20.浮力压强综合计算-2025年中考科学三轮复习精练突破（浙江专用）

浮力压强综合计算 1、某项目化小组开展“看谁制作的橡皮泥船的装载能力强”的活动，他们用一块体积为30厘米3的实心橡皮泥（如图甲）先制作成恰好能漂浮在水中的船（如图乙），后增大中空体积，制作成最多能装载20g物体的船（如图丙）。已知橡皮泥的密度为1.5×103千克/米3，水的密度为1.0×103千克/米3。求： （1）此实心球橡皮泥的重力是多少？ （2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为多少？ （3）这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为多少？ （4）除了增大排开液体的体积外，你还有什么办法继续提高橡皮泥船的装载能力？请给出方法并说明理由。 2、如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2，质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，不考虑液面上升，g取10N/kg）。求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）筒内液体密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。 3、如图所示，小科做了一个安全使用蜡烛的趣味实验。实验中将长度10cm、横截面积1cm2的圆柱形蜡烛底部扎一枚0.1g的小钉子（体积不计），使蜡烛漂浮在装了水的杯中，且在水中保持竖直状态。点燃蜡烛，一段时间后，水没过蜡烛顶端，蜡烛自然熄灭。已知蜡烛的密度为0.9g/cm3，蜡烛的火焰下方小坑忽略不计。则： （1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为； （2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为； （3）蜡烛燃烧过程中，火焰离杯底的高度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是。 4、如图所示，将重为9N、边长为10cm的立方体冰块放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm高度露出水面。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。 （1）列式计算冰块密度； （2）计算冰块未熔化时受到的浮力大小？ （3）容器中的冰开始熔化到完全熔化过程中，水对容器底部的压强 。 A. 一直变大 B. 一直不变 C. 先变大后不变 D. 先不变后变大 5、如图甲所示，一个体积是0.8分米3的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多），直到装满容器，如图乙所示。若细线的拉力用F表示 （1）图丙中从 点（A或B）开始，木块完全浸没在水中。 （2）该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿？ （3）该木块的密度为多少？ 6、小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置，初步设计如图所示，将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连，吊在水平放置的圆柱形水箱中，已知每个圆柱体重为6N，底面积为50cm2。当水箱储水深度降到10cm，圆柱体B一半浸在水中时，压力传感开关所受拉力达到10N，其闭合开始加水。（细线质量与体积均忽略不计）请求： （1）圆柱体的密度。 （2）当水箱储水深度达到1.5m时，压力传感开关所受拉力为5N其断开停止加水，求应设计A、B间细线的长度。 7、将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水，先放在水平桌面上（瓶盖未开启），如图甲所示，瓶底与桌面的接触面积为3cm2，接着把这个水瓶放在水中，瓶子处于漂浮状态，如图乙所示。然后把瓶中水喝完，测得这个空瓶（包含瓶盖）重力为0.2N。（已知矿泉水和水的密度均为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）瓶中水受到的重力； （2）图甲中未开启过的矿泉水瓶对水平桌面的压强； （3）图乙中瓶浸在水中的体积。 8、学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管，N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长为，质量为，塑料管横截面的外圆面积S为；合金块高为，质量为。请计算： （1）该仪器的重力； （2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度； （3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小； （4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为 ； （5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心，该仪器的浮力作用点位于重心及以下时，将会在液体中倾倒，难以测量；从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则该液体的密度为（计算结果精确到）。 9、在科技节中，小宁用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置，竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连，细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。求： （1）由图乙可知，物体M受到的重力为N； （2）当向水箱中加入质量为4kg的水时，物体M受到的浮力为N； （3）物体M的密度。 10、如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求： （1）此时木块受到的浮力是多大？ （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？ 