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文檔簡(jiǎn)介
2025中考物理真題壓強(qiáng)浮力綜合專題復(fù)習(xí)練習(xí)題
1.(2025?四川眉山)水平桌面上的甲、乙兩個(gè)相同圓柱形容器,內(nèi)裝不同液體。將兩個(gè)相
同小球分別放入甲、乙兩容器中,小球靜止時(shí)如圖所示。若兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,
則下列判斷正確的是()
A.兩容器中的液體密度相等
B.兩容器所裝液體的質(zhì)量相等
C.甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小干乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
2.(2025?四川南充)如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接正方體物塊,物塊上表
面恰與水面相平,物塊的邊長(zhǎng)為10cm,水深為20cm,彈簧的上端與容器底部之間的高度為
35cm,彈簧的彈力大小尸與長(zhǎng)度£的關(guān)系如圖乙所示。下冽選項(xiàng)正確的是(夕行LOXIO'kg/nf5,
A.水對(duì)物塊底部的壓強(qiáng)為200()Pa
B.彈簧的原長(zhǎng)為5m
C.此時(shí)彈簧對(duì)物塊的壓力為20N
D.物塊的密度為3X10'k〃m3
3.(2025?四川瀘州)(多選)在探究液體壓強(qiáng)與容器形狀關(guān)系的過(guò)程中,同學(xué)們建立了以
下模型。甲、乙、丙三個(gè)容器的底面積相同而形狀不同,容器中分別裝有<4,<P內(nèi)且深
度相同的三種液體,將完全相同的密閉小瓶按如圖方式放入液體中,均能漂浮。則放入小瓶
后,下列判斷正確的是()
甲乙丙
A.各容器內(nèi)液面上升高度而>,?/.>〃內(nèi)
B.各容器內(nèi)液面上升高度而<心<狐
C.各容器底部受液體壓力變化量
D.各容器底部受液體壓力變化量△七
4.(2025?重慶)小渝同學(xué)將重1N、底面積200cm2的薄壁圓柱形溢水杯B放在水平升降臺(tái)
上,如圖所示,內(nèi)裝17cm深的水,則溢水杯對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為Pa;溢水口到杯
底的距離20cm,將底面積lOOcn?、高10cm的圓柱體A懸掛于力傳感器的掛鉤上,示數(shù)為
20No升降臺(tái)緩慢上升至A剛好浸沒(méi),溢出水3.5N,靜置一段時(shí)間后,水面下降0.5cm并保
持不變,再將升降臺(tái)降低2cm(全過(guò)程A無(wú)水析出)。此時(shí)力傳感器的示數(shù)為No
(不考慮細(xì)線伸長(zhǎng)、水的蒸發(fā)和A體積變化)
5.(2025?四川眉山)“雪龍”號(hào)是我國(guó)最大的極地考察船,排水量約2.1x10",吃水深度
可達(dá)9m,動(dòng)力系統(tǒng)中,主機(jī)功率13200kW。N取10N/kg,p;^=1.03xltfkg/m\求:
(1)“雪龍”號(hào)滿載時(shí)受到的浮力;
(2)水面下5m深處船壁受到海水的壓強(qiáng);
(3)如圖所示,執(zhí)行科考任務(wù)的‘'雪龍”號(hào)在海面破冰前行,假如船以36km/h的速度做勻
速直線運(yùn)動(dòng),主機(jī)能提供多大的動(dòng)力。
6.(2025?河北)小明利用雙休日清理家中的魚(yú)缸。長(zhǎng)方體空魚(yú)缸的重力G為64N,小明將
魚(yú)缸和假山石清洗干凈,放到水平桌面上,魚(yú)缸與桌面接觸面積S為。16m,向魚(yú)缸中注
入/,為0.2m深的水,然后將假山石(不吸水)浸沒(méi)在水中,如圖所示。已知假山石的體積匕
為3.0x10-3m3,水的密度P水f.OxlO'kg/m'.g取10N/kg。求:
(1)空魚(yú)缸對(duì)水平桌面的壓強(qiáng);
(2)放入假山石前,水對(duì)魚(yú)缸底的壓強(qiáng);
(3)浸沒(méi)在水中的假山石受到的浮力。
7.(2025?四川自貢)小張有一底面積¥=50cm2、高〃=8cm的長(zhǎng)方體物塊,將物塊懸掛
在彈簧測(cè)力計(jì)下端,測(cè)力計(jì)讀取如圖甲。取來(lái)一底面積為S2=100cnf的薄壁圓柱形容器,
盛入足量水靜置于水平桌面上,將物塊放入水中,物塊靜止時(shí)漂浮在水面上,如圖乙。再將
一小鐵塊放在物塊.上表面,靜止時(shí),物塊上表面剛好與液面相平,如圖丙。以上過(guò)程中沒(méi)有
水溢出且物塊不吸水,8取10N/kg,夕水=1.0xl0'kg/m\求:
甲
⑴漂浮狀態(tài)的物塊露出水面的高度〃;
(2)小鐵塊放在物塊上表面前后,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量少。
8.(2025?四川樂(lè)山)如圖所示,某同學(xué)用一個(gè)上端開(kāi)U的圓柱形厚底空塑料瓶和裝有水的
圓柱形水槽制作了一個(gè)浮力秤,用于測(cè)量質(zhì)量??账芰掀抠|(zhì)量為120g,塑料瓶底面積為Zkm?,
水槽底面積為120cm2,瓶身能夠浸入水中的最大長(zhǎng)度為18cm,使用過(guò)程中水不溢出,塑料
瓶始終漂浮且瓶身保持豎直。已知水的密度為L(zhǎng)OxlYkg/n?,g取10N/kg,不考慮塑料瓶
側(cè)壁的厚度。求:
(I)密度計(jì)在水中所受浮力大小;
(2)飲料密度;
(3)小組成員突發(fā)奇想:將適量飲料倒入甲圖密度計(jì)內(nèi),靜止時(shí)如丙圖。將丙圖密度計(jì)中飲
料全部倒出,用體枳、質(zhì)量均不計(jì)的細(xì)線將配重懸掛在塑料管底部,放入飲料中,靜止時(shí)如
丁圖(配重未接觸容器底),此時(shí)塑料管底部受到的液體壓強(qiáng)是多少?
