中考物理壓強與浮力壓軸題20道（解析版）

中考物理壓強與浮力壓軸題(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)當升降臺上升h,時，輕桿表現為拉力，力傳感器的示數為F=G-F2=G-8N又因為F:F=3:2則有可得，圓柱體A的密度為 (b)當升降臺上升h,時，輕桿表現為壓力，力傳感器的示數為F=F-G=8N-G則有②當升降臺上升h,時，輕桿表現為壓力，力傳感器的示數為F=F-G=4N-G則當升降臺上升h時，輕桿也應表現為壓力，力傳感器的示數為則有答：(1)容器中水的體積為2000cm2:(2)當升降臺上升h,時，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將一個底面積為50cm2,高為20cm的實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和容器對水平地面的壓強。求：水對容器底部壓強pπ(Pa容器對水平地面壓強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po(2)切下的圓柱體浸入前，容器中水和容器的總重力；(3)實心圓柱體的密度；(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和容器對水平地面的壓強相等?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,根據液體壓強公式，可知，水對容器底部的壓強為切下的圓柱體浸入前，水對容器底部的壓強為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為1200Pa,容器底面積為100cm2=0.01m2,根據壓強公式，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變?yōu)橐驗榧僭Op體=P,可得分對水平地面壓強和容器對水平地面的壓強相等，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; 4.兩個物體甲、乙置于水平桌面上，實心均勻圓柱體甲質量為6千克、底面積為5×103米2,內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p;的水中(水未溢出),水對容器底壓強的變化量為△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p=pgh可得，乙容器中水面下0.1米處的壓強為為將物體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，水對容器底的壓強：(3)當容器對桌面壓強為5000Pa時，求加入水的質量；(4)杯的密度(保留兩位小數) 【答案】(1)24N;(2)1000Pa:(【解析】解：(1)當容器加滿水時，加入水的重力 (2)容器是圓柱形的，加入1kg水時，水對容器底的壓強 (3)當容器對桌面壓強為5000Pa時，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，水沒有到達杯底部時，杯對細桿的作用力是10N,杯的重力是10N,由圖乙可知，當加入1kg水時，水面剛好到達杯的底部，當加入1.4k水時，水面到達杯口還沒有 杯內部容積為杯的體積V=V-V=60cm2×10cm-300cm2=300cm杯的密度答：(1)當容器加滿水時，加入水的重力是24N; (2)加入1kg水時，水對容器底的壓強是1000Pa: (3)當容器對桌面壓強為5000Pa時，加入水的質量是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，內放一個裝滿水的圓柱形容器B(B厚度不計，且與A底部未緊密貼合)。容器A底面積為250cm2,容器B質量為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，容器B中的水對容器B底部的壓強，(2)把一個木塊緩慢放入容器B中，當木塊最終靜止時，溢出的水的體積(3)把n個木塊緩慢放入容器B中，然后全部取出，容器B能夠在A中浮起時，n的最小值(木塊不吸水，不計取出木塊時表面沾的水)。 【答案】(1)2000Pa;(2)5×10-m3;(3)2【解析】解：(1)木塊未放入水中時，容器B中水對容器B底部的壓強P=P?h?=1.0×102kg/m2×10Nkg×20×102m=2000Pa (2)放入一個木塊，最終靜止時，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個木塊，溢出的水對容器A底部產生的壓強為把n個木全部取出，剩余水和容器B的總的質量為mm=PSG+M-MPN=1.0×102kg/m2×200×10-m2×10×102m+250×10-kgn×1.0×102kgm2×5×10-m2當容器B剛好漂浮時，根據二力平衡PSg=mng即由①②③解得H=1.7因為n為整數，所以n至少是2。答：(1)木塊未放入水中時，容器B中的水對容器B底部的壓第10頁共37頁 (2)把一個木塊緩慢放入容器B中，當木塊最終靜止時，溢出的水的體積5×10-m3; (3)把n個木塊緩慢放入容器B中，然后全部取出，容器B能夠在A中浮起時，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束，整個過程，水的深度與水的體積的關系圖像如圖乙所g取10N/kg,px=1.0×10kg/m2(1)注水結束時，求水對圓柱體底面的壓力；(2)將圓柱體豎直向上提升6cm時，求水對容器底部的壓強；(3)注水結束后，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。