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微专题四 压强与浮力综合问题的定量计算
1.(2021·重庆一中月考)如图甲所示,一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有足量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A.当圆柱体刚好浸没时,下表面受到水的压强为700 Pa
B.圆柱体受到的最大浮力是4 N
C.圆柱体的密度是2.5×103 kg/m3
D.当圆柱体刚好浸没时,烧杯对桌面的压力增加了8 N
2.(2022·大渡口区指标到校)如图,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它重为10 N,底面积为250 cm2,溢水口距杯底25 cm,溢水杯内水的深度为23 cm。将一体积为1 000 cm3、质量为800 g的正方体木块缓慢放入水中,不计溢水杯厚度。下列说法正确的是( )
A.木块的密度为0.8 kg/m3
B.将木块放入前,水对溢水杯底的压力为67.5 N
C.将木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强为2 900 Pa
D.将木块放入水中静止后,从溢水杯中溢出来水的重力为2 N
3.一个带瓶盖质量为100 g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶,内装10 cm高的水,用瓶盖密封后放在水平地面上,如图甲所示,再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后,瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示(瓶壁厚度忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.玻璃瓶的底面积为100 cm2
B.未知液体的密度为0.5 g/cm3
C.玻璃瓶在水中漂浮时瓶内外水对瓶盖的压强相等
D.玻璃瓶在未知液体中排开的液体的体积为700 cm3
4.如图所示,重为2 N的薄壁柱形容器放在水平桌面上,内装有重为20 N的水,浸没的物体所受浮力为10 N,F为4 N,容器底面积为200 cm2,则:
(1)物体重为____N,水对容器底的压力为______N,水对容器底的压强为______Pa。
(2)若撤去F,待物体静止后,水对容器底部的压力为______N,水对容器底的压强为______Pa。
(3)若撤去F,待物体静止后,水对容器底的压力变化______N,水对容器底的压强变化________Pa。
(4)当物体浸没时,容器对桌面的压力为______N,容器对桌面的压强为______Pa。
5.(2023·巴南区指标到校)如图甲所示,体积为400 cm3的实心金属块悬挂在细绳的下端静止时,细绳对金属块的拉力为F1;如图乙所示,底面积为100 cm2的开口薄壁容器内装有适量的液体,放在水平桌面上,将金属块浸没在容器内的液体中静止时,容器内的液面升高了2 cm,液体对容器底部的压力增加了2 N,此时细绳对金属块的拉力为F2,且F1与F2之比为4∶3。液体的密度为______kg/m3,拉力F2的大小为________N。
6.(2022·重庆一中消化作业三)如图所示,体积相同的两个正方体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好浸没在水中,细线被拉直,已知A重6 N,B受到的浮力为10 N,A、B的密度之比为3∶8。细线对A的拉力为______N,B对水平容器底部的压强为__________Pa。
7.(2022·两江新区指标到校)足够高的薄壁圆柱形容器(重力可忽略不计)内盛有20 N 的水,如图甲所示,体积为2 000 cm3的木块A漂浮在水面上,有的体积露出水面,则木块A受到的重力为________N ;先将体积为 125 cm3 的立方体合金块B放在木块A上方,木块A浸没,合金块B恰有的体积露出水面,如图乙所示。再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙所示。已知此时水对容器底部的压强相对于图乙减小了375 Pa,则图丙中容器对水平桌面的压强为____________Pa。
8.(2023·新疆)如图所示,一柱状鱼缸(缸底有小石子)放在水平地面上,其内圆底面积为0.06 m2。鱼缸内无水时,鱼缸对水平地面的压强为1.0×103 Pa;在鱼缸内加入质量为42 kg的水后鱼缸对水平地面的压强为7.0×103 Pa;在鱼缸内再放入几条鱼后,鱼缸对水平地面的压强为7.3×103 Pa。求:
(1)质量为42 kg的水所受的重力;
(2)鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的质量;
(3)在鱼缸内放入几条鱼后,水对缸底的某一小石子增加的压强。
参考答案
1.D 2.C 3.D
4.(1)6 30 1 500 (2)26 1 300
(3)4 200 (4)32 1 600
5.1×103 12 6.4 200 7.16 4 100
8.解:(1)质量为42 kg的水所受的重力:
G水=mg=42 kg×10 N/kg=420 N。
(2)设鱼缸的外圆底面积为S,则鱼缸内无水时,鱼缸所受重力