2025年中考物理第一轮专题训练：欧姆定律与电功率的综合计算题

2025年中考物理第一轮专题训练：欧姆定律与电功率的综合计算题 一、计算题 1．打捞沉石如图甲所示，一个边长为1m的正方体石块静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求： （1）物体在露出水面前受到水的浮力是多少N？ （2）物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N？ （3）物体在水底时，上表面受到水的压强是多少Pa？ 2．图甲是一个不计外壁厚度且足够高的圆柱形容器放在水平桌面上，容器底面积为S1，容器中放着一个底面积S2=100cm²、高H=18cm的均匀圆柱体物块A，A的底部与容器底用一根细绳连在一起。现慢慢向容器中注水，且每分钟注入水的质量为300g，当向容器中注水6min时，物块A对容器底部的压力恰好为0，如图乙所示，此时容器中水的深度h1=9cm。细绳长度L=8cm，能承受最大拉力为6N，ρ水=1.0×103kg/m³，g=10N/kg，物块不吸水，忽略细绳的体积、液体扰动等其它次要因素。求； （1）注水6min时，水对容器底部的压强； （2）物块A的密度； （3）若缓慢向容器中注水，当注水时间为t时，停止注水，如图丙所示，此时将与A连接绳剪断，细绳剪断前、剪断后物块静止时，水对容器底的压强变化了100Pa，求注水时间t。 3．如图甲所示，水平桌面上有一足够高的薄壁柱形容器，一质量为0.6kg、底面积为200cm2、高为10cm的柱形玻璃杯A漂浮在水面上，A的底部通过细绳与一体积为4×10﹣5m3的实心金属块B相连。此时 A、B在水中均处于静止状态，细线未拉直（B未与容器底部紧密接触，细线不可伸长且质量、体积忽略不计）。向容器中缓慢注水（g取10N/kg）求： (1)图甲中，水对玻璃杯A底部的压强大小。 (2)t1时刻，玻璃杯A所受的浮力大小。 (3)实心金属块B的密度。 4．如图所示，一个重为20N、边长为10cm的实心正方体M，悬挂在轻质杠杆B端，OB∶OA=5∶4，当M的一半体积浸在水中时，在A端施加一个竖直向下的拉力F使杠杆在水平位置平衡；（水的密度为1.0×103kg/m3 g取10N/kg）求： （1）M底部受到的水对它的压强； （2）M受到的水对它的浮力； （3）F的大小。    5．A、B、C是密度为ρ=4×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球，A球质量为mA=80g，甲和乙是两个完全相同的木块，其质量为m甲=m乙=240g，若把B和C挂在杠杆的两边，平衡时如图1所示。若用细线把球和木块系住，在水中平衡时如图2所示，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求: （1）B、C两球的体积之比； （2）细线对A球的拉力大小； （3）C球的质量。 6．如图所示，底面积为100cm2的圆柱形容器内盛有一定量的水，将一重力为6N的木块A放入水中，再将另一重力为2N的合金块B放在木块A的上方，此时木块A恰好有的体积浸入水中。求： (1)此时木块A受到的浮力大小； (2)木块A的密度； (3)若取走合金块B，水对容器底部压强的变化量。 7．如图甲是压力传感器的示意图。轻质杠杆的支点为O，不吸水的实心圆柱体A通过轻质细线悬于杠杆左端C点，实心圆柱体A上表面与容器中的水面刚好相平，下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压。物体B通过轻质细线悬于杠杆右端D点，置于压力传感器上，压力传感器可以显示B对其支撑面压力F的大小，连接杠杆和物体A、B间的细线承受的拉力有一定限度。现以的速度将圆柱形容器中的水缓缓抽出，10min恰能将水全部抽尽，压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示，杠杆始终静止在水平位置，不计杠杆、细线的重力，不计细线的形变。已知实心圆柱体A的重力是80N，A的高度，A的底面积；圆柱形容器底面积，杠杆．求： （1）t=0min时刻A所受到的浮力； （2）t=6min时刻圆柱形容器底受到水的压强； （3）的值是多少。    8．如图所示，已知重为10N的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的 (g=10N/kg) 求： （1）木块所受到的浮力大小； （2）若木块下表面所处的深度为0.2m米，求木块下表面受到水的压强； （3）木块的体积为多大？ 