专题2 类型4 注水、排水类-【一战成名新中考】2026中考物理·纯练版总复习·重难计算突破

的浮力 F浮=G-F=13N-8N=5N. (2)由图乙可知，当h=15cm时，物块下表面刚好离开 水面，则物块取出后，容器中水的深度 hk'=15cm=0.15m, 水对容器底的压强p=P水gh水'=1.0×10kgm3× 10N/kg×0.15m=1500Pa. (3)根据F浮=P水gV排可得，物块浸没时排开水的体积 F浮 5N V排= 5×104m3, kg1.0×103kg/m3×10N/kg 物块浸没时与物块取出后相比，水面下降的高度 △h=hk-h水'=0.16m-0.15m=0.01m, 容器的底面积S='年_5x10m =0.05m2, △h0.01m 容器中水的体积 Vk=Shk'=0.05m2×0.15m=7.5×103m3, 根据ρ=平可得，容器中水的质量 mk=p水Vk=1.0×103kg/m3×7.5×103m3=7.5kg. 8.D【解析】由题意可知，控制棒始终浸在水中，控制棒 受重力、浮力和拉力.当水位到达最高水位时，力传感 器所受拉力等于F2,由F浮=P水gV排可知，此时控制棒 排开水的体积最大，水的密度不变，则此时控制棒受到 的浮力最大.控制棒处于静止状态，受平衡力，则 F浮m=G-F2;控制棒的重力不变，受到的浮力最大，则 此时拉力最小为F2.由F浮=P水gV排，则此时排开水的体 积G-￡-g-,故A错误，当到达最低水 P水8P水8P水g 位时，力传感器所受拉力等于F,由F浮=P水gV排可知、 此时控制棒排开水的体积最小，水的密度不变，则此时 控制棒受到的浮力最小，由Fm=G-F,此时拉力最大 为F·水位由最低到达最高的过程，控制棒排开水的体 积变化量最大，水的密度不变，由△F#=P液gAV排，则控 制棒受到的浮力的变化量最大；最低水位时，浮力F =G-F,=mg-F,最高水位时浮力F=G-F2=mg F2,则浮力的最大变化量△F衍=Fs-Fmn=(mg-F,) -(mg-F,)=F,-F2,故B错误；由题意可知，最低水位 时拉力为F,此时控制棒受拉力最大，水泵启动进水 最高水位时拉力为F,此时控制棒受拉力最小，水泵停 止进水.进水过程中拉力从F,逐渐减小到F2.若进水 过程中同时用水，相同时间内进水量大于出水量，所以 参考答案与重难 一战成名目 进水时水位是净上升的，因此拉力是从F,减小到F2 如果水泵停止进水后（拉力已达到F,),开始用水，水位 下降，拉力从F2逐渐增大.在拉力从F2增大到F,的过 程中，水箱并未进水（水泵未启动），但拉力确实处于F 和F2之间.因此，拉力在F,和F2之间时，可能是正在 进水（拉力从F减小到F2),也可能正在用水（拉力从 F,增大到F),故C错误；缩短悬挂控制棒的细线，因 为F,、F,的触发条件不变，控制棒受重力不变，由F浮= G-F,则控制棒受最小浮力和最大浮力不变.假设初始 时细线长度为L,控制棒长度为，水箱底到力传感器的 距离为H.最低水位时，控制棒浸人V排，设浸入深度 为dnn,则V#in=S棒dnin,则Fin=P水gV排min=P水S棒 din Fiin=G-F1=mg-F,din= g_mg-,因 P水gS棒P水gS棒 为mg、F,P水g、S棒都不变，所以dn不变，则水位高度 sn=H-L-h+dm,缩短细线，H、h、dnin不变，L减小，sai 增大.同理，最高水位s也会增大；所以，缩短悬挂控 制棒的细线，可使水箱中的最高和最低水位均升高，故 D正确，故选D 9.解：(1)初始状态下，木块漂浮，受到的浮力 F游=G*=1.5N; 重 (2)木块重1.5N,高为5cm,初始状态下水深为3cm, 可知，号0 计算突 由木块漂浮可知，F游=G本，可得P水V排g=P*V木g…② 由①②可得木块的密度 p:3.号10s0ka-060oem 47 (3)由题意可知，初始状态下刚好使木块在浮力作用下 与容器底部脱离接触，此时水深为3cm,即木块漂浮时 其浸人水中的深度h浸=3cm,则此时木块露出水面的 高度 hs=h本块-h浸=5cm-3cm=2cm, 根据题意，计时周期结束时，容器内水深为h水=H-h露= 50cm-2cm=48cm,木块底部所处的深度h,=h浸= 3cm=0.03m, 木块底部受到的水的压强P水=p水gh,=1.0×103kg/m3× 10N/kg×0.03m=300Pa, 水的体积与木块排开水的体积之和 V=Shk=700cm2×48cm=33600cm3 由F。