小专题培优5 压强、浮力综合分析计算(动态)-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册(广西专用)

2024-12-12
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内容正文:

  参考答案及解析 4,)567&89:;   1.重力 浮力 压力差 2.B 3.C 4.9 11 【变式训练】3 15 5.2 1 4 6.6.4 2 640 7.0.1 0.17 不变 =,)>;7?@1AB   例1(1)拉环 竖直 2.4 (2)越大 (3)无关 (4)密度 1.1 准确 (5)不合理,未控制V排相同 (6)② (7)相同 无关 (8)小于 他只关注了铁片 形状的改变,忽视了排开液体的体积对浮力大小的影 响 (9)①将弹簧测力计示数当做玻璃球所受的浮力 填入了表格中 ②其他条件相同时,物体受到的浮力 与排开水的体积成正比关系 例2 (1)未到达溢水口 (2)丁、甲、乙、丙 (3)甲、乙 1 丙、丁 1 (4)等于它排开的水所受的重力 (5)小 (6)变小 (7)a.三 体积 b.0.4 (8)BC 第2节 物体的浮沉条件及应用 (,)-./0123   考点1 物体的浮沉条件   > < =  =  =  >  <  >  <  =  =  < = 考点2 浮沉条件的应用   质量 自身的重力 不变 上浮 不变 变小  小于 等于 溯源针对练 1.< 不变 2.20 变大 3.漂浮 8×10-5 4.吸出 不变 5.漂浮 < = 4,)567&89:;   1.C 2.D  一题一单元 (1)8×109 减小 (2)大于 (3)等于 不变 变大  (4)较小 不变 (5)变大 不变 (6)见解析 (7)见 解析 【解析】(6)空载的舰载机起飞所需要的最小升力 等于其自身的重力,即 F小 =G空 =m空g=10×10 3kg× 10N/kg=1×105N;由图丙知当舰载机速度达到50m/s 时受到的升力等于1×105N;由图乙知舰载机的速度达 到50m/s所需要的跑道长度为125m,故空载的舰载机 起飞需要至少125m的电磁弹射轨道;(7)电磁轨道的牵 引力对舰载机做的功 W有 =F牵s=1×10 5N×61.25m= 6.125×106J,故所消耗的电能W电 = W有 η =6.125×10 6J 50% = 1.225×107J。 小专题培优3 利用浮力知识测量物体的密度 1.(3)松开细线,让吊坠继续浸没在左盘的烧杯中(沉 底) (4) ρ水(V1+V2) V1 2.(4) m1 m2 ρ水 3.③ρ水(V2-V1)  ρ水(V2-V1) V3-V1 4.(1)甲→乙 (2)1.3 (3)液体密度 (4) F1-F3 F1-F2 ρ水 5.③位置A ⑤ m1ρ水 m0  ⑥偏大 6.(1)1.0 (2) ρ水 H ρ液  (3)不相等 (4)偏大 (5)提高 小专题培优4 压强、浮力综合分析判断 1.(1)等于 小于 (2)小于 大于 大于 (3)甲 (4)大于 大于 2.(1)= > < (2)小于 (3)相等 大于 等于 (4)小于 小于 3.> > < 4.(1)< (2)< (3)< = < < (4)= (5)= = 5.(1)拉力 压力F (2)< (3)= 相等 (4)G+F拉 G+F (5)小于 (6)小于 【变式训练】上浮 沉底 变小 变小 6.(1)> (2)相等 相等 (3)= (4)> (5)> 7.(1)ρa<ρb<ρc (2)小于 (3)沉底 小于 (4)F甲 <F乙 <F丙 (5)p甲 <p乙 <p丙 小专题培优5 压强、浮力综合分析计算(动态) 类型一 入水、出水型 1.(1)3 (2)变大 (3)2 2×10-4 1.5×103 (4)小于 2.(1)1200 (2)360 6 (3)12 (4)6 1.2×10-4  (5)1.2 (6)7.2 900 3.小于 0.2 0.9×103 4.0.8 0.5 0.95×103 5.解:(1)由 p=ρgh可得容器中液体的密度 ρ液 = p1 gh= 1000Pa 10N/kg×0.1m=1×10 3kg/m3; (2)根据 G=mg=ρSgh可得液体的重力 G液 =m液 g= ρ液 S容 gh=1×10 3kg/m3×1×10-2m2×10N/kg× 0.1m=10N, 容器的重力G容 =m容 g=0.1kg×10N/kg=1N, 则容器对A的压力F压 =G液 +G容 =10N+1N=11N; (3)由图乙可知,当H1=5cm=0.05m时,液体刚好浸 满容器的下部分,此时液体对容器底部的压强 p2= 1300Pa,根据p=ρgh得容器下半部分的高度 h下 = p2 ρ液 g = 1300Pa 1×103kg/m3×10N/kg =0.13m, 此时液面上升的高度 Δh=h下 -h=0.13m-0.1m=0.03m, B排开液体的体积 V排 =S容 Δh=1×10 -2m2×0.03m=3×10-4m3, 因B排开液体的体积等于 B浸入液体中的体积,即 V浸 =V排 =SBH1=3×10 -4m3,有 SB×0.05m=3× 10-4m3,解得SB=6×10 -3m2,由图乙可知,B的高度 H2=7.5cm=0.075m, 则B浸没在液体中时受到的浮力F浮 =G排 =ρ液 gV排 = ρ液 gSBH2=1×10 3kg/m3×10N/kg×6×10-3m2× 0.075m=4.5N; (4)由p=FS知容器对A的压力变化量 ΔF=ΔpSA=600Pa×8×10 -3m2=4.8N, 容器对A产生的压力变化是由浸没在液体中的物体 B 以及硬杆施加在B上的力产生,有 ΔF=GB+F杆,对 B 受力分析,B受到向下的重力、硬杆对其向下的压力, 水对其向上的浮力以及容器对其向上的支持力,有 GB+F杆 =F浮 +F支,故F支 =ΔF-F浮 =4.8N-4.5N= 0.3N。 6.解:(1)由图乙可知,当重物A浸没在水中时,传感器所 受的拉力F1=3N,重物A底部到容器底部的距离h1= 0.1m,当 A离开水面时,重物 A底部到容器底部的距 离h2=0.3m,所以重物A的重力G=F2=5N,                                                                      由称重 6   参考答案及解析 法可知,重物A浸没在水中时受到的浮力 F浮 =G-F1=5N-3N=2N; (2)根据阿基米德原理F浮 =G排 =ρ水 gV排 可知,重物A 的体积 V=V排 = F浮 ρ水 g = 2N 1.0×103kg/m3×10N/kg = 2×10-4m3,由G=mg=ρVg可知, 重物A的密度 ρ=GVg= 5N 2×10-4m3×10N/kg =2.5× 103kg/m3; (3)由图乙可知,A上升的高度 h3=h2-h1=0.3m- 0.1m=0.2m,设 A的高度为 hA,则有 ΔV水 =S容 h3= (S容 -SA)hA,即 2S×0.2m=(2S-S)hA,解得 hA= 0.4m,A浸没时水的深度h水 最大, 则h水 =hA+h1=0.4m+0.1m=0.5m, 则水对容器底部的最大压强 p=ρ水 gh水 =1.0× 103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa。 类型二 注水、排水型 7.(1)3×10-4 300 600 (2)8 (3)12 1200 (4) 1.3×103 8.(1)等于 36 (2)500 【变式训练】(1)0.1 1000  (2)等于 (3)0.2 3 9.(1)8.8 200 (2)7 700 (3)10 10 70 (4)6 600 (5)2.8 400 10.解:(1)容器中水的深度为0.06m时,水对容器底部 的压强p1=ρ水 gh1=1×10 3kg/m3×10N/kg×0.06m= 600Pa; (2)由m=ρV=ρSh可得,m-h图像中,图像的斜率表 示ρS,由图可知,0~0.06m的斜率小于0.06~0.1m 的斜率,所以,当h1=0.06m时,A对容器底部压力恰 好为零,即物体漂浮,此时容器的总质量m1=2.5kg, 因水平面上物体的压力和自身的重力相等, 所以,容器对电子秤的压强 p2= F S容 = G1 S容 = m1g S容 =2.5kg×10N/kg 0.04m2 =625Pa; (3)由图乙可知,没有水注入时,柱形容器与实心柱体 A的总质量m0=1.9kg, 当h1=0.06m时,容器内水的质量 m水 =m1-m0= 2.5kg-1.9kg=0.6kg, 由ρ=mV可得,水的体积V水 = m水 ρ水 = 0.6kg 1.0×103kg/m3 = 6×10-4m3, 由V水 =(S容 -SA)h1可得,A的底面积 SA=S容 - V水 h1 =0.04m2-6×10 -4m3 0.06m =0.03m 2, 此时A受到的浮力F浮 =ρ水 gSAh1=1.0×10 3kg/m3× 10N/kg×0.03m2×0.06m=18N, 因物体漂浮后再注入水时,A排开水的体积不变, 所以,停止注水后,A所受的浮力仍为18N; (4)停止注水后,将 A竖直提高0.01m后,设水下降 的高度为Δh, 由SA(0.01m+Δh)=S容 Δh,即0.03m 2×(0.01m+ Δh)=0.04m2×Δh, 解得Δh=0.03m, 此时容器内水的深度h′=0.1m-0.03m=0.07m, A静止时水对容器底的压强p3=ρ水gh′=1.0×10 3kg/m3× 10N/kg×0.07m=700Pa。 11.