專(zhuān)題24浮力輕桿加水放水題型（知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)+例題講解+過(guò)關(guān)練習(xí)）-備戰(zhàn)2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)幫 （原卷版）

專(zhuān)題24浮力輕桿加水放水題型題型選擇題填空題作圖題實(shí)驗(yàn)題計(jì)算題總計(jì)題數(shù)510001025一、選擇題（共5小題）：1．不吸水的長(zhǎng)方體A固定在體積不計(jì)的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內(nèi)（容器高度足夠），桿上端固定不動(dòng)。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(nèi)注入適量的水，水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p與注水體積V的變化關(guān)系如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．容器底面積為100cm2B．物體恰好浸沒(méi)時(shí)下底面所受到的壓強(qiáng)為1400PaC．物體恰好浸沒(méi)時(shí)桿對(duì)物體的力為5.2ND．當(dāng)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為2000Pa時(shí)，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(gè)不吸水的長(zhǎng)方體放入容器中，長(zhǎng)方體的底面積為15cm2、高為10cm，長(zhǎng)方體的下表面距離容器底部始終保持6cm，現(xiàn)往容器內(nèi)加水，當(dāng)加入0.24kg和0.27kg水時(shí)，桿對(duì)長(zhǎng)方體的作用力大小相等，（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）則長(zhǎng)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(gè)浮力感應(yīng)裝置，豎直細(xì)桿的上端通過(guò)力傳感器連在天花板上，傳感器可以顯示出細(xì)桿的上端受到作用力的大?。幌露伺c物體M相連，水箱的質(zhì)量為0.8kg，細(xì)桿及連接處的重力可忽略不計(jì)，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(zhì)量變化的圖像，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．水箱加滿水時(shí)，水受到的重力為60NB．物體M的密度為0.2g/cm3C．當(dāng)向水箱中加入質(zhì)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(dāng)力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?F0時(shí)，水箱對(duì)地面的壓力為39N4．如圖甲所示，邊長(zhǎng)為10cm的均勻?qū)嵭恼襟w用輕質(zhì)細(xì)桿固定在容器底部，容器內(nèi)底面積為400cm2?，F(xiàn)向容器中緩慢加水至正方體剛好浸沒(méi)為止，桿的彈力大小F隨水深h變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．桿的長(zhǎng)度為3cmB．正方體密度為0.6g/cm3C．整個(gè)過(guò)程中桿的最大彈力為4ND．正方體浸沒(méi)后撤去桿，則重新靜止后，水對(duì)容器底部壓強(qiáng)為1200Pa5．如圖甲所示的力學(xué)裝置，杠桿OAB始終在水平位置保持平衡，O為杠桿的支點(diǎn)，OB＝20A，豎直細(xì)桿a的上端通過(guò)力傳感器相連在天花板上，下端連接杠桿的A點(diǎn)，豎直細(xì)桿b的兩端分別與杠桿的B點(diǎn)和物體M固定，水箱的質(zhì)量為0.8kg，底面積為200cm2，不計(jì)杠桿、細(xì)桿及連接處的重力，力傳感器可以顯示出細(xì)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(zhì)量變化的圖像，則（）A．物體M的密度為0.6×103kg/m3B．當(dāng)傳感器示數(shù)為0N時(shí)，加水質(zhì)量為1.4kgC．當(dāng)加水質(zhì)量為1.8kg時(shí)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為1900PaD．加水質(zhì)量為2kg時(shí)，水對(duì)水箱底部的壓力為31N二、填空題（共10小題）：6．不吸水的長(zhǎng)方體A固定在體積不計(jì)的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內(nèi)，桿上端固定不動(dòng)。如圖所示?，F(xiàn)緩慢向容器內(nèi)注入適量的水，水對(duì)容器的壓強(qiáng)p與注水體積V的變化關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)p＝600Pa時(shí)，容器中水的深度為cm；若ρA＝5g/cm3，當(dāng)注水體積V＝820cm3時(shí)，桿對(duì)A的作用力大小為N。7．如圖所示，不吸水的長(zhǎng)方體A固定在體積不計(jì)的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內(nèi)，桿上端固定不動(dòng)。容器內(nèi)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(guò)程中水沒(méi)有溢出。