第一部分 18 微专题七 整体法与隔离法在浮力中的应用(一)——容器对桌面的压力-【智乐星中考·命题研究】2024年重庆中考物理精讲本

物理 2024 重庆 精讲本 1 微专题七　整体法与隔离法在浮力中的应用（一） ——容器对桌面的压力 等效替代 例1 如图所示，三个完全相同的容器中装满了水，其中甲容器中只有 水，乙容器中漂浮着一个木块，丙容器中悬浮着一个球。若把三个容器 分别放在台秤上称量，可知它们的质量(　 　) A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 类型1 D 练1 （2023·南开中学期中）如图，小开将装满水的溢水杯放到电子秤 上，用一根体积、重力均不计的细线系住物块，并将其缓慢浸入水中，浸 没后继续向下移动但未触底，在整个过程中(　 　) A．物块受到的浮力不变 B．水对溢水杯底的压强变大 C．电子秤的示数不变 D．细线对物块的拉力不断变小 C 练2 （2021·育才中学期末）如图所示，放在水平桌面上的甲、乙、丙 三个烧杯完全相同，将三个完全相同的长方体A、B、C分别放入装有不同 液体的烧杯中，A在甲杯中沉底，B在乙杯中悬浮，C在丙杯中漂浮，且各 杯液面相平。下列判断不正确的是(　 　) A．长方体受到的浮力FA浮<FB浮＝FC浮 B.丙烧杯中液体的密度最大 C．长方体下表面受到液体的压力FA>FB＝FC D．烧杯对桌面的压强p甲<p乙<p丙 C 绳拉物体 考法❶　绳在物体下部 例2 如图所示，天平放置在水平桌面上，烧杯底有一轻质细绳系住木 块且木块浸没在水中，天平处于平衡状态。当细绳松开后，木块向上运 动，直至漂浮在水面上静止，以下说法正确的是(　 　) A．烧杯和水的总质量为124 g B．木块上浮到水面后，烧杯对托盘的压力变小 C．木块漂浮时，天平仍保持平衡 D．木块上浮到水面后，水对杯底的压强增大 类型2 C 5 练3 （2023·开州区二模）在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用 细线系住没入水中，如图甲。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且 有 的体积露出水面，如图乙。下列判断正确的是(　 　) A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是4∶1 B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等 C．甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器 对水平桌面的压力 D．甲、乙两图中木块所受浮力的变化量等于甲图 中细线对木块的拉力大小 D 练4 （2023·大渡口区质量检测）如图所示，水平地面上有一底面积为 200 cm2的轻质薄壁柱形容器，一个边长为10 cm的正方体物块通过一根细 线与容器底部相连，此时容器中水深50 cm，细线受到的拉力为4 N。则容 器底部受到水的压力和容器对水平地面的压力分别为(　 　) A．100 N　104 N B．104 N　100 N C．100 N　96 N D．96 N　100 N C 考法❷　绳在物体上部 例3 （2022·重庆B卷）为进行浮力相关实验，小涛将力传感器固定在铁架台上，底面积为40 cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3 N、底面积为100 cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23 cm深的水，如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8 cm时，水对A下表面的压强为500 Pa。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水。完成下列问题： （1）求A的质量； （2）求图乙中F1的大小； （3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，求溢水杯对升降台的压强。 解：(1)由图乙可知，当h≤5 cm时，圆柱体A还未浸入水中，则圆柱体A所受的重力： GA＝F0＝12 N， 圆柱体A的质量： (2)当h＝8 cm时，圆柱体A浸入水中的深度： 圆柱体A排开水的体积： V排＝SAhA浸＝40×10－4 m2×0.05 m＝2×10－4 m3， 圆柱体A受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－4 m3＝2 N， 图乙中F1的大小： F1＝GA－F浮＝12 N－2 N＝10 N。 (3)当5 cm＜h≤8 cm时，圆柱体A浸入水中且水未溢出；当 8 cm＜h≤ 18 cm时，圆柱体A浸入水中且有水溢出。 溢出水的体积： V溢＝SAΔh＝40 cm2×(18 cm－8 cm)＝400 cm3， 溢水杯中剩余水的体积： V剩水＝V水－V溢＝100 cm2×23 cm－400 cm3＝1 900 cm3＝1.9×10－3 m3， 溢水杯中剩余水所受的重力： G剩水＝ρ水V剩水g＝1.0×103 kg/m3×1.9×10－3 m3×10 N/kg＝19 N， 溢水杯对升降台的压力： F压＝G杯＋G剩水＋GA＝3 N＋19 N＋12 N＝3