11、如图甲，水平桌面上放置底面积为，质量为400g的圆柱筒，筒内装有16cm深的某种液体。弹簧测力计悬挂底面积为、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图乙所示。（圆筒的厚度忽略不计，圆筒内液体没有溢出，取）求： （1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力； （2）列式计算圆柱筒内液体密度； （3）列式计算圆柱体浸没时，圆柱筒对桌面的压强。 12、小乐将底面积为40cm2，实心均匀的金属圆柱体A（不吸水）通过细线悬挂在力传感器上，力传感器可测细线拉力的大小；重为1N、底面积为100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平桌面上，B中盛有16N的水，如图甲所示。从某时刻开始，拉着力传感器让A逐渐下降直至浸没在B的水中一定深度，力传感器所测细线拉力F与A下降高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸缩且细线不吸水（取g=10N/kg）。求： （1）A的质量是 kg； （2）A的密度大小； （3）当A浸没水中一定深度后，剪断细线使A沉在B的底部，若此过程中无水溢出，此时B对桌面的压力大小。 13、小科同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧称测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），OA∶OB=1∶3。他实验的步骤如下： 步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。 步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为12N。请根据题目求出以下信息： （1）金属块浸没在水中时受到的浮力； （2）绳子作用在杠杆A上的拉力； （3）被测金属块密度。 14、“同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后像潜水器一样运行（如图甲所示），它的质量为1.63kg，可在水下巡游约40min。已知g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。 （1）计划给“同济飞鱼”安装一个微型摄像机收集水下信息，已知微型摄像机镜头的表面积约为4cm2，巡游过程中某一时刻“同济飞鱼”的显示器显示受到的水的压强为1.5×106Pa，求此时微型摄像机的镜头表面受到的压力为多少牛？ （2）在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中，“同济飞鱼”悬挂着一个实心物块A从水中匀速上升，直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度，如图乙所示；测试过程中，绳的拉力随时间t变化的图象（不计水的阻力），如图丙所示。求： ①实心物块A的重力为___________N。 ②实心物块A浸没在水中时受到的浮力是多大？ ③实心物块A的密度是多少？ 15、“国之重器”中的起重船在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=10000t，要吊装的重物质量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是多少？ （2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是多少？ （3）为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小海设计了一种用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。当力传感器示数为0时，剩余的水的深度是多少？ 16、科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航银打模型（如图），总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）泡沫塑料A受到水的浮力是多大？ （2）浮子B体积应为多大？ （3）求航标灯静上时绳子对滑轮的拉力大小？ 17、如图所示，一边长为10cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面。（g取10N/kg），求： （1）木块漂浮时的浮力？ （2）木块的密度是多大？ （3）用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好全部没入水中时，手对木块的压力是多大？ 18、一个边长为10cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中慢慢加水，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度．则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图象。（g取10N/kg） （1）当F浮=4N时，木块处于 （填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态； （2）木块的密度为多少？ （3）水对木块所做功是多少？ 19、在弹簧测力计下挂一实心圆柱体，圆柱体的下表面刚好接近水面（未浸入）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，装水容器的底面积为，弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙。（g取10N/kg） （1）求圆柱体受到的最大浮力。 （2）求圆柱体的密度。 （4）由于圆柱体的完全浸没，水对容器底部的压强增大了多少？ 20、小金用如图1的装置探究“影响浮力大小的因素”，将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示）．根据测得的实验数据，作出了乙图弹簧测力计示数F与合金块下表面所处深度h的关系图像（如图2中①所示，g取10牛/千克） （1）请在图2中画乙图中F浮随h变化的关系图像； （2）比较图1甲、乙、丙可知 （选填“>”、“<”或“=”）； （3）请计算合金块的密度为多少？ 