當(dāng)加500cm3的水時(shí)，輕桿受力為3N，容器底部受到的壓強(qiáng)較注水前變化了△p1；當(dāng)加2000cm3的水時(shí)，輕桿受力為2N，容器底部受到的壓強(qiáng)較注水前變化了△p2，且△p1：△p2＝1：3，則加水前水對(duì)容器底的壓強(qiáng)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(jì)沿豎直方向的細(xì)桿，細(xì)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(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到注滿為止，水對(duì)容器底部的壓力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則A的底面積為cm2，當(dāng)t＝40s時(shí)，細(xì)桿對(duì)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(jì)沿豎直方向的細(xì)桿，細(xì)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(mén)?，F(xiàn)打開(kāi)閥門(mén)控制水以50cm3/s流出，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，水位高度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，閥門(mén)未打開(kāi)前水對(duì)容器底部的壓力為50N，則水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為Pa。當(dāng)t＝55s時(shí)，細(xì)桿對(duì)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(zhǎng)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(méi)，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(zhì)量和體積，桿B的長(zhǎng)度為cm，當(dāng)h＝13cm，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為Pa。11．在科技節(jié)中，小軍用傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的力傳感器裝置，豎直細(xì)桿的上端通過(guò)力傳感器連在天花板上，力傳感器可以顯示出細(xì)桿的上端受到作用力的大小。下端與物體M相連。水箱的質(zhì)量為0.8kg，細(xì)桿及連接處的重力可忽略不計(jì)。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(zhì)量變化的圖像。由圖乙可知水箱加滿水時(shí)，水受到的重力為N．當(dāng)向水箱中加入質(zhì)量為2.2kg的水，力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)镕時(shí)，水箱對(duì)水平面的壓強(qiáng)p1，繼續(xù)向水箱中加水，當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小變?yōu)?F時(shí)，水箱對(duì)水平面的壓強(qiáng)為p2，則p1：p2＝。12．如圖甲所示，一個(gè)圓柱形容器置于水平桌面上，容器足夠高且G容＝5N，容器內(nèi)放有一個(gè)實(shí)心長(zhǎng)方體A，底面積SA＝200cm2，高h(yuǎn)A＝10cm，A底部的中心通過(guò)一段細(xì)桿與容器底部相連，現(xiàn)向容器內(nèi)緩慢注水，一段時(shí)間后停止注水，已知在注水過(guò)程中，細(xì)桿對(duì)物體的力F隨水深度h的變化關(guān)系圖象，如圖乙所示，則細(xì)桿的長(zhǎng)度為cm，然后把一個(gè)實(shí)心長(zhǎng)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(shí)桿對(duì)物體的力恰好為0N，且ρB＝3ρA，圖丙中容器對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa（桿重、體積和形變均不計(jì)）。13．用質(zhì)量和體積均忽略不計(jì)的相同硬桿把長(zhǎng)方體A和B分別固定后放入水中，B物體剛好浸沒(méi)，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(duì)B物體的作用力為N．把物體A、B取出，用一根不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩連接后，重新放入水中（忽略水量損失），如圖乙；此時(shí)，細(xì)線拉直，水面比甲圖升高0.5cm，若甲圖中，硬桿對(duì)A的作用力為1.5N，容器底面積為500cm2，則乙圖中，B對(duì)容器底部的壓強(qiáng)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(zhì)量均不計(jì)），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(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)直至圓柱體A浸沒(méi)時(shí)停止加水，水對(duì)容器底的壓力F隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。則圓柱體A剛好浸沒(méi)時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為Pa，當(dāng)t＝95s時(shí)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為Pa。15．如圖甲所示，豎直細(xì)桿的下端通過(guò)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(xì)桿的下端受到作用力的大小，此時(shí)物體下底面與水面相平，水深40cm，足夠高的容器質(zhì)量忽略不計(jì)，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(zhì)量為kg，當(dāng)物體M下降高度為20cm時(shí)，容器對(duì)水平支撐面的壓力為N。三、計(jì)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(jì)沿豎直方向的細(xì)桿，細(xì)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(mén)。