=P*Yg得木块排开水的休积VP味g 题解析·物理 47 一战成名目 1.5N 1.5×104m3-150cm3, 1.0x103kg/m3×10N/kg 水的体积 Vk=V急-V#=33600cm3-150cm3=33450cm3, 由p=可知水的质量m=P=1.0gcm×3450 cm3=33450g=33.45kg. 10.解：(1)物体C的重力 G=mg=0.5 kgx10 N/kg=5 N; (2)当物体C完全浸没时，由图丙可知杆对物体C的 压力F=15N, 则物体C受到的浮力Fm=G+F=5N+15N=20N, 物体C完全浸没时排开水的体积 20N =2×103m3; Pxg 1.0x10 kg/m'x10 N/kg (3)当物体C的下端刚好露出水面时，水舱模型内剩 余水的体积 V剩=V-V抽=0.014m3-0.01m3=0.004m3; C的下端距水舱模型底部的距离 V利_0.004m h,=S=0.04m2 =0.1m; 重 当力传感器示数为2N时： 计算 ①若杆对物体C的压力F,=2N,此时物体C受到的 浮力 破 F1=G+F,=5N+2N=7N, 物体C排开水的体积 Fm 7N =7×104m3; pkg1.0×103kg/m3×10N/kg 48 物体C浸在水中的深度A,-《-x10 Sc0.01m2 -=0.07m; 此时水舱模型中水的深度 H=h。+h,=0.1m+0.07m=0.17m; 则水对水舱模型底部的压强p=p水gH=1.0×103kgm3 ×10N/kg×0.17m=1.7x103Pa; ②若杆对物体C的拉力F,=2N,此时物体C受到的 浮力 F2=G-F2=5N-2N=3N, 物体C排开水的体积 F92 3N V2 P水g1.0×103kg/m3×10N/kg 3×104m3; 物体C浸在水中的深度h2= V搬3×104m3 =0.03m; Sc0.01m2 48 参考答案与重为 此时水舱模型中水的深度 H'=h。+h2=0.1m+0.03m=0.13m; 则水对水舱模型底部的压强p'=p水gH-1.0x103kg/m3× 10N/kgx0.13m=1.3×103Pa. 11.解：(1)分析图乙可知，当容器中水的深度由h,下降 到h,的过程中，圆柱体底部受到的液体压强不变，则 此时圆柱体受到的浮力保持不变，说明该过程中圆柱 体处于漂浮状态，因此水的深度为九，时，细线的拉力 恰好变为0： (2)当容器中水的深度由h,下降到h,的过程中，圆柱 体处于漂浮状态，只受到重力G和浮力F浮1， 由p=5可知，圆柱体下表面受到的压力 F,=pS,=900Pax0.01m2=9N, 由浮力产生的原因可知，此时圆柱体受到的浮力F1= F,=9N,由物体的浮沉条件可知，圆柱体的重力 G=F1=9N, 由G=mg可知，圆柱体的质量 9N m=- g 10 N/kg =0.9kg, 当容器中水的深度为h,时，圆柱体刚好浸没水中， 由浮力产生的原因和P=5可知，此时圆柱休受到的 浮力F2=F2=p2S,=1500Pa×0.01m2=15N, 由F污=P液gV排可知，圆柱体的体积V=V# P水8 15N 1.0×103kg/m3×10N/kg =1.5×103m3, 则圆柱体的密度 Ph=m=5103=0.6x10kgm3; (3)因为圆柱体的密度小于水的密度，所以剪断细线， 圆柱体静止后，圆柱体漂浮在水中 由物体的漂浮条件可知，圆柱体受到的浮力 F3=G=9N, 则圆柱体排开水的体积 V排= F3 9N =0.9×103m3, pxg 1.0x10 kg/m'x10 N/kg 则液面下降的高度 _V-V排_1.5×103m3-0.9×103m △h= =6×103m, 0.1m 则液体对容器底部压强减少量△p=p水g△h=1.0× 题解析·物理 一战成名目 103kg/m3×10N/kg×6×103m=60Pa. N,由图乙可知，弹簧的压缩量为4cm,如解图所示： 12.