5.1假期作业：压强与浮力 专项训练 -2025-2026学年人教版物理中考复习

5.1假期作业：压强与浮力 专项训练 -2025-2026学年人教版物理中考复习 一、计算题 1．某小组利用足够高的薄壁柱形容器研究物体的浮力与压强的变化。他们将容器放在水平桌面上，再将材料相同、质地均匀、不吸水的正方体A（边长）和长方体B（高度）平放在容器底，A和B顶部各系有一根体积可忽略的细线（如图甲）。向容器内缓慢注水，注水体积与水深关系如图乙所示。已知A、B的密度为、水的密度，取。 求： (1)A受到的重力； (2)A浸没时受到的浮力； (3)当注水体积时停止注水。拉动两根细线中的一根，使其中一个物体竖直向上缓慢移动一段距离，然后保持静止。此时容器底部受到水的压强比未拉动前减小了340Pa。求此时细线拉力的可能值。 2．如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端连接正方体物块，物块上表面恰与水面相平，物块的边长为10cm，水深为20cm，弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm，弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示。（，g取10N/kg，弹簧未超过弹性限度）求此过程： (1)水对物块底部的压强； (2)此时物块受到的浮力； (3)此时弹簧对物块的拉力； (4)物块的密度。 3．我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨，这么大的货船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理，利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图所示，玻璃杯底面积为80cm²，质量为200g，将未知质量的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。（，g取10N/kg）求∶ (1)玻璃杯底面所受水的压强； (2)此时玻璃杯受到的浮力； (3)铁块的质量； 4．如图甲所示，底面积为、高为30cm的柱形容器放在水平桌面上，边长为10cm、重为30N的实心正方体A（不吸水）用细线悬挂在容器上方静止，正方体A的上表面与容器底的距离为20cm。进水管以的速度向容器中注水，容器内水面上升过程始终水平。（忽略进水管体积的影响）。求： (1)正方体A恰好浸没时，水对容器底部的压强； (2)正方体A浸没时，受到的浮力大小； (3)通过计算分析：从开始注水到正方体A刚好浸没的过程，细线的拉力F随时间t的变化情况，并在图乙中做出此过程对应的图像。 5．为了给底面积为100cm2的工件表面均匀地涂上某种涂液，涂液的密度为0.8g/cm3。将工件放在装有涂液的容器内，容器重为5N、底面积为300cm2，工件处于漂浮，此时涂液的深度为27cm，如图甲所示。现需要用竖直向下的力F把漂浮的工件匀速缓慢地压入涂液内，无涂液溢出，工件下底面与涂液面的距离为h，收集有关数据并处理获得：F与h的大小关系如图乙所示。求： (1)当工件漂浮时，容器底部所受涂液的压强； (2)当工件漂浮时所受的浮力； (3)当工件刚好浸没时，容器对桌面的压强。 6．如图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型，细线下端固定在水槽底部，航标灯总重4N，当水位上升时，A放线；水位下降时，A收线，从而使细线的拉力保持不变，航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5cm，排开水的体积也始终为500cm3（不计线重和摩擦），当航标灯静止时，求：（水的密度；） （1）航标灯底部受到水的压强是多少？ （2）航标灯受到的浮力是多少？ （3）细线对航标灯的拉力为多少？    7．小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的正方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，一起放在长方体水箱底部的出水口正上方，B完全堵住出水口，使水无法流出，水箱足够高，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图丙，忽略这一过程中细线的质量、体积、受到拉力时的形变及A、B受力时的形变。已知B下表面积，高度，水箱底部的面积（含出水口），，，求： (1)当水深为时，水对水箱底部的压强； (2)当水深为时，物体受到的浮力； (3)继续向水箱中加水至时，此时绳子刚好伸直，如图乙所示，则此时容器中水的总质量； (4)当塑料块刚被浸没时，恰好将提起，水将从排水管流出，的重力是多少？ 8．如图甲所示，水平桌面上有一足够高的薄壁圆柱形容器，一质量为0.6kg、底面积为、高为10cm的圆柱形玻璃杯A（未盛水）漂浮在容器内的水面上，A的底部通过细绳与一质量为0.24kg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，细线对A的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为，g取。