02 浮力、压强综合分析与计算-【一战成名新中考】2024四川中考物理·培优册

培优册·四川物理 第 二 部 分 二、浮力、压强综合分析与计算 类型１　入水、出水型（２０２２．Ｂ７） １．某建筑公司在修建大桥时，需要把一正方体 材料用钢丝绳匀速放入河水中，如图甲所 示．正方体材料匀速下降的速度为０．２ｍ／ｓ， 正方体材料匀速下降所受浮力及钢丝绳所 受拉力随时间变化的关系图像如图乙所示， 河水的密度为ρ水 ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３，ｇ取１０ Ｎ／ｋｇ．求： 甲 　　 乙 第１题图 （１）该材料受到的重力和浸没时的浮力； （２）图乙中力Ｆ１的大小； （３）正方体材料的密度； （４）从计时开始，在正方体材料匀速下降３０ｓ 时，正方体的下表面受到水的压强                                                                       ． ２４ 培优册·四川物理 第 二 部 分 ２．如图所示，甲是一个实心、均匀且不吸水的 圆柱体工艺品，质量为 ７２０ｇ，底面积为 ４０ｃｍ２，高为２０ｃｍ；乙是底面积为６０ｃｍ２的 薄壁圆柱形溢水杯，杯内装有 １２ｃｍ深的 水，静止在水平桌面上，溢水口距杯底１９ｃｍ， 用一根细线吊着工艺品，将其缓慢竖直浸入 溢水杯的水中．已知水的密度为 １．０× １０３ｋｇ／ｍ３，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ．求： 第２题图 （１）工艺品的密度； （２）当工艺品下表面浸入水中５ｃｍ时，细线 对工艺品的拉力； （３）松开细线，工艺品最终竖直漂浮在水面， 将其向上提升，使工艺品露出水面的高度增 加了６ｃｍ，此时水对溢水杯底部的压强                                                                         ． ３４ 培优册·四川物理 第 二 部 分 ３． 较难 如图甲所示，Ａ、Ｂ为不同材料制成 的体积相同的实心正方体、浸没在盛有水的 薄壁圆柱形容器中，容器底面积是正方体下 表面积的４倍，现在沿竖直方向缓慢匀速拉 动绳子，开始时刻，Ａ的上表面刚好与水面 相平，Ａ、Ｂ之间的绳子绷直，Ｂ在容器底部 （未与容器底部紧密接触），Ａ上端绳子的拉 力是Ｆ，Ｆ随Ａ上升的距离ｈ变化的图像如 图乙所示，且当Ｆ刚好等于４１Ｎ时，Ａ、Ｂ之 间的绳子断掉．绳的质量和体积忽略不计， ρ水 ＝１．０×１０ ３ｋｇ／ｍ３，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，求： 第３题图 （１）正方体Ａ的质量； （２）正方体Ｂ的密度； （３）整个过程中，水对容器底部压强的最 小值                                                                         ． ４４ 培优册·四川物理 第 二 部 分 ４． 难 （２０２３成都青羊区模拟）如图所示，水 平地面上有个升降机，该升降机能以 ｖ＝ ５ｃｍ／ｓ的速度匀速直线升降，升降机上方固 定一底面积为 Ｓ容 ＝３００ｃｍ ２的足够高的薄 壁柱形容器，容器内装有质量为 ｍ水 ＝ ３０００ｇ的水．容器正上方的天花板上用一 条不可伸长的轻质细线悬挂一质量为ｍＡ＝ １８００ｇ的物体Ａ，物体Ａ由上下两柱形部分 组成，上部分底面积 Ｓ１＝２００ｃｍ ２，高ｈ１＝ １０ｃｍ，下部分底面积 Ｓ２＝１００ｃｍ ２，高 ｈ２＝ １０ｃｍ．静止时 Ａ下表面到水面的距离为 １０ｃｍ．ρ水 ＝１．０ｇ／ｃｍ ３，ｇ取１０Ｎ／ｋｇ，忽略液 体晃动、物体 Ａ吸水等其他因素．若升降机 从图示的位置以 ５ｃｍ／ｓ的速度匀速上升 ｔ（ｓ），求： 第４题图 （１）物体Ａ的密度． （２）若ｔ＝３ｓ时停止上升，此时 物体Ａ所受的浮力． （３）若ｔ＝２ｓ时停止上升，在细线的中间处 剪断细线，待 Ａ和水稳定后，利用剩余的细 线把Ａ竖直缓慢向上提升距离ｈ（ｃｍ），直至 Ａ刚好完全露出为止．物体Ａ下部分底面Ｓ２ 所受的液体压强 ｐ与提升的距离 ｈ的函数 关系式                                                                         ． ５４ 培优册·