21、如图北口大桥纵贯瓯江南北，是世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥，全长7.9千米，上层为高速公路，限速100千米时，下层为一级公路，限速80千米/时，主梁采用整体吊装箱拼接而成，吊装箱由轮船运输至适当位置，再由吊机向上吊起，拼接成桥面。已知每个吊装箱总质量为300吨。 （1）北口大桥通车后，以最高车速估算，经北口大桥上层高速公路，由乐清市区到龙湾机场的时间可缩短30分钟，相当于两地间的通行距离缩短了 千米； （2）当吊机将一个吊装箱吊离轮船后，求轮船浸入江水中的体积的变化量？（江水密度取水的密度） （3）如图2吊机将一个吊装箱由A点竖直向上吊起至B点，再水平向右移至C点，此过程中吊装箱的“路程—时间”关系图像如图3，请在图4中画出吊机对吊装箱的拉力所做的功与时间关系图像。 22、如图所示，一柱状鱼缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其内圆底面积为0.06m2。鱼缸内无水时，鱼缸对水平地面的压强为1.0×103Pa；在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为7.0×103Pa；在鱼缸内再放入几条鱼后，鱼缸对水平地面的压强为7.3×103Pa。求： （1）质量为42kg的水的重力； （2）鱼缸内无水时，鱼缸（含缸底小石子）的质量； （3）在鱼缸内放入几条鱼后，水对缸底的某一小石子增加的压强。 23、某兴趣小组在做浮力相关实验时，将力传感器固定在铁架台上，底面积为的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器的示数等于细线拉力的大小。底面积的柱形容器B放在水平升降台上，装有20cm深的水，如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器的示数F与升降台上升高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水，整个过程无水溢出。请回答下列问题： （1）求A的质量； （2）当升降台上升高度为8cm时，A浸入水中深度为5cm，求此时A受到的浮力； （3）求A的密度。 24、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3.5kg时，传感器示数为零；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1×103kg/m3。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。 25、如图所示，弹簧测力计的秤钩上挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的薄壁轻质容器上方离水面某一高度处缓缓下降，使其逐渐浸没入水中至与容器底刚好接触（但对容器底无压力）。下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）圆柱体的质量为多少kg； （2）圆柱体的体积为多少cm3； （3）若容器的底面积为S=200cm2，圆柱体底面距离水面为5cm时，水对容器底的压强。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浮力压强综合计算 1、某项目化小组开展“看谁制作的橡皮泥船的装载能力强”的活动，他们用一块体积为30厘米3的实心橡皮泥（如图甲）先制作成恰好能漂浮在水中的船（如图乙），后增大中空体积，制作成最多能装载20g物体的船（如图丙）。已知橡皮泥的密度为1.5×103千克/米3，水的密度为1.0×103千克/米3。求： （1）此实心球橡皮泥的重力是多少？ （2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为多少？ （3）这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为多少？ （4）除了增大排开液体的体积外，你还有什么办法继续提高橡皮泥船的装载能力？请给出方法并说明理由。 【答案】（1）0.45N；（2）0.3N；（3）；（4）见解析 【解析】（1）由知道，此实心球橡皮泥的质量是 由 知道，此实心球橡皮泥的重力是 （2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，由知道，受到浮力为 （3）20g物体的重力 当往橡皮泥“船”内装载20g的物体后受到的浮力为 此橡皮泥“船”排开水的体积为 （4）如果要提高橡皮泥的装载能力，由和受力平衡原理知道，我们可以增大液体密度或减少船身自身重力来提高装载能力。 答：（1）此实心球橡皮泥的重力是0.45N； （2）此实心橡皮泥完全沉入水中后，受到的浮力为0.3N； （3）这艘橡皮泥“船”装载最多20g物体时，排开水的体积为。 2、如图甲所示，一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体，水平桌面上放置底面积为100cm2，质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入液体中（圆筒的厚度忽略不计，圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出，不考虑液面上升，g取10N/kg）。求： （1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力； （2）筒内液体密度； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。 【答案】（1）6N；（2）1.5×103kg/m3；（3）5600Pa 【解析】（1）由图象知，当h=0时，此时弹簧测力计的示数为18N，圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数，则G=18N，当h≥17cm时，弹簧测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时圆柱体受到的拉力F拉=12N，圆柱体浸没液体时受到的浮力 （2）由图知从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小，到17cm弹簧测力计的示数不变，所以圆柱体高度圆柱体浸没在液体中，排开液体的体积 由得，液体的密度 （3）液体的体积 由可得，液体的质量 将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，圆筒对地面的压力 圆筒对地面的压强。 