求： （1）细线未拉直时，水对玻璃杯A底部的压强大小； （2）时刻，玻璃杯A所受的浮力大小； （3）实心金属块B的密度。 9．如图甲所示，高为、底面积为的实心圆柱体M沉在井底（圆柱体底部与井底不密合），M对井底的压强是．求： （1）M受到的浮力． （2）M的重力． （3）如图乙所示，若水深，小雨用如图滑轮组从水中打捞M，不计水的阻力，从物体刚露出水面到物体完全出水用了的时间，若整个过程中M的速度恒定不变，物体浸没在水中时人施加在绳子自由端上的力为．则M完全出水后人拉绳的功率． 10．GA=13.8N，GB=10N，B的底面积SB=40cm2，柱形容器中装有水，此时水的深度h1=12cm，容器的底面积S容=200cm2，B物体底面离容器底的距离h0=5cm，已知MO︰ON=2︰3，，g取10N/kg。 求：（1）水对容器底的压强和水对B物体的浮力； （2）A物体对水平地面的压力； （3）若打开开关K缓慢放水，当A物体对水平地面压力刚好为零时，容器中所放出水的质量有多大？ 11．如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。求：（g取10N/kg） (1)水对容器底部的压强； (2)物体受到的浮力； (3)拉力的功率及滑轮组的机械效率。（结果精确到0.1%） 12．小明学习了浮力、压强知识后，回家做了如下小实验。如图甲所示，将足够高且装有30cm深水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积是400cm2，用一根轻杆（不计体积和质量）吊着由A、B两部分组成的工件AB（硬质工件A、B材料相同，中间紧密连接，均不吸水）。A、B部分为均匀的实心圆柱体，A的底面积为280cm2，B的高度为10cm，用手拿住轻杆，将工件AB从图甲中刚接触水面位置缓慢竖直下降直到刚好接触容器底部，杆对工件AB的作用力F随工件AB下降高度h的关系如图乙所示。求： （1）工件AB的总质量为多少kg； （2）B的底面积为多少cm2； （3）图中H0的值为多少cm。    13．如图所示的装置中，轻质杠杆支点为O，物块A、B通过细线分别悬于C点、D点，底面积为200cm2的柱形薄壁容器中装有适量的水，当高度为10cm的物块A浸入水中的深度为6cm时，杠杆在水平位置平衡。此时柱形容器中的水深为20cm。已知GA=4N，GB=2.5N，LOC=10cm，LOD=4cm，求： （1）水对容器底部的压强； （2）物块A受到的浮力大小； （3）打开容器底部的阀门K向外放水，当放出一定质量的水后关闭阀门K，为使杠杆仍在水平位置平衡，应将物块B向右移动悬于E点，LDE=4cm。此时剪断物块A上方的细线求从绳断瞬间到A最终漂浮于水面静止的过程中，A的重力做的功？（细线重力忽略不计物块A不吸水）    14．蔡波同学学习了压强和浮力的知识后，自己设计了一个体验实验装置，该装置的轴剖面图如图甲所示。放在水平桌面上的薄壁容器由上下两个柱状体组合而成，下部分容器横截面积S1=0.01m2，高度h1=0.1m，上部分容器横截面积S2=0.006m2，高度h2=0.04m，容器的质量为0.1kg，图乙是容器的立体图。另有一圆柱形实心铁棒，铁棒横截面积S3=0.004m2，长度l=0.1m。用细绳绕过定滑轮连接铁棒，细绳另端有一控制铁棒缓慢升降和暂停装置（图中未画出），铁棒置于容器口的上方，向容器内注入深度h3=0.09m的水，缓慢将铁棒下降，直至完全浸没后铁棒停止下降，铁棒始终保持竖直且未与容器底部接触。（，g=10N/kg）。求： （1）注入的水质量是多少kg？ （2）铁棒所受浮力的大小？ （3）容器对水平桌面的压力F的大小？ 15．阅读下列材料，回答问题。 2021年4月21日，印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。由于潜艇老旧，艇身破裂沉入海底，应印度尼西亚请求，我国派出“深海勇士号”和“探索二号”船协同作业，成功回收了重达700kg的救生筏。对于这些打捞上来的物品，我国科学家们迅速地进行清洗、整理，对于相关勘查数据、水下图片、视频以及打捞上来的物品，中方都毫无保留地及时、稳妥移交给印尼军方，这是中、印尼双方进行的一次重大人道主义救援行动。本次救援行动促进了双方的互信互助，巩固和深化了两国全面的战略伙伴关系。 （1）回收的700kg的救生筏，其重力是多少？ （2）如图甲所示，在某一深度，打捞船向海底竖直发射超声波，1.1秒后收到回波信号，该处海洋的深度是多少米（声音在海水中传播速度是1500m/s）？ （3）打捞船利用绳子以0.6m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸，绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示，潜艇残骸未露出水面之前，不计海水对潜艇残骸的阻力，求拉力F的功率。 （4）简要说明潜艇下潜过程中，所受压强和浮力的变化情况。        16．如图所示，一个底面积为的圆柱形容器放在水平地面上，容器和水的总质量为。将一个质量是、体积是的实心长方体用细线吊着，然后将其体积的三分之一浸入容器内的水中，如图乙所示。（容器内的水在实验过程中始终没有溢出。，）求： (1)此时，容器对水平地面的压强？ (2)此时，长方体所受的浮力？ (3)若剪断细线，待静止后，与三分之一浸入水中时相比，水对容器底的压强变化量？ 17．如图所示，柱形容器内水深20cm，体积均为300cm3、密度之比为1：3的A、B两个实心长方体通过底部的定滑轮用细线相连，物体A有体积露出水面，物体B上表面与水面相平，求： (1)水对容器底部的压强； (2)物体A受到的浮力； (3)物体B的密度。 18．如图甲所示，潜水艇模型相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。此潜水艇的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg。如图乙所示，当水舱内没水时，该潜水艇漂浮在水槽的水面上；在水舱内注入适量的水，该潜水艇会在水面下悬停。g取10 N/kg。当潜水艇在水面下25cm处悬停时，通过计算回答： (1)水槽内的水对潜水艇舱底的压强是多少？ (2)该潜水艇受到的浮力是多少？ (3)该潜水艇水舱内水的质量是多少？ 19．物理兴趣活动组的同学为了测量某石块的密度，他们利用一只玻璃杯、一个内底面积为10cm2的量筒和适量的水做了如下实验：①在量筒内倒入60cm3的水。②将玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上，如图甲所示，此时水面与84cm3刻度线相平。③将石块放入玻璃杯中，让玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，如图乙所示，此时水面与100cm3刻度线相平。④取出玻璃杯，将石块沉没在量筒内的水中 （如图丙所示），此时水面与64cm3刻度线相平。ρ水=1.0×103kg/m3，根据以上数据计算： (1)甲图中水对量筒底部的压强； (2)乙图中玻璃杯受到的浮力； (3)石块的密度。 20．如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底，一端连着A；现缓慢向容器中加水至A刚好浸没，杆B受到物体A的作用力F随水深变化的图像如图乙所示；求： （1）杆B刚好浸没时水的深度为3cm，此时水对容器底的压强； （2）物体A浸没时受到的浮力； （3）物体A的密度。 （4）若加入4.2kg水时A物体刚好浸没，此时把A、B从水中取出（不考虑A、B带出的水分）并将A、B分离开，将A物体沿竖直方向分成两部分，如图丙；切割后，左边部分留在水平桌面上，对桌面最大压强为p1，右边阴影部分放回水中，放入后水对容器底部压强为p2，若p2为p1的1.8倍，则阴影部分体积是原本A物体体积的几分之几。    试卷第10页，共10页 试卷第9页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1假期作业：压强与浮力 专项训练 -2025-2026学年人教版物理中考复习 一、计算题 1．某小组利用足够高的薄壁柱形容器研究物体的浮力与压强的变化。他们将容器放在水平桌面上，再将材料相同、质地均匀、不吸水的正方体A（边长）和长方体B（高度）平放在容器底，A和B顶部各系有一根体积可忽略的细线（如图甲）。向容器内缓慢注水，注水体积与水深关系如图乙所示。已知A、B的密度为、水的密度，取。 求： (1)A受到的重力； (2)A浸没时受到的浮力； (3)当注水体积时停止注水。拉动两根细线中的一根，使其中一个物体竖直向上缓慢移动一段距离，然后保持静止。此时容器底部受到水的压强比未拉动前减小了340Pa。求此时细线拉力的可能值。 【答案】(1)30N (2)10N (3)30N 【分析】利用密度公式以及重力公式可算出A受到的重力；利用阿基米德原理可求出A浸没时受到的浮力；根据图像、液体压强公式以及等体积法可分析得出细线拉力。 【详解】（1）A受到的重力为 （2）A浸没时排开水的体积等于A的体积，则A受到的浮力为 （3）分析图像得，注水体积，水深时，水面没过A；注水体积，水深时，水面没过B；注水体积时，水深。由水深变为的过程中，有 可得容器底面积 当，水深时，有 则B的底面积 由容器底部受到水的压强减小340Pa，可得水面下降高度，有，则水面下降高度 若拉动B，可知A未露出水面，即使将B整体拉出水面，水面下降高度为 可得，拉动B不能使容器底部受到水的压强减小340Pa。 若拉动A，可知B有一部分露出水面，设A、B露出水面部分的体积分别为、，则有 即 可得，A全部拉离水面可使容器底部受到水的压强减小340Pa。此时，细线拉力 2．如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端连接正方体物块，物块上表面恰与水面相平，物块的边长为10cm，水深为20cm，弹簧的上端与容器底部之间的高度为35cm，弹簧的弹力大小F与长度L的关系如图乙所示。（，g取10N/kg，弹簧未超过弹性限度）求此过程： (1)水对物块底部的压强； (2)此时物块受到的浮力； (3)此时弹簧对物块的拉力； (4)物块的密度。 【答案】(1)1000Pa (2)10N (3)20N (4) 【详解】（1）由题意得，物块上表面与水面相平，物块边长 因此物块底部所处深度 水对物块底部的压强 （2）物块浸没在水中，排开水的体积等于物块的体积，物块体积 即 此时物块受到的浮力 （3）由图甲可得弹簧此时的长度 由图乙可知，弹簧原长 弹簧伸长量 由图乙，拉力 （4）物块静止，受力平衡，重力等于浮力与弹簧拉力之和，即 物块的质量 根据密度公式 3．