内容正文:
重难计算3压强、浮力的动态综合计算
模型1入水、出水型(2017.37)
2.如图所示,将重为3N、底面积为150cm
1.(2025安微)某兴趣小组要测量一实心圆
装有水的薄壁(不计厚度)柱形溢水杯放
柱体(不吸水且不溶于水)的密度,进行了
置在水平的压力传感器上,此时压力传感
如下操作:用一根不可伸长的细线将圆柱
器的示数为30N。用轻质细线悬挂一重
体竖直悬挂在铁架台上并保持静止,将一
20N、高15cm、底面积为60cm2不吸水的
盛有水的柱形容器放在水平升降台上,容
圆柱体。初始时圆柱体底部距水面的竖直
器和升降台整体安放在圆柱体的正下方,
高度为4cm,现提住细线缓慢下移,使圆柱
使容器内的水面与圆柱体下表面恰好不接
体逐渐浸入水中,当圆柱体下降7cm时,水
触,测得容器内水的深度为h1=10cm,如
面达到溢水口。已知p水=1.0×10kgm3,g
图所示;缓慢调节升降台使细线恰好伸直
取10N/kg,求:
且无拉力,测得容器上升的高度为h2=
(1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯对压力
8cm,整个过程没有水溢出,圆柱体始终处
传感器的压强。
于竖直状态。已知圆柱体的高为H=
(2)圆柱体未浸入水中时,溢
20cm,圆柱体与容器的底面积之比为
水杯中水的质量。
S1S2=13,p水=1.0x103kg/m,g取10N/kg,
(3)圆柱体刚好浸没时,细线
不计容器壁厚度。求:
对圆柱体的拉力。
压力传感器
(1)调节升降台前水对容器底部的压强P。
(4)圆柱体从初始位置到刚
第2题图
(2)调节升降台后圆柱体浸入水中的深
好浸没,水对溢水杯底部压
度h。
强的变化量。
(3)圆柱体的密度p。
h
升降台
铁架台口
第1题图
42
3.(2025广安改编)某同学看了我国航空母:4.(2025泸州)科创小组的同学设计了如图
舰发展简介后对力学产生了浓厚的兴趣。
甲所示的力学综合实验装置。力传感器A
他用底面积为200cm的长方体容器(厚
上端固定在水平杆上,下端通过竖直轻杆
度不计)装一定量的水,将一个重为4N,
与正方体E相连,水平升降台上放有溢水
边长为10cm的正方体A放入容器中处于
杯C和力传感器B,小桶D放在力传感器
漂浮状态。如图所示,此时水的深度为
B上,溢水杯C中的水面刚好与溢水口齐
18cm。(p水=1.0x10kg/m,g取10NVkg)求:
平。水平升降台匀速上升,当t=0时,正方
(1)容器底部受到水的压强。
体E刚好接触水面,之后排开的水全部流
(2)A漂浮时浸入水中的深度。
入小桶D中,力传感器B的示数F随时
(3)若将与A形状体积完全相同的物体B
间t变化的关系如图乙所示。已知g取
平放在A的正上方,A、B一起向下运动,当
10N/kg,p水=1.0×103kg/m3。
静止时一起处于悬浮状态。求B的重力。
水平杆
A
↑F/N
(容器足够高,水不溢出,A、B不吸水)
11
一轻杆
D
8 cm
水乎升降台0246,81012/s
B
乙
第3题图
第4题图
(1)当力传感器B的示数FB=5N时,求正
方体E受到的浮力。
(2)求升降台匀速上升的速度。
(3)当t=10s时,力传感器A的示数F、=
2N,求正方体E的密度。
43
模型2注水、排水型(2020.38)
6.如图甲所示,水平地面上有一底面积为400
5.(2025内蒙古)某同学想知道将船上的船
cm、不计质量的薄壁柱形容器。容器中放
锚抛入水中沉底后,会引起水面如何变化。
有一个质量为600g用细线与容器底部相
他用玻璃杯和金属块模拟抛锚过程如下:
连的小木块,细线无弹性、体积忽略不计。
先向底面积为0.1m2的长方体水槽中注
如图乙所示,往容器中缓慢加水,直至木块
入0.2m深的水;将一个质量为3kg、底面
完全没入水中,木块所受的浮力F浮与时间(
积为0.01m2的正方体金属块,放入水平
的关系图像如图丙所示,其中AB段表示木
放置的玻璃杯中,再将玻璃杯放入水槽中,
块离开容器底上升直至细线被拉直的过程
玻璃杯漂浮在水面上静止,如图所示;然后
(p*=1.0x103kg/m3,g取10N/kg)。求:
将金属块从玻璃杯中取出放入水中沉底、
(1)木块浸没在水中时细线的拉力。
待水面稳定后,分析水面变化。(p永=1.0×
(2)木块的密度。
103kg/m3,g取10N/kg,整个过程中没有
(3)木块浸没后,剪断细线,木块静止后水
水溢出)求:
对容器底部压强的变化量。