11.(2025?江蘇連云港)干蓮擁有水牛植物中最大的葉片,蓮葉功緣卜.卷,在葉脈通氣組
織支撐下,蓮葉幾乎不浸入水中。王蓮進(jìn)入觀賞期時(shí),植物園向游客開(kāi)設(shè)“蓮葉載人”的體
驗(yàn)活動(dòng)。為保證安全,蓮葉浸入水中的深度不能超過(guò)其邊緣卷邊高度的25機(jī)工作人員將面
積為1.5n/、質(zhì)量為3kg的便質(zhì)泡沫板放在底面積為2m2的蓮葉中央,該蓮葉卷邊高度為16cm,
游客站立在硬質(zhì)泡沫板上,體驗(yàn)''一葉當(dāng)舟”的樂(lè)趣,如圖所示,某游客質(zhì)量為60kg,雙
腳站立時(shí)與地面的接觸面積為4X102nl2。求:(g取lOM/kg,P^l.OXlOWm')
(1)游客雙腳站立在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)游客體驗(yàn)“一葉當(dāng)舟”時(shí),蓮葉受到的壓強(qiáng)。
(3)為保證安全,該蓮葉能托起游客的最大質(zhì)量。
12.(2025?四川廣安)某同學(xué)看了我國(guó)航空母艦發(fā)展簡(jiǎn)介后對(duì)力學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。他
用底面積為200cm2的長(zhǎng)方體容器(厚度不計(jì))裝一定量的水,將一個(gè)重為4N,邊長(zhǎng)為10cm
的正方體A放入容器中處于漂浮狀態(tài)。如圖所示,此時(shí)水的深度為18cm。
(夕水=l.OxlO,kg/m',g取10N/kg)求:
(2)A漂浮時(shí)浸入水中的深度;
(3)若將與A形狀體積完全相同的物體B平放在A的正上方,A、B一起向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)靜止時(shí)
一起處于懸浮狀態(tài)。求A、B一起開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到B剛好浸沒(méi)時(shí),B的重力做的功。(容器足夠高,
水不溢出,A、B不吸水)
13.(2025?四川涼山)如圖甲所示,在.上、下截面均為圓形的錐形瓶?jī)?nèi),裝有一-定量的水。
已知錐形瓶上部分是橫截面枳為16cmz的圓筒,且粗細(xì)均勻,底面枳為100cm,現(xiàn)將質(zhì)量為
32g,邊長(zhǎng)為2cm的正方體合金塊放入錐形瓶?jī)?nèi),水未溢出,如圖乙。求:
(D合金塊的重力大?。?/p>
(2)合金塊放入錐形瓶?jī)?nèi)穩(wěn)定后所受浮力大??;
(3)如圖乙,穩(wěn)定后,合金塊對(duì)錐形瓶底的壓強(qiáng);
(4)合金塊放入錐形瓶前后,水對(duì)錐形瓶底的壓力變化量。
14.(2025?四川瀘州)科創(chuàng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。力傳感器A
上端固定在水平桿上,下端通過(guò)豎直輕桿與正方體E相連,水平升降臺(tái)上放有溢水杯C和力
傳感器B,小桶D放在力傳感器B上,溢水杯C中的水面剛好與流水口齊平。水平升降臺(tái)
勻速上升,當(dāng),=0時(shí),正方體E剛好接觸水面,之后排開(kāi)的水全部流入小桶D中,力傳感
器B的示數(shù)幾隨時(shí)間f變化的關(guān)系如圖乙所示。已知g=10N/kg,2KfOxlO&g/n?。
(1)當(dāng)力傳感器B的示數(shù)心=5N時(shí),求正方體E受到的浮力;
⑵求升降臺(tái)勻速上升的速度:
(3)當(dāng),=10s時(shí),力傳感器A的示數(shù)E\=2N,求正方體E的密度。
15.(2025?四川南充)英科技小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的異型魚(yú)缸自動(dòng)加水模型,由兩個(gè)不
同橫截面積的圓柱形容器、一根帶有力傳感器的輕質(zhì)硬細(xì)桿和一個(gè)不吸水的物體組成,細(xì)桿
將物體與容器底部連接。當(dāng)力傳感器受壓力最大時(shí)開(kāi)始加水,當(dāng)受拉力恰好達(dá)到最大時(shí)停止
加水。已知容器下部分的橫截面積S1為500cm高力/為14cm,上部分橫截面積S?為300cm\
桿的高度九為6cm,物體的橫截面積£為lOOcni?,高九為12cm。力傳感器的示數(shù)/隨容器
中水深力的關(guān)系如圖乙所示。(P^=1.0X103kg/ni3,g取10N/kg,不考慮容器壁的厚度和物
體體積變化,傳感器不與水接觸)求:
K|300cm2
500cm2
甲乙
(1)物體的重力;
(2)當(dāng)傳感器示數(shù)為零時(shí),容器中水的深度;
(3)當(dāng)剛好停止加水時(shí),傳感器的示數(shù);
⑷當(dāng)傳感器示數(shù)為2N時(shí),容器中水的質(zhì)量。
16.(2025?四川遂寧)小聰為學(xué)校的魚(yú)池設(shè)計(jì)自動(dòng)補(bǔ)水裝置,實(shí)現(xiàn)魚(yú)池中水位處在1.4m
到1.6m之間,適宜魚(yú)兒生長(zhǎng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲,L為一根上端固定的輕質(zhì)彈簧(可視
為導(dǎo)線),彈簧拉力大小與伸長(zhǎng)量右的關(guān)系如圖乙。塑料圓柱形密閉浮筒A的底面積
3x103m2>高0.2m,質(zhì)量0.3kg。電源電壓恒為6V,凡=10。,&為一根足夠長(zhǎng)的電阻絲,
其阻值與接入電路中的長(zhǎng)度成正比,滑片P可隨浮筒A豎直上下移動(dòng)。電壓傳感器(對(duì)電路
無(wú)影響,未畫(huà)出)監(jiān)測(cè)凡兩端的電壓,當(dāng)用兩端電壓達(dá)到4%傳感器控制注水閥門(mén)打開(kāi);
當(dāng)用兩端電壓低于2V時(shí),傳感器控制注水閥門(mén)關(guān)閉。通過(guò)調(diào)試:當(dāng)水位降到最低1.4m時(shí),
浮筒A底部剛好接觸水面,滑片P位于&的某一位置,注水閥門(mén)打開(kāi):當(dāng)水位上升到最高
1.6m時(shí),注水閥門(mén)關(guān)閉。(=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg)求:
甲
(1)浮筒力的重力;
(2)水位最低1.4m時(shí)&的阻值:
(3)到達(dá)最高水位1.6m時(shí),浮筒A底部受到水的壓強(qiáng),以及《接入電路中的總長(zhǎng)度;
(4)小聰還想在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表,將其改裝為一個(gè)水位計(jì),請(qǐng)幫他找出水位高度在