解:(1)已知物块的边长为10cm=0.1m,则物块的体 积V=(0.1m)3=1×10-3m3, 由公式G=mg得物块的质量m=Gg= 9N 10N/kg=0.9kg, 则物块的密度ρ=mV= 0.9kg 1×10-3m3 =0.9×103kg/m3; (2)物块的底面积S物 =10cm×10cm=100cm 2,容器 内注入的水质量m=1.6kg时,假设物块沉底, 则 水 的 深 度 为 h = m ρ水(S容 -S物) = 1.6kg 1.0×103kg/m3×(300-100)×10-4m2 =0.08m, 物块受到的浮力 F浮 =ρ水 gV排 =1.0×10 3kg/m3× 10N/kg×(0.1m)2×0.08m=8N<G物 =9N,所以 假设成立, 水对容器底的压强 p=ρ水 gh=1.0×10 3kg/m3× 10N/kg×0.08m=800Pa; (3)设注水质量为 m0时,物块恰好漂浮,此时水的深 度为h0, 由漂浮条件可知F浮 =G物,即ρ水 gS物h0=9N, 解得h0=0.09m, 则注入水的质量 m0 =ρ水 (S容 -S物)h0 =1.0× 103kg/m3×(300-100)×10-4m2×0.09m=1.8kg, 当注水的质量0≤m≤1.8kg时,水对容器底部的压 强p(Pa)与注入水的质量 m(kg)之间的函数关系 式是 p=ρ水 gh=ρ水 g× m ρ水(S容 -S物) = mgS容 -S物 = m×10N/kg (300-100)×10-4m2 =500mPa; 当注水的质量m≥1.8kg时,物体已经漂浮, 所以水的深度 h′=h0 + m-1.8kg ρ水 S容 =0.09m+ m-1.8kg 1.0×103kg/m3×0.03m2 =m+0.930 m, 则水对容器底部的压强p(Pa)与注入水的质量m(kg) 之间的函数关系式是 p=ρ水 gh′=ρ水 g m+0.9 30 =(300+ 1000 3 m)Pa, 所以水对容器底的压强与注入水的质量 m之间的关 系式是:①p=500mPa(0≤m≤1.8kg); ②p=(300+10003 m)Pa(m≥1.8kg)。 p-m图像如答图所示。 第11题(3)答图 12.解:(1)当油漆上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的 压强p=ρgh1=1×10 3kg/m3×10N/kg×0.1m= 1000Pa; (2)当油漆上升至0.4m时,柱体A受到的浮力 F浮 =ρgV排 =ρgSh2=1×10 3kg/m3×10N/kg×1m2× (0.4m-0.1m)=3000N                                                                       , 7   参考答案及解析 柱体A的重力G=mg=500kg×10N/kg=5000N, 故此时重力大于浮力,故柱体 A未上浮,则对工作台 的压力F=G-F浮 =5000N-3000N=2000N; 由于柱体A的底面积大于工作台的上表面积,故受力 面积为工作台的上表面积, 则柱体A对工作台的压强p=FS2 =2000N 0.5m2 =4000Pa; (3)已知浮杆的质量为0.2kg,则浮杆的重力 G杆 =mg=0.2kg×10N/kg=2N, 浮杆对力传感器的压力为14N,则浮杆受到的浮力 F′浮 =2N+14N=16N, 浮杆排开油漆的体积V排 = F浮′ ρg = 16N 1×103kg/m3×10N/kg = 1.6×10-3m3; 则油漆的深度h= V排 S1 =1.6×10 -3m3 2×10-3m2 =0.8m; 柱体 A受到的浮力 F浮″=ρgV排′=1×10 3kg/m3× 10N/kg×1m2×(0.8m-0.1m)=7000N, 此时F浮″>GA,则柱体A漂浮,浮力等于重力,故此时 的V排″= G ρg = 5000N 1×103kg/m3×10N/kg =0.5m3; 浸入油漆的深度h′= V排″ S = 0.5m3 1m2 =0.5m, 柱体A露出的高度为0.8m-0.5m=0.3m,油漆面 到挡板的高度为1m-0.8m=0.2m, 故柱体A只能露出0.2m的高度,则柱体A被上漆的 高度为0.6m。 13.解:(1)由题可知,排出水的质量达到4kg时,开始注 水,则水箱中剩余水的质量m剩 =5kg-4kg=1kg,水 箱内水受到的重力G剩 =m剩g=1kg×10N/kg=10N; (2)当排出水的质量达到4kg时,物体 A刚好全部露 出水面,此时细杆受到的拉力等于 A的重力,由图乙 知,此时细杆对力传感器的作用力 F=2N,即 GA= F=2N; 分析图乙可知,当排出水的质量 m≤1kg时,物体浸 没在水中,物块A受到的浮力最大,此时力传感器受 到的力最大为8N;当排出水的质量在3~4kg之间 时,传感器受力先减小后增大,则可知当A浸没时,受 到细杆对A的作用力是向下的,大小 F压 =8N;对 A 进行受力分析可知,物体 A受到的最大浮力 F浮 = F压 +GA=8N+2N=10N, 由F浮 =ρgV排 可得,物体A浸没时排开水的体积 V排 = F浮 ρ水 g = 10N 1.0×103kg/m3×10N/kg =1×10-3m3, 则VA=V排 =1×10 -3m3, A的密度ρA = mA VA = GA gVA = 2N 10N/kg×1×10-3m3 = 0.2×103kg/m3; (3)分析图乙可知,从开始排水至液面到达A上表面, 排出水的质量m1=1kg,当放出水的质量达到 m2= 4kg时,物体 A刚好全部露出水面,则液面从 A的上 表面到下表面的过程中排出水的质量 m3=m2-m1= 4kg-1kg=3kg,排出水的体积 V排水 = m3 ρ水 = 3kg 1.0×103kg/m3 =3×10-3m3=3000cm3, 设A的底面积为SA,高为h,则有SAh=VA①, 水箱的底面积 S箱 =200cm 2,则有(S箱 -SA)h= V排水②, 联立①②,代入数据可得h=20cm,SA=50cm 2, 当传感器示数为零时,A受到的浮力与自身重力相 等,则有F浮′=ρ水 gV排水′=GA=2N, V排水′= F浮′ ρ水 g = 2N 1.0×103kg/m3×10N/kg =2×10-4m3= 200cm3, 则此时A浸入水中的深度h浸 = V排水′ SA =200cm 3 50cm2 =4cm, 则水面下降的高度Δh=h-h浸 =20cm-4cm=16cm, 水箱底部受到水的压强变化量 Δp=ρ水gΔh=1.0× 103kg/m3×10N/kg×16×10-2m=1600Pa。 第十一单元 功和机械能 第1节 功和功率 (,)-./0123   考点1 功   力 移动了距离 Fs m(或米) J(或焦耳) 考点2 功率   功 时间 快慢 瓦 W 103 1 Wt Fv 溯源针对练 1.做功 不做功 2.相同 不同 老人 3.B 4.A 5.5 300 60 6.7.2×104 6.48×108 9×103 7.800 400 减小压强 4,)567&89:;   1.(1) (2) (3) (4) 2.(1)16 (2)48 (3)1.6×104 3.解:(1)由v=st可知,推车通过的路程 s=vt=1m/s×5s=5m; (2)因为推车在平直道路上匀速行驶,处于平衡状态, 所以推力与阻力是一对平衡力,两者大小相等,即 f= F=60N; (3)推力做的功W=Fs=60N×5m=300J。 4.解:(1)由题意可得,观光车行驶的速度 v=st= 30m 10s=3m/s; (2)观光车在平直的路面上匀速行驶,在水平方向上牵 引力做的功W=F牵s=2×10 3N×30m=6×104J; (3)观光车静止在水平地面上时,对地面的压力大小等 于观光车与乘客受到的总重力 F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N, 观光车对水平地面的压强p=FS= 6000N 0.02m2 =3×105Pa。 第2节 机械能及其转化 (,)-./0123   考点1 动能和势能   对外做功 焦耳 运动 大 大 一定高度 大  大 弹性形变 大 考点2 机械能及其转化   重力势能 弹性势能 不变 溯源针对练 1.弹性势能 越大 2.D 3.减小 减小 减小 4,)567&89:;   1.(1) (2) (3) (4)                                                                       √ 8   众相原创 赋能中考 广西物理 5 SãäDö¥;<…Ïg2‡i3        (2024.30、2023.30;北部湾6年6考) -Ñ V 4D5Ñ [北部湾2020.30、2019.29(4)、2018.22] 入水过程分析(出水是入水逆过程,分析方法相同) 过程 状态一 状态二 状态三 示意图        状态描述 竖直向下直至刚好接触液面 物块逐渐浸入,直至刚好浸没 浸没后在容器中逐渐下降 受力分析 竖直方向拉力与重力平衡 竖直方向向下的重力与向上的拉力和浮力平衡 液面变化 相关计算 (针对状 态二) 已知容器底面积为S容,物块的底面积为S物; ①若已知物块排开液体的体积V排,则液面高度的变化量Δh= V排 S容 ; ②若已知物块移动的高度h移(如图中h1、h2),则液面高度的变化量(如图中Δh1、Δh2)Δh= S物 h移 S容 -S物 物体所受浮力 F浮 =G排 =0 F浮 =ρ液 gS容 Δh 容器底压强 变化量(针对 状态二) ①若已知V排,容器底液体压强的变化量Δp=ρ液 gΔh=ρ液 g V排 S容 ; ②若已知h移,容器底液体压强的变化量Δp=ρ液 gΔh=ρ液 g S物 h移 S容 -S物 1. 【入水型】用弹簧测力计提着物 体A,使其缓慢浸入水中(水未溢出),得到 F 与h的关系图像如图乙所示。(g取10N/kg) 甲     乙 第1题图 (1)物体A重为 3 N; (2)浸没前,物体 A逐渐浸入水中的过程中, 水对容器底部的压强将 变大 (选填“变 大”“变小”或“不变”); (3)完全浸没时,A受到水的浮力为 2 N, 物体排开液体的体积为 2×10-4 m3,物体 A的密度为 1.5×103 kg/m3; (4)从物体 A的下表面刚接触到水面,到物 体A刚好浸没的过程中,物体 A下降的高度  小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)图 乙中hA。 