g/cm3，B的橫截面積為200cm2。用手拿住輕桿，將AB工件從圖甲中剛接觸水面位置緩慢豎直下降直到接觸容器底部，桿對AB工件的作用力F隨AB工件下降高度h的關系如圖乙所示，負值表示力的方向相反。求：（1）A、B的總重為多少？（2）當h＝8cm，水對容器底部的壓力為多少？（3）當h＝15cm，容器對水平桌面的壓強為多少？22．如圖1，高度足夠高的圓柱形容器，高處有一個注水口，以10cm3/s均勻向內注水，容器正上方天花板上，有輕質細桿（體積忽略不計）粘合著由兩個橫截面積不同的實心圓柱體組成的組合，此組合的A、B部分都是密度為0.6g/cm3的不吸水復合材料構成，圖2中坐標記錄了從注水開始到注水結束的1min內，水面高度h的變化情況，根據(jù)相關信息。求：（1）由圖象可知在0～8s內水面未接觸B，求容器的橫截面積；（2）組合體B浸沒時受到的浮力大??；（3）t＝58s時，桿對圓柱體組合作用力的大小和方向。23．如圖甲所示，一個圓柱形容器置于水平桌面上，容器重G容＝5N，容器高h容＝33cm。容器內放入一個實心長方體A，底面積SA＝200cm2、高hA＝10cm，A底部的中心通過一段細繩與容器底部相連，向容器內緩慢注入水，一段時間后停止了注水，然后把實心長方體B放在A的正上方，水面恰好與B的上表面及容器口相平，如圖乙所示，且ρB＝3ρA已知在整個過程中細線對物塊的拉力F隨水深度h的變化關系圖像如圖丙所示。（繩重、體積和形變均不計，