第十一单元 小专题培优4 压强、浮力的动态综合计算-【众相原创·赋能中考】2024年中考物理分层进阶练习册（河北专用）

　众相原创　 赋能中考　 河北物理 4 压强、浮力的动态综合计算 (10 年 5 考) 类 型 一 入水、出水型(2017. 37) 入水过程分析(出水是入水逆过程,分析方法相同) 状态 状态一 状态二 状态三 示意图 　 状态描述 竖直向下直至刚好接触液面 逐渐浸入,直至刚好浸没 浸没后在容器中逐渐下降 受力分析 竖直方向拉力与重力平衡 竖直方向向下的重力与向上的拉力、浮力平衡 液面变化相 关计算(针对 状态二) ①若已知物体排开液体的体积 V排,则液面高度的变化量 Δh = V排 S容 ; ②若已知物体上移或下移的高度 h移(如图中 h1、h2),则液面高度的变化量 Δh = S物h移 S容 - S物 液体对容器底 压强变化量 (针对状态二) ①若已知 V排,液体压强的变化量 Δp = ρ液gΔh = ρ液g V排 S容 ; ②若已知 h移,液体压强的变化量 Δp = ρ液gΔh = ρ液g S物h移 S容 - S物 1. 如图甲所示,底面积为 0. 75 m2的薄壁柱形容器中盛有深度为 1. 1 m 的水,将一形状规则的金属 块在钢绳拉力的作用下从水面上方 0. 2 m 处以恒定的速度下降,直至浸没在水中。 若容器足够 深且不计水的阻力,水始终未溢出,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:(ρ水 = 1. 0 × 103 kg / m3,g 取 10 N / kg) (1)金属块浸没在水中时受到的浮力; (2)金属块的密度; (3)金属块刚好浸没时,容器底受到水的压力。 甲 　 乙 第 1 题图 86 　第十一单元　 浮　 力 类 型 二 注水、排水型(2020. 38) 注水过程分析(排水是注水逆过程,分析方法相同) 状态 状态一 状态二 状态三 示意图 状态描述 未注入液体 注入液体直至物体对容器底部 压力刚好为零 持续注水,物体漂浮 受力分析 竖直方向重力与支持力平衡 竖直方向浮力大小等于重力大小 液面变化相 关计算(针 对状态二) ①若已知 ΔV排(即注入液体后物体排开液体的体积变化量),则液面高度的变化量 Δh = ΔV排 S物 ; ②若已知 ΔV液(即注入液体的体积变化量),则液面高度的变化量 Δh = ΔV液 S容 - S物 液体对容器底 压强变化量 (针对状态二) ①若已知 ΔV排,液体压强的变化量 Δp = ρ液gΔh = ρ液g ΔV排 S物 ; ②若已知 ΔV液,液体压强的变化量 Δp = ρ液gΔh = ρ液g ΔV液 S容 - S物 2. (2023 保定唐县一模)如图甲所示,水平地面上有一底面积为 400 cm2、不计质量的薄壁柱形容 器。 容器中放有一个质量为 600 g 用细线与容器底部相连的小木块,细线无弹、体积忽略不计。 如图乙所示,往容器中缓慢加水,直至木块完全没入水中,木块所受的浮力 F浮与时间 t 的关系图 像如图丙所示,其中 AB 段表示木块离开容器底上升直至细线被拉直的过程(ρ水 =1. 0 ×103 kg / m3,g 取10 N/ kg)。 求: (1)木块浸没在水中时细线的拉力; (2)木块的密度; (3)木块浸没后,剪断细线,木块静止后水对容器底部压强的变化量。 甲 　 乙 　 丙 第 2 题图 96 　众相原创　 赋能中考　 河北物理 3. (2022 石家庄模拟)一轻质弹簧(弹簧质量和 体积忽略不计)其两端分别固定在圆柱形容 器底部和正方体物块上。 已知物块的边长为 10 cm,弹簧没有发生形变时的长度为 12 cm, 弹簧受到拉力作用后,伸长的长度 ΔL 与拉力 F 的关系如图乙所示。 向容器中加水,直到物 块上表面与水面相平,如图甲所示,此时水深 26 cm,ρ水 =1. 0 ×103 kg / m3,g 取10 N/ kg。 求: (1) 该物块上表面与水面相平时受到水的 浮力; (2)该物块的密度; (3)打开出水口,缓慢放水,当弹簧恢复原状 时,放水前后水对容器底压强的变化量。 甲 　 乙 第 3 题图 4. (2020 河北 38 题 7 分)边长为 20 cm 的薄壁 正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将 质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部, 其横截面积为 200 cm2,高度为 10 cm。 如图 甲所示。 然后向容器内缓慢注入某种液体,圆 柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入 液体质量的关系如图乙所示。 (g 取10 N/ kg) (1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关 系,并写出判断依据; (2)当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力; (3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面 的压强之比为 1∶3 时,求容器内液体的质量。 甲 　 乙 第 4 题图 􀪋 􀪋 􀪋