13.力学主题整合4 压强、浮力的综合计算——液面升降问题 2025年中考物理一轮教材梳理（重庆）

力学主题整合4　 压强、浮力的综合计算——液面升降问题 2025版 物理 重庆专版 1.★(2024·合川区模拟)如图，A是高 12 cm、底面积为50 cm2的长方体物体，A的质量为300 g，B是质量为100 g、底面积为100 cm2、高为5 cm的柱形水杯，装有3 cm深的水，都置于水平桌面上。将A或A的截取部分从接触水面开始，竖直缓慢放入水中后松手，直至水面稳定。 2025版 物理 重庆专版 以下说法正确的是( ) ①将A竖直浸入水中，最终A向下移动的距离是水面上升高度的1.5倍 ②水平截去A的 并将截去部分放入水中，最终容器对桌面的压强与A剩余部分压强相等 ③竖直截去A的 并将截去部分竖直浸入水中, 最终水对容器底部压强为400 Pa ④水平截去A的 并将截去部分竖直浸入水中, 最终容器对桌面的压强为600 Pa A．①②③ B.①③④ C．②③④ D.①②③④ B 2025版 物理 重庆专版 2．★(2024·永川区模拟)如图甲所示，一个底面积为100 cm2、重力为 3.1 N的薄壁柱形容器放置在水平地面上，把一质量为320 g、高为10 cm、密度均匀的实心柱形物体M放在容器中，缓慢向容器中加水，直到容器中水的深度为10 cm时停止加水，加水质量与容器中水的深度关系如图乙所示， 2025版 物理 重庆专版 停止加水时，实心物体M所处的状态是 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)；加水过程中某时刻容器对桌面的压强为p1，容器底部受到水的压强为p2，若p1＝2p2，此时加水的深度为 cm。(g取10 N/kg，ρ水＝1×103 kg/m3) 漂浮 4.5 2025版 物理 重庆专版 3．★(2024·长寿区模拟)如图甲所示，竖直细杆(不计细杆的重力和体积)a的一端连接在力传感器A上，另一端与圆柱体物块C固定，并将C置于轻质水箱(水箱质量不计)中，总高30 cm的水箱放在力传感器B上，水箱的底面积为400 cm2。现以100 cm3/s的速度匀速向水箱中加水，力传感器A受力情况和加水时间的关系如图乙所示，力传感器B受力情况和加水时间的关系如图丙所示, g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。物块C的质量为 kg，物块C的密度为 kg/m3，求加满水所需要的时间为 s。 1.5 0.6×103 60 2025版 物理 重庆专版 4．(2024·九龙坡区模拟)为测量某液体的密度，实验小组的同学有下列器材：薄壁柱形容器重力为10 N，底面积为200 cm2，装有5 kg的水。物体A的底面积为100 cm2，B重力为5 N、体积为400 cm3。用体积和质量不计的细线把A、B连接在一起放入水中静止，如图所示，整体处于悬浮状态，液面上升了5.5 cm。现在把细线剪断，最终A、B处于静止状态。然后将容器中的水全部倒出，用轻质细线系在剪断后的A长方体上表面中间，竖直放入容器底部，再向容器中缓慢加入该液体直至加满。稳定后，A漂浮在液面上。用细线将A竖直向上提升2 cm时，细线的拉力大小为4.8 N，g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。 2025版 物理 重庆专版 (1)物体A的体积为 cm3； (2)细线剪断后，A、B处于静止状态时，求水对容器底部的压强； (3)求该液体的密度。(长方体A始终处于竖直状态) 700 2025版 物理 重庆专版 解：(2)由图可知，B所受的浮力： F浮B＝ρ水gVB＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×400×10－6 m3＝4 N， A所受的浮力： F浮A＝ρ水gVA ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×700×10－6 m3＝7 N， 对B物体受力分析可知，在竖直方向受到向下的重力、向上的拉力、浮力三力平衡，则拉力： T＝GB－F浮B＝5 N－4 N＝1 N， 对A物体受力分析可知，在竖直方向受到向下的重力、向下的拉力、向上的浮力三力平衡，则GA＝F浮A－T＝7 N－1 N＝6 N， 此时水对容器底部的压强： p＝＝＝3 000 Pa； 2025版 物理 重庆专版 (3)物体上升2 cm，此时满足： SA×(Δh2＋h)＝S容×Δh2，解得Δh2＝2 cm， 则ΔV排＝S容×Δh2＝200 cm2×2 cm＝400 cm3， 依题意得ΔF浮A＝ρ液gΔV排＝4.8 N， 解得ρ液＝1.2×103 kg/m3。 2025版 物理 重庆专版 5. ★(2024·荣昌区模拟)底面积为200 cm2、重4 N、盛水4 cm深且足够高的薄壁平底柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50 cm2、质量为1 000 g、密度为2 g/cm3 的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由如图位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向内注水。已知g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3。 A 2025版 物理 重庆专版 (1)圆柱体的体积为 cm3； (2)圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度 为2 cm时，测力计的示数为 N； (3)当注水至容器对桌面的压强为1 300 Pa时， 求水对容器底的压强。 500 9 2025版 物理 重庆专版 解：(3)当注水至容器对桌面的压强为p＝1 300 Pa时，由p＝可得，容器底对桌面的压力； F压＝pS容＝1 300 Pa×0.02 m2＝26 N， 由受力分析可知，此时容器对桌面的压力F压等于容器、圆柱体与水的重力之和，即 F压＝G柱＋G容＋G水，则容器中水的重力： G水＝F压－G柱－G容＝26 N－10 N－4 N＝12 N， 由ρ＝可得，容器中水的体积： V水＝＝＝＝1.2×10－3 m3＝1 200 cm3， 2025版 物理 重庆专版 设此时水的深度为h0，若此时圆柱体完全浸没在水中，则有S容h0＝ V水＋V柱，则此时水的深度： h0＝＝＝8.5 cm， 圆柱体的高度：h柱＝＝＝10 cm， 因h0<h柱，故可知此时圆柱体未完全浸没在水中，则有 S容h0′＝V水＋S柱h0′， 则容器中水的深度： h0′＝＝＝8 cm＝0.08 m 2025版 物理 重庆专版 由p＝ρgh可得，此时水对容器底的压强： p水＝ρ水gh0′ ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m＝800 Pa。 2025版 物理 重庆专版 2025版 物理 重庆专版 $$