我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载货量为40万吨，这么大的货船通过国际港口时，工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载货量。物理小组根据这个原理，利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图所示，玻璃杯底面积为80cm²，质量为200g，将未知质量的铁块放入玻璃杯中，静止时玻璃杯浸入水中的深度为5cm。（，g取10N/kg）求∶ (1)玻璃杯底面所受水的压强； (2)此时玻璃杯受到的浮力； (3)铁块的质量； 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）静止时，玻璃杯浸入水中的深度为5cm，则玻璃杯底面所受水的压强为 （2）将未知质量的铁块放入玻璃杯中后，玻璃杯排开水的体积为 玻璃杯受到水的浮力为 （3）由图可知，装有铁块的玻璃杯在水中处于漂浮状态，根据物体的浮沉条件可知，玻璃杯和铁块受到的总重力为 玻璃杯和铁块的总质量为 铁块的质量为 4．如图甲所示，底面积为、高为30cm的柱形容器放在水平桌面上，边长为10cm、重为30N的实心正方体A（不吸水）用细线悬挂在容器上方静止，正方体A的上表面与容器底的距离为20cm。进水管以的速度向容器中注水，容器内水面上升过程始终水平。（忽略进水管体积的影响）。求： (1)正方体A恰好浸没时，水对容器底部的压强； (2)正方体A浸没时，受到的浮力大小； (3)通过计算分析：从开始注水到正方体A刚好浸没的过程，细线的拉力F随时间t的变化情况，并在图乙中做出此过程对应的图像。 【答案】(1) (2)10N (3)见解析 【详解】（1）由于正方体A的上表面与容器底的距离为20cm，正方体A恰好浸没时，此时容器内水的深度 则水对容器底部的压强 （2）正方体A浸没时，正方体A排开水的体积等于其体积，即 正方体A浸没时，受到的浮力大小为 （3）当正方体A没有浸入水时，细线拉力等于正方体的重力，即 当正方体A浸没水时，正方体受到竖直向上的细线拉力、浮力和竖直向下的重力，所以细线拉力 正方体A底部与容器底部的距离为 加水时，当水面刚接触正方体A底时，加水的体积为 加水所用时间为 加水时，当水面刚接触正方体A上表面时，加水的体积为 加水所用时间为 综上所述，从开始注水到接触到正方体A的下端时用时300s，即，细线拉力 水接触到正方体A的下端到正方体A刚好浸没的过程用时200s，即细线拉力F由30N减小到20N。图像如下： 5．为了给底面积为100cm2的工件表面均匀地涂上某种涂液，涂液的密度为0.8g/cm3。将工件放在装有涂液的容器内，容器重为5N、底面积为300cm2，工件处于漂浮，此时涂液的深度为27cm，如图甲所示。现需要用竖直向下的力F把漂浮的工件匀速缓慢地压入涂液内，无涂液溢出，工件下底面与涂液面的距离为h，收集有关数据并处理获得：F与h的大小关系如图乙所示。求： (1)当工件漂浮时，容器底部所受涂液的压强； (2)当工件漂浮时所受的浮力； (3)当工件刚好浸没时，容器对桌面的压强。 【答案】(1) (2)4N (3) 【详解】（1）由题意可知，涂液深度，由液体压强的计算公式可得容器底部所受涂液的压强 （2）由图可知，当工件浸入深度为0~5cm时，压力F为0，说明此时工件处于漂浮状态，故，下表面受到液体向上的压强 工件漂浮时所受的浮力 （3）工件漂浮时所受的浮力等于自身重力，则工件的重力 容器内涂液的体积 容器内涂液的质量 容器内涂液的所受的重力 当工件刚好完全压入涂液内时工件底部受到涂液的压强 当工件刚好完全压入涂液内时所受的浮力 当工件刚好完全压入涂液内时，受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力、竖直向下的压力，三力平衡。此时竖直向下的压力 当工件刚好浸没时，容器对桌面的压力 当工件刚好浸没时，容器对桌面的压强 6．如图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型，细线下端固定在水槽底部，航标灯总重4N，当水位上升时，A放线；水位下降时，A收线，从而使细线的拉力保持不变，航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5cm，排开水的体积也始终为500cm3（不计线重和摩擦），当航标灯静止时，求：（水的密度；） （1）航标灯底部受到水的压强是多少？ （2）航标灯受到的浮力是多少？ （3）细线对航标灯的拉力为多少？    【答案】（1）500Pa；（2）5N；（3）1N 【详解】解：（1）航标灯底部受到水的压强 （2）由可得，排开水的体积 由阿基米德原理可知，受到的浮力 （3）航标灯静止时处于平衡状态，受到竖直向上的浮力，竖直向下的重力和绳子的拉力，由力的平衡条件可得，细线对航标灯的拉力 答：（1）航标灯底部受到水的压强是500Pa； （2）航标灯受到的浮力是5N； （3）细线对航标灯的拉力为1N。 7．