解：(1)正方体A的体积V=(10cm)3=1×103cm3=1 ×103m3, 因正方体A浸没时排开液体的体积和自身的体积相 等，即V#=V,所以，正方体A浸没时受到的浮力 第11题解图 Fm=P水V排g=1.0x10kg/m3×1×103m3×10NVkg=10N; 此时A受到的浮力Fm'=GA-2F,=7N-2×3N=1N, (2)由题意可得，当正方体A浸没时，弹簧由14cm伸 F' 长到16cm,则弹簧伸长2cm, 4排开液体的体积y'= P水g 由图乙可知正方体A受到的拉力F,=3N, 1N 1.0x103kg/m3×10N/kg =1×104m3=100cm3, 图甲中，正方体A受到竖直向下的重力和拉力、竖直 向上的浮力，则正方体A的重力 Va'100 cm' G4=F-F,=10N-3N=7N, A浸入水的深度hg10m1em, 容器内水的深度等于弹簧的原长减去压缩量再加上 由G=mg可得，正方体A的质量 正方体A浸入水的深度， G 7N m4= =0.7kg, g 10 N/kg h'=14 cm-4 cm+1 cm=11 cm, 关闭阀门B,水对容器底部的压强p=P水gh'=1.0× 正方体A的密度pFV,1x10m mA。0.7kg 0.7×103kg/m3; 103kg/m3×10N/kg×0.11m=1.1×103Pa. (3)当A对弹簧的作用力大小等于2F,时，即作用力为6 二、电学综合计算 专题1电路图类电学综合计算 电路的最小功率P=U'=6V×0.15A=0.9W. 1解：1)由P-C可得，小灯泡的电阻 2.解：(1)由P= 得，灯泡L正常发光时的电阻 R U(6V) U,2(2V)2 R-P-3W -=122: R=p0.4W=100: 难计算突 (2)当闭合开关S,和S,时，L和R2串联，电路中的总 (2)当S,、S2均闭合，S,接b,滑动变阻器滑片移到最大 电阻R=R+R2=122+82=202, 阻值处时， 通电100s电路消耗的电能 灯泡被短路，R,与R2并联，由题知R2=60D,1=0.4A, 里g-820e1o 由欧姆定律可得，通过滑动变阻器R,的电流 49 U6V (3)当所有开关都闭合时，R,和L并联，R,被短路，电流表 1=元60n=0.1A, U 6V 由并联电路电流的特点可得，通过电阻R,的电流 测量干路电流，通过灯泡L的电流LR1200.5A, 11=1-12=0.4A-0.1A=0.3A, 通过风的电流1-发品003A U 6V 则电阻尼，的阻值R703A20: 干路电流1=1+11=0.5A+0.3A=0.8A; (3)开关S,和S2断开，S接a,灯泡L、R,与R2串联， (4)因为R<R1,所以只闭合开关S2、S,R,和R2串联 电压表示数为3V时，此时电路中电流最小，电路总功 时电路的总电阻更大，为保证电路安全，电压表示数为 率最小，灯泡L与R,两端的电压之和 3V,此时电路中的总电阻最大，功率最小；当电压表示 U'=U-U游=6V-3V=3V, 数为3V时，R,两端的电压 此时电路中的最小电流 U,=U-U2=6V-3V=3V, U 3V I'= 电路中的电流r=1,3y R,200-0.15A, +R102+200=0.1A, 电路最小电功率 参考答案与重难题解析·物理 49一战成名目 类型④注水、排水类 ®方法指导 十4十十十十十十十4十十-十 物体注水情景分析 ①注水时，物体未受外力作用 密度关系 P物<P液 P物P液 力学综合计算 △h,=□日 国口国A国垂 △h,=□三 过程 物体 物体 物体 物体 分析 G=F<G不动临界点上浮F不再 变化 G=F<G不动 G4=F学<G L G维=F=G物 =F<G不动 △V注 △h △V选流 △V△h S-S S AhS-Sw ②注水时，物体受到外力作用（如细线） △h △h h △九， 1.物体刚好漂浮2.细绳刚好被拉直3.物体刚好浸没4.浸没后继续加液体 过程1：第1次注液的体积为△V注液1=h漫(S容-S物)，F浮=P液Sh浸g 过程2：拉力为0，h浸不变，第2次注液的体积为△V注液2=h绳S容，F浮=p液S物h8 过程3：第3次注液的体积为 △V注液3=△h3(S容-S物)，F拉+G物=F浮，F浮=P液V锋g=P液V物g,F拉=P液V物g-G物 过程4：第4次注液的体积为 △V注液4=△h4S客，F拉+G物=F浮，F浮=P液V#g=P液V物g,F拉=P液V物g-G物 注：排水过程可以看作注水过程的逆过程，从4→3→2→1分析 8.(2025北京)某小组设计了水箱自动控制进水装置，如图所示.水箱内的圆柱形金属控制棒用不可 伸长的细线悬挂在力传感器下面，并始终浸在水中，通过它对力传感器拉力的大小触发开关，控 制水泵自动进水.用水时，水箱内水位降低，当到达最低水位时，力传感器所受拉力等于F,触发 开关，水泵开始持续向水箱注水：当水位到达最高水位时，力传感器所受拉力等于F,再次触发 开关，水泵停止向水箱注水.若进水过程中同时用水，相同时间内进水量大于出水量.已知控制 棒的质量为m,水的密度为P水·下列说法正确的是 ( ) 力传感器水系 A.