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文档简介
2023年中考物理专题训练一浮力和压强的综合计
算
2
1.如图所示,底面积为0.02米、高为0.15米的薄壁圆柱形容器甲,放置于水平地面上,
内盛有0.1米深的水:另有高为0.4米的圆柱形木块乙,同样放置于水平地面上,底面
2
积为0.01米,密度为0.5p水,求:
(1)水对容器底部的压强p水;
(2)圆柱形木块乙的质量m乙;
(3)若在乙上方沿水平方向切去厚为Ah的木块,并将切去部分竖直放在容器甲内,此
时水对容器底部的压强增加量为4P水,容器对地面的压强增加量为4P地,请求出
4P水与地相等时的4/1的取值范围。
2.相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有酒精。现将A,B两个
大小完全相同的实心小球分别放入两容器的液体中,静止后如图所示,B小球一半体积浸
3
在酒精中。(小球密度分别为P4,PB,酒精的密度为0.8X103千克/米)
(1)若甲容器内原装有深度为0.2米的水,求:原来水对甲容器底的压强P水。
3
⑵若小球B的体积为lx10-3米,求:小球B受到的浮力F浮。
(3)若把两个小球对调放入对方容器内(无液体溢出),对调前后液体对容器底部压强的
变化量分别为4P甲和4P乙。求:对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值
4P甲:4p乙。
3.如图所示,轻质薄壁圆柱形容器足够高且置于水平桌面上,其底面积为2x10-2米2,内
盛有质量为6千克的水。求:
(1)容器中水的体积卜水;
(2)容器底部受到水的压强p水;
⑶将一实心金属球浸没在水中,水位升高了0.1米,并且容器对桌面压强的增加量Ap
为4900帕,求小球所受重力与浮力之比。
4.盛有适量水的薄壁容器放在水平桌面上(水的密度为po),其底面积为S。。材料不同、
体积相同的实心物体4、B用一根无弹性细线连在一起,挂在弹簧测力计下,浸没在
容器水中,A的上表面刚好与水面相平,如图1所示。现缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测
力计,测力计的示数F与物体上升的高度h变化图象如图2所示连接A、B间的绳
子所能承受的最大拉力为2&。求:
(1)物体A受到的重力;
⑵物体A的密度;
⑶整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量。
5.如图所示,底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N,体积为2x
10-3m3的木块A漂浮在水面上。如图甲所示:现将一体积为250cm3的合金块B放
在木块A上方,木块A恰好有五分之一的体积露在水面外,如图乙所示。求:
甲乙
(1)图甲中木块A受到浮力的大小。
(2)合金块B的密度。
(3)乙图中液体对容器底部的压强比甲图中增加了多少?
6.一底面积为So的圆柱形容器中装有适量的水(水的密度用p0表示),质量分别为mi
和m2的甲、乙两个实心小球用一根无弹性线连在一起,将他们放入水中后恰好悬浮,
如图所示,此时细线上的拉力为7。。求:
(1)甲球的体积;
(2)乙球的密度;
⑶将细线剪断待小球静止后,水对容器底部压强的变化量4P。
7.在一个底面积为S=200cn?高度为20cm的圆柱形轻质薄壁玻璃容器底部(不计薄壁
玻璃容器的质量),放入一个边长为L=10cm的实心正方体物块,然后逐渐向容器中倒
入某液体,如图反映了物块对容器底部压力大小F与容器倒入液体的深度h之间的关系
(只画了一部分)。
(1)物体的密度多大?
(2)液体的密度多大?
(3)当容器对水平面的压强与液体对容器底的压强之比为5:4时,液体的深度是多少?