答：（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是6N； （2）筒内液体密度是1.5×103kg/m3； （3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是5600Pa。 3、如图所示，小科做了一个安全使用蜡烛的趣味实验。实验中将长度10cm、横截面积1cm2的圆柱形蜡烛底部扎一枚0.1g的小钉子（体积不计），使蜡烛漂浮在装了水的杯中，且在水中保持竖直状态。点燃蜡烛，一段时间后，水没过蜡烛顶端，蜡烛自然熄灭。已知蜡烛的密度为0.9g/cm3，蜡烛的火焰下方小坑忽略不计。则： （1）所用蜡烛（含钉子）的总质量为； （2）未点燃时，蜡烛（含钉子）在水中受到的浮力为； （3）蜡烛燃烧过程中，火焰离杯底的高度 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；自然熄灭时，蜡烛剩余的长度是。 【答案】（1）9.1g （2）0.091N （3）变小 （4）1cm 【解析】（1）蜡烛的长度为10cm，横截面积为1cm2，则蜡烛的质量 则所用蜡烛（含钉子）的总质量m总=9g+0.1g=9.1g （2）未点燃时，蜡烛漂浮在装了水的杯中，由沉浮条件可知，蜡烛受到的浮力等于重力 （3）蜡烛燃烧过程中，蜡烛逐渐变短，蜡烛的重力减小，则蜡烛受到的浮力减小，由阿基米德原理可知，蜡烛排开水的体积减小，则杯中水的深度降低，所以火焰离杯底的高度变小。自然熄灭时，蜡烛的体积等于蜡烛排开水的体积，蜡烛剩余重力等于浮力，则有 ， 解得。 4、如图所示，将重为9N、边长为10cm的立方体冰块放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm高度露出水面。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。 （1）列式计算冰块密度； （2）计算冰块未熔化时受到的浮力大小？ （3）容器中的冰开始熔化到完全熔化过程中，水对容器底部的压强 。 A. 一直变大 B. 一直不变 C. 先变大后不变 D. 先不变后变大 【答案】（1）0.9g/cm3 （2）0.8N （3）C 【解析】（1）冰块的质量为：，冰块的体积为：，冰块的密度为：。 （2）冰块未熔化时受到的浮力为：。 （3）当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即：ρ水V冰化水=ρ冰V冰，所以，V冰化水=0.9V冰=0.9×（10cm）3=900cm3，则：V冰化水＞V排，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故在冰开始融化时，液面会升高，压强会变大；当冰融化一段时间后，冰就会漂浮，此后至融化结束，液面不再升高，因而压强会先变大后不变。故选C。 5、如图甲所示，一个体积是0.8分米3的立方体木块，下面用一段细线与木块相连，细线另一端固定在容器底（容器高比细线与木块边长之和大得多），直到装满容器，如图乙所示。若细线的拉力用F表示 （1）图丙中从 点（A或B）开始，木块完全浸没在水中。 （2）该木块浸没在水中所受的浮力为多少牛顿？ （3）该木块的密度为多少？ 【答案】（1） B （2）8N （3） 0.75×103kg/m3 【解析】（1）图丙中A点表示细线刚被拉直时，此时细线对木块的拉力为零，并且木块处于静止状态时，则此时木块处于漂浮状态，继续加水，绳的拉力增大，至B点时，细线的拉力最大且不变，说明木块完全浸没在水中。 （2）木块完全浸没在水中，则木块排开液体的体积V排=V=0.8dm3=8×10﹣4m3 木块浸没在水中所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=8N （3）[3]由图像可知，木块浸没时所受的拉力最大为8N，F浮=G+F，所以，木块的重力 G=F浮﹣F=8N﹣2N=6N 则木块的质量 木块的密度。 6、小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置，初步设计如图所示，将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连，吊在水平放置的圆柱形水箱中，已知每个圆柱体重为6N，底面积为50cm2。当水箱储水深度降到10cm，圆柱体B一半浸在水中时，压力传感开关所受拉力达到10N，其闭合开始加水。（细线质量与体积均忽略不计）请求： （1）圆柱体的密度。 （2）当水箱储水深度达到1.5m时，压力传感开关所受拉力为5N其断开停止加水，求应设计A、B间细线的长度。 【答案】（1）1.5×103kg/m3 （2）1.3m 【解析】（1）圆柱体B一半浸在水中时，压力传感开关所受拉力达到10N， 把2个圆柱体看作一个整体，受向上的浮力、向上的拉力和向下的总重力， 由力的平衡条件可得：F浮F拉=G， 此时圆柱体B受的浮力：F浮=G F拉=6N210N=2N， 由F浮=液gV排得，圆柱体B浸在水中的体积： V排===210-4m3， 由题知，此时圆柱体B一半浸在水中，则圆柱体B的体积：V=2V排=2210-4m3=410-4m3， 由G=mg=Vg得，圆柱体密度：===1.5103kg/m3； （2）当水箱储水深度达到h2=1.5m时，压力传感开关所受拉力为5N， 此时AB受到的总浮力：F’浮=GF’拉=6N25N=7N， 由F浮=液gV排得，AB浸入水中的总体积： V’排===710-4m3， 圆柱体的底面积为S=50cm2=510-3m2， AB浸入水中的总深度：hAB===0.14m， 当水深为h1=10cm时，B浸入水中的深度：hAB===0.04m， 则AB浸入水中增加的深度：h= hABhB=0.14m0.04m=0.1m AB间细线的长度：h=h2h1h=1.5m0.1m0.1m=1.3m。 7、将一瓶新买来的标有净含量为550mL的矿泉水，先放在水平桌面上（瓶盖未开启），如图甲所示，瓶底与桌面的接触面积为3cm2，接着把这个水瓶放在水中，瓶子处于漂浮状态，如图乙所示。然后把瓶中水喝完，测得这个空瓶（包含瓶盖）重力为0.2N。