9．如图所示，轻质均匀细杆AB（不计质量）保持水平状态，支点O位于杆的中点，，物块甲置于水平地面上用轻质细线（张紧）相连悬挂于 A 点，物块乙用轻质细线相连跨过滑轮后悬挂于 B 点，BC的方向与细杆AB 夹角为150°，物块甲为棱长0.1m的立方体，其密度为，物块乙质量为250g，体积为 125cm3。（， ）求： (1)物块甲对水平地面的压强； (2)要使甲对地面压强减小到零，支点O应怎样移动？移动多少？（结果保留一位小数） (3)将物块甲沿水平切下厚度为h 的一块并放到乙上（与乙紧固连接，调整甲细线长度使细杆 AB 扔保持水平），乙和切下来的甲全部浸入水中，此时甲对地面的压强减小到 562.5Pa，求切下的厚度 h。 10．如图所示，甲图是某实验小组的同学在一水槽中盛有适量的水，弹簧测力计下挂一高为4cm的长方体物体，从离水面某一高度处缓缓下降，然后将逐渐浸入水中（整个过程水未溢出，不考虑绳子的重力和体积，水的密度为1×103 kg/m3），根据实验数据绘制出弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像如图乙。求： （1）物体的重力； （2）物体刚好浸没受到的浮力； （3）物体的密度； （4）若盛水容器的底面积为1000 cm2，则水对水槽底部压强的增加量。    11．如图所示，不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端，位于水平地面上的圆柱形容器内，杆上端固定不动。容器内盛有10cm深的水，物体下表面刚好与容器内的水面相平。往容器中缓慢注水，加水过程中水没有溢出。当加500cm3的水时，轻杆受力为6N，容器底部受到的压强较注水前变化了Δp1；当加2000cm3的水时，轻杆受力为3N，容器底部受到的压强较注水前变化了Δp2，且Δp1∶Δp2=1∶4。（ρ水=1.0×103kg/m3）求： （1）加水前水对容器底的压强； （2）加2000cm3的水时，加入水的质量； （3）物块A的重力GA。 12．“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置，某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上（如图甲），台秤的示数m1为6kg，然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中，用一轻质的细绳通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖直向上，当背漂的一半体积浸入水中时(如图乙)，台秤的示数m2为5kg，当背漂的全部体积浸没在水中时，台秤的示数m3与m2相比变化了2kg，则（不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有溢出，背漂不吸水，不变形，且未与容器接触，取，）： (1)台秤的示数m3为多少千克？ (2)这种背漂的重力G背漂为多少？ (3)为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一，儿童的密度取，则穿着此背漂游泳的儿童体重不超过多少千克？ 13．地面上放置一个容器，底面积为160cm2，高32cm，质量为280g，将一个实心正方体，体积为1×10-3m3，重20N，用细绳吊着浸入盛水的容器中，有的体积浸入水中，容器水面高度为30cm，如图所示，（g=10N/kg）求： （1）物体受到的浮力； （2）绳子的拉力； （3）剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强。 14．如图所示，底面积为0.02m2、重为10N的薄壁柱形容器，放在水平桌面上，把体积为1×10-3m3、密度为3.0×103kg/m3的实心正方体A（不吸水）用质量不计的细线悬挂固定在容器正上方静止时，正方体A有的体积浸入水中，此时容器内水深0.12m。求：（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）水对容器底部的压强； （2）正方体A受到的浮力大小； （3）解开细线，将正方体A缓缓放入水中，待正方体A静止后（容器中的水未溢出），容器对桌面的压强。 15．如图所示的圆柱形容器，底部通过两段绳子将A和B连接起来。