物块入水时,直至液面刚好与物块上表面相平的 过程中,液面高度的变化量 Δh= S物 h移 S容 -S物 = S物 S容 -S物 h移,h移表示物体底面相比刚接触液面 时移动的高度                          。 09   第十单元 浮力 2. 【出水型】如图甲所示,一个重为 2.4N、底面积为80cm2的轻质圆柱形容器内 装有适量的水,一底面积为60cm2、高为10cm 的物体A用细绳提着放入水中刚好浸没,此 时水深12cm,将A向上提2cm,如图乙所示。 第2题图 (1)图甲中水对容器底的压强p水= 1200 Pa; (2)水的体积为 V水 = 360 cm 3,物体 A受 到的浮力F浮 = 6 N; (3)容器对水平地面的压力F= 12 N; (4)图乙中,水面下降的深度Δh= 6 cm,此 时物体A排开水的体积VA= 1.2×10 -4 m3; 物块出水是入水的逆过程,液面高度的变化量 仍满足Δh= S物 h移 S容 -S物 。 (5)此时物体A受到的浮力FA= 1.2 N; (6)图乙中容器对水平地面的压力F′= 7.2 N, 对地面的压强为p= 900 Pa。 3.(2018北部湾22题)如图所示,桌子上有一个 底面积为2×10-2m2、内盛有某液体的圆柱形 容器,物块A(不吸液体)漂浮在液面上,则 A 的密度 小于 (选填“大于”“小于”或“等 于”)液体的密度,若 A的密度为0.5× 103kg/m3,体积为4×10-4m3,则A的质量为  0.2 kg。现用力压A,使其缓慢向下,直到 恰好浸没在液体中(液体未溢出),此时液体 对容器底部压强增大了80Pa,则该液体的密 度为 0.9×103 kg/m3。 第3题图 4.(2020北部湾22题)将一小球轻放入盛满酒 精的大烧杯甲中,小球静止后,溢出酒精的 质量是 80g,小球在酒精中受到的浮力为  0.8 N;将其轻放入未装满水、底面积为 100cm2的大烧杯乙中,静止后溢出水的质量 是45g,水对容器底部的压强增加了50Pa,则 乙杯中水面升高 0.5 cm;小球的密度是  0.95×103 kg/m3。(ρ酒精 =0.8×10 3kg/m3, ρ水 =1.0×10 3kg/m3) 5.【入水型】(2020北部湾Ⅱ卷30题)如图甲所 示,在物体A上放有底面积为1×10-2m2,质 量为0.1kg的薄壁形容器,容器内装有深度 为0.1m的某种液体时,液体对容器底部的压 强为1000Pa。现用轻质细长硬杆连接长方 体B,使其缓慢浸没于液体中(液体始终未溢 出)。硬杆把物体B压在容器底部,且对B施 加2N竖直向下的力时,容器对A的压强比未 放入物体B时变化了600Pa,A上表面的受力 面积为8×10-3m2。图乙是液体对容器底部 的压强p与物体B下表面浸入液体中深度 H 的图像,g取10N/kg,求: 甲     乙 第5题图 (1)容器中液体的密度; 解:由p=ρgh可得容器中液体的密度 ρ液 = p1 gh= 1000Pa 10N/kg×0.1m=1×10 3kg/m3; (2)B未浸入液体时,容器对A的压力; 根据 G=mg=ρSgh可得液体的重力 G液 = m液g=ρ液S容gh=1×10 3kg/m3×1×10-2m2× 10N/kg×0.1m=10N, 容器的重力G容=m容g=0.1kg×10N/kg=1N, 则容器对 A的压力 F压 =G液 +G容 =10N+ 1N=11N                                                                          ; 19   众相原创 赋能中考 广西物理 (3)B浸没在液体中时受到的浮力; 根据图乙,结合p=ρgh,H=5cm时,此时物体 未完全浸入液体中且容器下半部分刚好浸满液 体,根据液面高度变化 Δh= V排 S容 ,进而求出物体 的底面积及物体浸没时排开液体的体积,结合 F浮 =G排 =ρ液 gV排求解所受浮力。 由图乙可知,当H1=5cm=0.05m时,液体刚 好浸满容器的下部分,此时液体对容器底部的 压强p2=1300Pa,根据p=ρgh得容器下半部 分的高度 h下= p2 ρ液g = 1300Pa 1×103kg/m3×10N/kg =0.13m, 此时液面上升的高度Δh=h下 -h=0.13m- 0.1m=0.03m, B排开液体的体积 V排=S容Δh=1×10 -2m2×0.03=3×10-4m3, 因B排开液体的体积等于B浸入液体中的体 积,即V浸 =V排 =SBH1=3×10 -4m3,有SB× 0.05m=3×10-4m3,解得SB=6×10 -3m2, 由图乙可知,B的高度 H2 =7.5cm = 0.075m,则 B浸没在液体中时受到的浮力 F浮=G排=ρ液 gV排 =ρ液 gSBH2=1×10 3kg/m3× 10N/kg×6×10-3m2×0.075m=4.5N; (4)硬杆把物体B压在容器底部,且对B施加 2N竖直向下的力时,容器对B的支持力。 