20微专题九 加水与放水问题-【智乐星中考·命题研究】2023年重庆中考物理 

微专题九　加水与放水问题 1．如图甲所示，左上方装有电子阀门的柱形容器放在水平桌面上，容器底部放有一个密度很大的圆柱形铁块(非紧密接触)，控制阀门，使容器中相同时间t内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态。容器对桌面的压强为p1，水对容器底部的压强为p2，铁块受到的浮力为F1，水对容器底部的压力为F2，选项中的关系图线可能正确的是(　　) 2．如图所示，一个底面积为400 cm2的质量不计的圆柱形容器，现有底面积为100 cm2，高为15 cm的长方体木块竖直放在容器中，木块的密度为0.6 g/cm3，当向容器中注入3 500 mL水时，容器对水平桌面的压强为______________Pa，水对容器底的压强为______________ Pa。(此过程中水未溢出容器) 3．如图所示，甲、乙为两个相同的带阀门的圆柱形容器，两个完全相同的密度为1 g/cm3的长方体分别浸没于两种液体中，液面均与长方体的上表面相平。甲中装有盐水，长方体与容器底部连接有细线，且细线拉力为F1；乙中装有密度为0.8 g/cm3的酒精，长体与容器底部连接有轻杆，且轻杆对长方体的作用力为F2。已知F1＝F2＝2.4 N、S长＝200 cm2、S容＝400 cm2，则F2的方向是竖直向______；若打开两个容器的阀门放出相同体积的液体后，轻杆对长方体的作用力变为7.2 N，则甲容器中液体对容器底部压强的变化量为__________Pa。 4.(2021·巴南区指标到校)柱形容器底面积为300 cm2，装有一定质量的水，一个边长为10 cm的均匀正方体木块通过细线悬挂在容器正上方，此时木块浸入水中的深度为9 cm，细线刚好伸直(但细线无拉力)，如图所示。已知细线能承受的最大拉力为8 N，容器底部有一阀门K，打开后可将水放出。请你完成下列问题： (1)求水对木块下表面的压强； (2)求木块的密度； (3)打开阀门使水放出，直到细线刚好断开时立即关闭阀门K，待木块保持静止后，求水对容器底部的压力减少了多少？ 5．如图所示，由左右两个柱形容器构成的连通器置于水平桌面上，中间的阀门K处于关闭状态。左侧容器的底面积为300cm2，一个高10cm、底面积为100cm2、质量为600g的均匀实心圆柱体A立放在左侧容器中央，圆柱体A不吸水；右侧容器的底面积为100 cm2，装有高度为15 cm的水(阀门K细管中水的体积忽略不计)。求： (1)圆柱体A的密度； (2)右侧容器底部所受水的压力； (3)打开阀门K，水静止时对左侧容器底部的压强。 6．(2021·巴蜀中学月考)如图所示，足够高的圆柱形容器A放在水平面上，内放一个装满水的圆柱形容器B(B厚度不计，且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为250 cm2，容器B质量为250 g，底面积为200 cm2，高度为20 cm。正方体木块边长为10 cm，密度为0.5 g/cm3。求： (1)木块未放入水中时，容器B中的水对容器B底部的压强； (2)将木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，溢出水的体积； (3)把木块取出，再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时，m为多少克？(木块不吸水，不计取出木块时表面沾的水) 参考答案 1．C 2．1 100　1 100 3．上　240 4．解：(1)水对木块下表面的压强： p＝ρ水gh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×9×10－2 m＝900 Pa。 (2)木块浸入水中的深度为9 cm时，细线刚好伸直但无拉力，木块处于漂浮状态，木块受到的浮力等于木块的重力， 即ρ水gS木h1＝ρ木gS木l木， 木块的密度：ρ木＝ρ水＝×1.0×103 kg/m3＝0.9×103 kg/m3。 (3)木块的重力： G木＝m木g＝ρ木gV木＝0.9×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3＝9 N， 打开阀门放水，细线刚好断开时，细线的拉力Fm＝8 N，根据力的平衡可得， Fm＋F浮1＝G， 此时木块受到的浮力： F浮1＝G－Fm＝9 N－8 N＝1 N， 又F浮1＝ρ水gS木h2，可得此时木块浸入水中的深度：h2＝＝＝0.01 m， 细线断开，待木块静止后，木块漂浮，木块浸入水中的深度又恢复为h1＝9cm， 从细线刚断开到木块静止，水面上升的高度： Δh1＝＝＝ cm， 从开始放水到木块静止，水面下降的高度： Δh＝9 cm－1 cm－ cm＝ cm， 由p＝可知，水对容器底部的压力减少了ΔF＝ΔpS容＝ρ水gΔhS容 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg××10－2 m×300×10－4 m2＝16 N。 5．解：(1)圆柱体A的密度： ρA＝＝＝0.6 g/cm3。 (2)右侧容器底部所受水的压强： p＝ρ水gh水＝1.0×103 kg/m