8.如图所示,水平卓面上放有圆柱形温水杯、它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口
距杯底20cm。内装水的深度为18cm,将一体积为1000cm3,密度为0.9g/crr^的
正方体木块缓慢放入水中不计溢水杯厚度,求:
(1)木块的质量m;
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F;
(3)木块放入水中静止后溢水杯桌面的压强p。
9.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后
一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度阳=10cm时,容器处于直立
漂浮状态,如图a所示。已知容器的底面积S=25cm2,p水=1.0x1()3kg/m3,g取
10N/kg。
图a图b
(i)求水对容器下表面的压强。
(2)求容器受到的浮力。
(3)从容器中取出100m3的液体后,当容器下表面所处的深度无2=6.8cm时,容器
又处于直立漂浮状态,如图b所示。求液体的密度。
10.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内水的质量为m0,水的深度
为h;实心圆柱体A质量为0.4皿°,底面积为容器底面积的02倍,高度为1.6品实
心圆柱体B质量为m(m取值不确定),底面积为容器底面积的0.5倍,高度为1.2h;
⑵若将圆柱体A竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强P1o
(3)若将圆柱体B竖直放入容器内,求静止时水对容器底部的压强「2与血的函数关
系式。
11.如图甲是建造重庆嘉陵江大桥时使用的起吊装置(图中未画出),钢缆绳拉着实心圆柱体
从距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降,在下降到江底之前,始终保持0.2m/s的速
度不变,图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(取江
水的密度为p水=1.0xkg/m3,g取10N/kg),求:
甲乙
(1)圆柱体A浸没后受到的浮力是多少N;
(2)圆柱体A的密度是多少kg/m3;
⑶当圆柱体A下降到江底(江底视为水平且水深度无变化),卸下钢缆绳后,圆柱体
A对江底的压强为多少Pa。
12.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3m/s的速度匀速下降的
情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象,g=
10N/kgo求:
钢
缆
绳
(1)长方体A的高度;
⑵长方体A浸没在水中后受到的浮力;
⑶卸掉钢缆绳后,长方体A对江底的压强。
13.如图甲所示,一个底面积为4x10-2m2的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有0.3m
深的水。现将物体力放入其中,物体A漂浮于水面上,如图乙所示,此时容器底部受
到水的压强比图甲增大了400Pa<1当再给物体A施加一个竖直向下大小为4N的力F
以后,物体A恰好浸没水中静止(水未溢出),如图丙所示。(。水=1*1()31<8/013,g
取10N/kg)求:
(1)容器中水的质量;
(2)物体A放入前,容器底部受到水的压强;
⑶物体A的密度。
14.某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后
一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度=10cm时,容器处于直立
漂浮状态,如图a所示。己知容器的底面积S=25cm2,p水=1.0X1CPkg/m3,g取
(1)求水对容器下表面的压强;
(2)求容器受到的浮力;
3
(3)从容器中取出100cm的液体后,当容器下表面所处的深度h2=6.8cm时,容器
又处于直立漂浮状态,如图b所示。求液体的密度。
15.水平放置的薄底圆柱形容器高度为0.2米,内装有一定量的水,现将质量为0.18千克的
实心木块放入水中,待静止后木块有1的体积露出水面,如图(a)所示:若把A物体
放在木块上方,木块上表面恰好与水面相平,且此时水面与容器口相平,如图(b)所示。
RI
(a)(M
(1)求在图(b)中,水对容器底部的压强p;
⑵求A物体的质量mA-,
(3)若A物体放在木块上方时,水对容器底部压力为&,当把4物体拴在木块下方
(不触底)时,水对容器底部压力为F2,请判断&和尸2的大小关系,并说明理
由。
16.如图所示,盛有水的圆柱形容器,侧壁上固定了一块水平挡板,挡板的体积忽略不计。挡
板下方有一个体积为100cm:,、重力为o.6N的实心小球,此时水对容器底产生的压强
为3.0x103Pa»求:
(1)容器中水的深度;
(2)挡板对小球的压力;
(3)撤去挡板,小球静止后,水对容器底压力的变化量。
17.如图甲所示,一个底面积为4x10-2的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有0.3m
深的水。现将物体力放入其中,物体4漂浮于水面上,如图乙所示,此时容器底部受
到水的压强比图甲增大了400Pao当再给物体A施加一个竖直向下大小为4N的力F
以后,物体4恰好浸没水中静止(水未溢出),如图丙所示。"水=1'1031^/1113,g
取10N/kg)求:
甲乙丙
(1)容器中水的质量。
(2)物体A放入前,容器底部受到水的压强。
⑶物体A的密度。
18.如图,水平桌面上放有圆柱形温水杯、它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口距杯
底20cm。内装水的深度为18cm将一体积为1000cm3>密度为0.9g/cn^的正方体
木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度,求:
(1)木块的质量m.