小明设计了图甲所示的自动冲水模拟水箱，边长为10cm的正方体塑料块A与长方体橡胶块B用细线相连，A在上B在下，一起放在长方体水箱底部的出水口正上方，B完全堵住出水口，使水无法流出，水箱足够高，现向容器中缓慢加水，水箱中水的深度h与加水的质量m之间的关系如图丙，忽略这一过程中细线的质量、体积、受到拉力时的形变及A、B受力时的形变。已知B下表面积，高度，水箱底部的面积（含出水口），，，求： (1)当水深为时，水对水箱底部的压强； (2)当水深为时，物体受到的浮力； (3)继续向水箱中加水至时，此时绳子刚好伸直，如图乙所示，则此时容器中水的总质量； (4)当塑料块刚被浸没时，恰好将提起，水将从排水管流出，的重力是多少？ 【答案】(1)200Pa (2)4N (3)2750g (4)1N 【详解】（1）当水深时，水对水箱底部得压强为 （2）由图丙可知，当时，物体A刚好漂浮，则，物体A浸入水中的深度 物体A排开液体的体积 物体A收到的浮力 （3）当加水至h3=16cm时，一共加水的体积为 则一共加水质量为 （4）当塑料块A刚被浸没时， 则此时物体A受到的浮力为 对A受力分析 所以绳子对物体A的拉力为 对B受力分析 因为，水对B上表面的压力为 所以物体B的重力为 8．如图甲所示，水平桌面上有一足够高的薄壁圆柱形容器，一质量为0.6kg、底面积为、高为10cm的圆柱形玻璃杯A（未盛水）漂浮在容器内的水面上，A的底部通过细绳与一质量为0.24kg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，细线对A的拉力随时间变化的图像如图乙所示。已知水的密度为，g取。求： （1）细线未拉直时，水对玻璃杯A底部的压强大小； （2）时刻，玻璃杯A所受的浮力大小； （3）实心金属块B的密度。 【答案】（1）300Pa；（2）7N；（3） 【详解】解：（1）由题意可知，细线未拉直时，玻璃杯A处于漂浮状态，受到的浮力和自身的重力相等，所以玻璃杯A受到的浮力为 玻璃杯A漂浮，根据浮力产生的原因可知，水对玻璃杯A底部的压力为 则玻璃杯A底部受到水的压强为 （2）由图乙可知，时刻，细线对A的拉力大小为 因为A受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力的作用，且受力平衡，所以A受到的浮力大小为 （3）由图乙可知，当金属块B被提起时，细线对B的拉力大小为 因为B受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和拉力，且受平衡力，所以B受到的浮力为 由可得，金属块B浸没在水中排开水的体积为 金属块B的体积为 则金属块B的密度为 答：（1）细线未拉直时，水对玻璃杯A底部的压强大小300Pa； （2）t1时刻，玻璃杯A所受的浮力大小7N； （3）实心金属块B的密度为6×103kg/m3。 9．如图甲所示，高为、底面积为的实心圆柱体M沉在井底（圆柱体底部与井底不密合），M对井底的压强是．求： （1）M受到的浮力． （2）M的重力． （3）如图乙所示，若水深，小雨用如图滑轮组从水中打捞M，不计水的阻力，从物体刚露出水面到物体完全出水用了的时间，若整个过程中M的速度恒定不变，物体浸没在水中时人施加在绳子自由端上的力为．则M完全出水后人拉绳的功率． 【答案】（1）300N；（2）2400N； （3）510W 【详解】(1)完全浸没在水中时，所受的浮力是： ， (2)圆柱体对井底的压力是： ， ；的重力是： ． (3)的速度是： ； 物体在水中时，由于，所以 ，动滑轮的重力是： ； 物体出水面后， ； 因为有3段绳子吊着物体，所以，绳子移动的距离是，绳子移动的速度是： ； 物体完全出水后人拉绳的功率是： ． 答：(1) M受到的浮力300N； (2) M的重力是2400N； (3) M完全出水后人拉绳的功率是510W． 10．GA=13.8N，GB=10N，B的底面积SB=40cm2，柱形容器中装有水，此时水的深度h1=12cm，容器的底面积S容=200cm2，B物体底面离容器底的距离h0=5cm，已知MO︰ON=2︰3，，g取10N/kg。 求：（1）水对容器底的压强和水对B物体的浮力； （2）A物体对水平地面的压力； （3）若打开开关K缓慢放水，当A物体对水平地面压力刚好为零时，容器中所放出水的质量有多大？ 【答案】（1）1200Pa，2.8N；（2）3N；（3）0.2kg 【详解】解：（1）由题意知，此时水的深度h1=12cm，则水对容器底的压强 B物体排开水的体积 水对B物体的浮力 （2）由杠杆的平衡条件可得 由于 MO︰ON=2︰3 解得 FM=10.8N A物体对水平地面的压力 F压=GA-FM=13.8N-10.8N=3N （3）当A物体对水平地面压力刚好为零时，M端的拉力 FM＇=GA=13.8N 由杠杆的平衡条件可得 由于 MO︰ON=2︰3 解得 F浮＇=0.8N 此时B物体排开水的体积 放出水的体积 放出水的质量 答：（1）水对容器底的压强为1200Pa，水对B物体的浮力为2.8N； （2）A物体对水平地面的压力为3N； （3）若打开开关K缓慢放水，当A物体对水平地面压力刚好为零时，容器中所放出水的质量有0.2kg。 11．如图所示是用滑轮组将一个沉在水中、质量为10kg、体积为5dm3的实心物体吊起的过程。物体没有露出水面前，5s内被匀速吊起1m，已知此时绳子拉力为F＝20N。