控制棒受到的浮力最大时，排开水的体积为g- 溢水口细 P水g 线 进水口 控 B.控制棒受到的浮力的变化量最大为mg-F, 水箱 制 C.力传感器受到的拉力大小在F,与F,之间时，说明水箱正在进水 棒 出水口 D.缩短悬挂控制棒的细线，可使水箱中的最高和最低水位均升高 第8题图 14 重难计算突破·物理 一战成名目 9.(2024泰安)古代有一种计时器称为“漏刻”，其计时原理是通过漏壶或箭壶中水量的均匀变化来 度量时间.图甲为我国国家博物馆收藏的西汉时期的计时工具青铜漏壶.图乙为某同学设计的 计时工具箭壶模型，该模型由薄壁圆柱形玻璃容器、长方体木块（不吸水）和标有刻度的箭尺构 成，箭尺重力忽略不计，其底部与木块相连，当向容器内均匀注水，可使箭尺和木块随水面匀速 竖直上升，从而计时.已知容器高为50cm,底面积为700cm2;木块重1.5N,高为5cm.初始状态 下，容器内有部分水，刚好使木块在浮力作用下与容器底部脱离接触，此时水深为3cm;工作状 态下，当木块上升至上表面刚好与容器上沿相平时，一个计时周期结束.g取10N/kg,P水=1.0× 力学综 103kg/m3,不计容器底和容器壁的厚度.求： 计算 (1)初始状态下木块受到的浮力； (2)木块的密度； (3)计时周期结束时木块底部受到的水的压强和容器内水的质量 箭尺 50 cm 玻璃容器 木 上E里E闺鱼虹3cm 漏壶 箭壶模型 乙 第9题图 重难计算突破·物理 15 一战成名目 10.(2025德阳)如图甲所示，“国之重器”起重船起吊重物时，需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.如图乙所示，小兰设计了一种采用力传感器感知抽水量的长方 体水舱模型，水舱中装有V=0.014m3的水，其底面积S=0.04m2.A是固定在顶端的力传感器， 能够显示A对B的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直硬杆，不考虑B的形 变，B的上端与力传感器A连接，下端与物体C连接；物体C是质量m=0.5kg、底面积S。= 0.01m的圆柱体.用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 力学综合计算 化的图像如图丙所示.当物体C的下端刚好露出水面，此时已抽出水的体积V抽=0.01m3.已知 p水=1.0×103kg/m3.求：(g取10N/kg)》 ↑FN 抽水←+ 0.01 丙 第10题图 (1)物体C的重力： (2)物体C完全浸没时排开水的体积； (3)当力传感器示数为2N时，水对水舱模型底部的压强. 16 重难计算突破·物理 一战成名目 11.一个底面积S,=0.012的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部，长方体容器内部底面积为 S2=0.1m,水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示，现将水缓慢排出，圆柱体底部受到的 液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示，水的密度p水=1.0×103kg/m3,g取 10 N/kg. ↑p/Pa 1500 900 0h h2 hs hlm 力学综合计算 乙 第11题图 (1)由图像分析，水的深度为h、h2、h,中哪一个时，细线的拉力恰好变为0？ (2)求圆柱体的重力G和密度P物· (3)若不将水放出，只剪断细线，圆柱体静止后，与剪断细线前相比，液体对容器底部压强减少 了多少？ 重难计算突破·物理 17 一战成名目 12.(2025山东青岛二模)底面积为300cm2的薄壁圆柱形容器放在水平地面上，用原长为14cm的轻 质弹簧将边长为10cm的正方体A的下表面中点与容器底部相连，向容器内加水至A刚好浸 没，如图甲所示，此时弹簧长16cm,A对弹簧的拉力为F,现打开阀门B缓慢放水，当A对弹 簧的作用力大小变为2F,时关闭阀门B,已知弹簧受力F的大小与弹簧长度的变化量△x间的 关系如图乙所示.不计弹簧的体积及其所受的浮力，g取10N/kg.求： ↑FN 力学综合计算 16 cm 2 4△x/cm 甲 乙 第12题图 (1)正方体A浸没时受到的浮力： (2)正方体A的密度： (3)关闭阀门B,水对容器底部的压强. 18 重难计算突破·物理