1.4m到1.6m時(shí),電路中電流/(單位:A)與水位高度〃(單位:m)的函數(shù)關(guān)系式。
17.(2025?安徽)某興趣小組要測(cè)量一實(shí)心圓柱體(不吸水且不溶于水)的密度,進(jìn)行了
如下操作:用一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將圓柱體豎直懸掛在鐵架臺(tái)上并保持靜止,將一盛有水的
柱形容器放在水平升降臺(tái)上,容器和升降臺(tái)整體安放在圓柱體的正下方,使容器內(nèi)的水面與
圓柱體下表面恰好不接觸,測(cè)得容器內(nèi)水的深度為4=IOcm,如圖所示;緩慢調(diào)節(jié)升降臺(tái)
使細(xì)線恰好伸直且無(wú)拉力,測(cè)得容器上升的高度為4=8cm,整個(gè)過(guò)程沒(méi)有水溢出,圓柱體
始終處于豎直狀態(tài)。已知圓柱體的高為"=20cm,圓柱體與容器的底面積之比為不邑二1:3,
夕水f.OxlO'kg/m'g取10N/kg,不計(jì)容器壁厚度。求:
(1)調(diào)節(jié)升降臺(tái)前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)P;
(2)調(diào)節(jié)升降臺(tái)后圓柱體浸入水中的深度〃;
(3)圓柱體的密度夕。
18.(2025?四川德陽(yáng))如圖中所不,“國(guó)之重器”起重船起吊重物時(shí),需通過(guò)抽水機(jī)將一側(cè)
水艙里的水抽向另一側(cè)水輪來(lái)保持起重船平衡。如圖乙所示,小蘭設(shè)計(jì)了一種采用力傳感器
感知抽水量的長(zhǎng)方體水艙模型,水艙中裝有丫=0。14m'的水,其底面積S=0.04m2。A是固
定在頂端的力傳感器,能夠顯示A對(duì)B的壓力或拉力的大小;B是質(zhì)量和體積均可忽略的細(xì)
直硬桿,不考慮B的形變,B的上端與力傳感器A連接,下端與物體C連接;物體C是質(zhì)量
機(jī)=().5kg、底面積Sc=0.01m2的圓柱體。用抽水機(jī)將水抽出的過(guò)程中,力傳感器示數(shù)尸的
大小隨抽出水的體積V變化的圖像如圖丙所示。當(dāng)物體C的下端剛好露出水面,此時(shí)己抽出
水的體積%=0.01ni,已知「水f.OxIhkg/m,求:
(D物體C的重力;
(2)物體C完全浸沒(méi)時(shí)排天水的體積;
(3)當(dāng)力傳感器示數(shù)為2N時(shí),水對(duì)水艙模型底部的壓強(qiáng),
19.(2025?新疆)如圖甲所示,A、B兩個(gè)薄壁圓柱形容器卜.半部用細(xì)管(體枳不計(jì))水平
連通后放在水平地面上,將18kg水經(jīng)A容器緩慢的注入整個(gè)裝置的過(guò)程中,水對(duì)A容器底
部的壓強(qiáng)2與注入的水的質(zhì)量勿的關(guān)系如圖乙所示。將一個(gè)內(nèi)部有許多小氣泡的冰球投入到
A容器中(水未溢出),水面剛穩(wěn)定時(shí)冰球露出水面的體積%=216cm\此時(shí)B容器中水的
深度增加了A/?=0.03m,己知冰的密度為月冰=0.9xl0‘kg/m\求:
(D質(zhì)量為18kg的水的重力;
(2)當(dāng)往整個(gè)裝置中注入水的質(zhì)量為5kg時(shí)。,水對(duì)B容器底部的壓強(qiáng);
(3)冰球放入A容器中水面剛穩(wěn)定時(shí),冰球內(nèi)部氣泡的總體積入。
20.(2025?四川成都)假期,小美一家開(kāi)啟深海科技探究之旅。請(qǐng)根據(jù)她在學(xué)習(xí)中獲得的
信息完成相關(guān)計(jì)算。分析過(guò)程忽略液體擾動(dòng)等次要因素,/泳=P水=1.0xl0'kg/m3,
g=l()N/kg。
(1)2024年12月,我國(guó)首艘覆蓋全球深遠(yuǎn)海探測(cè)并具備冰區(qū)載人深潛的科考船一一“探索
三號(hào)”在南沙啟航,如圖c若科考船搭載貨物和船員的總質(zhì)量為9xl(Tkg,船排開(kāi)海水體積
為1x10%[,,求船的質(zhì)量,
⑵“探索三號(hào)”科考船把搭載的“深海勇士”號(hào)潛水器從空中開(kāi)始豎直下放,如圖,將潛
水器外形視為底面積為27m2的長(zhǎng)方體,圖甲是吊繩受到拉力大小與時(shí)間的關(guān)系圖像,圖乙
是潛水器下降速度與時(shí)間的關(guān)系圖像。潛水相保持不晃動(dòng),動(dòng)力裝置未啟動(dòng)。從吊繩拉力為
8.65xl05N開(kāi)始,到潛水器剛好浸沒(méi)為止,求潛水器底部受到海水壓強(qiáng)的變化量。
v/(m/s)
乙
(3)潛水器在某海底區(qū)域進(jìn)行打撈作業(yè)。打撈前,潛水器靜止時(shí)與海底接觸面積為S。,對(duì)海
底壓強(qiáng)為外。若打撈的物品總質(zhì)量為町,密度為8,物品裝入繩網(wǎng)懸掛于潛水器外壁,繩
網(wǎng)的質(zhì)量和體枳忽略不計(jì),現(xiàn)需拋掉掛在潛水器外壁密度為2的壓載物,使?jié)撍鲗?shí)現(xiàn)無(wú)
動(dòng)力懸浮,求拋掉的壓載物總質(zhì)量〃?2。(用S。、〃0、㈣、"、/水、0、&表示)
21.(2025?云南)2024年11月17日,我國(guó)建造的全球最先進(jìn)的大洋鉆探船“夢(mèng)想”號(hào)正
式入列,如圖甲所示。它具備11000米超深水鉆探能力,有弟實(shí)現(xiàn)“打穿地殼,避入地球深
部”的科學(xué)夢(mèng)想。鉆探船上高聳的井架控制鉆桿作業(yè),使鉆頭深入海底鉆取巖心。
(1)“夢(mèng)想”號(hào)鉆探船上建有高聳的井架,出海執(zhí)行任務(wù)時(shí),要從大橋下通過(guò)。只要(選
填“空載”或“滿載”)時(shí)能通過(guò)大橋,就能始終確保安全通行。
⑵求在水深5000m處海水對(duì)鉆頭的壓強(qiáng)。(。海水取LOxlO'kg/")
(3)科創(chuàng)小組估測(cè)井架質(zhì)量為5xl0“kg,井架與甲板接觸面積為400m2,求井架對(duì)甲板的壓
強(qiáng)。
(4)為了研究“夢(mèng)想”號(hào)鉆探船從橋下安全通行的高度問(wèn)題,科創(chuàng)小組用兩塊相同的等腰梯
形板材和三塊長(zhǎng)邊均為/=4m的矩形板材,制作了如圖乙所示的“啟航”號(hào)實(shí)驗(yàn)船,板材不
吸水且厚度不計(jì)。船底短邊d=lm,船身高度〃=lm,0=45。,船頭豎立有旗桿。將船放
入平靜的湖水中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)裝載〃?=1800kg貨物時(shí),吃水深度為九=0.4m。若橋離水面
的高度”=3m,要實(shí)驗(yàn)船始終能安全通過(guò)此橋,求旗桿的最大高度。(貨物高度始終低于旗
桿頂部,AK=1.0xltfkg/m-)
