20 微专题九 加水问题-【智乐星中考·命题研究】2024年重庆中考物理精练本

微专题九　加水问题 1．如图甲所示，左上方装有电子阀门的柱形容器放在水平桌面上，容器底部放有一个密度很大的圆柱形铁块(非紧密接触)，控制阀门，使容器中相同时间t内流入的水量相等，注水直至图乙所示状态。容器对桌面的压强为p1，水对容器底部的压强为p2，铁块受到的浮力为F1，水对容器底部的压力为F2，下列关系图线可能正确的是(　　) 2．如图所示，足够高的薄壁柱形容器放置在水平桌面上，容器底面积为200 cm2，容器内放有一重6 N、边长为10 cm的正方体木块(木块不吸水)，此时水深为4 cm，则木块的密度为________________kg/m3，此时木块受到的浮力为______N。如果向容器中缓慢注入一定量的水， 木块从容器底部上升了0.2 m，注水前后，水对容器底的压强变化了__________Pa。 3．如图所示，一个底面积为400 cm2的质量不计的圆柱形容器，现有底面积为100 cm2、高为15 cm的长方体木块竖直放在容器中，木块的密度为0.6 g/cm3，当向容器中注入3 500 mL 水时，容器对水平桌面的压强为______________Pa，水对容器底的压强为______________Pa。(此过程中水未溢出容器) 4．(2023·合阳中学二模)如图甲所示，物体A是边长为10 cm的实心均匀正方体，将它自由地放置在底面积为200 cm2的薄壁柱形容器(质量忽略不计)中。物体B是底面积为50 cm2、高为10 cm、质量为1 kg的长方体，将它通过一轻质细线悬挂于天花板上。现向容器中注入水，物体A所受的浮力F与水的深度h变化关系如图乙所示。求： (1)物体B的密度； (2)物体A的密度； (3)当细线对物体B的拉力为8 N时，容器对桌面的压强。 5．如图甲所示，一薄壁圆柱形容器足够深且容器底面积为350 cm2，容器内放有边长为0.1 m的均匀正方体物块A(不吸水)，物块A与容器底部用长为5 cm的细线连接，随后慢慢向容器中加水，在加水的过程中，物块A对容器底部的压强p与所加水的质量m的关系如图乙所示，在整个过程中没有水溢出，且物块A的底面始终与容器中的水面平行。求： (1)未加水时，物块A对容器底部的压力； (2)物块A的密度； (3)向容器中加水1.5 kg时，物块A受到的浮力； (4)加水过程中，细线被拉直时对物块A的最大拉力； (5)向容器中加水2.7 kg时，容器底部受到水的压强； (6)物块A恰好浸没时停止加水，剪断细线，此过程中容器底部受到水的压强的变化量。(结果保留整数) 6．(2021·巴蜀中学月考)如图所示，足够高的圆柱形容器A放在水平面上，内放一个装满水的圆柱形容器B(B厚度不计，且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为250 cm2，容器B质量为250 g，底面积为200 cm2，高度为20 cm。正方体木块边长为10 cm，密度为0.5 g/cm3。求： (1)木块未放入水中时，容器B中的水对容器B底部的压强； (2)将木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，溢出水的体积； (3)把木块取出，再从容器B中抽出质量为m的水倒入容器A中。当容器B刚好漂浮时，m为多少克？(木块不吸水，不计取出木块时表面沾的水) 参考答案 1．C　2.0.6×103　4　2 200　3.1 100　1 100 4．解：(1)物体B的体积： VB＝SBhB＝50 cm2×10 cm＝500 cm3， 物体B的密度： ρB＝＝＝2×103 kg/m3。 (2)当h0＝6 cm时，物体A刚离开容器底，此时物体A排开水的体积： V排＝SAh0＝(10 cm)2×6 cm＝600 cm3＝6×10－4 m3， 物体A受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－4 m3＝6 N， 物体A受到的重力：GA＝F浮＝6 N， 物体A的密度： ρA＝＝＝＝0.6×103 kg/m3。 (3)物体B受到的重力： GB＝mBg＝1 kg×10 N/kg＝10 N， 当细线对物体B的拉力为8 N时，物体B对物体A的压力： FBA＝FAB＝GB－F拉＝10 N－8 N＝2 N， 此时物体A受到的浮力： F浮′＝GA＋FBA＝6 N＋2 N＝8 N， 物体A排开水的体积： V排′＝＝＝8×10－4 m3＝800 cm3， 物体A浸入水中的深度： hA浸＝＝＝8 cm， 容器中水的深度： h水＝10 cm＋(13 cm－6 cm)－(10 cm－8 cm)＝15 cm， 容器中水的体积： V水＝S容h水－V排′＝200 cm2×15 cm－800 cm3＝2 200 cm3， 水受到的重力： G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×103 kg/m3×2 200×10－6 m3×1