容器足够高，底面积S=200cm2，正方体A、B边长，绳L1、L2长度均为10cm，A的密度为0.25g/cm3。轻质绳无弹性，物体和绳均不吸水，忽略液面扰动等次要因素。 (1)若B的质量m=1150g，当注水体积V1=5600cm3时，绳L1、L2的拉力分别为多少？ (2)当B的质量m满足下列两种范围时：①0<m<1000g、②1000g≤m<1750g，向容器注水直至A被完全浸没过程中，分别写出水对容器底部压强p与m、V的函数规律。(m的单位是g，V的单位是cm3，p的单位是Pa) 16．有一个质量为m、密度为 ρ、高为h、不吸水的圆柱体A，其顶部系有一根轻质细线。 (1)将A竖直放入薄壁柱形容器中，求A对容器底的压强； (2)向容器中缓慢加入某种液体直至加满，液体体积V与液体深度h的关系如图所示。用细线将A竖直向上提升（＜0.5h）时，细线的拉力为F，求液体的密度。（圆柱体A始终处于竖直状态）（温馨提示：推导计算过程中需要的物理量，请提前设定！） 17．如图为甲所示，一个圆柱形容器置于水平桌面上，容器重G容=5N，容器高h深=33cm,容器内放入一个实心长方体A，底面积SA=200cm2，高hA=10cm,A底部的中心通过一段细绳与容器底部相连，向容器内缓慢注入水，一段时间后停止了注水，然后把一实心长方体B放在A的正上方，水面恰好与B的上表面及容器口相平，如图乙所示，且 ρA=3ρB．已知在整个过程中细线对物块的拉力F随水深度h的变化关系图象如图丙所示．（绳重、体积和形变均不计，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg．）求： （1）绳子的长度； （2）当停止加水，还未加上物体B时，容器底部对水平桌面的压力； （3）物体A和B的位置如图乙所示，若将细绳剪断，求细绳剪断前后，物体静止时，水对容器底部压强的变化量． 18．物理兴趣小组利用力传感器设计了一款奶牛饮水自控模型装置，工作原理如图甲所示。其中蓄水池底面积为2000cm2，饮水池底面积为4000cm2，高均为120cm。柱形“浮力柱”重50N，底面积500cm2，下端与蓄水池底部接触但没有弹力，高115cm，上端通过轻质连杆与力传感器RF相连（固定在一起）。已知滑动变阻器R的规格为“20Ω 0.5A”，电流表量程0-0.3A，力传感器受到的力F与阻值RF的变化关系如图乙所示（规定连杆对力传感器的弹力竖直向上时为正）。控制电路电源电压U=6V，当电磁铁线圈中的电流I>0.1A时，衔铁K被吸上，注水系统开始注水，当电磁铁线圈中的电流I≤0.1A时，衔铁K断开，停止注水。（水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）在蓄水池没有水时，为保护电路安全，滑动变阻器的阻值至少是多少？ （2）当滑动变阻器阻值为20Ω，电流表示数为0.15A时，水对蓄水池底部的压强是多少？ （3）若人工对控制电路进行调节，求注水系统蓄满水，最多一次性蓄水多少m3？（不考虑蓄水过程中奶牛饮水情况和两个池子连接处的体积） 19．如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆两栖飞机，它能在陆地上起飞降落，又能在水面上起飞降落，是一艘会飞的“船”。两栖飞机空载质量为4.15×104kg。如图乙是我国最新自主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度可达10970m。（取海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 求：(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为多少？ (2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为多少？ (3)“海斗号”无人潜水器的质量为1000kg，平均密度为5.0×103kg/m3，现用钢绳连着两栖飞机和潜水器，将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此时钢绳对潜水器的拉力是多大？ 20．如图是一种简易温度计，外界温度改变会使小球受到的浮力发生变化而运动，进而引起悬挂于下端的金属链条长度发生改变，最终小球重新悬浮于液体的某一深度，同时指针指示温度值。（小球体积变化可忽略，写出计算过程） (1)若该温度计中小球重为0.15N，体积为30cm3，20°C时容器内液体密度为0.9×103kg/m3，则小球受到的浮力大小为多少？ (2)被小球拉起的金属链条的质量是多少？ (3)若小球与金属链条完全分离，则小球静止时受到的浮力大小为多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)104N；(2)2×104N；(3)3×104Pa 【详解】(1)物体在露出水面前受到的浮力为 F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1m)3=104N (2)由图像可知露出水面后绳子的拉力即物体的重力，则重力为3×104N，当重物未露出水面时，拉力为 F1=G-F浮=3×104N-104N=2×104N (3)从上表面离开水面到下表面离开水面用时10s，运动速度 上表面从水底上升至表面用时30s，所以物体在水底时距液面深度为 h=vt1=0.1m/s×30s=3m 即物体在水底时上表面受到水的压强为 p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m=3×104Pa 答：(1)物体在露出水面前受到水的浮力是104N； (2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N； (3)物体在水底时，上表面受到水的压强是3×104Pa。 2．（1）900Pa；（2）0.5×103kg/m3；（3）16min 【详解】解：（1）注水6min时，水对容器底部的压强 p=ρgh=1×103kg/m×10N/kg×0.09m=900Pa （2）物块A对容器底部的压力恰好为0，由二力平衡条件得 G物=F浮 ρ物gV物=ρ水gV排 （3）物块A对容器底部的压力恰好为0时，水的质量 m水1=300g/min×6min=1800g 水的体积 由乙图可知 V水1=(S1-S2)h1 对A受力分析可知，绳剪断前绳的拉力 圆柱体物块A的重力 G物=m物g=ρ物Vg=0.5×103kg/m3×100×18×10-6m3×10N/kg=9N 物块受到浮力 排开水的体积 物块浸在水中深度 注入水体积 注入水质量 注水时间： 答：（1）注水6min时，水对容器底部的压强是900Pa； （2）物块A的密度0.5×103kg/m3； （3）注水时间是16min。 3．(1)300Pa (2)7N (3)6×103kg/m3 【详解】 解：（1）由题意可知，甲中玻璃杯A处于漂浮状态，所以，玻璃杯A受到的浮力 F浮＝GA＝mAg＝0.6kg×10N/kg＝6N 玻璃杯A漂浮，根据浮力产生的原因可知水对玻璃杯A底部的压力 F=F浮＝6N 则玻璃杯A底部受到水的压强 pA＝＝300Pa （2）由图乙可知t1时刻，细线对B的拉力为1N，则A受到向下的拉力也为1N，根据受力平衡可知A受到的浮力 F浮′＝GA+FA＝6N+1N＝7N （3）由图乙可知当金属块B被提起时绳子的拉力F拉＝2N，金属块B浸没在水中排开水的体积 VB排＝VB＝4×10﹣5m3 则金属块B受到浮力 FB浮＝ρ水gVB排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣5m3＝0.4N 因金属块B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，所以金属块B的重力 GB＝FB浮+F拉＝0.4N+2N＝2.4N 由G＝mg可知，金属块B的质量 mB＝＝＝0.24kg 则金属块B的密度 ρB＝＝6×103kg/m3 4．（1）500Pa；（2）5N； （3）18.75N 【详解】解：（1）当M的一半体积浸在水中时，M的底部所处的深度 M底部受到的水对它的压强 （2）当M的一半体积浸没在液体中，排开水的体积 则此时M受到的水对它的浮力 （3）M对B点的拉力 由杠杆平衡条件可得 则 答：（1）M底部受到的水对它的压强为500Pa； （2）M受到的水对它的浮力为5N； （3）F的大小为18.75N。 5．（1）2：1；（2）0.6N；（3）0.16kg 【详解】解（1）根据杠杆平衡条件可知，可以列等式 经整理可知，B、C两球的质量之比为 根据 可知，密度相同，质量之比即为体积之比，故B、C两球的体积之比2：1。 （2）A球的重力为 A球的浮力为 细线对A球的拉力大小 （3）对甲受力分析，其受到了重力和拉力和浮力，故此浮力为 则乙所受的浮力为6N，设C球的体积为V，则B球的体积为2V，将乙与B球和C球当成一个整体，其受到了浮力和向下的重力，由于悬浮，浮力等于重力，故可以列等式为 经整理可知 则C球的质量 答：（1）B、C两球的体积之比为2：1； （2）细线对A球的拉力大小； （3）C球的质量为。 