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专题44 计算题——压强浮力类（二） 备战中考物理重难点题型专题突破
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本专题涉及的考点及公式
1.重力与质量的关系：。
2.压强：，。
3.浮力：，，，（物体处于漂浮或悬浮时），。
一、计算题
1．（2022·云南·统考中考真题）在研究物体的沉浮条件时，一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中，橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢？他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”，将碗口朝上轻轻放在水面上，小碗漂浮。（ρ泥=1.2g/cm3，ρ水=1.0g/cm3，半球的体积公式是，π取3，取1.65）
（1）橡皮泥放入水槽前，水的深度是0.1m，求水对水槽底部的压强；
（2）求橡皮泥的体积；
（3）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少？
（4）橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件，才能够漂浮在水面上？
2．（2022·广西贺州·统考中考真题）如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器，底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为pA，B容器内盛有0.2m深的水。求：
（1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强pB；
（2）阀门K打开前，当pB=2pA时，物块的密度；
（3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度。
3．（2022·福建·统考中考真题）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力；
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。
4．（2022·山东菏泽·统考中考真题）深海养殖技术在海洋渔业中被普遍推广。甲图为某深海大黄鱼渔场引进的单柱半潜式养殖网箱，乙图为其简化模型。在乙图中，中央的柱形容器是由横截面积为2m2、高20m的镀锌铁皮（不计铁皮体积）制成的空心圆柱体，可进水或充气，使整个网箱按要求上浮或下沉；网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与圆柱体固定在一起；网箱的底部悬挂质量为20t的铸铁块（不与海底接触），铸铁块相当于“船错”，起稳定作用。已知制作网箱材料的总质量为10t，网箱材料和铸铁块能够排开海水的最大体积为6m3，海水的密度按1.0×103kg/m3计算，g取10N/kg。求：
（1）海面以下15m处海水的压强；
（2）当网箱的底部下沉到海面下15m处静止时，空心圆柱体内海水的高度；
（3）该装置能否在海面下40m深处进行悬浮养殖，请简要说明理由。
5．（2022·山东青岛·统考中考真题）某兴趣小组制作了一只平底小船，重力为1.2N，放在水平桌面上，与桌面的接触面积为 。
（1）求小船对水平桌面的压强；
（2）如图甲所示，把小船放入盛有适量水的长方体水槽中，漂浮在水面上。在小船中放入金属块后，小船仍漂浮在水面上，排开水的体积增加了。求金属块的质量（g＝10N/kg，）；
（3）小组成员通过探究发现，可以利用图甲装置的液面升降来测量物体的质量和体积，从而求出物体的密度。实际测量过程中，发现水面升降不明显，于是想出了一个将水面升降放大的方法：如图乙所示，使一束激光与水平面成角斜射到水面，反射光照射在水平标尺上的A点；当水面上升 时，光点A移动了距离l，推理可知二者关系为，改变角可调节放大倍数；实际测量时，保持入射光不变，标记光点A的位置。将待测物体放入小船中，小船仍漂浮，光点A移动的距离记为；将物体从小船中取出，使其浸没于水中，光点A移动的距离记为。请你推导出物体密度的表达式（水的密度用表示）。
6．（2022·广西柳州·统考中考真题）如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为GA=4N，底面积为S1=0.02m2，高度为H=0.16m。一个重力及厚度不计、面积为S2=0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为l=0.08m的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A所受浮力的大小F浮。
（2）求A浸入水的深度h1。
（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，求此时杆对B的拉力大小F。
（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进：仅增大B的面积为S2'=0.012m2试通过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面积S=0.22m2供选用）
7．（2022·重庆A·统考中考真题）底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：
（1）圆柱体的体积；
（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；
（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。
8．（2022·重庆B·中考真题）为进行浮力相关实验，小涛将力传感器固定在铁架台上，底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23cm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，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时，水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水。完成下列问题：
（1）求A的质量；
（2）求图乙中F1的大小；
（3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，求溢水杯对升降台的压强。
9．（2022·四川攀枝花·统考中考真题）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
10．（2022·四川泸州·中考真题）在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中，初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水（水始终未滋出），细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=100cm2，细线P、Q不可伸长，细线P长l=8cm，取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
（1）t=10s时，B物体受到水的浮力；