求：（g取10N/kg） (1)水对容器底部的压强； (2)物体受到的浮力； (3)拉力的功率及滑轮组的机械效率。（结果精确到0.1%） 【答案】(1)5×104Pa；(2)50N；(3)12W，83.3% 【详解】解：(1)水对容器底部的压强 p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa (2)物体受到的浮力 F浮＝ρgV排＝ρgV物＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-3m3＝50N (3)拉力做的功为 W总＝Fs＝F×3h＝20N×3×1m＝60J 拉力的功率为 物体的重力为 G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N 有用功为 W有＝(G-F浮)h＝(100N-50N)×1m＝50J 当物体匀速上升时，滑轮组的机械效率为 答：(1)水对容器底部的压强为5×104Pa； (2)物体受到的浮力为50N； (3)拉力的功率为12W，滑轮组的机械效率为83.3%。 12．小明学习了浮力、压强知识后，回家做了如下小实验。如图甲所示，将足够高且装有30cm深水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，容器的底面积是400cm2，用一根轻杆（不计体积和质量）吊着由A、B两部分组成的工件AB（硬质工件A、B材料相同，中间紧密连接，均不吸水）。A、B部分为均匀的实心圆柱体，A的底面积为280cm2，B的高度为10cm，用手拿住轻杆，将工件AB从图甲中刚接触水面位置缓慢竖直下降直到刚好接触容器底部，杆对工件AB的作用力F随工件AB下降高度h的关系如图乙所示。求： （1）工件AB的总质量为多少kg； （2）B的底面积为多少cm2； （3）图中H0的值为多少cm。    【答案】（1）3.4；（2）200；（3）6.5 【详解】解：（1）由图乙可知，工件未进入水中时，拉力等于重力，则可求工件质量为 （2）由图乙可知，B物体受到的浮力为 F浮B=34N-14N=20N 根据F浮=ρ液gV排可知，B物体的体积为 已知B的高度为10cm，则B的底面积为 （3）由图乙可知，AB下降高度为H0，B物体完全浸入水中，物体A受到的浮力为 F浮A=14N-0=14N 根据F浮=ρ液gV排可知，物体A排开水的体积为 薄壁圆柱形容器内液面上升的高度为 已知A的底面积为280cm2，则物体A浸入液体的深度为 则H0为 H0=hB+hA浸-h液=10cm+5cm-8.5cm=6.5cm （1）工件AB的总质量为3.4kg； （2）B的底面积为200cm2； （3）图中H0的值为6.5m。 13．如图所示的装置中，轻质杠杆支点为O，物块A、B通过细线分别悬于C点、D点，底面积为200cm2的柱形薄壁容器中装有适量的水，当高度为10cm的物块A浸入水中的深度为6cm时，杠杆在水平位置平衡。此时柱形容器中的水深为20cm。已知GA=4N，GB=2.5N，LOC=10cm，LOD=4cm，求： （1）水对容器底部的压强； （2）物块A受到的浮力大小； （3）打开容器底部的阀门K向外放水，当放出一定质量的水后关闭阀门K，为使杠杆仍在水平位置平衡，应将物块B向右移动悬于E点，LDE=4cm。此时剪断物块A上方的细线求从绳断瞬间到A最终漂浮于水面静止的过程中，A的重力做的功？（细线重力忽略不计物块A不吸水）    【答案】（1）2000Pa；（2）3N；（3）0.12J 【详解】解：（1）由题可知，水对容器底部的压强为 （2）根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得 则A受到的浮力为 （3）由题意可知，放水前，物块A浸入水中的深度为6cm，受到的浮力为3N，则排开水的体积为 则物块A的底面积为 当物块悬于E点时，杠杆处于平衡状态，根据杠杆平衡条件可得 由题意可得，此时A受到的浮力为 由可得，物块A排开水的体积为 由题意可知，A最终漂浮于水面静止时，受到的浮力等于重力为4N，则此时物块A排开水的体积为 从绳断瞬间到A最终漂浮于水面静止的过程中，排开水的体积变化量为 此过程中物块A浸入水中的深度增加为 由于物体A下降的高度h1与水上升的高度之和等于物块A浸入水中的深度增加量，且物体A下降时增加排开水的体积等于水升高的体积，可得 SAh1=(S容-SA)(Δh-h1) 即 5×10-3m2×h1=(200×10-4m2-5×10-3m2)(0.04m-h1) 解得h1=0.03m，从绳断瞬间到A最终漂浮于水面静止的过程中，A的重力做功为 答：（1）水对容器底部的压强为2000Pa； （2）物块A受到的浮力大小为3N； （3）A的重力做功为0.12J。 14．蔡波同学学习了压强和浮力的知识后，自己设计了一个体验实验装置，该装置的轴剖面图如图甲所示。放在水平桌面上的薄壁容器由上下两个柱状体组合而成，下部分容器横截面积S1=0.01m2，高度h1=0.1m，上部分容器横截面积S2=0.006m2，高度h2=0.04m，容器的质量为0.1kg，图乙是容器的立体图。另有一圆柱形实心铁棒，铁棒横截面积S3=0.004m2，长度l=0.1m。用细绳绕过定滑轮连接铁棒，细绳另端有一控制铁棒缓慢升降和暂停装置（图中未画出），铁棒置于容器口的上方，向容器内注入深度h3=0.09m的水，缓慢将铁棒下降，直至完全浸没后铁棒停止下降，铁棒始终保持竖直且未与容器底部接触。