6．(1)8N (2) (3) 【详解】（1）A、B整体漂浮，根据物体浮沉条件可得，此时木块A受到的浮力大小为 （2）由图可知，只有A浸入水中，则木块A排开水的体积为 木块A的体积为 木块A的密度为 （3）若取走合金块B，木块A漂浮，此时变化的浮力为 根据可得，水对容器底部压强的变化量为 7．（1）50N；（2）2000Pa；（3）10N 【详解】解：（1）t=0min时刻A所受到的浮力 （2）t=6min时刻圆柱形容器底受到水的压强，抽出的水的体积为 水面下降的高度为 此时的水面的高度为 t=6min时刻圆柱形容器底受到水的压强 （3）t=0min时刻A所受到的浮力50N，下表面与置于水平桌面上的薄壁圆柱形容器底部刚好接触但无挤压，则此时的绳子对A的拉力为 根据杠杆平衡，D处所受的拉力为 设B的重力为，故此时对B进行分析，B对压力传感器的压力为 t=6min时，A所受的浮力为 C所受的拉力为 根据杠杆平衡，D处所受的拉力为 故此时对B进行分析，B对压力传感器的压力为 可得 答：（1）t=0min时刻A所受到的浮力为50N； （2）t=6min时刻圆柱形容器底受到水的压强为； （3）的值是10N。 8．（1）10N；（2）2000Pa；（3）1.2510-3 【详解】解：（1）因为木块漂浮在水面上，所以受到的浮力 （2）所处0.2m水深度木块的下表面受到的压强 （3）根据可知排开水的体积 浸入水中体积 因此 答：（1）木块所受到的浮力的大小为10N； （2）木块下表面受到水的压强为2000Pa； （3）木块的体积为。 9．(1)；(2)支点O应该向左移动；(3) 【详解】(1)甲的质量 甲的重力 乙的重力 设细线对A的拉力，对B的拉力，则 由杠杆平衡条件得 故 甲受到的支持力为 由相互作用力知：甲对地面压力大小与地面对甲支持力等大反向，则甲对地面压强 (2)支点O应该向左移动，设向左移动距离 ，甲对地面压强为零时，细线对A的拉力 杠杆平衡条件 代入数据得 (3)切下来的体积 切下来的质量 剩下的重力 支持力 细线对A的拉力 切下的甲放在乙上后总重力 乙受到的浮力 细线对B的拉力 根据杠杆平衡条件 带入数值解得 答：(1)物块甲对水平地面的压强； (2)要使甲对地面压强减小到零，支点O左移动，移动； (3)切下的厚度为0.05m。 10．（1）12N；（2）8N；（3）1.5×103kg/m3；（4）80Pa 【详解】解：（1）分析图像可知，当下降高度在 0cm≤h<3cm 时，物体A未接触水面，由题干可知此时拉力等于重力，即物体的重力 G=F1=12N （2）当 7cm<h≤9cm 时，物体浸没在水中，此时物体重力等于拉力与浮力之和，即 G=F2+F浮 故物体刚好浸没受到的浮力 F浮=G﹣F2=12N﹣4N=8N （3）由G=mg可知物体的质量 当物体完全浸没在水中后，排开水的体积 此时物体体积等于排开水的体积，则物体的体积 V=V排=8×10-4m3 物体密度为 （4）水的深度的增加量 水对水槽底部压强的增加量 Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m=80Pa 答：（1）物体的重力为12N； （2）物体刚好浸没受到的浮力为8N； （3）物体的密度为1.5×103kg/m3； （4）若盛水容器的底面积为1000cm2，则水对水槽底部压强的增加量为80Pa。 11．（1）1000Pa；（2）2kg；（3）7N或9N 【详解】解：（1）加水前，容器内盛有10cm深的水，所以水对容器底的压强 （2）加2000cm3的水时，加入水的质量为 （3）第二次轻杆受到的力为3N小于第一次轻杆受到的力6N，说明第一次A未被浸没且所受浮力小于重力，第二次加水比第一次多，故A受到的浮力比第一次大，轻杆对A有向上的拉力，则圆柱形容器底部受到的水的压力增加量等于A受到的浮力与加入水的重力之和，即 第二次A所受的浮力可能小于重力，也有可能大于重力，所以轻杆对A的力可能向上也可能向下，则圆柱形容器底部受到的水的压力的增加量等于A受到的浮力与加入水的重力之和，即 或 第一次加水的重力为 第一次压力变化量 第二次加水的重力为 第二次压力变化量 或 因为，底面积相同，Δp1∶Δp2=1∶4，所以ΔF1∶ΔF2=1∶4。即有 或 解得GA=7N或9N。 答：（1）加水前水对容器底的压强是1000Pa； （2）加2000cm3的水时，加入水的质量为2kg； （3）物块A的重力为7N或9N。 12．