14微专题四 压强与浮力综合问题的定量计算-【智乐星中考·命题研究】2023年重庆中考物理 

精讲本 2023 重庆 物理 1 微专题四　压强与浮力综合问题的定量计算 1.(2022·第二外国语月考)某大桥在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在下降过程中,忽略水面的变化,钢绳拉力F随下降距离h的变化如图乙所示,下列说法错误的是(　 　) A.构件的边长为2 m B.构件的密度为3.6×103 kg/m3 C.构件所受的最大浮力为8×104 N D.当h＝4 m时,构件下表面受到江水的压强为2×104 Pa 2.如图所示,Q为铜制零件,其上部为边长L＝0.2 m的正方体,下部为边长l ＝0.1 m的正方体。Q的下表面与容器底部黏合,且水面恰好与Q上表面相平, 则零件所受的浮力为(　 　) A.0　　 B.20 N　　 C.60 N　　 D.80 N C 3.(2022·南岸区一诊)如图甲所示,放置在水平桌面上的质量为800 g的薄壁厚底容器中装有20 cm深的水,已知容器的底面积为400 cm2,容器中水的质量为10 kg,将一质地均匀的长方体物块通过一根轻杆缓慢压入水中,当物块还有五分之一的体积露出水面时(如图乙),容器对桌面的压强与图甲相比增加了200 Pa,此时杆对物块的压力为 2 N,则下列说法正确的是(　 　) A.图甲中容器对桌面的压强为2 000 Pa B.图甲中水对容器底部的压力为100 N C.图乙中物块的密度为0.6×103 kg/m3 D.若将物块全部压入水中,杆对物块的压力为6 N 4.(2021·重庆八中一模)如图所示,水平地面上有底面积为300 cm2、不计 质量的薄壁盛水柱形容器A,内有质量为400 g、边长为 10 cm、质量分布 均匀的正方体物块B,通过一根长10 cm的细线与容器底部相连,细线受到的 拉力为____N；此时水面距容器底30 cm,剪断细线,待物块静止后水对容器 底部的压强变化了______Pa。 6 200 5.(2022·巫山县质量检测)如图甲所示,水平面上有一底面积为5.0×10－3m2的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为0.5 kg的水。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10－5 m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为4.0×10－5 m3。 (1)求物块受到的浮力大小； (2)求物块的密度； (3)用力缓慢向下压物块使其恰好浸没在水中(水未溢出),如图乙所示,求此时水对容器底部的压强。 6.(2021·西大附中月考)如图甲所示,将一个高为10 cm、质量为100 g的薄壁圆柱形杯子放入盛有水的容器中,静止后,杯子露出水面的高度为8 cm。(杯壁及杯底体积忽略不计)求： (1)水对杯子底部的压强； (2)杯子的底面积； (3)向杯中倒入密度为0.75 g/cm3的某种液体,如图乙所示,静止后,发现杯子内外液面相平,则倒入的液体质量是多少？ (3)设图乙杯子内液体的深度为H，则杯子内液体的重力：G液＝m液g＝ ρ液V液g＝ρ液SHg， 杯子和液体的总重力： G总＝G杯＋G液＝G杯＋ρ液SHg， 此时杯子受到的浮力即杯子底部受到水的压力： F浮′＝F＝p′S＝ρ水gHS， 因为杯子漂浮，所以杯子受到的浮力等于总重力，即：F浮′＝G总，ρ水gHS ＝G杯＋ρ液SHg， 代入数据得： 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×H×0.005 m2＝1 N＋0.75×103 kg/m3×0.005 m2 ×H×10 N/kg， 解得：H＝0.08 m， 倒入的液体的质量： m液＝ρ液V液＝ρ液SH＝0.75×103 kg/m3×0.005 m2×0.08 m＝0.3 kg＝300 g。 解：(1)物块受到的浮力大小： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.0×10－5 m3＝0.4 N。 (2)物块受到的重力与浮力是一对平衡力,则物块的重力： G物＝F浮＝0.4 N, 物块的密度： ρ物＝eq \f(G物,gV物)＝eq \f(0.4 N,10 N/kg×5.0×10－5 m3)＝0.8×103 kg/m3。 (3)未放入物块时,容器中水的深度： h＝eq \f(m水,ρ水S)＝eq \f(0.5 kg,1.0×103 kg/m3×5.0×10－3 m2)＝0.1 m, 物块浸没时,水上升的高度： Δh＝eq \f(V物,S)＝eq \f(5.0×10－5 m3,5.0×10－3 m2)＝0.01 m, 水对容器底的压强： p＝ρ水g(h＋Δh)＝1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m＋0.01m)＝1.1× 103 Pa。 解：(1)水对杯子底部的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×