整個操作過程，假設容器中水的體積不變，求容器底部所受液體壓強p與切去高度h的函數關系式。乙 【答案】(1)12N;(2)1500Pa;(3)p=1800-20h(Pa) 【解析】解：(1)設容器的底面積為S,圓柱體的底面積為S,由圖乙可知，當注入V=2.4dm的水時，圖像出現拐點，此時容器內水的深度為h=12cm,小于圓柱體的高度20cm,說明此時圓柱體恰好漂浮，所以容器的底面積為所以圓柱體漂浮時排開水的體積為Ym=Sh-Vm=300cm2×12cm-2.4×102cm3=1200cm2F?=PgV=1.0×102kg/m2×10Nkg×1200×10*m3=12N由浮力產生的原因可知，此時水對圓柱體底面的壓力Eon=F=12N從此時注水結束，圓柱體一直處于漂浮狀態(tài)，則注水結束時，水對圓柱體底面的壓力仍為12N。 (2)因為圓柱體的底面積將圓柱體豎直向上提升h=6cm時，容器內水面下降的高度頭此時容器內水深為Px=PxS?=1.0×102kg/m2×10Nkg×0.15m=1500Pa (3)注水結束后，圓柱體漂浮在水中，則圓柱體的重力為注水結束后，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為答：(1)注水結束時，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，水對容器底部的壓強為1500Pa (3)容器底部所受到水的壓強p與切去高度h的函數關系式為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，一個實心體與輕質硬桿相連，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的關系圖像，不計硬桿的質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?(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，水對容器底部壓強的變化量是多少?(4)柱體剛好浸沒時，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FpgV知，物體的體積為 (3)當硬桿對物體的作用力F為0時，物體所受浮力大小等于重力，即根據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，水對容器底部壓強的變化量是300Pa; 9.圖甲為某自動注水裝置的部分結構模型簡圖，底面積為200cm2的柱形水箱內裝有質量為5kg的水，豎直硬細桿上端通過力傳感器固定，下端與不吸水的實心長方體A連接。打開水龍頭，水箱中的水緩慢排出，細桿對力傳感器作用力F的大小隨排出水的質量m變化的關系如圖乙所示，當排出水的質量達到3.5kg時，傳感器示數為零；當排出水的質量達到4kg時，A剛好全部露出水面，由傳感器控制開關開始注水，不計細桿重力，水的密度為1×10°kg/m3。求：(1)開始注水時，水箱內的水受到的重力；(3)水從A上表面下降至傳感器示數為零的過程，水箱底部受到水的壓強變化量。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，水箱內的水受到的重力Gm=mmg=(5kg=4kg)×10N/kg=10N (2)排水量為4kg時，A受到的浮力為零，即A浸沒時，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為零的過程中，水重力變化量答：(1)開始注水時，水箱內的水受到的重力為10N; 點旋轉達45°時(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(2)此款水上自行車每個浮筒的體積是多少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為 (2)測試時，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杠桿，其中自行車的重心O為支點，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,作為動力，則由等腰直角三角形知識可得：動力臂,阻力臂9Gx×l=F×即解得OA=64cm故為了避免側翻，兩浮筒之間的距離AB應大于AB=20A=2×64cm=128cm=1.28m (2)此款水上自行車每個浮筒的體積是0.125m3(3)當水上自行車以最大載重量在水上運動時，為使車身旋轉45°時仍不發(fā)生側翻，兩浮筒之間的距離AB應大于1.28m。11.在一次課外實踐活動中，小杰同學用到了兩個平底厚壁玻璃容器A、B,如圖所示，其內外都為圓柱體形狀，容器A內裝有225g的水，他們都放在水平桌面中央。還獲得A、B容器的部分相關數據如下表所示。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平放在桌面時對桌面的壓強；(3)若B豎直緩慢放入A內，釋放后靜止時，水對A容器底部的壓強；(4)若B豎直緩慢放入A內，釋放后靜止時，A容器對桌面的壓強。容器A容器B質量m/g材料密度p/(g/cm3)內側底面積S,/cm外側底面積S?/cm2內側高度h,/cm8外側高度h?