(1)注水后,水对水槽底部的压强。
F/N
10
(2)金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯
A B
底部的压强。
t/s
(3)金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水
中沉底后,水面高度的变化量。
第6题图
璃
金属块
水槽
第5题图
44
模型3(切割)固体放入液体后分析
为Pz',且P甲'=Pz'。试求水平截去体积V
[2024.37,2022.37,2017.38(3)]
的大小。
7.(2018河北21题改编)多选改单选水平桌面上
放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内
甲
盛某种液体,将质量分别为mA、mg、mc,密
777777777777777777
度分别为PA PaPe的均匀实心小球A、B、C
第8题图
放入液体中,A球漂浮,B球悬浮,C球下
沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、
F、Fc。下列选项不正确的是
B
第7题图
A.若mA=mg=m。,则F4=FB>Fc
B.将C球截去部分后,剩余部分可能上浮
C.只取出A球,容器中液面的高度降低
A
了
ES
D.三球放入液体前后,液体对容器底部的
压强变化了(ma+mg+
mope g
8.如图所示,密度为2×103kg/m2、边长为
0.1m均匀正方体甲和底面积为2×102m
的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容
器足够高,内盛有0.1m深的水。
(1)求正方体甲的质量m甲。
(2)求水对乙容器底部的压强P乙。
(3)在甲的上部水平截去体积为V后,甲
对水平地面的压强变为P甲';将截取部分
放入乙容器中,水对乙容器底部的压强变:
45
9.如图所示,质量为0.9kg的物体A以及10.如图所示,质量分布均匀的圆柱形木块
甲、乙两个高度相同的轻质薄壁容器置于水
甲与薄壁圆柱形容器乙放置于水平桌面
平桌面上,甲、乙容器的底面积分别为S甲=1
上,已知木块甲的密度为0.8×
×102m2S2=5×103m2。现分别向甲、乙
103kg/m3,高为0.5m,底面积为8×
两个容器中倒入质量相同的酒精和水,甲
103m2;乙容器的底面积为2×102m2,高为
中酒精的深度为10cm,乙中水的深度为
0.4m,容器内盛有体积为6×103m3的
16cm(g取10N/kg,p酒=0.8×103kg/m3,
水,g取10N/kg。(p永=1.0×103kg/m3)
p*=1.0x103kgm3)。求:
(1)求此时乙容器中水的质量。
(1)若物体A的底面积为5×103m2,物体
(2)若甲沿着竖直方向切去?,则木块甲
A对水平地面的压强。
(2)乙容器中水对容器底部的压力。
剩余部分对桌面的压强。
(3)若将物块A浸入甲容器的酒精中,甲
(3)不考虑第二问、仅在甲上方沿水平方
容器的液面刚好和乙容器中的液面相平,
向切去△h的高度,并将切去部分竖直放
求物块A的最大密度和此时A所受的
入容器乙内,请计算当△h=0.4m时,容
浮力。
器乙对桌面的压强增加量△p容。
A
771777777777777777777777
77777777777777777777
甲
乙
第10题图
第9题图
46
11.如图,均匀圆柱体甲的底面积为4×
(3)若向容器乙中轻轻放入体积为4×
102m2,密度为1.5×103kg/m3。圆柱形
103m3的物体A,A最终处于沉底状态,
薄壁容器乙的底面积为2×102m2、内壁
此时容器乙对地面的压强不大于图甲中
高为0.35m,容器中盛有0.3m深的水。
物体对地面的压强,求物体A的密度PA
把甲乙置于水平地面上,此时圆柱体甲
的取值范围。
对地面的压强与液体对薄壁容器乙底部
的压强的比值为3:2。(p*=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg)
(1)求圆柱体甲的高度。
第11题图
(2)若将另一物体B分别放在甲的上面
和浸没在乙容器的水中(水未溢出),甲
对地面压强的变化量与乙中水对容器底
压强的变化量相等。求物体B的密度。
47(2)将SB=0.04m2代入④,解得G4=S×1×103Pa=
0.04m2×1×103Pa=40N
GA
40N
