2.解答题 浮力与压强压轴题（原卷版）

解答题--浮力与压强压轴题最新考题1．如图所示，木球被固定在水槽底部的细线系住，浸没在水中，水槽底面积为40cm2，绳子的拉力为12N，已知：木球的体积为3×10﹣3m3，（g取10N/kg）求：（1）木球受到的浮力F浮；（2）木球的密度为多少；（3）剪断细线后与剪断前相比，水对水槽底部的压强变化了多少Pa？2．如图甲，将一重为8N的物体A放在装有适量水的圆柱形容器（容器足够高）中，容器的底面积是200cm2，物体A漂浮于水面，浸入水中的体积占总体积的，此时水面到容器底的距离为20cm，如果将一小球B系于A下方后，再轻轻放入水中，静止时A上表面与水面刚好相平，如图乙。已知小球B的密度ρB＝1.8×103kg/m3，g＝10N/kg。求：（1）在甲图中杯壁上距杯底8cm处O点受到水的压强；（2）物体A的密度；（3）物体B放入前后，水对容器底压强的变化量。3．如图甲，体积为1000cm3的实心均匀正方体A，自由放置在底面积为200cm2，高为16cm的薄壁柱形容器中，容器重力为10N；底面积为50cm2、高为10cm的长方体B通过一轻质不可伸长细线悬挂于天花板上，细线的拉力为10N，A与B相距7cm，现往容器中注入某种液体，当液体深度为12cm时，细线拉力变化了2N，如图乙，此时液体对容器底的压强为1500Pa。求：（1）液体的密度；（2）从甲图到乙图，容器对桌面的压力增量；（3）若轻轻剪断乙图中的细线，待A、B静止后，容器对桌面的压强。4．如图甲所示，把一个质量为2kg，底面积为4×10﹣2m2的薄壁圆柱形容器置于水平地面上，装有h＝0.4m深的水，将物体A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375Pa。再施加一个竖直向下大小为15N的力F以后，物体A恰好浸没在水中静止（水未溢出），如图丙所示。求：（1）物体A放入前，容器底部受到水的压强；（2）物体A的密度；（3）丙图中，容器对桌面的压强。5．如图所示，水平桌面上放置甲、乙两圆柱形容器，两容器底部用细管相连。甲容器底面积为500cm2，水深为20cm；乙容器中放有底面积为200cm2的圆柱形木块。现打开阀门K缓慢向乙容器中注水，水对乙容器底压强p水与所注水质量m水的关系如图丙所示，木块始终竖直，当注入水的质量等于0.5kg时，木块恰好漂浮。求：（1）打开阀门前甲容器中水的质量；（2）木块恰好漂浮时所受浮力大小；（3）打开阀门，直到水静止时，将木块竖直提升3cm，水对乙容器底部的压强。6．水平桌面上放有底面积为200cm2的圆柱薄壁容器，盛有适量的水。密度为0.6g/cm3、底面积为100cm2的圆柱形物体A漂浮在水面上，如图甲所示。在A的上表面逐个叠加与A底面积相同的圆柱形物体B，随着B的数量增加，AB会逐渐下移，每增加一块B，都等AB和水面均静止后再测出水对容器底的压强p，如图乙所示。实验中记录的p随B的数量变化的情况如表所示，整个过程中水没有溢出。求：B的个数012345p/Pa300031203240332033603400（1）图甲中水的深度；（2）叠加1个B物体时，水对容器底部增加的压力；（3）B物体的个数从2增加到3的过程中，物体A的重力做的功。7．小淋在厨房观察到一个有趣的现象，他把西红柿放入盛满水的盆子清洗时，从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内，取出西红柿后，盆子浮了起来。经过思考，他建立了以下模型研究盆子浮起的条件，如图所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上，内放一个装满水的圆柱形容器B（B的厚度不计，且与A底部未紧密贴合）。容器A底面积为200cm2，容器B的质量为300g，底面积为150cm2，高度为20cm。正方体木块的边长为10cm，密度为0.6g/cm3。求：（1）木块的质量为多少g？（2）木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，A容器底受到的液体压强为多少Pa？（3）把木块取出再从容器B中抽出重力为G的水倒入容器A中，当容器B刚好漂浮时，G为多少N？8．如图甲所示，A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体、浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中，容器底面积是正方体下表面积的4倍，现在沿竖直方向极慢匀速拉动绳子，开始时刻，A的上表面刚好与水面相平，A、B之间的绳子细直，B在容器底部（未与容器底部紧密接触），A上端绳子的拉力是F，F随A上升的距离h变化的图象如图乙所示，且当F刚好等于41N时，AB之间的绳子断掉。绳的质量和体积忽略不计，求：（1）正方体A的质量；（2）正方体A的体积；（3）正方体B的密度；（4）整个过程中，水对容器底部压强的最小值。9．如图甲所示，有一个质量为100g的薄壁柱形容器置于水平桌面上，容器高度为15cm，内装有10cm深的水。如图乙所示，用细线拴着一个重为16.2N的金属块，将金属块的一半浸在水中时，弹簧测力计的示数为13.2N，乙容器中的液面相对于图甲上升了3cm。求：（1）当金属块的一半浸在水中时受到的浮力；（2）该金属块的密度；（3）若将细线剪断，当金属块静止后，容器对水平桌面的压强为多少Pa。10．