/cm9AB【答案】(1)15cm;(2)1125Pa;(3)1800Pa;(4)3.54×103Pa【解析】解：(1)已知容器A內裝有225g的水，則水的體積為 (2)容器B的質量為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平放在桌面時對桌面的壓強 (3)已知B的外側高和外側底面積，可求出B的外側體積為Yx=Sh=10cm2×9cm=90cm3=9×10÷m2假設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，釋放后靜止時，B會浸沒在水中，此時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水對容器底壓強為P=Pxg(hx±△h)=1×102kg/m3×10N/kg×(15cm+3cm)×10-2=1800Pa (4)已知A的質量為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，釋放后靜止時，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，釋放后靜止時，水對A容器底部的壓強為1800Pa; (2)求浮體A體積的水中時受到的浮力和此時壓敏(3)求水箱注水量達到最大值時，浮體A浸入水 Q-Q=1.26×10J加熱器的高檔功率。?！究芍娫措妷阂欢〞r，電阻越大，電功率越小，故當開關S閉合時，R、R?并聯，總電阻較小，電功率較大，此時為加熱擋，加熱擋的功率為900W,當開關S斷開時，只有R?工作，電阻較大，處于低溫擋，低檔功率 (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)設控制電路的電壓為U,當桿對A的壓力為1.5N時，對應壓敏電阻的阻值為R,則根據串聯電路電壓規(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此時對應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聯立①②可知R=50Q當水箱注水量達到最大值時，電磁鐵線圈中電流為300mA,則此時總電阻為壓敏電阻的阻值為Rg=R-R=40Q-10Q=30Q當壓敏電阻為50歐姆時，對應的壓力為1.5N,此時壓敏電阻的阻值為30Ω,則對應的壓力為此時物體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)水箱注水量達到最大值時，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，把它掛在一輕質彈簧下，物塊靜止時，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圓柱形容器，其底面積S=200cm2,如圖乙，現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。丙圖是輕質彈簧受到的彈力F與彈簧的長度變化量△L關系。(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；輕質彈簧一直完好無損，受力時只在豎直方向變化；水的密度px=1.0(1)物塊A的質量；(2)物塊B的密度；(3)容器中水的質量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強。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，彈簧長度的變化量△L=3cm,即彈簧伸長了3cm;由圖丙可知，此時彈簧的拉力F=6N。當物塊A靜止時，根據二力平衡可知，物塊A的重力為(2)由于物塊A的密度小于水，沒有彈簧時，應該漂浮在水面上，而根據題意可知，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，根據力平衡知識可知，物塊A受到的浮力為F=G+F=6N+4N=10N根據阿基米德原理可知，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，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為p=Pxgh=1.0×102kg/m2×10N/kg×0.18m=1800Pa答：(1)物塊A的質量為0.6kg; (2)物塊B的密度為2.2×103kg/m3; (3)容器中水的質量為7kg,物塊B下表面在水中所受到水的壓強為1800Pa。14.小張同學設計了一個超聲波清洗機的模型，它是由一個中間有放物平臺的柱形清洗容器構成的，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,平臺和支架不計質量和體積。如圖甲所示，將一個實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與注入水的質量mx之間關系，如圖乙所示，求：(1)注滿水時，注入水的體積；(2)注滿水時，容器底部受到水的壓強；(3)該玻璃杯的密度。 【解析】解：(1)注滿水時，注入水的體積 (2)注滿水時，容器底部受到水的壓強p=pgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2.5×10°Pe (3)根據圖可得，一開始沒有加水，玻璃杯對平臺的壓力為3F,可得G=3F當水接觸到玻璃杯時，玻璃杯受到浮力，所以玻璃杯對平臺的壓力減小。