ma g
10 N/kg
则A的密度pV(L)(0.1m)
=4×103kg/m3;
(3)B的重力GB=5G4=5×40N=200N;
当L=6cm=0.06m时,A对地面的压强p4=
10 cm-6 cm
4
-×40N
10
10 cm xC=(0.1m)=1600 Pa;
S
6mxG+GB 10
6
×40N+200N
10 cm
B对地面的压强Pg=
SR
0.04m
5600Pa,
则=1600Pa2
Pw 5 600 Pa7
10.解:(1)由图可知,开始时甲对水平桌面的压强为P甲=
8000Pa,因均匀实心圆柱体对水平桌面的压强p=
F
=C_m&_pgv_egsh
SS=pgh,
所以圆柱体甲的高度
8000Pa
=0.2m=20cm;
p甲g4×10kg/m3×10N/kg
(2)由图可知,开始时乙对水平桌面的压强Pz=
6000Pa,高度hz=30cm=0.3m,
由p=pgh可得圆柱体乙的密度p2==
6000Pa=2x103kg/m3;
10N/kg×0.3m
当切去的高度为12cm时,圆柱体乙剩余部分对桌面
的压强pz'=pzg(hz-h)=2×103kg/m3×10N/kg×
(0.3m-0.12m)=3600Pa;
(3)当切去的高度均为h时,圆柱体甲、乙剩余部分对
桌面的压强相等,
由p=pgh得p甲g(h甲-ho)=pzg(hz-ho),
4×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-ho)=2×103kg/m3×
10N/kg×(0.3m-ho),
解得ho=0.1m,
甲剩余部分的质量为m剩=p甲V利=4×10kg/m3×S甲×
(0.2m-0.1m)=400kg/m2×S甲,
乙切去部分的质量为m切=pzV切=2×10kg/m3×Sz×
0.1m=200kg/m2×Sz,已知S甲=4Sz,
叠放后甲对地面的压强4'-:'-mg+m8」
S
S甲
400kg/m×S年g+200kg/m×528=4500Pa。
S甲
1.解:(1)甲的体积y=m甲三,2kg
Pw 2x10 kg/m=10m
40
(2)甲的底面积S甲=
里-103m=0.01m2,
h甲0.1m
F甲G甲_m甲g2kgx10N/kg
甲对地面的强甲=S甲S甲S甲
0.01m
2000Pa;
(3)沿竖直方向将乙切去三分之一体积,并将切去部
分叠放到甲上面,
1
甲对地面的压强即甲'=
S甲
S甲
G甲+。Gz
甲对地面压强的增加量△P甲=P甲'一P甲=
S甲
G甲GzG2Gz
S甲3S年3×2S2z6Sz,
沿竖直方向将乙切去3体积,乙剩余部分对地面的压
2
强pz=
1
$z33z3
甲对地面压强的增加量△P甲与乙剩余部分对地面压
GL
△p甲6Sz_1
强Pz的比值
Pz.G2 6
重难计算3压强、浮力的动态综合计算
模型1入水、出水型
1.解:(1)调节升降台前水对容器底部的压强
p=pkgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa;
(2)初始状态,容器内水面与圆柱体下表面恰好不接
触,此时容器内水的体积可表示为V本=S2h;
缓慢调节升降台后使细线恰好伸直且无拉力,此时升
降台上升的高度为h,=8cm,圆柱体下表面距容器底
的高度为h,-h2=2cm;
此时容器内水的体积可表示为V本=S2×(h,-h2)+(S2
S1)×h,其中S,:S2=1:3,
水的体积不变,则可列方程为S,h1=S2×(h1-h2)+(S2-
S,1)×h,代入已知条件解得h=12cm;
(3)细线恰好伸直无压力,说明此时圆柱体处于漂浮状
态,V排=S,ho
由阿基米德原理得
F浮=C排=p本gV排=p水gS,h①
G=mg=P物V物g=p物S1Hg②
由浮沉条件可知,漂浮时F浮=G,即①②两式相等,联
立化简可得圆柱体的密度
PshL1.0x103kg/m×0.12m=0.6x102kg/m。
P物
H
0.20m
2解:(1)溢水杯对压力传感器的压强p5S
30N
150x104m
=2×103Pa;
(2)溢水杯中水的重力G本=G-G标=30N-3N=27N,
溢水杯中水的质量m=
G水27N
=2.7kg;
g 10 N/kg
(3)圆柱体刚好浸没水中时排开水的体积
V#=V物=S物h=60cm2×15cm=900cm3,
圆柱体受到水的浮力F浮=p水gV排=1.0×103kg/m3×
10N/kg×900×106m3=9N,
