专题08 压强与浮力综合计算（注水、排水问题） 【五大题型】-2023-2024学年八年级下册物理《压轴挑战》培优专题训练（人教版）

专题08 压强与浮力综合计算（注水、排水问题） 【五大题型】 一．注水模型类（共6小题） 二．排水模型类（共8小题） 三．出入水模型类（共8小题） 四．漂浮模型类（共8小题） 五．实际应用类（共8小题） 一．注水模型类（共6小题） 1．如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为GA＝3N，底面积为，高度为H＝0.16m。一个面积为、厚度不计的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用长为L＝0.08m的细绳相连。初始时，A的一部分浸入水中，细绳不受力的作用。水的密度为ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg。 （1）求A所受浮力的大小； （2）求A浸入水时，底部受到的压强； （3）开始注水后细绳受力，当水面升高到离A的顶部0.04m时，B刚好被拉起使水箱排水，求B受到的重力。 2．如图所示是一个上下两端开口的容器（忽略容器壁厚度），重7.5N，放在光滑的水平桌面上，容器底部与桌面接触良好。容器下部是底面积为S1＝100cm2，高为h1＝5cm的圆柱体，上部是底面积为S2＝25cm2，高为20cm的圆柱体。从容器上端缓慢注入水，直到容器与桌面之间无压力时，水才从容器底部流出（忽略大气压的影响，g＝10N/kg）。求： （1）若从容器上端缓慢注入200g水，无水从容器底部流出，水对桌面的压强 （2）若从容器上端缓慢注入700g水，无水从容器底部流出，水对桌面的压力。 （3）为了使水不从容器底部流出，容器中允许注入水的质量最大值。 3．如图所示，足够高的薄壁圆柱形容器甲置于水平地面，容器底面积为2.5×10﹣2米2。其内部中央放置一个圆柱形物体乙，容器中有体积为V0的水，水深为0.1米。 加水次数 水对容器底部的压强（帕） 第一次 1568 第二次 1764 第三次 1960 ①求水对容器底部的压强p水。 ②求水对容器底部的压力F水。 ③现继续向容器内加水，每次注入水的体积均为V0，乙物体始终沉在容器底部，水对容器底部的压强大小如下表所示。 （a）问第几次加水后物体浸没？说明理由。 （b）求乙的高度h乙。 4．圆柱形物体A和B通过细线悬挂在圆柱形容器的顶部，悬挂A物体的细线的长度为l1，悬挂B物体的细线的长度为l2，容器顶部有注水孔，通过该孔可向容器中注水，如图所示。当容器内注入水的质量为1kg时，细线对物体A向上的拉力为14N，水对容器底部的压强为p1；当容器内注入水的质量为10kg水时，细线对物体A向上的拉力为6N．已知：圆柱形容器的底面积为200cm2、高为70cm；物体A和B完全相同，重力均为8N、底面积均为40cm2、高均为15cm，g取10N/kg，圆柱形容器的厚度忽略不计。 求：（1）p1；（2）l1。 5．如图甲所示是一个质量为900g，密度为0.5g/cm3，底面积100cm2的均匀、不吸水圆柱体A。如图乙所示是一个足够高的柱形薄壁容器B放在水平桌面上，容器底面积为300cm2。如图丙，将圆柱体A下表面中央与容器B的底部用一根8cm长的细绳连在一起（细绳的质量、体积等忽略不计）后，A置于B中央并静止。第一次缓慢向容器B中注入1500g水后暂停注水。片刻后，第二次缓慢向容器中注水到细绳刚好拉直时，停止注水。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）求圆柱体物A的高。 （2）第一次注水后，求水对容器底的压强的大小。 （3）第二次注水到细绳刚好拉直，求水对容器底的压强p与加水质量mx（克）之间的函数关系。 6．如图甲所示，用水龙头往重为4N的容器中注水直到容器装满，已知水龙头每秒注水50cm3，水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示，求： （1）第42秒时，水的深度； （2）容器的底面积； （3）第40秒时，容器对地面的压强。 二．排水模型类（共8小题） 7．小梦参观工厂时看到许多液罐配有浮子液位计，他探究液位计工作原理后也设计了一个简易浮子液位计（如图）。把装有水的圆柱形水槽放在水平桌面上，圆柱形浮子用细绳通过定滑轮与重锤连接。将浮子放入水中，打开阀门缓缓排水，并根据重锤位置在刻度尺上标注出对应的水位高度。已知浮子底面积50cm2，水槽底面积200cm2，浮子重5N，重锤重3N，水槽重6N，不计细绳重与摩擦，g取10N/kg。求： （1）水位为30cm时，水槽底部受到水的压强。 （2）排水至水槽中的水重为40N时，桌面受到水槽的压强（浮子未触底）。 （3）该刻度尺可标注的最小水位值。 8．如图所示，重2N、底面积为400cm2的薄壁圆柱形答器置于水平桌面上，容器中装有水，底部有一排水阀；A是密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体，图中A有的体积露出水面；B是底面积为40cm2，高为5cm的圆柱体。A、B通过一根体积忽略不计的轻质弹簧连接在一起，在