15微专题四 压强与浮力的综合计算(一) ——出水与入水 微专题精练-2022重庆中考物理【智乐星中考·命题研究】精讲本

1．如图甲所示，弹簧测力计下挂有一个圆柱体，把它从盛水的烧杯中缓慢提升，直到全部露出水面，已知容器底面积为400 cm2。该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示。g取10 N/kg。下列说法正确的是( ) A.圆柱体的高是5 cm B．圆柱体的密度是2.5×103 kg/m3 C．圆柱体受到的最大浮力为10 N D．圆柱体的横截面积为120 cm2 2．(2020·重庆A卷)如图所示，水平桌面上放有一圆柱形溢水杯，它的重为 3 N、底面积为300 cm2、溢水口距杯底20 cm，内装水的深度为18 cm。将一体积为1 000 cm3、密度为0.9 g/cm3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木； (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，溢水杯对桌面的压强p。 3．(2020·重庆B卷)如图所示，底面积为200 cm2、重为10 N的薄壁柱形容器，放在水平桌面上，把边长为10 cm的实心正方体A(不吸水)用细线悬挂固定在容器正上方静止时，正方体A有的体积浸入水中，此时容器内水深12 cm，已知正方体A的密度ρA＝3.0 g/cm3，g取10 N/kg。求： (1)水对容器底部的压强； (2)正方体A受到的浮力大小； (3)解开细线，将正方体A缓缓放入水中，待正方体A静止后(容器中的水未溢出)，求容器对桌面的压强。 4．(2019·重庆B卷)如图甲所示，将底面积为100 cm2、高为10 cm的柱形容器M置于电子秤上，逐渐倒入某液体至3 cm深；再将系有细绳的圆柱体A缓慢向下浸入液体中，液体未溢出，圆柱体不吸收液体，整个过程电子秤示数m随液体的深度h变化关系图像如图乙所示。若圆柱体A的质量为216 g，密度为0.9 g/cm3，底面积为40 cm2，g取10 N/kg。求： (1)容器的重力； (2)液体的密度； (3)在圆柱体浸入液体的过程中，当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少？ 参考答案 【微专题精练】 1．B 2．解：(1)木块的质量： m木＝ρ木V＝0.9 g/cm3×1 000 cm3＝900 g。 (2)木块放入水中前，水对容器底的压强： p水＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.18 m＝1.8×103 Pa， 水对容器底的压力： F＝p水S＝1.8×103 Pa×300×10－4 m2＝54 N。 (3)木块放入水中后，处于漂浮状态，F浮＝G木，其排开水的体积： V排＝＝＝＝＝＝900 cm3， 木块放入前，溢水杯还能容纳水的体积： V余＝S(H－h)＝300 cm2×(20 cm－18 cm)＝600 cm3， 溢出水的重力： G溢＝ρ水g(V排－V余)＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(900×10－6 m3－600×10－6 m3)＝3 N， 木块的重力： G木＝m木g＝0.9 kg×10 N/kg＝9 N， 木块放入前，水的重力： G水＝ρ水Shg＝1.0×103 kg/m3×300×10－4 m2×0.18 m×10 N/kg＝54 N， 溢水杯对桌面的压强： p＝＝＝＝2 100 Pa。 3．解：(1)水对容器底部的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m＝1.2×103 Pa； (2)正方体A受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝ρ水g×VA＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg××103×10－6 m3＝6 N； (3)水的体积：V水＝S容h－VA＝200 cm2×12 cm－×1 000 cm3＝1 800 cm3， 由ρ＝得，水的质量： m水＝ρ水V水＝1 g/cm3×1 800 cm3＝1 800 g＝1.8 kg， 水的重力：G水＝m水g＝1.8 kg×10 N/kg＝18 N， A的质量：mA＝ρAVA＝3 g/cm3×1 000 cm3＝3 000 g＝3 kg， A的重力：GA＝mAg＝3 kg×10 N/kg＝30 N， 容器对桌面的压强： p容器＝＝＝＝2 900 Pa。 4．解：(1)由图乙可知，当h＝0 cm时，m容＝100 g， 容器的重力：G容＝m容g＝100×10－3 kg×10 N/kg＝1 N。 (2)由图乙可知，当h＝3 cm时，容器和液体总质量m总＝400 g， 液体质量： m液＝m总－m容＝400 g－100 g＝300 g， 液体体积： V液＝S液h液＝100 cm2×3 cm＝300 cm3， 液体密度： ρ液＝＝＝1 g/cm3。 (3)因为ρ液>ρ物，则圆柱体漂浮， F浮＝G柱＝mg＝216×10－3 kg×10 N/kg＝2.16 N， V排＝＝＝2.