细线对圆柱体的拉力F拉=G物-F浮=20N-9N=11N;
(4)圆柱体从接触水面到水面上升到溢水口过程中下
降的高度hx=7cm-4cm=3cm,
设此过程中水面上升的高度为△h,则水面上升到溢水
口时圆柱体浸入水中的深度h浸=hx+△h=3cm+△h,
根据V排的两种计算方法可得
V排=S标△h=S物h程=S物×(3cm+△h),
代入数据可得150cm2×△h=60cm2×(3cm+△h),
解得△h=2cm;
此时圆柱体浸入水中的深度h浸=hs+△h=3cm+2cm=
5cm<h物=l5cm,当圆柱体继续下降直至刚好浸没过
程中,虽然有水溢出,但溢水杯内水的深度不变,所以
圆柱体从初始位置到刚好浸没,溢水杯内水面上升的
高度△h=2cm=0.02m,
则整个过程中水对溢水杯底部压强的变化量
△p=P本gAh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=
200Pa。
3.解:(1)容器底部受到水的压强p=p*gh=1.0x10kg/m×
10N/kg×18×10-2m=1.8×103Pa;
(2)由物体的漂浮条件可知,A漂浮时受到的浮力F浮=
G=4N,
此时A排开水的体积
4N
V排=
=4×104m3=
P&g 1.0x10'kg/m'x10 N/kg
400cm3,
V排_400cm3
此时A浸入水中的深度,-S10m=4cm:
(3)B刚好浸没求出A、B悬浮时排开水的体积V排总=
2V,=2×(10cm)3=2000cm3=2×103m3.
由物体的悬浮条件可知,此时A、B整体受到的浮力
F浮=P本gV排总=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×103m3=
20N,
B的重力GB=F浮-GA=20N-4N=16N。
4.解:(1)根据阿基米德原理,浸在液体中的物体受到向
上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,
由图乙可知,小桶的重力G福=Fg=1N,
当Fa1=5N时,排开水的重力C排=F1-G播=5N-1N=
4N,即正方体E受到的浮力F浮=G排=4N,
(2)由图乙可知,正方体E从刚接触水面到刚好完全浸
没所用的时间t=10s,
正方体E完全浸没时排开水的重力G排总=F:总-G幡=
11N-1N=10N,
正方体E完全浸没时受到的浮力F浮总=G排总=10N,
根据F浮=pgV排可得正方体的体积
V=Vna-fna
10N
1×103m3,
P*g 1.0x10'kg/m'x10 N/kg
正方体E的边长a=F=/1×10m=0.1m,
则升降台匀速上升的速度=g-0,m=0.01ms:
t10s
(3)当t=10s时,正方体E已经完全浸没在水中,此时
力传感器A的示数F4=2N,
由前面计算可知,如果正方体E的密度大于水,
根据称重法可得正方体E的重力G=F浮总+FA=10N+
2N=12N,
正方体E的质量m=
G12N-1.2kg,
g 10 N/kg
正方体E的商度p-骨气=1.2x10,
如果正方体E的密度小于水,根据称重法可得正方体
E的重力
C'=F8-F=10 N-2 N=8 N,
G'8N
正方体E的质量m'==
g 10 N/kg
=0.8kg,
正方体E的密度p2==议10m=0.8x10kg/m。
故正方体E的密度为1.2×103kg/m3或0.8×
103kg/m3。
模型2注水、排水型
5.解:(1)注水后,水对水槽底部的压强
p=pkgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)金属块平放在玻璃杯中时,对玻璃杯底部的压强
p号-专-号-3000:3w
(3)正方体金属块的底面积为0.01m',正方体金属块
的边长
a=√/0.01m=0.1m,
正方体金属块的体积V=a3=(0.1m)3=0.001m3,
金属块放入水中时,金属块会沉到底部,所以金属块排
开水的体积为0.001m,此时的浮力F浮=P水gV排=
1.0x103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N,
正方体金属块放在玻璃杯中时处于漂浮状态,金属块
受到的浮力等于其自身的重力,即F浮'=G=mg=3kg×
10N/kg=30N,
金属块放在玻璃杯中漂浮时和放入水中沉底后,浮力
的减小量
△F浮=F浮'-F浮=30N-10N=20N,