22.(2025?山東煙臺(tái))閱讀短文,回答問(wèn)題。
“返老還童”的鋰電池
據(jù)央視報(bào)道,中國(guó)科學(xué)院某研究所在理電池材料研究方面取得突破性進(jìn)展,提需讓鋰電池''返
老還童”的方法,為開(kāi)發(fā)更智能、耐用的下一代鋰電池提供了全新思路,有望提高電或汽車
和電動(dòng)航空器等的續(xù)航里程。
富鋰?yán)徎龢O材料具有氧羽離子氧化還原的額外容最,其放電比容量高達(dá)300mAh/g,可將
電池能量密度提升30%以上,但作為氧活性正極材料經(jīng)過(guò)多次充放電后電池會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象,
充電時(shí)注入的能量超過(guò)放電時(shí)釋放的能量,導(dǎo)致富鋰?yán)徎姵厥褂脡勖托蚀蟠蛘劭邸?/p>
研究發(fā)現(xiàn),對(duì)富鋰?yán)徎龢O材料進(jìn)行適當(dāng)升溫可以消除外力對(duì)材料結(jié)構(gòu)的影響,使材料從無(wú)
序狀態(tài)恢復(fù)到更穩(wěn)定、能量更低的有序結(jié)構(gòu)。在升溫的過(guò)程中,止極材料的原子排列變得史
緊密,導(dǎo)致體積縮小,表現(xiàn)出“負(fù)熱膨脹”的現(xiàn)象。然而對(duì)電池進(jìn)行加熱不夠現(xiàn)實(shí),科研人
員進(jìn)一步提出通過(guò)智能化淺充電的方式讓老化的富鋰鎰基電池“返老還童”的新方法,讓電
池在不充滿的條件下持續(xù)循環(huán)數(shù)次充電,可以修復(fù)材料的結(jié)構(gòu)損傷,進(jìn)而顯著延長(zhǎng)電池使用
壽命。這一成果為電池技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù).
(1)給鋰電池充電時(shí),鋰電池相當(dāng)于電路中的(選填“電源”或“用電器”);
(2)文中的“負(fù)熱膨脹”現(xiàn)象是指當(dāng)溫度升高時(shí)富鋰鎰基正極材料的體積。未來(lái)的富
鋰錦基電池“返老還童”可以通過(guò)方式來(lái)實(shí)現(xiàn);
(3)某電動(dòng)汽車的鋰電池容量為90Ah,若使用上述放電比容量的富鋰銹基正極材料制作,需
用go
答案解析
1.(2025?四川眉山)水平桌面上的甲、乙兩個(gè)相同圓柱形容器,內(nèi)裝不同液體。將兩個(gè)相
同小球分別放入甲、乙兩容器中,小球靜止時(shí)如圖所示。若兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,
則下列判斷正確的是()
A.兩容器中的液體密度相等
B.兩容器所裝液體的質(zhì)量相等
C.甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)小干乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)
D.甲容器中小球所受浮力大于乙容器中小球所受浮力
【答案】B
【解析】A.兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,由圖可知甲液體深度小于乙液體,根據(jù)〃=Qg1
可知,甲液體密度大于乙液體,故A錯(cuò)誤;
B.兩容器底部所受液體壓強(qiáng)相等,兩容器底面積相同,由〃可知,兩容器底部所受液
體壓力相等,又由于液體壓力等于液體重力和小球重力的總和,兩小球重力相等,所以液體
質(zhì)量相等,故B正確;
C.由于容器重力相同,甲和乙中容器、液體和小球的總直力相等,容器對(duì)桌面的壓力相等,
兩容器底面積相同,由〃可知,甲容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)等于乙容器對(duì)桌面的壓強(qiáng),故C錯(cuò)
誤;
D.小球在甲容器中漂浮,浮力等于重力,小球在乙容器中懸浮,浮力等于重力,由于小球
重力相等,因此甲容器中小球所受浮力等于乙容器中小球所受浮力,故D錯(cuò)誤。
故選Bo
2.(2025?四川南充)如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧上端固定,下端連接正方體物塊,物塊上表
面恰與水面相平,物塊的邊長(zhǎng)為10cm,水深為20cm,彈簧的1:端與容器底部之間的高度為
35cm,彈簧的彈力大小/與長(zhǎng)度上的關(guān)系如圖乙所示。5列選項(xiàng)正確的是(夕行l(wèi).OXIO'kg/nA
/取10N/kg,彈簧未超過(guò)彈性限度)()
A.水對(duì)物塊底部的壓強(qiáng)為2000Pa
B.彈簧的原長(zhǎng)為5m
C.此時(shí)彈簧對(duì)物塊的壓力為20N
I).物塊的密度為3X10:'kg/m3
【答案】1)
【解析】A.水對(duì)物塊底剖的壓強(qiáng)為〃=0勵(lì)fxlO^g/milON/kgxO.lmTOOOPa
故A不符合題意;
B.由圖乙可知,彈簧的彈力大小尸為ON時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為5xl0"m,則彈簧的原長(zhǎng)為5x10%]],
故B不符合題意:
C.根據(jù)圖乙利用數(shù)學(xué)知識(shí)解得彈簧的彈力大小歹與長(zhǎng)度£的函數(shù)解析式為尸=2L-10N。
圖甲中彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)=35cm-2()cm=15cm=15x1()2m
彈簧長(zhǎng)度大「彈簧原長(zhǎng),所以彈簧被拉伸,彈簧對(duì)物塊的力是拉力,將彈簧長(zhǎng)度代入解析式
可得彈簧的彈力尸=2ON,則此時(shí)彈簧對(duì)物塊的拉力為20N,故C不符合題意;
33
D.物塊受到的浮力為E?=0水g%=1xIO,kg/mxlON/kgx(0.1m)=1ON
根據(jù)力的平衡條件,物塊重力為G=F浮+F=10N+20N=30N
G
則物塊的密度為/=2=2=且=_____30N__r=3xl03kg/m3
VVgV10N/kgx(0.1m)
故D符合題意。
故選D。
3.(2025?四川瀘州)(多選)在探究液體壓強(qiáng)與容器形狀關(guān)系的過(guò)程中,同學(xué)們建立了以
下模型。甲、乙、丙三個(gè)容器的底面積相同而形狀不同,容器中分別裝有<4.內(nèi)且深
度相同的三種液體,將完全相同的密閉小瓶按如圖方式放入液體中,均能漂浮。則放入小瓶
后,下列判斷正確的是()
A.各容器內(nèi)液面上升高度%)>生〉如
B.各容器內(nèi)液面上升高度描<屹<加
C.各容器底部受液體壓力變化量△6,>△外,>A&
D.各容器底部受液體壓力變化量△/<△七<△/
【答案】AC
【解析】AB.因?yàn)橥耆嗤拿荛]小瓶在三種液體中均能漂浮,根據(jù)漂浮條件/=G,小
