内容正文:
第09讲 系绳物体的浮力问题
类型一:物体下方有绳子
【例1】如图所示,将一体积为1dm3,密度为0.6×103kg/m3的正方体木块,用细线系在底面积为500cm2的圆柱形容器的底部,在容器中倒入30cm深的水使木块完全浸没时,木块上表面距水面5cm,下列说法中正确的是( )
A.木块下表面受到水的压强是500Pa
B.细线对木块的拉力为6N,方向竖直向下
C.剪断细线,待木块静止时,容器对桌面的压强变化了80Pa
D.剪断细线,待木块静止时,液体对容器底部的压强变化了80Pa
1.(2022·福建南平·统考二模)如图,柱状容器底面积为200 cm2,下方装有一阀门,细绳一端固定在容器底部,另一端与重为7 N、边长为10 cm的不吸水正方体木块相连,往容器内倒入水至木块上表面刚好与水面相平,拉直的细绳长为20 cm,之后从阀门放出300 g的水,则( )
A.放水前,木块受到水向上的压力是7 N
B.放水前,细绳的拉力10 N
C.放水后,木块受到的浮力7 N
D.放水后,容器底部受到水的压强为2.85×103 Pa
2.(2022·重庆开州·校考一模)如图甲所示,底面积200cm2的轻质薄壁柱形容器放置于水平桌面上。底面积100cm2,高度16cm的柱体A通过不可伸长的细线与容器底部相连。向容器中注入某种液体,细线上拉力F与容器中液体深度h的关系如图乙所示,当液体深度h为30cm时,马上停止注入液体并切断细线,下列说法中错误的是( )
A.液体的密度为0.8g/cm3
B.柱体A的密度为0.6g/cm3
C.切断细线到A静止时,A上升的高度为10cm
D.切断细线,待A静止后,液体对容器底部的压强是2240Pa
3.(2022·内蒙古通辽·统考一模)在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示,将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积出水面,如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5:3
B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2:5
D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
4.(2022·安徽马鞍山·校考一模)如图所示,用细线系着体积为600cm3、密度为0.6g/cm3的长方体木块,静置于水中(水的密度为1.0×103kg/m3)。求:
(1)木块所受的F浮大小。
(2)细线对木块的拉力F大小。
(3)若木块上下底的面积均为100cm2,剪断细线后,求木块最终静止时,其底部所受水的压强大小(木块最终静止时上下底面与水面平行)。
5.(2022·四川南充·统考二模)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为10-4m2,将一体积为2×10-4m3木块放入水中静止时,有体积露出水面,如图甲所示;用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来,如图乙所示(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)甲图中木块排开水的重力;
(2)木块的密度;
(3)若把乙图中的绳子剪断,待木块静止后,水对容器底部减小的压强是多少?
6.(2022·辽宁沈阳·统考二模)如图所示,水平桌面上放一个底面积为20cm2的圆柱形容器(厚度忽略不计),将一个边长为10cm的正方体物块用细线(重力和体积忽略不计)与容器底部连在一起,向容器中注水,当物块有一半浸没水中时,细线长为5cm,物块受到的拉力为1N。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)容器底部受到水的压力。
7.(2022·辽宁沈阳·统考模拟预测)如图,平底柱形薄容器(体积、质量忽略不计)放置在水平桌面上,容器底面积为,正方体塑料块的边长为,用细线拉住塑料块,静止后塑料块浸入水中的深度为,此时细线被拉直,长为。(,,取)计算:
(1)塑料块受到的浮力;
(2)塑料块所受拉力;
(3)容器对桌面的压强。
8.(2022·山东日照·统考一模)如图,柱状容器下方装有一阀门,容器底面积为S=200cm2,另有一边长为L1=10cm的正方体木块,表面涂有很薄的一层蜡,防止木块吸水(蜡的质量可忽略),现将木块用细绳固定在容器底部,再往容器内倒入一定量的水,使木块上表面刚好与水面相平,绳长L2=20cm,木块的密度为ρ木=0.6×103kg/m3。求:
(1)图中水对容器底的压强?
(2)若从阀门放出m1=300g的水后,木块受到的浮力多大?
(3)若从阀门继续放出m2=200g的水后,细绳的拉力多大?
9.(2022·河北廊坊·校联考一模)一边长为10cm的正方体物块,用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器底部,向容器内加水,物块上浮,被拉直后的