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F。
⑶木块放入水中静止后溢水杯对桌面的压强p。
答案
1.【答案】
⑴1000Pa
(2)0.02kg
(3)0〜0.15m
【解析】
(1)水对容器底部的压强:
p水=P水gh,水=1x103kg/m3x10N/kgx0.1m=1000Pa。
(2)木块乙的体积%=S乙屹=0.01m2x0.4m=4xIO_5m3,
木块乙的密度p乙=0.5p水=0.5x1x103kg/m3x=0.5x103kg/m3,
由p=蔡得:
m乙=p乙U乙=0.5x103kg/m3x4x10-5m3=0.02kg。
(3)由于p乙=0.5x103kg/m3<p水,则Ah的木块竖直放在容器甲内静止后木块处于
漂浮状态,当水未溢出时,由于容器甲是薄壁圆柱形容器,则此时水对容器底部的压强增
加量:
.AC0乙$乙Ah
细水=可=不-,
容器对地面的压强增加量:
.4/AGP乙$乙/九
细地=可=可=工-,
所以,只要水未溢出时,水对容器底部的压强增加量为4P水与容器对地面的压强增加量
为4P地是始终相等的,
4八的木块漂浮时,则尸浮=6,
即:P水叫二。〃/一乙,
p7Ahs70.5p上4九S/
所以,V=上一G=-—J=0.5AhS7。
排P水P水乙
水未溢出时,则嗔=吟k+%,
即:S甲八甲二S甲九水+0.54九S乙,
Ah―—―x(八申—九永)=0°2-x(0.15m—0.1m)=0.2m>0.15m,
0.5S乙'中水'0.5X0.01m2vJ
所以,Ah的取值范围是。〜0.15m。
2.【答案】
(\19
17160
3ff牛
\9
1J2
(2/:
\32
('31
I/
P水=。水"水
3
(1)=1x103千克/米x9.8牛/千克x0.5米
=1960帕.
F浮=P酒外排=P酒9j%
(2)=0.8x1。3千克/米,x9.8牛/千克x|x1xIO一米'
=3.92牛.
(3)B球在水中漂浮,A球在酒精中沉底,
A„_"_"木”-P酒6—a1.3cgv
"P甲容一弓—一耳一一(°水一5P酒)•一gP水耳’
V
4尸p酒g-P酒火1gv2gv
"AP乙容=.=一%—=2P泗耳=gp水与'
Zip甲容:4p乙容=3:2。
3.【答案】
(1)6X10-3m3
(2)2940Pa
(3)5:1
4.【答案】
(1)F。
(2)Xp
卜1一卜0
⑶2B
【解析】°
(1)由题图,缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计,物体A逐渐露出水面,物体A所受
到的浮力减小,当A全部露出时,只改变物体B在水中的深度,弹簧测力计示数不变;
当物体B逐渐露出时,弹簧测力计的示数增大,物体A、B间绳子的拉力增大至2%,
绳子断裂,B物体沉底,此时弹簧测力计的示数为飞,弹簧测力计上只有物体A,物体
A对弹簧测力计的拉力等于其重力,即物体A的重力GA=F0.
(2)(2)由题可得:
初始状态弹簧测力计的示数%=G,+GB—(F浮4+尸浮B)……①
物体A全部露出水面时,弹簧测力计的示数5=GA'+GB-F浮B……②
由②一①可得:F浮4=&-%,
根据阿基米德原理F浮=p液9%可得:%=%=得=鬻,故物体A的密度Pa=
G__,_.