瓶受到的浮力相等。因?yàn)閷O<只乙<。內(nèi),由阿基米德原理與=「液”排可知咻甲>%乙>/丙。
因?yàn)槿齻€(gè)容器的底面積相同,又因?yàn)榧兹萜髟酵?開(kāi)口越小,乙容器上下粗細(xì)相同,丙容器
越往上開(kāi)口越大,可得各容器內(nèi)液面上升高度%>力乙〉%,故B錯(cuò)誤,A正確;
CD.因?yàn)樾∑渴艿降母×ο嗟?根據(jù)阿基米德原理,小瓶拉開(kāi)液體的重力都等于小瓶的重力,
即相當(dāng)于向三個(gè)容器加入了重力相等的液體。
因?yàn)榧兹萜髟酵祥_(kāi)口越小,甲容器底部受液體壓力變化量大于小瓶的重力:
因?yàn)橐胰萜魃舷麓旨?xì)相同,乙容器底部受液體壓力變化量等于小瓶的重力:
因?yàn)楸萜髟酵祥_(kāi)口越大,丙容器底部受液體壓力變化量小于小瓶的重力:
所以各容器底部受液體壓力變化量△用〉A(chǔ)EAA。,故D錯(cuò)誤,C正確。
故選AC。
4.(2025?重慶)小渝同學(xué)將重1N、底面積200cm2的薄壁圓柱形溢水杯B放在水平升降臺(tái)
上,如圖所示,內(nèi)裝17cm深的水,則溢水杯對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為Pa:溢水口到杯
底的距離20cm,將底面積lOOcn?、高10cm的圓柱體A懸掛于力傳感器的掛鉤上,示數(shù)為
20No升降價(jià)緩慢上升至A剛好浸沒(méi),溢出水3.5N,靜置一段時(shí)間后,水面下降O.L并保
持不變,再將升降臺(tái)降低2cm(全過(guò)程A無(wú)水析出)。此時(shí)力傳感器的示數(shù)為No
(不考慮細(xì)線伸長(zhǎng)、水的蒸發(fā)和A體積變化)
【解析】[1]溢水杯中水的重力
G水=叫遙=。水gV,、;=1x103kg/m'x1ON/kgx200x104cm?xl7x102m=34N
溢水杯對(duì)水平升降臺(tái)的壓力七=G水+&水杯=34N+1N=35N
根據(jù)〃=與可得,溢水杯對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為‘kg—「:〉""50Pa
SS200x10m~
[2]根據(jù)題意,A的重力為20N:體枳為1000cm:';溢水匚到杯底的距離是20cm,內(nèi)裝17cm
的水,則當(dāng)A剛好浸沒(méi)時(shí),若A不吸水,會(huì)溢出水的體積為1000cmL(20cm-17cm)義
200cm'=400cm'
而現(xiàn)在溢出水的重力為3.5N,體積為350c/說(shuō)明A吸收了50cn)3的水,即50g的水。靜置
一段時(shí)間后,水面下降().5cm時(shí),溢水杯中水的體積的減少量為
匕=0.5cmx(200cm2-100cm2)=50cm?
根據(jù)題意可知,圓柱體吸收水的質(zhì)量為
"與水=5Og+0M、=50g+1.0x10'kg/m'x50x10=0.1kg
圓柱體吸收的水的重力為G吸水=〃聊水g=().lkgxl()N/kg=1N
此時(shí)溢水杯B內(nèi)剩余水的重力為G融水=G水-G海水?G吸水=34N-3.5N-IN=29.5N
此時(shí)溢水杯R內(nèi)剩余水的質(zhì)量為〃"水=外=熬>=2.950
g1ON/kg
此時(shí)溢水杯B內(nèi)剩余水的體積為%水=四生=j=2.95xl03m3=2950cm'
p水1x10kg/m
根據(jù)題意,A剛好浸沒(méi)時(shí),此時(shí)A的上表面與B的溢水口相平,A的下表面與B的底部的距
離為/=20cm~l0cm=l0cm
當(dāng)再將升降臺(tái)降低2cm時(shí),即B的底部下降2cm,由于A的位置不變,所以,此時(shí)A的下表
面與B的底部的距離為/'=lUcm+2cm=12cm
可得!『SB,'+(SB0)/
...,、i迎廣心,腺]水-SB/2950cni3-2D0cm(I2)x12cm__
所以,此時(shí)A浸入水的深.度為叱g尊=2(XW/0(W=5?5一
可得此時(shí)A排開(kāi)水的體積為%=SA期nOOcm?x5.5cm=55Ocm3
根據(jù)阿基米德原理可得,此時(shí)A受到的浮力為
《學(xué)=0水g匕事=10x1(fkg/mx1ON/kgx550x1°"n?=5?5N
根據(jù)稱重法可得,此時(shí)力傳感器的示數(shù)為與產(chǎn)GA+吸水-%=20N+INS5N=15.5N
5.(2025?四川眉山)“雪龍”號(hào)是我國(guó)最大的極地考察船,排水量約2.1X10",吃水深度
3
可達(dá)9m,動(dòng)力系統(tǒng)中,主機(jī)功率13200kW°g取9N/kg,p;^=l.O3xlOkg/m\求:
(I)“雪龍”號(hào)滿載時(shí)受到的浮力;
(2)水面下5m深處船壁受到海水的壓強(qiáng);
(3)如圖所示,執(zhí)行科考任務(wù)的“雪龍”號(hào)在海面破冰前行,假如船以36km/h的速度做勻
速直線運(yùn)動(dòng),主機(jī)能提供多大的動(dòng)力。
【答案】(DZIXBN(2)5.15X10"(3)1.32xlO6N*
【解析】(1)由阿基米德原理可知,“雪龍”號(hào)滿載時(shí)受到的浮力
F浮=q*=^=2.1xl04x*l03kgxl0N/kg=2.1xl08N
(2)水面下51n深處船壁受到海水的壓強(qiáng)
〃=◎力水g/?=1.03x103kg/x10N/kgx5m=5.15x104Pa
(3)“雪龍”號(hào)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為u=36km/h=IOm/s
由"=:和W=得/>=?=?=凡,
Pi32x107W
則“雪龍”號(hào)主機(jī)提供的動(dòng)力尸二—二三「一=1.32X106N
v10m/s
6.(2025?河北)小明利用雙休日清理家中的魚(yú)缸。長(zhǎng)方體空魚(yú)缸的重力6為64N,小明將
魚(yú)缸和假山石清洗干凈,放到水平桌面上,魚(yú)缸與桌面接觸面積S為0.16mL向魚(yú)缸中注
入力為0.2m深的水,然后將假山石(不吸水)浸沒(méi)在水中,如圖所示。已知假山石的體積分
為3.0xl(F3m3,水的密度0水=1.0xl0*kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)空魚(yú)缸對(duì)水平桌面的壓強(qiáng);
(2)放入假山石前,水對(duì)魚(yú)缸底的壓強(qiáng);
(3)浸沒(méi)在水中的假山石受到的浮力。
【答案】(l)400Pa(2)2X10'Pa(3)30N
【解析】(1)空魚(yú)缸對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)〃缸=!===7^J=4OOPa
880.1om^
33