（，g=10N/kg）。求： （1）注入的水质量是多少kg？ （2）铁棒所受浮力的大小？ （3）容器对水平桌面的压力F的大小？ 【答案】（1）0.9kg；（2）4N；（3）13.4N 【详解】解：（1）由题意可知，水的深度h3=0.09m，下部分容器横截面积S1=0.01m2，那么水的体积 水的密度，则水的质量 注入的水质量是0.9kg。 （2）由题意可知，铁棒完全浸没水中，排开水的体积 根据阿基米德原理可知，铁棒所受浮力 铁棒所受浮力的大小为4N。 （3）由题意可知，铁棒完全浸没水中，而容器中的水面也会上升，那么水是否有溢出来，通过计算去确认，由（2）解析可知，排开水的体积，该实验装置，水面上方的容积为 那么，水会溢出来，溢出来的水的体积为 溢出来的水的质量为 而由（1）解析可知，注入的水质量是0.9kg，剩下水的质量为 剩下水的质量为0.84kg； 铁棒完全浸没水中，它受到的浮力为4N，力的作用是相互的，铁棒对水向下的力也为4N，剩下水的重力 容器的质量为0.1kg，容器的重力为 容器对水平桌面的压力等于铁棒对水向下的力、剩下水的重力、容器的重力之和，即 容器对水平桌面的压力为13.4N。 答：（1）注入的水质量是0.9kg； （2）铁棒所受浮力的大小为4N； （3）容器对水平桌面的压力F为13.4N。 15．阅读下列材料，回答问题。 2021年4月21日，印度尼西亚“南伽拉”402号潜艇在巴厘岛附近海域训练。由于潜艇老旧，艇身破裂沉入海底，应印度尼西亚请求，我国派出“深海勇士号”和“探索二号”船协同作业，成功回收了重达700kg的救生筏。对于这些打捞上来的物品，我国科学家们迅速地进行清洗、整理，对于相关勘查数据、水下图片、视频以及打捞上来的物品，中方都毫无保留地及时、稳妥移交给印尼军方，这是中、印尼双方进行的一次重大人道主义救援行动。本次救援行动促进了双方的互信互助，巩固和深化了两国全面的战略伙伴关系。 （1）回收的700kg的救生筏，其重力是多少？ （2）如图甲所示，在某一深度，打捞船向海底竖直发射超声波，1.1秒后收到回波信号，该处海洋的深度是多少米（声音在海水中传播速度是1500m/s）？ （3）打捞船利用绳子以0.6m/s的速度竖直向上匀速吊起一块潜艇残骸，绳子拉力F与时间t的关系如图乙所示，潜艇残骸未露出水面之前，不计海水对潜艇残骸的阻力，求拉力F的功率。 （4）简要说明潜艇下潜过程中，所受压强和浮力的变化情况。        【答案】（1）7000N；（2）825m；（3）4104W；（4）潜艇下潜过程中，所受压强不断增大，受到的浮力先增大后不变 【详解】解：（1）救生筏的重力 （2）由可知，超声波运动的路程 则海洋的深度 （3）由于潜艇残骸未露出水面之前受到竖直向上的浮力，因此此时的拉力小于艇残骸露出之后的拉力，由图乙可知，潜艇残骸未露出水面之前拉力，则拉力F的功率为 （4）潜艇下潜过程中过程，深度不断增加，海水密度一定，由可知，深度增加，潜艇受到的压强也增大；潜艇下潜过程中过程，在浸没之前排开液体的体积不断增加，浸没之后排开液体的体积不变，海水密度一定，由可知，潜艇受到的浮力先增大后不变。 答：（1）回收的700kg的救生筏，其重力是7000N； （2）该处海洋的深度是825m； （3）拉力F的功率为4104W； （4）潜艇下潜过程中，所受压强不断增大，受到的浮力先增大后不变。 16．如图所示，一个底面积为的圆柱形容器放在水平地面上，容器和水的总质量为。将一个质量是、体积是的实心长方体用细线吊着，然后将其体积的三分之一浸入容器内的水中，如图乙所示。（容器内的水在实验过程中始终没有溢出。，）求： (1)此时，容器对水平地面的压强？ (2)此时，长方体所受的浮力？ (3)若剪断细线，待静止后，与三分之一浸入水中时相比，水对容器底的压强变化量？ 【答案】(1)700Pa (2)1N (3)100Pa 【详解】（1）容器对水平地面的压力等于容器、水和长方体A排开的水的总重力。 已知容器和水的总质量 长方体A排开的水的体积 根据，可得排开的水的质量 则容器对水平地面的压力 已知容器的底面积 根据，可得容器对水平地面的压强 （2）长方体A所受的浮力 （3）实心长方体A的密度 所以剪断细线，待A静止后，将处于漂浮状态，此时 由可知，此时排开水的体积为 与A三分之一浸入水中时相比，体积的变化量为 则容器内水面上升的高度 水对容器底压强的增大量 17．如图所示，柱形容器内水深20cm，体积均为300cm3、密度之比为1：3的A、B两个实心长方体通过底部的定滑轮用细线相连，物体A有体积露出水面，物体B上表面与水面相平，求： (1)水对容器底部的压强； (2)物体A受到的浮力； (3)物体B的密度。 【答案】(1) (2)2N (3) 【详解】（1）水对容器底的压强为 （2）物体A受到的浮力为 （3）物体B受到的浮力为 受力分析可知，A与B对细线向上的拉力相等，有 且 综上所述，得 18．如图甲所示，潜水艇模型相邻两舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，推拉注射器活塞可以实现潜水艇的浮沉。此潜水艇的总体积是，所用材料的总质量是0.5kg。如图乙所示，当水舱内没水时，该潜水艇漂浮在水槽的水面上；在水舱内注入适量的水，该潜水艇会在水面下悬停。