PO
VA9一~F1-F0°
(3)⑶希体4、B体积相同,均浸没水中时,所受浮力相等,F浮4=/浮8=6-%,
由②可得:Fi=GA+GB-FnB,
&=%+-(&一尸0),
GB=2Fi-2F0……③
当物体A、B间绳子的拉力F拉=2F0时,绳子断开。即
?拉=GB-F'浮8=2a....④
将③代入6式,得尸浮B=2&-4F0o
初始态物体A、8均浸没在水中,尸浮4+尸浮8=2&—2%,
绳子断开时,尸'浮8=2入一4F0,
绳子断开瞬间与初始态相比,液面的高度差最大,因此水对容器底部的压强变化也最大。
两状态浮力的变化量为4F浮=F浮A+F浮B-F浮B=2&—2&-(2&-44)=2F0,
由阿基米德原理可得:4匕『=竺量=也,
川PQ9PQ9
4P2-0
则水面的最大高度差4九=f=等=/,
So»。0纱0
根据p=pgh可得,整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量Ap=p0gAli=等。
5.【答案】
(1)12N
(2)1.6X103kg/m3
⑶400Pa
【解析】
(1)图甲中木块4漂浮在水面上,所以,图甲中木块A受到的浮力
F浮力=G”=12No
(2)合金块B放在木块A上方时整体漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,此时排开
水的体积4=(1?X2x10-3m3=1.6X10-3m3。
此时木块A受到的浮力广浮=0水9%=1.0xIO?kg/m3x10N/kgx1.6x10-3m3=
16N,
B的重力GB=F浮一G.=16N-12N=4N,
由G=mg可得合金块B的质量
mB=—=,-4,”=0.4kg=400g,
bg10N/kg匕匕
333
合金块B的密度p=詈=售3=1*6g/cm=1.6x10kg/mo
(3)乙图中物块A增疝I勺浮力攀于B物体的重力,即
4F浮=GB=4N,
根据产浮=。液9斗非知
-43
AIZ|.||:=—=—~~:\-----=4x10mo
排p液gl.OxlO3kg/m3x10N/kg
增加的深度为。
△-=0Q4m,乙图中液体对容器底部的压强比甲图中增加了△2=
S容网100x104m2L
pgh=1.0x103kg/m3xlON/kgx0.04m=400Pa
6.【答案】
⑴-19+1
Po9
⑵mzPog
',m2g-T0
(3)%
So
【解析】
(1)由图可知:甲球浸没在水中受力平衡,即:尸浮1=6甲+7。,
贝hPo9^=mi9+%,
所以,甲球的体积%=%=四史色。
FPo9Po9
(2)由图可知:乙球浸没在水中受力平衡,即:G乙=F浮2+T0,则:血20=Po。%+70,
所以,乙球的体积:%=生=3自,
乙Po9Po9
则乙球的密度:。"署=合=冬。
乙poa
(3)根据题意,甲、乙两实心小球用一根无弹性细线连在一起在水中后悬浮,则尸浮总=
G甲+G乙,如把细线剪断后,甲球上浮,乙球下沉:则-浮甲=G甲,F浮乙=p0g%,
所以,F浮总,=F浮甲+产浮乙=G甲+p()gV乙,4F浮=尸浮总一尸浮总'=(G甲+G乙)一(G甲4-
Po9V乙)=G乙一p()gV乙—m2g—Po9x°=T。,
由?浮=PogN排可知排开的水的体积减小量为:4卜=—匚=电,
*琲QQ
ToP9P9
所以,水面下降的高度:皿=字=等=4,
S()5。^oPo9
水对容器底部压强的变化量:切=pogAh=p°gX#-=3
SoPog8
7.【答案】
(1)2x103kg/m3
(2)1.25x103kg/m3
(3)0.12m
【解析】
(1)当圆柱形轻质薄壁玻璃容器中倒入的水体积为0时,正方体的重力与正方体对容器
底部的压力相等;由图象可知,此时实心正方体对容器底的压力为20N,可知,实心正
方体受到的重力为20N;由G=mg可得,实心正方体的质量为,m正方体=号=
就版=2kg;实心正方体的体积为:/方体=(0.1m)3=IO-m3;物体的密度为:
P正方体=丁詈=峭黑=2x103kg/m3»
(2)由图象可知,当倒入容器的液体的深度为4cm时,正方体对容器底部的压力为:
15N,此时正方体对容器地面的压力F'=G-F浮;贝U尸浮=G-尸'=20N-15N=5N;
由F连—P沛g匕北口『知,液体密度为:p砂=—=——--------------=1.25x
济L液"排"gL液gV^10N/kgxO.lmxo.lmx0.04m
103kg/m3o
(3)当容器对水平面的压强与液体对容器底的压强之比为5:4时,设液体深度为品当
液体没有浸没正方体时,则液体体积:/体=S容器八一S正方体71=(200x10-4m2—100x
10-4m2M=1X10-2m2xh;水的质量为:m液体="体P液体=1xIO-2m2xhxp液体;
则液体的重力为:G液体=血液体g=1x10-2m2xhx1.25x103kg/m3x10N/kg=
1.25xlO2N/mxh;则容器对水平面的压力为:尸压=G液体+G正方体=1.25x102N/
mxh+20N;容器对水平面的压强为:p容器=华=(1.25*”/丁207液体对容器
「合有S容器2x102m2
底的压强为:p液体=p液体g/i=1.25xl03kg/m3x10N/kgx/i;容器对水平面的压强与
液体对容器底的压强之比:p容器:p液体—然翳产一?1.25x103kg/m3x
10N/kgxh-5:4;解得h=0.32m;0.32m>0.1m.不符合题意:
当液体浸没正方体时,则液体体积为:/体=S容器/i-Sj:方体x0.1m=2x10-2m2/j一
10-3m3;水的质量为:m液体=了液体p液体=(2xIO-2m2/i-IO-3m3)xp液体;则液体的
重力为:G液体=血液体g=(2x102m2/i-IO/m3)x1.25x104N/m3;则容器对水平面
43
的压力为:F压=G液体+G正方体=(2xICT?m2h_10-3i/)x1.25x10N/m+20N=
250N/mxh+7.5N;容器对水平面的压强为:p容器=n=溶错上普;液体对容
'l件有S容解2x102m2
器底的压强为:p液体=p液体外=1.25x103kg/m3x10N/kgx仙容器对水平面的压强
33
与液体对容器底的压强之比:p容器:p液体=">2:累:'2:1-25x10kg/mx
10N/kgxh=5:4;解得h=0.12m;0.12m<0.2m,符合题意。
8.【答案】
⑴0.9kg
(2)54N
⑶2100Pa
【解析】
3
(1)m物=P物”=0.9g/crrPxIQOOcm=900g=0.9kg。
(2)解法一:p水=p水g/z水=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.18m=1800Pa,
F水=p水5容器=1800Pax(300xIO_4)m2=54N;
解法二:U水=S容器八=300cm2x18cm=5400cm3=5.4x10-3m3,
m水=p水"水=1.0x103kg/m3x5.4x10-3m3=5.4kg,
产水=6水=m水g=5.4kgx10N/kg=54N。
注:柱状容器,固体与液体压强公式通用。
(3)解法一:由于木块密度小于水的密度,所以木块会漂浮,
尸浮=。木=血木g=0.9kgx10N/kg=9N,
%*=LOxlO^g/ixlON/kg=9x10-4m3,
水面升高:h=—="I。_=o.O3m即3cm,
S容器300X10-4m2
由于水面从18cm上升到20cm只能上升2cm,所以会有1cm的水会溢出,
“溢出=$容器“源出=30°cm2x1cm=300cm3=3x10-4m3,
7n溢出=P水匕而出—1.0x103kg/m3x3x10-4m3=0.3kg,
G溢出=7n溢出9=0-3kgx10N/kg=3N,
『压=6水+6木+G容器-G溢出=54N+9N+3N-3N=63N,
p=—=-----=2100Pa。
rS容那300X10-4m2
解法二:由于木块密度小于水的密度,所以木块会漂浮,