（已知矿泉水和水的密度均为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）瓶中水受到的重力； （2）图甲中未开启过的矿泉水瓶对水平桌面的压强； （3）图乙中瓶浸在水中的体积。 【答案】（1）5.5N ；（2）1.9×104Pa ；（3）570mL 【解析】（1）瓶中水的体积为V=550mL=550cm3 由知道，瓶中水的质量为m=ρV=1.0g/cm3×550cm3=550g=0.55kg 由知道, 瓶中水受到的重力为 （2）由 知道，甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强为 （3）由浮沉条件知道，瓶子处于漂浮状态时受到的浮力为 由知道，乙中瓶浸没水中的体积为 。 答：（1）瓶中水受到的重力5.5N； （2）图甲中矿泉水瓶对水平桌面的压强19000Pa； （3）图乙中瓶浸在水中的体积570mL。 8、学习了项目化课程后，小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示，取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管，N端用合金块封口，再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值，仪器就完成制作。如图乙所示，当仪器竖直漂浮在待测液体中时，液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长为，质量为，塑料管横截面的外圆面积S为；合金块高为，质量为。请计算： （1）该仪器的重力； （2）该仪器竖直漂浮在水中，受到的浮力大小及浸入水中的深度； （3）该仪器竖直漂浮在水中，水对该仪器底部的压强大小； （4）为了找出该仪器的重心，小宁用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，如图丙所示，重心O点离N端的距离d为 ； （5）物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心，该仪器的浮力作用点位于重心及以下时，将会在液体中倾倒，难以测量；从理论上分析，该仪器竖直漂浮在某种液体中时，如果浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则该液体的密度为（计算结果精确到）。 【答案】（1） （2） （3） （4）3 （5） 2.9 【解析】（1）塑料管质量为3g，合金块质量为18g，则仪器质量 则仪器的重力 （2）该仪器正常工作时处于漂浮状态，漂浮时，物体受到浮力等于物体重力 由得，物体排开液体体积 则物体浸入水中的深度 （3）由于物体浸入水中的深度为0.175m，则仪器底部受到的压强 （4）用细线将它悬挂起来，使其水平平衡，则重心O为支点，塑料管长l1为 30cm ，塑料管的重心为O1，则NO1长为15cm，合金块高l2为2cm，合金块的重心为O2，则NO2长为1cm，设金属块右端距离O点长为l，则OO1长为13cm-l，OO2长为1cm+l，由杠杆平衡条件条件可得0.018kg×10N/kg×（0.01m+l）=0.003kg×10N/kg×（0.13m-l） 解得l=0.01m=1cm所以重心O点离N端的距离为2cm+1cm=3cm （5）[6]由于物体浮力作用点位于物体浸入液体部分的几何中心，浮力作用点恰好与该仪器重心重合，则仪器浸在液体中的深度h1=2×3cm=6cm 则该液体的密度。 9、在科技节中，小宁用传感器设计了如图甲所示的浮力感应装置，竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上，力传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小。下端与物体M相连，细杆及连接处的重力可忽略不计。向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满。图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像。求： （1）由图乙可知，物体M受到的重力为N； （2）当向水箱中加入质量为4kg的水时，物体M受到的浮力为N； （3）物体M的密度。 【答案】（1）2 （2）10 （3）0.2×103kg/m3 【解析】（1）由乙图可知，当水的质量为0时，传感器的示数为2N，则物体M受到的重力为2N。 （2）由图乙可知，当向水箱中加入质量为4kg的水时，传感器的示数达到最大，且不再变化，说明此时M完全浸没，压力传感器的示数为细杆对传感器的作用力为压力，故传感器对细杆有向下的作用力，大小为作用于物体M，此时物体M受到竖直向上的浮力.竖直向下的重力和杆的作用力，处于静止状态，则M受到的浮力为 物体M的体积为 物体M的密度为。 10、如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求： （1）此时木块受到的浮力是多大？ （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？ 【答案】（1）40N；（2）24N 【解析】（1）因为木块完全浸没，排开水的体积等于木块的体积，所以此时木块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N （2）木块的重力为G=mg=ρ木Vg=0.6×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=24N 木块漂浮在水面上时，所受的浮力等于木块的重力，所受的浮力F浮′=G=24N 答：（1）此时木块受到的浮力是40N； （2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为24N。 11、如图甲，水平桌面上放置底面积为，质量为400g的圆柱筒，筒内装有16cm深的某种液体。弹簧测力计悬挂底面积为、高为8cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图乙所示。（圆筒的厚度忽略不计，圆筒内液体没有溢出，取）求： （1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力； （2）列式计算圆柱筒内液体密度； （3）列式计算圆柱体浸没时，圆柱筒对桌面的压强。