排开水体积的变化量
41
△F=
20N
△V#=
2×103m3,
P本g1.0x103kg/m3×10N/kg
所以金属块放入水中后,容器中水位是下降的,
下降的高度△h=
△V排2×103m
-=0.02m。
S0.1m
6.解:(1)木块的质量m=600g=0.6kg,
木块的重力G=mg=0.6kg×10N/kg=6N,
木块浸没在水中,由图丙分析可得浮力F浮=10N,木块
处于静止状态,受力平衡,受到竖直向下的重力、竖直
向下的拉力、竖直向上的浮力的作用,
所以细线受到的拉力F=F浮-G=10N-6N=4N;
(2)木块浸没时排开水的体积即木块的体积
F浮
10N
V=V排=
=103m3
p水g1.0x103kg/m3×10N/kg
木块的密度p==03g=0.6×10kg/m;
(3)剪断细线后木块漂浮,此时受到的浮力F浮'=G=
6N,
木块此时排开液体的体积
6N
=6×104m3,
P水g1.0x103kg/m3×10N/kg
剪断细线前后排开体积的变化量△V排=V排-V排'=
103m3-6×104m3=4×104m3,
水面下降的高度△h
△V推-4×104m3
今第400x10m0.01m,
水对容器底压强的变化△p=p水g△h=1.0×10kg/m3×
10N/kgx0.01m=100Pa。
模型3(切割)固体放入液体后分析
7.B【解析】由图可知,小球A漂浮,小球B悬浮,小球C
沉底。若mA=mg=mc,则G=Cg=Gc=G,因物体悬浮
或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时
受到的浮力小于自身的重力,所以,小球A和B受到的
浮力等于自身的重力,小球C受到的浮力小于自身的
重力,则F4=F。=G,Fc<G,即F4=Fa>Fc,故A正确;因
物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,所以将C球
截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉
底,故B错误;由物体的密度和液体的密度相等时悬浮
可知,液体的密度为P,小球A漂浮时,受到的浮力和自
身的重力相等,即FA=C4=m8,由F学=P晚gV可得,小
球A排开液你的你积y4-_m,只取出
P液8PB8PB
mA
球,容器中液面的高度降低的高度△h
V将A_PB_mA
SS PaS'
故C正确:因物体浸没时排开液体的体积和自身的体
积相等,所以由p=V可得,B球和C球排开液体的体
积分别为V=。,yc=V。=,三球放入液你
PB
Pc
42
后,排开液体的总体积Vs=V+Va+Vc=+”+
PePe
,器内液你上升的高度专=()
Pc
P8 Pa Pc
了,三球放入液体前后,液体对容器底部的压强的变化
1
量△p=PgAh'Epag(p+pr+pe)5=(m,+ma+】
)×号故D正确。玫选B。
Pc
8.解:(1)甲的体积V年=(0.1m)3=0.001m3,
正方体甲的质量m甲=p甲V甲=2×10kg/m3×0.001m3=2
kg;
(2)水对乙容器底部的压强P=P水gh*=
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)在甲的上部水平截去体积为V后,甲对水平地面的
压强变为P甲'
F_G-P甲Vg_m甲g-p甲Vg
S甲S甲
S甲
因甲的密度大于水的密度,且截去体积的高度一定小
于0.1m,放入水中后一定浸没在水中,水面上升的高
度h-s2
V
则截取部分放入乙容器中,水对乙容器底部的压强变
为P2'=p本g(hk+△h)=P本g(h*+S2
已知P甲'=Pz',
则有甲P年坚
S甲
3=P水8(hk+V)
代入数据可得
2 kgx10 N/kg-2x10'kg/m'xVx10 N/kg 1.0x
(0.1m)2
103kg/m3×10N/kg×(0.1m+
V
2x102m)
解得V=4×10-4m3。
9.解:(1)重力G=mg=0.9kg×10N/kg=9N,
在水平地面上,物体对水平地面的压力大小等于重力
大小,即F=G=9N,
则物体A对水平地面的压强p=
35x10°m=1.8×
103Pa;
(2)乙容器中水对容器底部的压强Pz=P本gh=1.0×
103kg/m3×10N/kg×16×102m=1.6×103Pa,
则水对容器底部的压力Fz=PzSz=1.6×103Pa×5×
103m2=8N;