如图甲所示，有一底面积为200cm2的容器放置在水平地面上，里面装有3cm深的水，另一侧有边长分别为5cm、10cm的正方体A、B叠放，如图乙所示，已知ρA＝2×103kg/m3，ρB＝0.6×103kg/m3。求：（1）图乙中A对B的压强？（2）将叠加体A、B按现有状态竖直放入到甲容器中，待稳定后，B所受的浮力？（3）将叠加体A、B按现有状态竖直放入到甲容器中，待稳定后，同时沿竖直方向切去A、B各自总体积相同比例n，使得B对容器底部的压强变为未切去时的1.8倍，则切去的比例系数n为多少？11．某一底面积为100cm2的长方体木块用细线栓在空容器的底部，容器底面积为200cm2，向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平，如图甲所示，在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示。（1）木块重力为？（2）细线对木块的最大拉力为？（3）从木块刚好漂浮到木块上表面与液面相平的过程中，容器对桌面压强变化量为多少？12．如图甲所示，底面积为0.75m2的柱形容器中盛有深度为1.1m的水，将一形状规则的金属块在钢绳拉力的作用下在水面上方以恒定的速度下降，直至全部浸没水中。若容器深度足够且不计水的阻力，水未溢出，忽略钢绳的形变，整个过程中钢绳的拉力F随金属块下降的高度h变化关系的图像如图乙所示。求：（1）金属块全部浸没水中时受到的浮力是多少？（2）金属块的密度是多少？（3）金属块刚好全部浸没时，容器底受到水的压力是多少？13．如图，将质量为0.15kg，体积为200cm3的圆柱体B和总高为40cm（粗、细两部分高度相同且均为圆柱形）的玻璃容器A放在水平地面上。已知容器A开口面积是20cm2，下底面积为40cm2，现往容器中加入1.1kg的水（容器壁厚度和质量均不计）。求：（1）圆柱体B的密度为多少g/cm3；（2）水对容器底部的压力；（3）若将圆柱体B轻轻投入水中待液面静止后，容器对水平地面的压强。（圆柱体B始终保持竖直状态）14．如图甲所示，为了打捞陷于淤泥中的宝箱，海盗们用两艘大船装满泥沙，用铁索将宝箱拴到大船上，然后卸掉船里的泥沙，随着船逐渐上浮，宝箱在河底淤泥中被拉了出来。其模型如图乙所示，已知物体A是边长为0.1m的正方体，物体B的底面积为0.06m2，高为0.8m，质量为15kg，现将AB用细线连接，细线拉直但无拉力，此时水深80cm，容器的底面积为0.12m2，然后沿水平方向切物体B，切去的高度Δh与细线的拉力F的关系如图丙所示。（已知细线不伸长，容器足够高）求：（1）物体A受到的浮力；（2）细线拉直但无拉力时，水对物体A上表面的压力；（3）当物体A下底面到容器底距离为0.1m时，则B剩余的质量是多少。15．如图甲所示，在船坞内，将潜艇模型浸没在水中，用杆（质量和体积忽略）将它的底部和船坞底部竖直相连，进行有关测试。如图乙所示，船坞可以简化为一个薄壁柱形容器，置于水平地面上，底面积为600cm2；潜艇模型可以简化为组合在一起的A、B两个钢制空心长方体。A的底面积为400cm2；B的底面积为500cm2。现往乙容器注水，注入6800cm3水后停止注水，其轻杆所受弹力与加水体积关系如图丙所示。（钢的密度为ρ钢＝8g/cm3）。求：（1）停止注水后，潜艇模型的浮力？（2）潜艇模型空心部分的总体积？（3）为了使杆对潜艇模型作用力恰好为零，潜艇模型从容器中吸入一定体积的水，求吸水的重力？16．如图甲所示，重力为10N的圆柱形平底容器置于水平桌面上，其底面积为250cm2。容器内有一个底面积为100cm2、高为20cm的圆柱形物块，圆柱形物块与轻杆相连悬挂在天花板上。向容器内缓慢注入A液体，如图乙。在注入A液体的过程中，轻杆对物块的作用力F随液体深度h的变化关系图如图丙所示。求：（1）圆柱体物块的质量为多少kg？（2）液体的密度为多少kg/m3？（3）当液体深度h＝20cm时，容器对桌面的压强为多少Pa？17．小开同学为了研究文物打捞过程，建立了如图甲所示模型进行分析。用一个底面积为200cm2，足够高的容器模拟湖泊；用一个边长为10cm、重6N的正方体塑料浮漂A模拟打捞船，浮漂A中含有一个电动机，可以收拉牵引线；用一个高5cm，底面积为20cm2的长方体物块B模拟湖底文物，B的密度为3g/cm3。开始时，浮漂A漂浮，物块B沉底，将A上的牵引线与B连接，牵引线刚好拉直无拉力，此时水面高度为21cm。然后打开电动机开关，牵引线开始自动匀速收缩，直到B的上表面和A的下表面接触时停止，如图乙是拉力随着时间变化的图像。求：（1）物块B的重力；（2）F的大小；（3）打捞过程需要多长时间。18．如图甲所示装置，不吸水的实心圆柱体A与物体B通过细线相连，物体B置于压力传感器上，压力传感器可以显示物体B对支撑面的压力大小。圆柱体A的高度h₀＝20cm，浸没在装有适量水的薄壁柱形容器中，A上表面与液面刚好相平，下表面与容器底部的距离h1＝15cm，容器的底面积S＝200cm2，重力为4N（已知细线承受的拉力有一定的限度，整个装置的摩擦可忽略）。现以200cm3/min的速度将水抽出，将水全部抽完用时30min，压力传感器示数F随时间t变化的图象如图乙所示。求：（1）抽水前容器中所装水的质量；（2）物体A的重力；（3）图甲所示的装置还可以改造成液体密度测量仪，向容器中注入足量的不同液体，保证A始终浸没，且绳不被拉断，将压力传感器的示数改为对应液体的密度，则此液体密度测量仪的测