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）由图象知，当时，此时测力计的示数等于圆柱体的重力，所以 当时，测力计的示数不变，说明此时浮力不变，圆柱体完全浸没，此时 所以 （2）物体排开液体的体积 由得，圆柱筒内液体密度 （3）液体的质量将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体，则其对地面的压力 圆柱体浸没时，圆柱筒对桌面的压强。 答：（1）圆柱体浸没在液体中所受的浮力； （2）圆柱筒内液体密度； （3）圆柱体浸没时，圆柱筒对桌面的压强。 12、小乐将底面积为40cm2，实心均匀的金属圆柱体A（不吸水）通过细线悬挂在力传感器上，力传感器可测细线拉力的大小；重为1N、底面积为100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平桌面上，B中盛有16N的水，如图甲所示。从某时刻开始，拉着力传感器让A逐渐下降直至浸没在B的水中一定深度，力传感器所测细线拉力F与A下降高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸缩且细线不吸水（取g=10N/kg）。求： （1）A的质量是 kg； （2）A的密度大小； （3）当A浸没水中一定深度后，剪断细线使A沉在B的底部，若此过程中无水溢出，此时B对桌面的压力大小。 【答案】（1）1.2 （2） （3） 25N 【解析】（1）当物体没有浸入水中时，重力等于拉力，由从乙图中可知，A的重力 物体A的质量 （2）由题可知，A浸没时受到的浮力 则A的体积 A的密度为 （3）B中溢出水的重力 B对桌面的压力为 答：（1）A的质量是1.2kg； （2）A的密度大小为； （3）当A浸没水中一定深度后，剪断细线使A沉在B的底部，若此过程中无水溢出，此时B对桌面的压力大小为25N。 13、小科同学设计了如图所示的装置进行实验，利用小量程弹簧称测金属的密度，其中杠杆OAB支点为O（杠杆OAB质量不计），OA∶OB=1∶3。他实验的步骤如下： 步骤一：用一细绳将体积为180cm3的金属块悬挂于A点，然后向容器中加水，使金属块浸没在水中。 步骤二：使杠杆OAB在水平位置静止，读出弹簧测力计此时的读数为12N。请根据题目求出以下信息： （1）金属块浸没在水中时受到的浮力； （2）绳子作用在杠杆A上的拉力； （3）被测金属块密度。 【答案】（1）1.8N；（2）3.6N；（3）3×103kg/m3 【解析】（1）金属块浸没在水中时受到的浮力为 （2）根据杠杆平衡条件知道故 解得绳子作用在杠杆A上的拉力FA=3.6N （3）金属块的重力 金属块的密度。 答：（1）金属块浸没在水中时受到的浮力是1.8N； （2）绳子作用在杠杆A上的拉力是3.6N； （3）被测金属块密度3×103kg/m3。 14、“同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后像潜水器一样运行（如图甲所示），它的质量为1.63kg，可在水下巡游约40min。已知g取10N/kg，水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。 （1）计划给“同济飞鱼”安装一个微型摄像机收集水下信息，已知微型摄像机镜头的表面积约为4cm2，巡游过程中某一时刻“同济飞鱼”的显示器显示受到的水的压强为1.5×106Pa，求此时微型摄像机的镜头表面受到的压力为多少牛？ （2）在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中，“同济飞鱼”悬挂着一个实心物块A从水中匀速上升，直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度，如图乙所示；测试过程中，绳的拉力随时间t变化的图象（不计水的阻力），如图丙所示。求： ①实心物块A的重力为___________N。 ②实心物块A浸没在水中时受到的浮力是多大？ ③实心物块A的密度是多少？ 【答案】（1）600N （2）14N 5N 【解析】（1）微型摄像机的镜头表面受到的压力为F=pS=1.5×106Pa×4×10-4m2=600N （2）根据题意，物体A在露出水面的过程中浮力逐渐减小，绳的拉力逐渐增大，当物体A全部露出水面后，拉力不再变化，此时重力等于拉力，由图丙可知重力为 由题意可得物块A浸没在水中时受到的浮力为F浮=G-F2=14N-9N=5N物体A全部浸没时，A的体积等于排开水的体积，则A的体积为 A的质量为 A的密度为。 15、“国之重器”中的起重船在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=10000t，要吊装的重物质量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是多少？ （2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是多少？ （3）为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小海设计了一种用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图象如图丁所示。当力传感器示数为0时，剩余的水的深度是多少？ 【答案】（1）1.1×104m3；（2）40%；（3）0.9m 【解析】（1）船漂浮时浮力等于重力，起重船带着重物一起漂浮在水面上时所受浮力为 排开水的体积为 （2）起重机将该重物匀速提升了30m过程中做的有用功为 则起重机的机械效率是为 （3）由图丁可知，当抽出的水位后，力传感器的示数等于C的重力 且保持不变，则抽出水时，C的下表面露出水面，则C的下表面距离舱底的深度 由丁图可知，当水舱中装有4.2m3的水时，C对传感器的压力为300N，因为 所以此时C浸没在水中，由阿基米德原理可得 C的横截面积 当力传感器示数为0时，水对C的浮力等于C的重力,根据阿基米德原理可得 C浸在水中的深度 此时水舱中水的深度 答：（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是1.1×104m3； （2）起重机的机械效率是40%； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水的深度是0.9m。 16、科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航银打模型（如图），总重为4N，A底部与浮子B用细绳相连。