(1)3kg； (2)5N；(3) 21kg 【详解】(1)由于台秤的示数显示了物体对其产生的压力，把容器、水、滑轮和背漂看做一个整体，则受竖直向下的总重力为 G背漂+G1 竖直向上的拉力和支持力的作用，所以由力的平衡条件可得 G背漂+G1=F拉+F支 当背漂的全部体积浸没在水中时，背漂受到的浮力变大，则通过定滑轮的竖直向上的拉力变大，所以支持力减小，即容器对台秤产生的压力变小，台秤的示数减小，故m3小于m2，已知m3与m2相比变化了2kg，所以 m3=5kg-2kg=3kg (2)图甲中台秤的示数m1为6kg，即容器、水和滑轮的总质量为6kg，则容器、水和滑轮的总重力 G1=m1g=6kg×10N/kg=60N 当背漂的一半体积浸入水中时，台秤的示数m2为5kg，则容器受到的支持力 F支=F压=G2=m2g=5kg×10N/kg=50N 设背漂的重力为G背漂，体积为V，当背漂的一半体积浸入水中时，以背漂为研究对象，根据力的平衡条件可得，绳子的拉力 ------------------① 把容器、水、滑轮和背漂看做一个整体，如图1所示，则受竖直向下的总重力 G背漂+G1 竖直向上的拉力和支持力的作用由于容器静止，则 G背漂+G1=F1+F支------------------② ①代入②可得 代入数据有 整理可得 --------------------③ 当背漂的全部体积浸没在水中时，则容器受到的支持力 由图2可得，此时的拉力 -----------------④ 此时整体受竖直向下的总重力 G背漂+G1 竖直向上的拉力和支持力的作用由于受力平衡，则 ----------------⑤ 由④、⑤并代入数据可得 整理可得 --------------------⑥ 联立③、⑥解得 V=4×10-3m3，G背漂=5N (3)设儿童的最小质量为m人，由于儿童和背漂的整体漂浮，所以浮力等于重力，即 F浮人+F浮背=G人+G背漂 则 代入数据解得，则儿童的最大质量 答：(1)台秤的示数m3为3kg； (2)这种背漂的重力G背漂为5N； (3)穿着此背漂游泳的儿童体重不超过21kg。 13．（1）；（2）；（3）4000Pa 【详解】解：（1）实心正方体有的体积浸入水中，排开水的体积为 由阿基米德原理可知，物体受到的浮力为 （2）对物体受力分析可知，物体受竖直向下的重力，竖直向上的浮力和竖直向上的绳子拉力处于静止状态，绳子的拉力为 （3）容器的容积为 容器中水与正方体的总体积为 剪断细绳后，正方体沉入水底，会有部分水溢出，此时容器中水的体积为 容器中水的重力为 容器重力为 剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压力为 由可知，剪断细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强为 答：（1）物体受到的浮力为； （2）绳子的拉力为； （3）剪短细绳后，正方体沉入水底，静止后容器对地面的压强为。 14．（1）1.2×103Pa；（2）6N；（3）2900Pa 【详解】解：（1）)水对容器底部的压强 （2）正方体A受到的浮力大小 （3）容器中水的体积为 由得，水的质量 水的重力 正方体A的质量 正方体A的重力 容器对桌面的压强 答：（1）水对容器底部的压强是； （2）正方体A受到的浮力大小6N； （3）容器对桌面的压强是。 15．(1)3.5N，2N；(2)见解析 【详解】解：设正方体A、B边长，以及绳L1、L2长度均为L=10cm。 A的密度为ρA=0.25g/cm3，则A的质量为 mA=ρAL3=0.25g/cm3×103cm3=250g （1）当注水体积V1=5600cm3时，假设绳L1、L2均处于伸直状态，且A漏出水面部分的高度为h1，如图1所示： 则有 V1=S(4L﹣h1)﹣(2L﹣h1)L2 代入数据得 5600cm3=200cm2(4×10cm﹣h1)﹣(2×10cm﹣h1)×(10cm)2 解得h1=4cm，此情况下，A、B受到总的浮力为 F总=ρ水[(2L﹣h1)L2]g=1g/cm3×[(2×10﹣4)×102]cm3×10-3×10N/kg=16N A、B的总重力为 G总=(m+mA)g=(1150g+250g)×10-3×10N/kg=14N 因 F总>G总 故假设成立，即绳L1、L2均处于伸直状态。绳L1的拉力为 T1=F浮A﹣GA=ρ水[(L﹣h1)L2]g﹣mAg 代入数据解得T1=3.5N，绳L2的拉力为 T2=F总﹣G总=16N﹣14N=2N （2）向容器注水之前，A、B叠放在容器底部。 ①0<m<1000g时，易知A、B的密度均小于水的密度，向容器注水过程中，当A、B受到总的浮力等于两者总重力后，A、B会相对静止一起上浮，直到绳L2伸直，此后B静止，A继续上浮直到绳L1伸直，此后A、B均静止直至A被完全浸没。设注水体积V=V1时，A、B受到总的浮力等于两者总重力，则有 代入数据解得 V1=m+250(cm3) 则有：当 0<V≤m+250(cm3) 时，水对容器底部压强p为 设注水体积V=V2时，绳L2恰好伸直，则有 V2=V1+SL 代入数据解得 V2=m+1250(cm3) 则有：当 m+250(cm3)<V≤m+1250(cm3) 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 设注水体积V=V3时，A所受浮力恰好等于其重力，此时A浸没在水中的深度为h2，如图2所示 则有 ρ水gh2L2=mAg 解得h2=2.5cm，可得 V3=SL+(L+h2)(S﹣L2) 解得V3=3250cm3，则有当 m+1250(cm3)<V≤3250cm3 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 p=V﹣1000(Pa) 设注水体积V=V4时，绳L1恰好伸直，此时A浸没在水中的深度仍为h2，如图3所示    则有 V4=V3+SL 解得V4=5250cm3，则有当 3250cm3<V≤5250cm3 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 设注水体积V=V5时，A恰好被浸没，如图3所示    则有 V5=4SL﹣2L3 解得V5=6000cm3，则有当 5250cm3<V≤6000cm3 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 p=V﹣2000(Pa) 综上分析，当B的质量m满足 0<m<1000g ②当 1000g≤m<1750g 易知B的密度大于水的密度，而A的密度小于水的密度，向容器注水过程中，A先上浮到绳L1伸直前，B保持静止。设注水体积V=V1′时，A所受浮力恰好等于其重力，此时A浸没在水中的深度为h2=2.5cm，可得 V1′=(L+h2)(S﹣L2) 解得V1′=1250cm3，则有当 0<V≤1250(cm3) 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得p=V(Pa)；设注水体积V=V2′时，绳L1恰好伸直，则有 V2′=V1′+SL 解得V2′=3250(cm3)，则有当 1250cm3<V≤3250cm3 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 当绳L1伸直后，A、B受到总的浮力等于两者总重力后，B才会上浮(与A相对静止一起上浮)，直到绳L2伸直，此后B静止，A继续上浮直至A被完全浸没。设注水体积V=V3′时，A、B受到总的浮力恰好等于两者总重力，此时A浸没在水中的深度为h3，则有 ρ水(L+h3)L2g=(m+mA)g 解得 则有 V3′=V2′+(h3﹣h2)L2 代入数据解得 V3′=m+2250(cm3) 则有当 3250cm3<V≤m+2250(cm3) 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 p=V﹣1000(Pa) 设注水体积V=V4′时，绳L2恰好伸直，则有 V4′=V3′+SL 解得V4′=m+4250(cm3)，则：当 m+2250(cm3)<V≤m+4250(cm3) 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 设注水体积V=V5′时，A恰好被浸没，则有 V5′=4SL﹣2L3 解得V5′=6000cm3，则有当 m+4250cm3<V≤6000cm3 时，水对容器底部压强p为 代入数据解得 p=V﹣2000(Pa) 答：（1）若B的质量m=1150g，当注水体积V1=5600cm3时，绳L1、L2的拉力分别为3.5N，2N； （2）见解析。 16．(1)ρgh；(2)或 【详解】解：(1)根据柱体压强公式可得 (2)由可得，A体积为 A底面积为 设容器底面积S容，结合情景图和图象信息可知方程 解得 ①若ρA＞ρ液，物体A受力如图为 浮力为 F浮＝GA﹣F拉＝mg﹣F 根据阿基米德原理液体密度为 ②若ρA＜ρ液，设液面下降的高度为，A提升后在液体中的深度为h1 可得方程 解得 所以 物体A漂浮时 F浮1＝GA A被细绳拉起时 F浮2+F拉＝GA 浮力变化量 所以 所以密度为 答：(1)压强为ρgh； (2)密度为或。 