(3)浸入甲容器的物块,当物体浸没时物块的体积最
小,则其密度最大。
由于甲容器的液体浸入物块后,甲容器的液面刚好和
乙容器中的液面相平,
则此时甲容器的液体深度为h甲'=hz=16cm=0.16m,
物块的最小体积V=V#=△V=S(h甲'-h甲)=1×102m2×
(0.16m-0.1m)=6×104m3
物块A的最大密度
8
=1.5×103kg/m3,
此时A所受的浮力F浮=P酒精gV排=0.8×103kg/m3×
10N/kg×6×104m3=4.8N。
10.解:(1)乙容器中水的质量
mk=p本V本=1.0×103kg/m3×6×103m3=6kg;
(2)质量分布均匀的圆柱体对水平桌面的压强p=
FpShg_
S-S=pgh,
当甲沿若竖直方向切去写,则琍余的木块甲对桌面的
压强不变,为P本=P*gh*=0.8×10kg/m3×10N/kg×
0.5m=4000Pa;
(3)甲切去部分的重力△G*=P本S本△h*g=0.8×
103kg/m3×8×103m2×0.4m×10N/kg=25.6N,
由于木块密度小于水的密度,木块放入水中后漂浮,
F浮=△C本,木块排开水的体积
25.6N
V=
=2.56×103m3,
P*g 1.0x 103 kg/m3x10 N/kg
容器乙的总容积V急=Szhz=2×102m×0.4m=8×
103m3,
容器乙中未放入木块时空余部分的体积V象=V总
V*=8×103m3-6×103m3=2×103m3<V排,
所以把切去的木块放入水中时,有水溢出,V滋=V排
V会=2.56×103m3-2×103m3=0.56×103m3,
溢出水的重力G溢*=p本V蓝g=1.0×103kg/m3×0.56×
103m3×10N/kg=5.6N,
容器乙底部压力变化量
△F=△G本-G*=25.6N-5.6N=20N,
容器乙底部压强增加量
△F20N
4pg-52x10m100Pa.
11.解:(1)液体对薄壁容器乙底部的压强Pz=P水gh=
1.0x10kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,
圆柱体甲对地面的压强为
3
P=Pz.=4 500 Pa,
圆柱体甲的高度
4500Pa
p甲g1.5×103kg/m3×10N/kg
0.3m;
题型5
电学
重难计算1电路安全、最值、极值类综合计算
1.解:(1)小灯泡L的额定功率P氯=U颜I颜=6V×0.5A=
3W;
(2)B放在图甲物体的上面时,对地面压强的变化量
△FGB_ma昭
△P甲-S用SS年
B浸没在图乙容器的液体中时,排开液体的体积V#=
mB
V,液体上升的高度△h=S2S2p>2
_V排_Pa-mg
图乙中液体对容器底压强的变化量
mB
△Pz=P本g△h=P本g
PBSz
由△p甲=p2,得
ng_
mB
甲
P水g。
S年4×102m2
则p:=5Ps-2x10m×1.0×10ke/m=2X
103kg/m3,
(3)由(1)知p甲=4500Pa,
容器乙中液体的体积V液=Szh液=2×102m2×0.3m=
6×103m3,
乙容器中液体的重力G孩=P液V液=1.0×10kg/m3×6×
103m3=60N,
现向乙容器中放入体积为4×103m3的物体A后,A
处于沉底状态,则p4>1.0×103kg/m3,
此时乙容器对地面的压强不大于甲容器对地面的压
强,即Pz≤p甲=4500Pa,
则乙容器对地面的最大压力Fz=PzSz=4500Pa×
2×102m2=90N,
容器乙的容积'z=Szhz=2×102m2×0.35m=7×
103m3,
而V液+V4=6×103m3+4×103m3=1×102m3>Vz,
所以物体A放入乙容器后,液体要溢出,
则溢出液体的重力G=m滋g=p液V滋g=P液(V液+
Va-Vz)g=1.0×103kg/m3×(1×102m3-7×103m3)×
10N/kg=30N,
乙容器内剩余液的重力
G利=G液-Gw=60N-30N=30N,
所以物体A的最大重力
CA=F2-G=90 N-30 N=60 N,
由G=mg=p'g可知,物体A的最大密度
GA
60N
P1=V4g4x10'm×10N/kg
1.5×103kg/m3,
所以物体A密度的取值范围为
1.0x103kg/m3<p4≤1.5×103kg/m3。
重难计算题
(2)闭合开关S和S,定值电阻R,和滑动变阻器R2串
联,电源电压U=16V,滑动变阻器的最大阻值R大=
1002,
43