水位上升时，浮子B下降；水位下降时，浮子B上升，使航标灯静止时A没入水中的深度始终为5cm，排开水的质量为500g，浮子B重0.5N（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦）求： （1）泡沫塑料A受到水的浮力是多大？ （2）浮子B体积应为多大？ （3）求航标灯静上时绳子对滑轮的拉力大小？ 【解析】（1）航标灯静止时：F浮A=G排=0.5kg×10N/kg=5N。 （2）A受到的绳子的拉力FA=F浮A-G=5N-4N=1N 绳子对B向下的拉力为FB=FA=1N 浮子B受到的浮力为F浮=GB+FB=0.5N+1N=1.5N 浮子B的体积为。 （3）绳子对A和B的拉力都为1N，航标灯静上时滑动受到两根绳子的拉力，所以绳子对滑轮的拉力大小为2N。 17、如图所示，一边长为10cm的立方体木块，在水中静止时，刚好有二分之一露出水面。（g取10N/kg），求： （1）木块漂浮时的浮力？ （2）木块的密度是多大？ （3）用手将木块缓慢压入水中，当木块刚好全部没入水中时，手对木块的压力是多大？ 【答案】（1）5N；（2）；（3）5N 【解析】（1）正方体的体积为 正方体排开水的体积为 木块漂浮时的浮力 （2）由于物体漂浮，所以 由 知道，木块的质量 木块的密度 （3）木块完全浸没时受到的浮力为 手对木块的压力是 答：（1）木块漂浮时的浮力是5N； （2）木块的密度是； （3）手对木块的压力是5N。 18、一个边长为10cm的立方体木块，细线的一端跟木块底部相连，另一端固定在容器底如图甲所示（容器高比细线与木块边长之和大得多），现向容器中慢慢加水，如图乙所示。用F浮表示木块受到的浮力，用h表示容器中水的深度．则图丙可以正确描述F浮随深度h变化的关系图象。（g取10N/kg） （1）当F浮=4N时，木块处于 （填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”）状态； （2）木块的密度为多少？ （3）水对木块所做功是多少？ 【答案】（1）漂浮 （2） 0.4×103kg/m3 （3）0.6J 【解析】（1）我们结合图丙将木块的各个状态分解出来，当F浮=4N时就是水面上升到线刚好伸直，而此时线对木块没有拉力，由此可知，此时为漂浮状态F浮=G。 （2）木块的质量 木块体积V=(10cm)3=1000cm3=1×10−3m3 木块的密度 （3）由分析可知，当F浮=4N时木块开始上升，到25cm木块浸没，则木块停止上升时的高度时h=25cm−10cm=15cm=0.15m 则浮力对木块所做的功W=F浮h=4N×0.15m=0.6J。 19、在弹簧测力计下挂一实心圆柱体，圆柱体的下表面刚好接近水面（未浸入）如图甲，然后将其逐渐浸入水中，装水容器的底面积为，弹簧测力计示数随圆柱体下表面逐渐浸入水中深度的变化情况如图乙。（g取10N/kg） （1）求圆柱体受到的最大浮力。 （2）求圆柱体的密度。 （4）由于圆柱体的完全浸没，水对容器底部的压强增大了多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）当（圆柱体没有浸入水），弹簧测力计的示数等于圆柱体重，由图像可知，圆柱体重G=F1=2N当圆柱体全部浸入时，弹簧测力计的示数，圆柱体受到的最大浮力（全浸入时）F浮=G-F2=2N-1.6N=0.4N （2）由可得，圆柱体的质量 由得圆柱体浸没时排开水的体积 因为圆柱体浸没在水中，所以圆柱体的体积V=V排=4×10-5m3 圆柱体的密度 （3）由于圆柱体的完全浸没，排开水的体积V排=4×10-5m3，则水面上升的高度 水对容器底部的压强增大值Δp=ρgΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.008m=80Pa 答：（1）圆柱体受到的最大浮力为； （2）圆柱体的密度为； （3）由于圆柱体的完全浸没，水对容器底部的压强增大了80Pa。 20、小金用如图1的装置探究“影响浮力大小的因素”，将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示）．根据测得的实验数据，作出了乙图弹簧测力计示数F与合金块下表面所处深度h的关系图像（如图2中①所示，g取10牛/千克） （1）请在图2中画乙图中F浮随h变化的关系图像； （2）比较图1甲、乙、丙可知 （选填“>”、“<”或“=”）； （3）请计算合金块的密度为多少？ 【答案】（1） （2）> （3） 4×103kg/m3 【解析】（1）由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象可以知道：弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变的，而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力。所以此实验过程中浮力先变大后不变。由图象可知，合金块完全浸没在水中时所受的浮力F浮=G-F示=4N-3N=1N 则F浮随h的变化的关系图象，如下图所示： （2）分析比较甲、乙、丙可知，丙中弹簧测力计的示数较大，由F浮=G-F示得，丙中合金块所受的浮力较小，由可知，排开液体的体积相同，所以丙中液体密度较小，故ρ水>ρ液 （3）由图乙可知，合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F′=3N，合金块完全浸没在水中时所受的浮力F浮=G-F′=4N-3N=1N因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，合金块的体积 合金块的密度。 21、如图北口大桥纵贯瓯江南北，是世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥，全长7.9千米，上层为高速公路，限速100千米时，下层为一级公路，限速80千米/时，主梁采用整体吊装箱拼接而成，吊装箱由轮船运输至适当位置，再由吊机向上吊起，拼接成桥面。已知每个吊装箱总质量为300吨。 （1）北口大桥通车后，以最高车速估算，经北口大桥上层高速公路，由乐清市区到龙湾机场的时间可缩短30分钟，相当于两地间的通行距离缩短了 千米； （2）当吊机将一个吊装箱吊离轮船后，求轮船浸入江水中的体积的变化量？（江水密度取水的密度） （3）如图2吊机将一个吊装箱由A点竖直向上吊起至B点，再水平向右移至C点，此过程中吊装箱的“路程—时间”关系图像如图3，请在图4中画出吊机对吊装箱的拉力所做的功与时间关系图像。 