g取10 N/kg。当潜水艇在水面下25cm处悬停时，通过计算回答： (1)水槽内的水对潜水艇舱底的压强是多少？ (2)该潜水艇受到的浮力是多少？ (3)该潜水艇水舱内水的质量是多少？ 【答案】(1) (2)6.5N (3)0.15kg 【详解】（1）根据题意，潜水艇在水面下25cm处，其舱底所处的深度为 水槽内的水对潜水艇舱底的压强 （2）当潜水艇悬停时，它完全浸没在水中，排开水的体积等于潜水艇的总体积，根据阿基米德原理，潜水艇受到的浮力为 （3）潜水艇材料的重力 潜水艇悬停时，处于平衡状态，其总重力等于所受的浮力，所以水舱内水的重力 则水舱内水的质量 19．物理兴趣活动组的同学为了测量某石块的密度，他们利用一只玻璃杯、一个内底面积为10cm2的量筒和适量的水做了如下实验：①在量筒内倒入60cm3的水。②将玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上，如图甲所示，此时水面与84cm3刻度线相平。③将石块放入玻璃杯中，让玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，如图乙所示，此时水面与100cm3刻度线相平。④取出玻璃杯，将石块沉没在量筒内的水中 （如图丙所示），此时水面与64cm3刻度线相平。ρ水=1.0×103kg/m3，根据以上数据计算： (1)甲图中水对量筒底部的压强； (2)乙图中玻璃杯受到的浮力； (3)石块的密度。 【答案】(1)840Pa (2)0.4N (3)4g/cm3 【详解】（1）甲图中，水的深度为 根据p=ρgh可得，甲图中水对量筒底部的压强为 （2）乙图中，玻璃杯排开水的体积为 根据阿基米德原理可得，乙图中玻璃杯受到的浮力为 （3）甲图中，玻璃杯排开水的体积为 根据阿基米德原理可得，甲图中玻璃杯受到的浮力为 根据物体的浮沉条件可知，此时玻璃杯受到的浮力等于空玻璃杯自身的重力，所以，空玻璃杯的重力为 同理可知，乙图中，玻璃杯和石块的总重力为 所以，石块的重力为 由图丙可知，石块的体积为 则石块的密度为 20．如图甲所示，物体A是边长为10cm的正方体，体积可忽略不计的轻质硬杆B一端固定在容器底，一端连着A；现缓慢向容器中加水至A刚好浸没，杆B受到物体A的作用力F随水深变化的图像如图乙所示；求： （1）杆B刚好浸没时水的深度为3cm，此时水对容器底的压强； （2）物体A浸没时受到的浮力； （3）物体A的密度。 （4）若加入4.2kg水时A物体刚好浸没，此时把A、B从水中取出（不考虑A、B带出的水分）并将A、B分离开，将A物体沿竖直方向分成两部分，如图丙；切割后，左边部分留在水平桌面上，对桌面最大压强为p1，右边阴影部分放回水中，放入后水对容器底部压强为p2，若p2为p1的1.8倍，则阴影部分体积是原本A物体体积的几分之几。    【答案】（1）300Pa；（2）10N；（3）0.6×103kg/m3；（4）阴影部分体积是原本A物体体积的 【详解】解：（1）杆B刚好浸没时水的深度为3cm，此时水对容器底的压强 p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa （2）物体A为正方体，其边长为10cm，则A的体积 VA＝a3＝(0.1m)3＝1×10-3m3 A刚浸没时，它排开水的体积等于A的体积，其受到的浮力 F浮＝ρ水gV排＝ρ水gVA＝1×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3＝10N （3）由图乙知，水深等于3cm时，B刚好浸入水中，水深为9cm时，A对杆B的作用力为0，此时A受到的浮力等于它的重力，A浸入水中的深度 h＝h2﹣h1＝9cm﹣3cm＝6cm＝0.06m A排开水的体积 V排1＝a2h＝(0.1m)2×0.06m＝6×10﹣4m3 则A的重力 GA＝F浮＝ρ水gV排1＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3＝6N 由G＝mg可知，A的质量 则A的密度 （4）由图乙知，A浸没时，水深为13cm，水的质量为4.2kg，那么水的体积 设容器的底面积为S，则有 V水+VA＝Sh4 即 4.2×10-3m3+1×10-3m3＝S×13×10-2m 解得容器的底面积 S＝0.04m2 由 可知，切开后，放在水平桌面上的左边部分是长方体，且立放时对水平桌面的压强最大为 p1＝ρAga 右边阴影部分放入水中后，设此时水的深度为h3，此时水对容器底部的压强 p2＝ρ水gh3 由题意可知 则此时水的深度 因为物体的密度小于水的密度，所以将阴影部分放入水中时处于漂浮状态，由漂浮条件可知 F浮A阴影＝GA阴影 因为 F浮A阴影＝ρ水gV排A阴影 GA阴影＝mA阴影g＝ρAgVA阴影 所以有 ρ水gV排A阴影＝ρAgVA阴影 则 此时水的体积和阴影部分浸入水中体积之和 所以阴影部分的体积 则阴影部分体积与原来A物体的体积的比值 即阴影部分的体积是原本A物体体积的。 答：（1）杆B刚好浸没时水的深度为3cm，此时水对容器底的压强为300Pa； （2）物体A浸没时受到的浮力为10N； （3）物体A的密度为0.6×103kg/m3； （4）阴影部分体积是原本A物体体积的。 试卷第4页，共27页 试卷第1页，共27页 学科网（北京）股份有限公司 $