2024年中考物理备考重难专题：压强、浮力综合类 （课后练习）

2024河北物理中考备考重难专题：压强、浮力综合类 典例精讲 例 底面积为200 cm2、重为5 N的平底圆柱形容器内装有适量的水放置在水平桌面上，现将体积为500 cm3、重为4 N的木块A轻轻放入容器内的水中，静止后水面的高度为10 cm，如图甲所示；若将一重为6 N的物体B用细绳系于A的下方，使其恰好浸没在水中，如图乙所示(水未溢出)，不计绳重及其体积．(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： 例题图 (1)图甲中木块A静止时排开水的体积． (2)物体B的密度． (3)图乙中水对容器底部的压强． (4)若将图乙中的水换为密度为1.2×103 kg/m3的盐水，则静止后木块A露出液面的体积．(结果保留两位有效数字) (5)若将图乙中的细绳剪断，容器对水平桌面的压强． (6)图丙中，将一个物体C(其密度与B相同)放置在木块A上，使得木块A的上表面与水面相平，求VB与VC之比． 实战演练 1. 如图甲所示，一个圆柱形容器放在水平桌面上，容器中放着一个底面积为100 cm2、高为10 cm的均匀实心木块A，A底部与容器底部用一根细绳连在一起．现慢慢向容器中加水，加入0.9 kg的水时，木块A对容器底部的压力刚好为零，如图乙所示，此时容器中水的深度为6 cm.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)求： (1)木块A对容器底部的压力刚好为零时，木块A受到的浮力． (2)木块A的密度． (3)若继续缓慢向容器中加水，当木块A刚好浸没，停止加水，如图丙所示，此时将与木块A相连的细绳剪断，已知细绳长度为l＝4 cm，整个过程中无水溢出．细绳剪断后，水对容器底部的压强． 2.(2022河北17题)质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×103 kg/m3，边长如图甲所示．另有一高为 0.35 m、底面积为2×10－2 m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3 m深的某种液体，如图乙所示．将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等．(g取10 N/kg) (1)求长方体的质量； (2)在图甲中作出长方体所受重力的示意图( “O”点为长方体的重心)； (3)求液体的密度； (4)在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力． 参考答案 典例精讲 例 (1)因为木块A漂浮在水中，木块A受力平衡，所以F浮＝GA＝4 N 由F浮＝ρ水gV排得，木块A静止时排开水的体积V排＝＝＝4×10－4 m3 (2)将A、B看作一个整体，其处于悬浮状态 F浮总＝GA＋GB＝4 N＋6 N＝10 N 根据F浮＝ρ水gV排得，整体排开水的体积V排总＝＝＝1×10－3 m3 则物体B的体积VB＝V排总－VA＝1×10－3 m3－5×10－4 m3＝5×10－4 m3 则物体B的密度 ρB＝＝＝1.2×103 kg/m3 (3)容器中水的体积不变，则图甲中的水面高度 h甲＝ 同理，图乙中的水面高度h乙＝ 所以图乙中水面相对于图甲上升的高度Δh＝h乙－h甲＝＝＝0.03 m 则图乙中水的深度 h乙＝h甲＋Δh＝0.10 m＋0.03 m＝0.13 m 水对容器底部的压强p＝ρ水gh乙＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m＝1.3×103 Pa (4)若将图乙中的水换为盐水，木块A和物体B整体漂浮，整体受到的浮力不变，仍为F浮总＝GA＋GB＝4 N＋6 N＝10 N 此时整体排开盐水的体积V排总′＝＝＝×10－3 m3 则木块A露出液面的体积VA露＝VA＋VB－V排总′＝5×10－4 m3＋5×10－4 m3－×10－3 m3≈1.7×10－4 m3 (5)由图甲可知，容器中水的体积V水＝S容h甲－V排＝200×10－4 m2×0.10 m－4×10－4 m3＝1.6×10－3 m3 则水的重力G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×103 kg/m3×1.6×10－3 m3×10 N/kg＝16 N 因无论细绳是否剪断，整体对桌面的压力都等于整体的重力，所以容器对水平桌面的压力F压＝G容＋G水＋GA＋GB＝