現(xiàn)打開(kāi)閥門(mén)控制水以50cm3/s流出，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，水對(duì)容器底部的壓力隨時(shí)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(dāng)t＝40s時(shí)，水的深度；（2）圓柱體A的質(zhì)量；（3）圓柱體A浸沒(méi)時(shí)細(xì)桿對(duì)它的拉力。17．如圖甲所示，一個(gè)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(gè)邊長(zhǎng)為10cm的正方體實(shí)心物體M（不吸水）用不計(jì)體積的輕桿連接固定在天花板上，并置于柱形容器內(nèi)，若輕桿能承受的最大力為5N。現(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(shí)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(dāng)輕桿折斷時(shí)停止加水，當(dāng)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(zhǎng)為10cm的正方體，體積可忽略不計(jì)的輕質(zhì)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(méi)，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(méi)時(shí)受到的浮力；（2）物體A的密度；（3）若加入4.2kg水時(shí)，A物體剛好浸沒(méi)，此時(shí)，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(duì)桌面最大壓強(qiáng)為p1，右邊陰影部分放回水中，放入后水對(duì)容器底部壓強(qiáng)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(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的力學(xué)裝置，豎直細(xì)桿C的下端通過(guò)力傳感器固定在實(shí)心正方體B上，上端與實(shí)心正方體A固定。正方體B的邊長(zhǎng)為10cm，A、B均不吸水。不計(jì)細(xì)桿C及連接處的質(zhì)量和體積。力傳感器可以顯示出細(xì)桿C的下端受到作用力的大小，現(xiàn)緩慢向容器中加水，當(dāng)水深為23cm時(shí)正方體A剛好浸沒(méi)，此過(guò)程中B始終未離開(kāi)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(méi)時(shí)，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）正方體A的密度；（3）當(dāng)容器內(nèi)水的深度為16cm時(shí)，力傳感器的示數(shù)大小為F，繼續(xù)向容器中加水，當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小再次變?yōu)镕時(shí)，正方體A受到的浮力。20．小僑學(xué)習(xí)了浮力、壓強(qiáng)知識(shí)后，回家做了如下小實(shí)驗(yàn)，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(jì)體積和質(zhì)量）吊著，由A、B兩部分組成的工件AB（硬質(zhì)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(shí)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(duì)AB工件的作用力F隨AB工件下降高度h的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）工件AB的總質(zhì)量；（2）B浸沒(méi)時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)；（3）工件A的底面積SA。21．小王學(xué)習(xí)了浮力、壓強(qiáng)知識(shí)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(jì)體積和質(zhì)量）吊著一個(gè)由AB兩部分組成的工件AB（硬質(zhì)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(shí)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(duì)AB工件的作用力F隨AB工件下降高度h的關(guān)系如圖乙所示，負(fù)值表示力的方向相反。求：（1）A、B的總重為多少？（2）當(dāng)h＝8cm，水對(duì)容器底部的壓力為多少？（3）當(dāng)h＝15cm，容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為多少？22．如圖1，高度足夠高的圓柱形容器，高處有一個(gè)注水口，以10cm3/s均勻向內(nèi)注水，容器正上方天花板上，有輕質(zhì)細(xì)桿（體積忽略不計(jì)）粘合著由兩個(gè)橫截面積不同的實(shí)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(fù)合材料構(gòu)成，圖2中坐標(biāo)記錄了從注水開(kāi)始到注水結(jié)束的1min內(nèi)，水面高度h的變化情況，根據(jù)相關(guān)信息。求：（1）由圖象可知在0～8s內(nèi)水面未接觸B，求容器的橫截面積；（2）組合體B浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大小；（3）t＝58s時(shí)，桿對(duì)圓柱體組合作用力的大小和方向。23．如圖甲所示，一個(gè)圓柱形容器置于水平桌面上，容器重G容＝5N，容器高h(yuǎn)容＝33cm。容器內(nèi)放入一個(gè)實(shí)心長(zhǎng)方體A，底面積SA＝200cm2、高h(yuǎn)A＝10cm，A底部的中心通過(guò)一段細(xì)繩與容器底部相連，向容器內(nèi)緩慢注入水，一段時(shí)間后停止了注水，然后把實(shí)心長(zhǎng)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(gè)過(guò)程中細(xì)線對(duì)物塊的拉力F隨水深度h的變化關(guān)系圖像如圖丙所示。（繩重、體積和形變均不計(jì)，