(2)放入假山石前,水對(duì)魚(yú)缸底的壓強(qiáng)〃水=p水gh=IxKfkg/mx10N/kgx0.2m=2x10Pa
(3)浸沒(méi)在水中的假山石受到的浮力尸行八g匕行。次g%nxlO'kg/m'XlON/kgXB.OX
10ml=30N
7.(2025?四川自貢)小張有一底面積,=50cm2、高〃=8cm的長(zhǎng)方體物塊,將物塊懸掛
在彈簧測(cè)力計(jì)下端,測(cè)力計(jì)讀取如圖甲。取來(lái)一底面積為S2=100cm2的薄壁圓柱形容器,
盛入足量水靜置于水平桌面上,將物塊放入水中,物塊靜止時(shí)漂浮在水面上,如圖乙。再將
一小鐵塊放在物塊上表面,靜止時(shí),物塊上表面剛好與液面相平,如圖丙。以上過(guò)程中沒(méi)有
水溢出且物塊不吸水,g取10N/kg,夕水i.OxlCkg/nd。求:
(1)漂浮狀態(tài)的物塊露出水面的高度力;
(2)小鐵塊放在物塊上表面前后,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量△/兀
【答案】(1)2cm⑵lOOPa
【解析】(1)如圖甲,測(cè)力計(jì)分度值為0.2N,示數(shù)為3N,則物塊重力G=3N。圖乙中,物
塊漂浮,則浮力為/^=G=3N
排開(kāi)水的體積為51=------:----W---------=3xl0-4m3=300cm3
什人小口j吵于々山夕水gixl03kg/m3xl0N/kg
則浸入水中的深度為陽(yáng)=黑;=6cm
則漂浮狀態(tài)的物塊露出水面的高度“="-%=8cm-6cm=2cm
(2)小鐵塊放在物塊上表面前后,物塊上表面剛好與液面相平,則排開(kāi)水的體積增加量為
△%=£〃=50cmx2cm=100cm'
則水位上升的高度為勵(lì)=等=*W=lcm=0.01m
S2lOOcnr
則小鐵塊放在物塊上表面前后,水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的增加量
&2=0水gA/ylxlCfkg/m'xlON/kgxO.OImulOOPa
8.(2025?四川樂(lè)山)如圖所示,某同學(xué)用一個(gè)上端開(kāi)口的圓柱形厚底空塑料瓶和裝有水的
圓柱形水槽制作了一個(gè)浮力秤,用于測(cè)量質(zhì)量??账芰掀抠|(zhì)量為120g,塑料瓶底面積為20cm,
水槽底面積為120cm2,瓶身能夠浸入水中的最大長(zhǎng)度為18cm,使用過(guò)程中水不溢出,塑料
瓶始終漂浮且瓶身保持豎直。已知水的密度為l.OxlOlg/n?,g取10N/kg,不考慮塑料瓶
(1)空載時(shí)塑料瓶受到的浮力;
(2)浮力秤的最大稱量值:
⑶浮力秤空載時(shí)和最大稱量時(shí)水槽內(nèi)水面的高度差。
【答案】(1)1.2N(2)0.24kg(3)0.02m
【解析】(1)空塑料瓶的重力為%nm版gTZxIO-SkgxioN/kgT.ZN
由于漂浮,空載時(shí)塑料瓶受到的浮力為月加二。電=1.2N
(2)當(dāng)塑料瓶滿載時(shí),浸入水中深度最大,此時(shí)塑料瓶排開(kāi)水的體積為
2-4
^=Stt/7=2OxlO^mxl8xO.Olm=3.6xlOm-
此時(shí)塑料瓶受到的浮力為/2=qkg%=L0xlCkg/m3xl0N/kgx3.6xl07m3=3.6N
d?匕時(shí)所載物體的重力為G料=F;7Z—G瓶=3.6N—1.2N=2.4N
浮力稱的最大稱量值為垢、=%=77^3=0-24kg
gION/kg
(3)浮力秤空載時(shí)和最大稱量時(shí)塑料瓶浸入水中的體積變化量為
“二絲£=區(qū)力=-3-6N-L2N——=2.4xl(TW
。水g。水g1.0x10kg/mxION/kg
AV24x10^m3
水槽內(nèi)水面的高度差為△卜=——=3,=002,11
$槽120x10ITT
9.(2025?上海)甲、乙是兩個(gè)完全相同的足夠高的薄壁圓柱形容器,放在水平地面上,底
面積為0.01米%甲中裝有水,乙中裝有某液體,并且浸沒(méi)一個(gè)金屬小球。此時(shí)甲、乙兩容
器對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為3824帕,6176帕。
(1)求甲對(duì)地面的壓力;
(2)將乙中小球拿出,并浸沒(méi)在甲中。乙的水面下降0.02m,小球更換位置后,兩容器對(duì)地
面的壓強(qiáng)相等;求:
①放入小球后,甲中水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量。
②金屬小球的密度。
【答案】(1)38.24N⑵①196Pa;②GXlO/g/nf
【解析】(1)甲容器對(duì)地面的壓強(qiáng)為3824帕,甲容器,放在水平地面上,底面積為O.Oln?,
所以甲對(duì)地面的壓力/=pS=38244x0.01m2=38.24N
(2)①將乙中小球拿出,乙的水面下降O.U2m:由于小球的體積不變,甲、乙容器完全相
同,則放入小球后,甲中水面上升0.02m,則水對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量
=pgbh=lxl()3kg/n?x9.8N/依xO.O2m=196P”
②乙容器對(duì)地面的壓強(qiáng)為6176帕,乙容器,放在水平地面上,底面積為0.01m)所以乙對(duì)
地面的壓力£=p,S=6176Pdx0.01m2=61.76N
甲、乙對(duì)地面的壓力等于甲、乙的總重力,甲、乙兩容器對(duì)地面原來(lái)的壓強(qiáng)分別為3824帕,
F+GF-G
6176帕,小球更換位置后,兩容器對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則—
JJ
,“38.24N+Gj式61.76N-G建
貝U----------!L=----------生
0.()hn20.01m2
解得G迎=11.76N
將乙中小球拿出,乙的水面下降0.02m,則小球的體積V=S/?=0.01m2x0.02m=2xl(r*m3
則金屬小球的密度%奇嘴二語(yǔ)/黑黑依e叫/而
10.(2025?四川達(dá)州)在物理實(shí)踐活動(dòng)中,“奇思妙想”小組用一根粗細(xì)均勻上端開(kāi)匚、下
端封閉的輕質(zhì)塑料管制成一只密度計(jì),管長(zhǎng)10cm,配重質(zhì)最5g。用相關(guān)食材調(diào)制出一種飲
料,將該密度計(jì)分別放入水和飲料中,靜止時(shí)如甲圖和乙圖(。水f.OxlO'kg/m',g取
(1)密度計(jì)在水中所受浮力大小;
(2)飲料密度;
(3)小組成員突發(fā)奇想:將適量飲料倒入甲圖密度計(jì)內(nèi),靜止時(shí)如丙圖。將丙圖密度計(jì)中飲
料全部倒出,用體積、質(zhì)量均不計(jì)的細(xì)線將配重懸掛在叟料管底部,放入飲料中,靜止時(shí)如
丁圖(配重未接觸容器底),此時(shí)塑料管底部受到的液體壓強(qiáng)是多少?