【答案】（1）50 （2） 300 （3） 【解析】（1）以最高车速估算，30分钟两地间通行缩短的距离 （2）每个吊装箱的重力 将一个吊装箱吊离轮船后，轮船减小的浮力等于一个吊装箱的重力，所以轮船减小的浮力 轮船减小的排水量 （3）由图可知，吊装箱由A点竖直向上吊起至B点，上升的高度为20m，则吊机将一个吊装箱由A点竖直向上吊起至B点，克服重力做的功 吊装箱由B点水平移动到C点，水平方向上有距离没有受到力的作用，竖直方向上受到了力的作用，但没有在竖直方向上移动距离，所以此过程中没有力做功，则吊机对吊装箱的拉力所做的功与时间关系图像入下图所示：。 22、如图所示，一柱状鱼缸（缸底有小石子）放在水平地面上，其内圆底面积为0.06m2。鱼缸内无水时，鱼缸对水平地面的压强为1.0×103Pa；在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为7.0×103Pa；在鱼缸内再放入几条鱼后，鱼缸对水平地面的压强为7.3×103Pa。求： （1）质量为42kg的水的重力； （2）鱼缸内无水时，鱼缸（含缸底小石子）的质量； （3）在鱼缸内放入几条鱼后，水对缸底的某一小石子增加的压强。 【答案】（1）420N；（2）7kg；（3）350Pa 【解析】（1）质量为42kg的水，重力为 （2）设容器的底面积为S，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为 在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平面的压力为 此时鱼缸对水平地面的压强为 根据题意，带入上式解得，则鱼缸内无水时，鱼缸的重力为 鱼缸的质量为 （3）鱼缸内放入几条鱼后，此时鱼缸的总重力为 则鱼的总重力为因为鱼悬浮，且鱼缸为柱形的规则形状，受到的浮力等于其重力，那么液体对容器底部的压力增加量等于鱼的重力，则增加的压力为 则增加的压强为 答：（1）质量为42kg的水的重力为； （2）鱼缸内无水时，鱼缸（含缸底小石子）的质量为； （3）在鱼缸内放入几条鱼后，水对缸底的某一小石子增加的压强为。 23、某兴趣小组在做浮力相关实验时，将力传感器固定在铁架台上，底面积为的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器的示数等于细线拉力的大小。底面积的柱形容器B放在水平升降台上，装有20cm深的水，如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器的示数F与升降台上升高度h的关系如图乙所示。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水，整个过程无水溢出。请回答下列问题： （1）求A的质量； （2）当升降台上升高度为8cm时，A浸入水中深度为5cm，求此时A受到的浮力； （3）求A的密度。 【答案】（1）1.2kg；（2）2N；（3）1.5×103kg/m3 【解析】（1）当物体未浸入水中时传感器的示数即为A的重力，所以A的质量为 （2）当时，物体排开液体的体积为 此时A受到的浮力为 （3）当A浸没时，排开液体的体积为 液体上升的高度为 物体的高度为 物体的体积为 A的密度为。 答：（1）A的质量为1.2kg； （2）当升降台上升高度为8cm时，A浸入水中深度为5cm，此时A受到的浮力为2N； （3）A的密度为1.5×103kg/m3。 24、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3.5kg时，传感器示数为零；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1×103kg/m3。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。 【答案】（1）10N；（2）；（3） 【解析】（1）由题意得，开始注水时，水箱内的水受到的重力 （2）排水量为4kg时，A受到的浮力为零，即 A浸没时，所受浮力 物体A的体积 A的密度 （3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程中，水重力变化量 浮力变化量 水箱底部受到水的压力变化量 水箱底部受到水的压强变化量 答：（1）开始注水时，水箱内的水受到的重力为10N； （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。 25、如图所示，弹簧测力计的秤钩上挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的薄壁轻质容器上方离水面某一高度处缓缓下降，使其逐渐浸没入水中至与容器底刚好接触（但对容器底无压力）。下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）圆柱体的质量为多少kg； （2）圆柱体的体积为多少cm3； （3）若容器的底面积为S=200cm2，圆柱体底面距离水面为5cm时，水对容器底的压强。 【答案】（1）1.2kg；（2）800cm3；（3）850Pa 【解析】（1）由图像可知，圆柱体未浸入水中时，测力计的示数为12N，即圆柱体的重力G=12N，所以圆柱体的质量为 （2）圆柱体完全浸没在水中时，测力计的示数为F示=4N，根据称重法可得，圆柱体受到的浮力为F浮=G﹣F示=12N﹣4N=8N 根据可得，物体的体积为 （3）根据题意和图像数据可知，当h1=3cm时，圆柱体下表面刚好与水面接触，h3=9cm时，圆柱体下表面刚好与容器底接触，由此可知，圆柱体未浸入水中时水的深度为h水=h3﹣h1=9cm﹣3cm=6cm当圆柱体刚好浸没时，圆柱体上底面刚好与液面相平，此时h2=7cm，则说明h1=3cm时，圆柱体再下降4cm，刚好完全浸没在水中，设此时液面上升高度为Δh1，则根据S容Δh=V可得 所以圆柱体的高度为h柱=4cm+4cm=8cm 故可得，圆柱体的底面积为 当圆柱体底面距离水面5cm，即圆柱体浸入水中的深度为5cm时，水面相对于未放入圆柱体时升高了 所以此时水到容器底的深度为h水′=h水+Δh′=6cm+2.5cm=8.5cm=0.085m 根据可得，此时水对容器底的压强为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.085m=850Pa。 答：（1）圆柱体的质量为1.2kg。 （2）圆柱体的体积为800cm3。 （3）水对容器底的压强为850Pa。 学科网（北京）股份有限公司 $$