由p=FS知容器对A的压力变化量 ΔF=ΔpSA=600Pa×8×10 -3m2=4.8N, 容器对A产生的压力变化是由浸没在液体中 的物体B以及硬杆施加在 B上的力产生,有 ΔF=GB+F杆,对 B受力分析,B受到向下的 重力、硬杆对其向下的压力,水对其向上的浮 力以及容器对其向上的支持力,有GB+F杆 = F浮 +F支,故F支 =ΔF-F浮 =4.8N-4.5N= 0.3N。 6.【出水型】如图甲所示,装有水的薄壁柱形容 器放置在水平桌面上,拉力传感器拉着实心柱 体重物A浸没在水中,重物上表面与水面相 平,已知重物底面积为 S,容器底面积为2S。 拉力传感器拉着重物从图甲位置开始缓慢竖 直上升,传感器所受拉力 F随重物底部到容 器底部距离h变化的关系图线如图乙,不计水 的阻力。求: 甲     乙 第6题图 (1)重物浸没在水中时所受浮力; (1)参考答案及解析见P (2)重物的密度; (2)参考答案及解析见P (3)水对容器底部的最大压强。 根据p=ρgh,液体对容器底部压强最大即液体 深度最大;题目中“重物底部到容器底部距离 獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉獉 h”即液面高度的变化量 獉獉獉獉獉獉獉獉獉 Δ · h ·水 ,并非物体上升距 獉獉獉獉獉獉獉 离 獉 ,物体 A上升 h′=0.2m时刚好露出水面, ΔV水 =S容 h′=(S容 -SA)hA,求出 hA,利用 p= ρ液 gh求出最大压强值。 解:ΔV水 =S容 h3=(S容 -SA)hA,即2S×0.2 m=(2S-S)hA,解得hA=0.4m,A浸没时水 的深度h水最大,则h水 =hA+h1=0.4m+0.1 m=0.5m, 则水对容器底部的最大压强p=ρ水 gh水 =1.0× 103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa                                                                          。 29   第十单元 浮力 -Ñ Y 6DüÑ [2024.30(3)、2023.30;北部湾2021.30、2019.29] 注液过程分析,物体密度小于液体密度(排液是注液逆过程,分析方法相同) 过程 状态一 状态二 状态三 状态四 示意图   状态描述 未注入液 体 注入液体直至物体刚好漂 浮 持续注液体,物体漂浮,直至 刚好接触上方挡板 继续加液体,物体浸没, 挡板无变形 受力分析 F支 =G F浮 =G F浮 =G F浮 =G+F压 液面变 化量 / 已知ΔV排1,Δh= ΔV排1 S物 ; 加水ΔV液1,液面高度的变 化量Δh1= ΔV液1 S容 -S物 已知 ΔV排2,Δh= ΔV排2 S物 ;加液 体ΔV液2,液面高度的变化量 Δh2= ΔV液2 S容 已知 ΔV排3,Δh= ΔV排3 S物 ; 加液体 ΔV液3,液面高度 的变化量Δh= ΔV液3 S容 -S物 容器底压 强变化量 / 针对状态二、状态四:若已知 ΔV排,压强变化量 Δp=ρ液 gΔh=ρ液 g ΔV排 S物 ;若已知 ΔV液,压强变化量Δp=ρ液 gΔh=ρ液 g ΔV液 S容 -S物 针对状态三:Δp=ρ液 gΔh=ρ液 g ΔV液 S容 7. 【注水型】如图所示,将底面积为 50cm2,容积为200cm3的厚底薄壁圆柱形水 杯放在底面积为100cm2圆柱形容器底部,圆 柱形容器质量为0.1kg。 第7题图 (1)缓慢向容器内注水,当水深为6cm时,水 杯刚好离开容器底,排开水的体积为 3× 10-4 m3,则水杯的质量为 300 g,此时液 体对容器底的压强为 600 Pa。 (2)继续向容器中注水,当再次注入水的体积 为200cm3时,此时圆柱形容器中水的深度为  8 cm。 (3)当容器内水的体积为9×10-4m3时,此时 圆柱形容器中水的深度为 12 cm,此时液 体对容器底的压强为 1200 Pa。 (4)若此时停止注水,圆柱形容器对水平桌面 的压强为 1.3×103 Pa。  第8题图-1 8.【注水型】(2020北部湾Ⅱ卷22 题)如图 -1所示,一个底面积 为0.1m2的薄壁形容器,放有 一个均匀的实心柱体A,现沿容 器内壁缓慢注水,当注入2.4kg 的水时,A对容器底部的压力刚好为零,水的深 度为0.06m。当水的质量达到4.4kg时停止 注水,水的深度为0.08m,A漂浮在水面上。 (1)此时A所受的重力 等于 (选填“大于” “小于”或“等于”)浮力,浮力的大小为  36 N; (2)接着把A竖直提高0.02m,则A静止时水 对容器底的压强为 500 Pa                                  。 