【答案】(1)0.05N⑵1.25xl0*g/m3(3)375Pa
【解析】(1)密度計(jì)在水中漂浮,則所受浮力&=G="?g=5xl03kgxl0N/kg=0.05N
(2)密度計(jì)在水中和飲料中均漂浮,浮力等于重力,重力不變,則浮力不變,設(shè)密度計(jì)橫
截面積為S,根據(jù)F浮二啟述%則有
33_22
lxlOkg/mxlON/kgxSx(IO-5)xlOm=pw.11xlON/kgx5x(IO-6)xlOm
解得飲料密度"料=115xIO3kg/n?0
E_______0.05N
(3)甲中密度計(jì)排水體積為限?=5x10—3
p水glx10^kg/m'xION/kg
則塑料管橫截面積為S=I==1x10^m2
h浸、0:.1叫m-0.0F5m
甲丙中密度計(jì)均漂浮,浮力等于重力,則△G=A%,見(jiàn)丙中加入的飲料重力為
G飲料=AG=△與=&g△/=。水gS(0.05m-0.04m)
G飲料
則加入的飲料體枳為U_忤熠_g_Gx料—8Kgs(0.05m—0.04m)_"木Sx0.0Im
y鈦料—一—一一
夕我料。伏科夕伙科g?;锟苂。族料
加入的飲料和配重總體積為%=S(01m-004m-0042m)=0.018mxS
p*Sx0.01m
則配重體積為%=%-%料=0.018mXS-5-----------
丁中配重和塑料管整體漂浮,則浮力為0.05N,則排開(kāi)飲料的總體枳為
F濘0.05N
=4xl06m
夕飲料g1.25x10'kg/m'xlON/kg
「水Sx0.0Im
則塑料管排開(kāi)飲料的體積為%管=%總-%=4x1041?-0.018mxS-
AIM
則塑料管浸入的深度為
5XOlm
4xlO-m--fo.OI8mxS-^°^
=0.03m
lxi04m:
則此時(shí)塑料管底部受到的液體壓強(qiáng)〃=。飲料勁=l.25x101kg/m3xlON/kgx0.03m=375Pa
11.(2025?江蘇連云港)王蓮擁有水生植物中最大的葉片,蓮葉邊緣上卷,在葉脈通氣組
織支撐下,蓮葉幾乎不浸入水中。王蓮進(jìn)入觀賞期時(shí),植物園向游客開(kāi)設(shè)“蓮葉載人”的體
驗(yàn)活動(dòng)。為保證安全,蓮葉浸入水中的深度不能超過(guò)其邊緣卷邊高度的25機(jī)工作人員將面
積為1.5n]?、質(zhì)量為3kg的便質(zhì)泡沫板放在底面積為2■的蓮葉中央,該蓮葉卷邊高度為16cm,
游客站立在硬質(zhì)泡沫板上,體驗(yàn)“一葉當(dāng)舟”的樂(lè)趣,如圖所示,某游客質(zhì)量為60kg,雙
腳站立時(shí)與地面的接觸面積為4Xl()2m2。求:(g取iowkg,P^LOXlOWm3)
(1)游客雙腳站立在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。
(2)游客體驗(yàn)“一葉當(dāng)舟”時(shí),蓮葉受到的壓強(qiáng)。
(3)為保證安全,該蓮葉能托起游客的最大質(zhì)量。
【答案】(Dl.5xlO4Pa(2)420Pa(3)77kg
【解析】(1)游客雙腳站立在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力為尸Gym人交60kg義10N/kg=600N
雙腳站立時(shí),地面的受力面積貸4X10
游客雙腳站立在地面時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為〃=4=,6吩,=l.5xlO?Pa
S4x10'm~
(2)蓮葉受到的壓力等于人的重力和泡沫重力之和,大小為片G人十勿料竊600M+3kgX
10N/kg=630N
F630N
蓮葉與泡沫接觸,受力面積為幻1.5布,蓮葉受到的壓強(qiáng)為P2=U=7^F=420Pa
5,1.51H
(3)當(dāng)蓮葉浸入水中的深度達(dá)到卷邊高度25%時(shí),泡沫板和人的總重力為
G,=7二外%=lxlO3kg/m3x2mx—mx25%xlON=800N
10()
泡沫板和人的總質(zhì)量機(jī)總&=黑}=80kg
gION/kg
蓮葉能托起人的最大質(zhì)量用人,=%=80kg-3kg=77kg
12.(2025?四川廣安〉某同學(xué)看了我國(guó)航空母艦發(fā)展簡(jiǎn)介后對(duì)力學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣。他
用底面積為200cm2的長(zhǎng)方體容器(厚度不計(jì))裝一定量的水,將一個(gè)重為4N,邊長(zhǎng)為10cm
的正方體A放入容器中處于漂浮狀態(tài)。如圖所示,此時(shí)水的深度為18cm。
(=1.0xl03kg/m3,g取lON/kg)求:
(1)容器底部受到水的壓強(qiáng);
(2)A漂浮時(shí)浸入水中的深度;
(3)若將與A形狀體積完全相同的物體B平放在A的正上方,A、B一起向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)靜止時(shí)
一起處于懸浮狀態(tài)。求A、B一起開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到B剛好浸沒(méi)時(shí),B的重力做的功。(容器足夠高,
水不溢出,A、B不吸水)
【答案】(1)1.8x100(2)4cm(3)1.28J
【解析】(1)容器底部受到的壓強(qiáng)〃=P水購(gòu)=L0xlO%g/m3xl0N/kgx0.18m=1.8x1爐Pa
(2)A處于漂浮狀態(tài),A受到的浮力/;=GA=4N
F4N
A排開(kāi)水的體積!=蒜=小|0X八聯(lián)1(2/4=4x104in'=400cm5
%400cm3,
A漂浮時(shí)浸入水中的深度小-=---------7=4cm
SA(10cm)
(3)A、B懸浮時(shí),受到總浮力
3-3
