16 微专题五 入水与出水问题-【智乐星中考·命题研究】2024年重庆中考物理精练本

微专题五　入水与出水问题 1．如图所示，弹簧测力计下端悬挂一高度为l、质量为0.3 kg的圆柱体，它在水中受到的最大浮力为2 N，从圆柱体下表面刚刚与水面接触开始，圆柱体所受的浮力F浮及弹簧测力计示数F拉分别与浸入水中深度h的关系图像正确的是(　　) 2．(2022·渝北区期中)如图甲所示，水平桌面上放有底面积为200 cm2的柱形容器，容器内装有20 cm深的水，用细线拉着质量为3 kg、边长为10 cm的正方体物块缓慢放入装水的柱形容器中直至浸没在水中(图乙)，则下列说法正确的是(　　) A．未放入物块时，容器底部受到水的压强为200 Pa B．物块在水中处于悬浮状态 C．细线受到的拉力为20 N D．放入物块后，容器底部受到水的压力增加了1 N 3．(2023·湖南邵阳改编)现有一个不吸水材料的长方体A，底面积为1.5× 10－2 m2，体积为1.5×10－3 m3，质量为0.9 kg。将它放入底面积为4×10－2 m2、装有适量水的薄壁圆柱形容器中，容器足够高，A漂浮于水面(如图甲所示)。则A所受的重力为______N，A的底部受到水的压强为______Pa。如图乙所示，将重10 N、体积为5×10－4 m3的长方体B(不吸水)置于A上，待两物体静止时，B________(选填“不会”“部分”或“全部”)浸入水中，放入B后容器内水面上升的高度为________cm。 4．将一底面积为400 cm2、高为 0.3 m、质量为 1 kg 的圆柱形容器放于水平桌面上，现慢慢向容器中加水，当水的深度为 0.2 m 时停止加水，此时水对容器底部的压强为______________Pa。接着，将一底面积为200 cm2、高为0.6 m、质量为7.2 kg的圆柱形物块竖直放入水中，则当物块静止后，容器对桌面的压强为______________Pa。 5．(2023·育才中学二诊)如图甲所示，一个底面积为200 cm2、高13 cm的薄壁柱形容器放在水平桌面中央，内盛有10 cm深的水。当把一个质量为1.2 kg的实心长方体A用细线悬挂浸入水中后，A静止时如图乙，此时拉力F为9 N。剪断细线，当A再次静止时浸没在水中，容器对桌面的压强与图甲相比增加了500 Pa，求： (1)放入A前水对容器底部的压强； (2)图乙与图甲相比，容器内水面上升的高度； (3)A的密度。 6．(2021·重庆八中期中)如图甲所示，用弹簧测力计将一长方体物块从装有水的柱形容器中匀速拉出，t＝0时，物块的下表面与容器底部接触且对容器底部没有压力，已知柱形容器的底面积为100 cm2，物块匀速上升的速度是6 cm/s，拉力随时间的变化关系如图乙所示。求： (1)当物块浸没在水中时，物块受到的浮力； (2)物块的密度； (3)当t＝2 s时，水对容器底部的压力。 参考答案 1．C　2.C　3.9　600　部分　2.5　4.2 000　3 550 5．解：(1)放入A前水对容器底部的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1 000 Pa。 (2)图乙中，A受到的浮力： F浮＝GA－F拉＝mAg－F拉＝1.2 kg×10 N/kg－9 N＝3 N， 由F浮＝ρ液gV排可知，A排开水的体积： V排＝＝＝3×10－4 m3， 图乙与图甲相比，容器内水面上升的高度： Δh＝＝＝0.015 m＝1.5 cm。 (3)剪断细线后，容器对桌面的压强与图甲相比增加了500 Pa，则增加的压力： F压＝ΔpS容＝500 Pa×200×10－4 m2＝10 N， 容器底部增加的压力小于A受到的重力12 N，说明有水溢出，溢出的水所受的重力： G溢＝GA－F压＝12 N－10 N＝2 N， 溢出水的体积： V溢＝＝＝2×10－4 m3， 容器内增加的体积： V增＝S容(h容－h)＝200×10－4 m2×(0.13 m－0.1 m)＝6×10－4 m3， A的体积： VA＝V溢＋V增＝2×10－4 m3＋6×10－4 m3＝8×10－4 m3， A的密度： ρA＝＝＝1.5×103 kg/m3。 6．解：(1)由图乙可知，物块所受的重力G＝5 N，当物块浸没在水中时，弹簧测力计的示数F示＝3 N， 根据称重法可得，物块浸没时受到的浮力： F浮＝G－F示＝5 N－3 N＝2 N。 (2)物块的质量： m＝＝＝0.5 kg， 物块的体积： V物＝V排＝＝＝2×10－4 m3， 物块的密度： ρ＝＝＝2.5×103 kg/m3＝2.5 g/cm3。 (3)在0～2 s时间内，物块从容器底部上升到上表面与水面相平，物块上升的高度：h1＝vt1＝6 cm/s×2 s＝12 cm， 物块从上表面接触水面至全部露出水面，用时t2＝1 s，该过程中物块上升