39   众相原创 赋能中考 广西物理 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 檪 殏 殏殏 殏 【密度大于水】如图 -2甲所示,在一个 底面积为20cm2圆柱形的容器内放入 一个圆柱体铝块(铝块和容器底之间不 密合),铝块的横截面积为10cm2,现以 恒定的速度向容器内注水4min将容器 注满,容器内水的高度与注水时间的关 系图像如图乙所示(g取10N/kg)。 (1)当注水2min时,水位刚好与铝块上 表面相平,从图乙中可知铝块的高度是  0.1 m,此时水对容器底的压强是  1000 Pa; 甲     乙 第8题图-2 (2)0~2min注入水的体积 等于 (选 填“大于”“小于”或“等于”)2~4min注 入水的体积。 (3)注满水时,水的总质量是 0.2 kg, 水对容器底的压力为 3 N。 9. 【排水型】如图甲所示,注满水的 薄壁圆柱形容器放在水平台上,容器的底面 积S容 =100cm 2,质量均匀的圆柱体物块上表 面中央用足够长的细绳系住,悬挂于容器中。 容器底有一阀门K,打开K以100g/min的恒 定速度向容器外缓慢排水,直至排完水为止, 细绳的拉力大小与排水时间的关系如图乙所 示。物块不吸水,忽略细绳体积、液体扰动等 其他次要因素。 甲     乙 第9题图 (1)物块的重力为 8.8 N,0~2min排出 水的体积为 200 cm3; (2)物块浸没时所受浮力为 7 N,物块的体 积为 700 cm3; (3)圆柱体物块的高度为 10 cm,2~5min 液面降低的高度为 10 cm,圆柱体物块的 底面积为 70 cm2; (4)当细绳的拉力为7.4N时,容器底受到 的压力为 6 N,容器底受到的压强是  600 Pa; 根据物体所受浮力求出排开液体的体积,反向 思维,注水时已知ΔV排,求解此时液面高度变化 量Δh= ΔV排 S物 。 (5)当细绳的拉力为6N时,物块所受浮力为  2.8 N,物块下表面受到水的压强是  400 Pa。 10.【注水型】(2019北部湾29题)如图甲所示, 一个底面积为0.04m2的薄壁柱形容器放在 电子秤上,容器中放着一个高度为0.1m的 均匀实心柱体A,向容器中缓慢注水,停止注 水后,容器中水的深度为0.1m,电子秤的示 数与容器中水的深度关系如图乙所示,求: 甲     乙 第10题图 (1)容器中水的深度为0.06m时,水对容器 底部的压强; 解:容器中水的深度为0.06m时,水对容器 底部的压强: p1=ρ水 gh1=1.0×10 3kg/m3×10N/kg× 0.06m=600Pa                                                                          ; 49   第十单元 浮力 (2)A对容器底部压力恰好为零时,容器对电 子秤的压强; 由m=ρV=ρSh可得,m-h图像中,图像的 斜率表示ρS, 由图可知,0~0.06m的斜率小于0.06~0.1m 的斜率, 所以,当 h1=0.06m时,A对容器底部压力 恰好为零,即物体漂浮,此时容器的总质量 m1=2.5kg,因水平面上物体的压力和自身 的重力相等,所以,容器对电子秤的压强 p2= F S容 = G1 S容 = m1g S容 =2.5kg×10N/kg 0.04m2 =625Pa; (3)停止注水后,A所受的浮力; 根据图像判断转折点的物理意义(物体刚好 漂浮),结合图像计算注入水的体积,注水时 液面高度的变化量Δh= ΔV液1 S容 -S物 ,根据阿基米 德原理求解浮力。 由图乙可知,没有水注入时,柱形容器与实心 柱体A的总质量m0=1.9kg, 当h1=0.06m时,容器内水的质量 m水 =m1-m0=2.5kg-1.9kg=0.6kg, 由 ρ=mV可得,水的体积 V水 = m水 ρ水 = 0.6kg 1.0×103kg/m3 =6×10-4m3, (4)停止注水后,将A竖直提高0.01m,A静 止时水对容器底的压强。 11.【注水型】如图所示,一个边长为10cm、重 9N的正方体物块,水平静止放置在一个足 够高的薄壁方柱形容器中,容器底面积为 300cm2。现以恒定速度向容器内缓慢注水, 注水过程中物块上表面始终与水面平行,物 块不吸水。忽略液体扰动等次要因素。求: (1)物块的密度; (2)容器内注入的水质量 m=1.6kg时,水 对容器底部的压强; (3)通过分析,写出水对容器底部的压强 p (Pa)与注入水的质量 m(kg)之间的函数关 系式,并在图乙中绘制出p-m图像。 