水对容器底部的压强为:p水'=p水仙水'=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.2m=2000Pa,
水对容器底部的压力为:F水'=P水$容器=2000Pax(300x10-4m2)=60N,
容器对桌面的压力为:F容器=尸水+G容器=60N+3N=63N,
容器对桌面的压强为:p=^=2=2100Pao
O9*^nn3UUXXU111
9.【答案】
⑴1000Pa
(2)2.5N
(3)0.8x10kg/m3
【解析】
⑴Pi=P水9九1=1000Pa。
(2)F浮=piS=2.5No
(3)图a中容器和容器中浪休总重力为G液+G容=尸浮……①
图b中容器和容器中浪休总重力为G液,+6容=尸浮,……②
尸浮'=P水5=P水gh2s=1.7N
有①一扇得,取出液体的力4G液=F浮一F浮’=0.8N,
取出液体的量/血液==0.08kg,
液体密度p液=力-=0.8x103kg/m3»
10.【答案】
(1)
⑵1.25p水g/i
⑶p水加+鬻
ii.【答案】
(1)2.4x104
(2)1.5X103
(3)5X103
【解析】
(1)由图象知,前10s钢绳的拉力不变,此时物在江面以上,所以拉力与重力是一对平
衡力,则G=F=3X104N,10X15S过程中,钢缆绳的拉力减小,是物体A从与江
面接触到浸没的过程,由图象可知,当月完全浸入水中时,拉力F'=1X104N,则圆
柱体A浸没后受到的浮力产浮=G-F=3X10N-1XIO,N=2x104N;
2
(2)由F浮=p水/排得,因柱体A的体积V=%=―-=C.31;°M/1Z=2m3,
仔l水沙flfflhp水gl.OxlO3kg/m3xl0N/kg
33
则圆柱体A的密度P=£=三=:3=1-5x10kg/m;
厂VgV10N/kgx2m3o,
(3)A下降到江底卸下钢缆绳后,此时A受到平衡力作用,圆柱体A对江底的压力:
F=G-F浮=3xIO”N-2xIO,N=1xIO”.根据V=Sh可得,物体A的底面
积:
S=^.=L==2m2,卸下钢缆绳后,圆柱体4对江底的压强:
hvt0.2m/sx(15s-10s)
F4厂
p=一=-1-X--1-0-N=5x1.R03Pnao
rS2m2
12.【答案】
(1)1.5m
(2)2x104N
(3)7.5x103Pa
【解析】
(1)由图乙可知,长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间:
t=15s-10s=5s,
根据可得,长方体A的高:
h=s=vt=0.3m/sx5s=1.5m;
(2)由图乙可知,前10s钢绳的拉力不变,等于物体A的重力,此时物体在水面以上,
所以拉力与重力是一对平衡力,贝的G=F=3xlO4N,在10〜15S,钢绳的拉力减小,
是物体A从与水面接触到完全漫没,由图可知,当A完全浸入水中时,拉力F'=lx
104N:所以长方体A受到的浮力:尸浮=G-F'=3xIO,N—1xIO,N=2xIO”N;
(3)由得,长方体A的体积:
/=%“=&=——^212!——=2n?,
月Fp水gixlO3kg/m3xl0N/kg
则长方体A的底面积:
Vill2
S=-=---=-m,
h1.5m3
当A下降到水平的江底,卸下钢缆绳后,对A受力分析,长方体A受到重力、浮力、
江底的支持力的作用,则江底的支持力:
产支=G-F浮=3xIO’N—2xIO,N=1xIO’N,
根据力的作用是相互的可知,长方体4对江底的压力:
F||;=「支=1xIO’N,
则长方体A对江底的压强:
3
p=—=岑0了=7.5x10Pa。
s3mz
13.【答案】
⑴12kg
(2)3x103Pa
(3)0.8x103kg/m3
【解析】
(1)容器中水的体积:=S/i=4xIO-2m2x0.3m=1.2x10-2m3,容器中水的质量:
m水=p水卜水=1x103kg/m3x1.2x10-2m3=12kgo