當水的質量達到3.1kg時，水開始進入玻璃杯，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,此時對玻璃杯受力分析可得E+Ex=G可得玻璃杯完全浸沒時的浮力F=G-Ft=3F-1.8F=1.2F根據阿基米德原理可得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，注入水的體積為4.7×102m2; (2)注滿水時，容器底部受到水的壓強為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足夠高的薄壁柱形容器，如圖甲所示，其底面積為100cm2,一個重為2.5N,底面積為40cm2,高為10cm的柱形玻璃杯A漂浮于水面上，容器底有一個密度為2×10kg/m3的實心金屬塊B(與容器底部不密合),用一根細線將B與玻璃杯A的下表面相連，細線未拉直，緩慢向容器中注水，細線所受拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示，最后A、B兩物體在水中靜止(細線不可伸長且質量與體積忽略不計),求：(1)注水前，玻璃杯A所受浮力；(2)當細線所受拉力為0.5N時，玻璃杯A浸入水中的深度；(3)金屬塊B的重力；(4)從t,時刻到t?時刻，水對容器底的壓強變化量。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)當細線所受拉力為0.5N時，物體A受三個力，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處于靜止狀態(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,時刻到t,時刻，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,時刻到t,時刻，水對容器底的壓強變化量125Pa。16.如圖甲所示，有兩個質量分布均勻，不吸水的實心長方體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的細線連接。如圖乙所示，現將它們放入一個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.細線的質量、體積等次要因素都忽略不計，且(1)求長方體A的質量；(2)小謝同學沿容器壁緩慢加水，當加水質量為m=2700g時，求水對容器底的壓強p;(3)在小謝同學加水的過程中，細線拉力從0開始逐漸增大，當細線的拉力剛好不再變化時，求此時水對容器底的壓強p,與m的函數關系式。 【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)當緩慢加水2700g時，水的體積為V=S×h=50cm2×6cm=300cm圖1當B怡好浸沒(圖1),需水的體積為圖1所以加水2700g時，B已浸沒，假設此時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p,與m.的關系式為：①當m.≥700g時，p,=2200Pa;②當300g<m<700g時，p,=(m+1500)Pa。答：(1)求長方體A的質量為0.6kg;(2)當加水2700g時，水對容器底的壓強為1200Pa;(3)在小謝同學加水的過程中，細線拉力從0開始逐漸增大，當細線的拉力剛好不再變化時，水對容器底的壓強p,與m的函數關系式為：當m≥700g時，p=2200Pa;當300g<m<700g時，p=(m+1500)Pa。(輕質杠可繞0點自由轉動),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A下表而剛好與水接觸時，求D點受到的拉力?(2)若在電路安全情況下，當水注滿時，其中一電表剛好達到其最大值(報警器發(fā)出警報),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點受到的拉力 (2)定值電阻與壓敏電阻R,串聯，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，當水注滿時，其中一電表剛好達到其最大值，若電流表示數達到最大，由歐姆定律可得定值電阻兩端電壓為U=IR=0.6A×6Ω=3.6V此時會損壞電壓表，所以電流表不可以達到最大，若電壓表示數達到最大，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由表中數據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，根據力的平衡，則物體A受到的浮力為F=G+F’=10N+10N=2ON根據阿基米德原理，A的體積即排開水的體積為 (3)根據已知條件可知，A的高度為原來A底部所在水平面以上容器內水的體積為Vx=(S-S)h=(200cm2-50cm2)×40cm=6000cm3①A的底面積為50cm2,當水注滿時，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設切割部分取出時容器內的水位下降了△h,此時A余下部底部所在水平面以上容器內水的體積為 (h-△h)×(S-S′)=(40cm-△h)×(200cm2-40cm2)②因A底部所在水平面以上容器內水的體積保持不變，由①②可得出△h=2.5cm故此時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點豎直向上的力根據杠桿平衡的條件，輕桿作用在杠桿D點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根據串聯電阻的規(guī)律及歐姆定律，電路的電流為答：(1)D點受到的拉力為10N; (2)若在電路安全情況下，當水注滿時，其中一電表剛好達到其最大值(報警器發(fā)出警報),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，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