甲     乙 第11题图 解:(1)已知物块的边长为10cm=0.1m,则 物块的体积V=(0.1m)3=1×10-3m3, 由公式 G=mg得物块的质量 m=Gg= 9N 10N/kg=0.9kg,则物块的密度 ρ=mV= 0.9kg 1×10-3m3 =0.9×103kg/m3; (2)物块的底面积 S物 =10cm×10cm= 100cm2,容器内注入的水质量m=1.6kg时, 假设物块沉底,则水的深度h= m ρ水(S容-S物) = 1.6kg 1.0×103kg×(300-100)×10-4m2 =0.08m, 物块受到的浮力 F浮 =ρ水 gV排 =1.0× 103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.08m=8 N<G物 =9N,所以假设成立, 水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×10 3kg/m3× 10N/kg×0.08m=800Pa; (3)参考答案及解析见                                                                          P 59   众相原创 赋能中考 广西物理 12.【注液型】(2023广西30题)人工涂抹油漆难 精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能 浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质 浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆 的质量为0.2kg,底面积为2×10-3m2;力传 感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固 定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高 为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体 A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处, 开始注漆;当浮杆对力传感器的压力为14N 时,停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱 体A的质量为500kg,底面积为1m2,高为 0.8m,油漆密度为 1×103 kg/m3。g取 10N/kg。求: (1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器 底部的压强; (2)当漆面上升至0.4m时,柱体 A对工作 台的压强; (3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。 第12题图 解:(1)当油漆上升至0.1m时,油漆对上漆 器底部的压强 p=ρgh1=1×10 3kg/m3×10N/kg×0.1m= 1000Pa; (2)参考答案及解析见P (3)参考答案及解析见P 13.(2021北部湾30题)图甲为某自动注水装置 的部分结构模型简图,底面积为200cm2的柱形 水箱内装有质量为5kg的水,竖直硬细杆上端 通过力传感器固定,下端与不吸水的实心长方 体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排 出,细杆对力传感器作用力F的大小随排出水 的质量m变化的关系如图乙所示,当排出水的 质量达到4kg时,A刚好全部露出水面,由传 感器控制开关开始注水。不计细杆重力,水的 密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求: (1)开始注水时,水箱内的水受到的重力; (2)A的密度; (3)水从A上表面下降至传感器示数为零的 过程,水箱底部受到水的压强变化量。     第13题图 分析图乙可知,当排出水的质量m≤1kg时, 物体浸没在水中,物块A受到的浮力最大,此 时力传感器受到的力最大为8N;当排出水的 质量在3~4kg之间时,传感器受力先减小后 增大,则可知当A浸没时,受到细杆对A的作 用力是向下的,大小F压 =8N;对A进行受力 分析可知,物体 A受到的最大浮力 F浮 = F压 +GA=8N+2N=10N, 由F浮 =ρgV排 可得,物体A浸没时排开水的 体积 V排 = F浮 ρ水 g = 10N 1.0×103kg/m3×10N/kg =1× 10-3m3, 则VA=V排 =1×10 -3m3, A的密度ρA= mA VA = GA gVA = 2N 10N/kg×1×10-3m3 = 0.2×103kg/m3; (3)参考答案及解析,见                                                                     P 请完成分层进阶练习册 P39~41习题 69

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