(2)物体A放入前,容器底部受到水的压强:p水=。水9h=1xIO?kg/m?x10N/kgx
0.3m=3x103Pa。
(3)物体A漂浮与放入前,水对容器底增大的压强:4pi=400Pa,
由p=pgh得,水面上升的高度:4九1=组==4x10-2m,
「21p水glxio3kg/m3xioN/kg
=4/iiS=4x10-2mx4x10-2m2=1.6x10-3m3,
尸浮i=P水9%非1=1x103kg/m3x10N/kgx1.6xIO-3m3=16N,
由于物体A漂浮,贝ijGA=Fni=16N,mA=^-=芸)=1.6kg,
物体A浸没后所受浮力:F浮2=G+F=16N+4N=20N,
33
%2==----3J:l---=2x10-m,
并2p水g1.0X103kg/m3xl0N/kg
由于物体A浸没,则以=了排2=2X10-3m3,
物体A的密度:p.=学=一誉33=08x1。3kog,/m\
LAVA2x10m
14.【答案】
(1)1.0x103Pa
(2)2.5N
(3)0.8X103kg/m3
【解析】
(1)水对容器下表面的压强p=p水gb=1.0x1()3kg/m,x10N/kgx0.1m=1.0x
103Pa;
(2)水对容器下表面的压力F向।=pS=1x103Pax25x10-4m2=2.5N,
容器受到的浮力F浮=F向上=2.5N;
(3)因物体漂浮时G物=尸浮,
由阿基米德原理可知G物=2水95h1,=p^gSh2,
取出液体的重力G=G物一G'物=p水gS(£-h2),
于是其质量m=-=p水S(b-幻),
则液体的密度为"=0】g/cm3*25cm2x(:cm-6.8cm)=0g/cn^=0.8X
rVV100cm3O'
103kg/m3o
15.【答案】
(1)2000Pa
⑵90g
(3)&=F2
【解析】
(1)在图(h)中,水面与容器口相平,水对容器底部的压强为
p=pgh=1x103kg/m3x10N/kgx0.2m=2000Pa。
(2)质量为0.18千克的实心木块放入水中,漂浮,其浮力与重力相等
F浮=G木=mg=0.18kgx10N=1.8N
静止后木块有的|体积露出水面,根据阿基米德原理,浮力为
%=pg:2L=i.8N
可解得
pgV木=2.7N
将A物体放在木块上,木块刚好完全浸没在水中,AB漂浮,总浮力与AB总重力相等
GA+。木=F浮'=pg喙=2.7N
可解得
GA=2.7N-6木=2.7N-1.8N=0.9N
A物体的质量为
m=—="9N=o.O9kg=90g«
A〃g10N/kg&&
(3)若A物体放在木块上方时,AB当作一整体,漂浮在水面,总浮力与AB总重力相
等,水面与容器口相平;当把A物体拴在木块下方(不触底)时,AB也当作一整体,
也将漂浮在水而,总浮力与AB总重力相等,根据阿基米德原理,即两种情况下,排开水
的体积相等,即水面都与容器口相平,水对容器底部压强为
P=pgh
即水对容器底部压强相等,水对容器底部压力为
F=pS
因此水对容器底部压力也相等,即
&=尸2。
6
口
\
14N
(2/
\
164N
(3/
I,
(1)根据液体压强公式p=pgh可得:h=—==0.3mo
pgl.OxlO3kg/m3xioN/kg
(2)对小球受力分析得:
所以:尸压=?浮一G球;
3
%=%=100cm=1xICT,m3.
F浮=P水9,排=1.0x103kg/m3x10N/kgx1xIO-4m3=1N;
尸压=F浮一G球=1N—0.6N=04No
(3)解法一:撤去挡板,小球静止后如图所示:
对小球受力分析得:F浮2=G球,
由(2)得F压=尸浮一。球,将(3)带入得:F压=尸浮一尸浮2=4/浮=。水9/9:=
P水g4/iS;
水对容器底压力的变化量AF=ApS=p^gAhS=/压=0.4N;
解法二:对水受力分析,前后小球对水的压力分别为1N和0.6N,那么水对容器底的压
力变化量也为0.4N。
17.【答案】
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