17．（1）15cm（2）119N（3）150Pa 【详解】（1）由丙图可知，当深度h2=25cm时，A恰好完全浸没，故绳子的长度L=h2-hA=15cm （2）当h1=20cm时，A漂浮在水面上，如图1所示，对A进行受力分析，GA=F浮1，根据F浮1=g V排，V排=SAHA1，HA1=h1-L=5cm，进而求得GA=F浮1=10N，然后根据 GA=mg=VAg求出=0.5 kg/，故=3 =1.5kg/.当水深 h在2025cm范围内，物块受到的浮力增大，故绳子上的拉力也逐渐增大，当水深为25cm时，浮力最大，此时A恰好浸没，如图2所示，此时对A进行受力分析，F0+GA=F浮2= gVA①，进而求出F0=10N；当水深为2531cm时，A一直浸没在水中，水面越来越高，至水深为31cm时，如图3所示，此后物块B放到A上，二者之间产生压力，B对A产生向下的压力，故绳子上的拉力减小．故恰好当水深为31cm时，对A进行受力分析， F压+F0+GA=F浮2②，由①②可得， F压=4N，当水深为h4=33cm时，物块B恰好浸没，如图4所示，故hB=h4-h2=33cm-25cm=8cm,此时对B进行受力分析，GB= FB浮+F支，F支=F压=4N，即SBhBg=SBhB+F支，据此可求出SB=100；当放入B时，水深由 h3=31cm变为h4=33cm，故B的体积等于容器里升高的2cm水的体积，故SBhB=S容h，h=2cm,求得 S容=400.所以未放入B时底部容器对桌面的压力F=G水+ G容+GA,只需求出G水即可，G水=g（S容h4-SAhA）=104N，故F=G水+ G容+GA=104N+5N+10N=119N. (3)将绳子剪断后，两物块受到向下的力会变小，故二者会向上运动，露出水面，浸在水中的体积减小，水面也因此下降.绳子上的力F0=6N，故向上的浮力也要减少6N，而F浮= gS容h=6N时，求得h=1.5cm,故当水面下降1.5cm时，浮力也会减少6N，恰好仍处平衡状态，即两次的，故水对容器底部压强的变化 =gS容h=150Pa. 18．（1）；（2）；（3）0.605m3 【详解】解：（1）当蓄水池中没有水时由图乙可知RF=5Ω 滑动变阻器的阻值 （2）电流表示数为0.15A时，总电阻 RF的阻值 由图乙可知F2=100N 受力分析可得 水对蓄水池底部的压强 （3）由空池开始注水，并在注水过程中调节滑动变阻器的阻值到0，一次性注满水池时，注水量最多，RF的阻值 由图乙分析可知F3=500N 水深 蓄水体积 答：（1）在蓄水池没有水时，为保护电路安全，滑动变阻器的阻值至少是15Ω； （2）当滑动变阻器阻值为20Ω，电流表示数为0.15A时，水对蓄水池底部的压强是3000Pa； （3）若人工对控制电路进行调节，求注水系统蓄满水，最多一次性蓄水0.605m3。 19．(1)41.5m3；(2)；(3) 【详解】(1)两栖飞机空载时在水面上处于漂浮状态，受到浮力等于空载时的重力，即 由可得排开水的体积 (2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强 (3)“海斗号”无人潜水器的重力 浸没在海水中是排开海水的体积等于自身的体积，由可得 则浸没时受到的浮力 潜水器匀速下降，在海水给的浮力、钢绳对潜水器的拉力、自身重力三个力的作用下处于平衡状态，所以此时钢绳对潜水器的拉力 答：(1)两栖飞机空载时在水面上排开海水的体积为41.5m3； (2)当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为； (3)此时钢绳对潜水器的拉力是。 20．(1)0.27N；(2)0.012kg；(3)0.15N 【详解】(1)小球浸没时排开液体的体积与小球的体积相等，即 则小球受到的浮力 (2)根据力的平衡条件可知，被小球拉起的金属链条重为 由G=mg可得被小球拉起的金属链条的质量为 (3)由G=mg=ρVg小球的密度 比液体的密度0.9×103kg/m3小，可知若小球与金属链条完全分离，小球会漂浮在液面上，则小球静止时受到的浮力 答：(1)小球受到的浮力大小为0.27N； (2)被小球拉起的金属链条的质量是0.012kg； (3)若小球与金属链条完全分离，则小球静止时受到的浮力大小为0.15N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$