匕年'=VA+VR=2K=2x10cmx10cmx1Ocm=2000cm=2xIO'in
AB受到的浮力=0水g%'=I.Ox103kg/m3xlON/kgx2xlO^m3=20N
由于懸浮時(shí),浮力等于重力,則B受到的重力GB=A'-GA=20N-4N=16N
B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí),A上表面與B下表面重合,距容器底距離
liy=/?,+(LA一陽(yáng))=18cm-(1Ocm-4cm)=24cm
A、B剛好浸沒(méi)時(shí),液面上升的高度bh=曳5%=2000吧]"kn?=8cm
S容200cm3
B剛好浸沒(méi)時(shí),下表面距容器底的距離"二"+△/-A=18cm+8cm-l()cm=16cm
B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛好浸沒(méi)時(shí)運(yùn)動(dòng)的距離%=h2-hy=24cm-16cm=8cm=0.08m
B的重力做功W=GJh=16Nx().()8m=I.28J
13.(2025?四川涼山)如圖甲所示,在上、下截面均為圓形的錐形瓶?jī)?nèi),裝有一定量的水。
己知錐形瓶上部分是橫截面積為16cm2的圓筒.,且粗細(xì)均勻,底面積為lOOcn?。現(xiàn)將質(zhì)量為
32g,邊長(zhǎng)為2cm的正方體合金塊放入錐形瓶?jī)?nèi),水未溢出,如圖乙。求:
□C
F二1一二r
L'---i片二
口心舄
甲乙
(1)合金塊的重力大?。?/p>
(2)合金塊放入錐形瓶?jī)?nèi)穩(wěn)定后所受浮力大??;
(3)如圖乙,穩(wěn)定后,合金塊對(duì)錐形瓶底的壓強(qiáng);
(4)合金塊放入錐形瓶前后,水對(duì)錐形瓶底的壓力變化量。
【答案】(1)0.32N(2)0.08N(3)600Pa(4)0.5N
【解析】(1)合金塊的重力為G=mg=32xl(r3依xlON/依=0.32N
(2)合金塊放入錐形瓶?jī)?nèi)浸沒(méi)。排開(kāi)水的體積與金屬塊的體積相等為
上車=(2cm)3==8X10"'m3
合金塊放入錐形瓶?jī)?nèi)穩(wěn)定后所受浮力為
%=0者%=1。X1/n?X1ON/伙X8X106m5=0.08N
(3)圖乙中合金塊對(duì)錐形瓶底的壓力為〃=G-7=0.32N-0.08N=0.24N
合金塊對(duì)錐形瓶底的壓強(qiáng)為〃=2F=「024:N,=600&
S2x2x10m~
yoxi。-6m3
(4)合金塊放入錐形瓶前后,液面上升的高度為△/?=十=“-T,=5xl(r3m
“柱16x10m
水對(duì)錐形瓶底的壓強(qiáng)變化為=pg'h=1.Ox10'版/n?x10N/^x5xl0-3m=50Pa
水對(duì)錐形瓶底的壓力變化量為△/=N)S=5()P6/xI()()xlO-4nr=().5N
14.(2025?四川瀘州)科創(chuàng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖中所示的力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。力傳感器A
上端固定在水平桿上,下端通過(guò)豎直輕桿與正方體E相連,水平升降臺(tái)上放有溢水杯C和力
傳感器B,小桶D放在力傳感器B上,溢水杯C中的水面剛好與溢水II齊平。水平升降臺(tái)
勻速上升,當(dāng),=。時(shí),正方體E剛好接觸水面,之后排開(kāi)的水全部流入小桶D中,力傳感
器B的示數(shù)6隨時(shí)間/變化的關(guān)系如圖乙所示。已知g=10N/kg,P水nl.OxIO'kg/m,
(1)當(dāng)力傳感器B的示數(shù)心=5N時(shí),求正方體E受到的浮力;
(2)求升降臺(tái)勻速上升的速度:
⑶當(dāng)E=10s時(shí),力傳感器A的示數(shù)E\=2N,求正方體E的密度。
【答案】(D4N⑵0.01m/s(3)見(jiàn)解析
【解析】(1)根據(jù)阿基米德原理,浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體
排開(kāi)液體所受的重力,即七二5加
由圖乙可知,小桶的重力6桶=用0=2
當(dāng)心=5N時(shí),排開(kāi)水的重力,=%-G桶=5N-IN=4N
所以正方體E受到的浮力與=6邪=4N
(2)由圖乙可知,正方體E從剛接觸水面到剛好完全發(fā)沒(méi)所用的時(shí)間4=l()s
正方體E完全浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的重力G博總=%總-G桶=11N-IN=ION
根據(jù)根=夕液g%,可得正方體E的體積
G拉總ION
=lxl0-3m3
v=k=、
P水g1.0xl0kg/m'xl()N/Ag
所以正方體E的邊長(zhǎng)a=W=VlxlO-3m3=O.lm
升降臺(tái)勻速上升的速度箕=,=需=00血人
(3)當(dāng)/=10s時(shí),正方體E已經(jīng)完全浸沒(méi)在水中,此時(shí)力傳感器A的示數(shù)6=2N。由前
面計(jì)算可知E浮總=Gw電=ION
如果正方體E的密度大于水:根據(jù)稱重法可得正方體E的重力G=£?+以=I0N+2N=12N
正方體E的質(zhì)量〃?=—==l?2kg
gION/kg
正方體E的密度0=1==1.2x103版/m?
V1x10
如果正方體E的密度小于水:根據(jù)稱重法可得正方體E的重力GI=£廠反=10N-2N=8N
正方體E的質(zhì)量叫=—=03kg
g10N/kg
正方體E的密度內(nèi)=魯=,譽(yù)=0.8x104g/m3
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