（2）每秒向容器内注入水的体积（单位用cm3）；
（3）当FQ=3N时，水对容器底部的压力。
11．（2022·四川德阳·统考中考真题）如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL=3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S=200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1=2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2=6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）物块A的质量；
（2）物块B的密度；
（3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。
12．（2022·四川巴中·中考真题）小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）
（1）空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小；
（2）求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小；
（3）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到的浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计）
（4）第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高度。
一、计算题
1．（2023·北京·北京市陈经纶中学分校校考一模）如图所示，一个柱形薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积为1×10-2m2，盛有0.1m深的水。把一个质量为0.16kg、体积为2×10-4m3的正方体物体A轻轻放入水中，水没有溢出，松手后物体A最终处于静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。当物体A在水中静止时，求：
（1）通过计算分析说明物体A处于漂浮、悬浮还是沉底状态；
（2）物体A所受浮力的大小；
（3）水对容器底部的压强。
2．（2023·北京顺义·北京市顺义区仁和中学校考一模）一边长为10cm的正方体物块，用细线系在容器底部，向容器内加水，物块上浮，细线被拉直；当物块一半体积浸入水中时（如图所示），细线拉力为3N；剪断细线，物块上浮直至漂浮。g取10N/kg。求：
（1）物块一半体积浸入水中时，物块所受的浮力；
（2）物块一半体积浸入水中时，画出物块的受力示意图；
（3）物块的重力及物块的密度。
3．（2023·北京西城·北京市第十三中学分校校考模拟预测）如图甲所示，水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm，其底面积为8×10-3m3。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数为3N，溢出的水的体积为2×10-4 m3，g取10N/kg。求：
（1）图甲中水对溢水杯底部的压强；
（2）图乙中水对溢水杯底部的压力；
（3）物体A的密度。
4．（2023春·吉林长春·九年级长春市第五十二中学校考期中）智能制造是第四次工业革命的核心技术，如图所示是为圆柱体涂抹防护油的智能装置。其外壳是敞口的长方体容器，距容器底面h0处固定一支撑板C，C的中心有一小圈孔，圆柱体放在支撑板C的正中央。长方体的左下角有注油口，防护油能够匀速注入长方体容器内部，当油的深度为0.175m时，圆柱体刚好浮起离开支撑板C。随着液面升高，圆柱体竖直上浮，当油面上升到压力传感器时，停止注油，此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力。已知h0=0.1m，小圆孔面积S0=8×10-3m2，圆柱体底面积S=2×10-2m2，圆柱体重I2N，支撑板C的厚度不计，g取10N/kg。求：
（1）注油前，圆柱体对支撑板C的压强；
（2）圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积；
（3）圆柱体的高度。
5．（2023春·重庆长寿·九年级长寿川维中学校校考阶段练习）底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：
（1）圆柱体的体积；
（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；
（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。
6．（2023春·湖南长沙·九年级长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校校考阶段练习）如图甲，体积为1000cm3的实心均匀正方体A，自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中，容器重力为10N。底面积50cm2、高为10cm的长方体B通过一轻质不可伸长细线悬挂于天花板，细线拉力为12N，A与B相距7cm，现往容器中注入某种液体，当液体深度为15cm时，细线拉力变为10N，如图乙，此时液体对容器底的压强为1500Pa，求：
（1）液体的密度。
（2）A物体重力。
（3）若轻轻剪断乙图中细线，待AB物体静止后，容器对桌面的压强为多少Pa？（剪断细线后，B一直在A上面）
7．（2023春·湖南长沙·九年级长沙市南雅中学校考阶段练习）如图所示，底面积为200cm2的圆柱形容器置于水平升降台中央，容器中原来装有2kg的水，一圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止，圆柱体下表面恰好与液面接触。轻杆上端衔接处为力传感器。当升降台上升h1时，容器中水深为12cm，力传感器的示数为F1；当升降台上升h2时，力传感器的示数为F2，此时圆柱体刚好完全浸没且圆柱体下表明未接触到容器底部。上述过程中水均未溢出。已知：h1∶h2=1∶2；F1∶F2=3∶2。求：
（1）容器中水的体积；
（2）当升降台上升h1时，水对容器底部的压力；
（3）圆柱体A的密度。
8．（2023春·湖南长沙·九年级长沙市南雅中学校考阶段练习）在科技节上，小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感器固定在柱形容器的底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定（不计细杆B及连接处的质量和体积）。力传感器可以显示出细杆B的下端所受作用力的大小，现缓慢地向容器中加水，力传感器的示数大小F随水深h水变化的图像如图乙所示。（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）正方体A所受重力大小；
（2）当容器内水的深度为15 cm时，正方体A受到的浮力大小；
（3）当容器内水的深度为7 cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为0.5 F时，水对容器底部的压强是多少？
9．（2023春·重庆·九年级重庆巴蜀中学校考期中）小淋在厨房观察到一个有趣的现象，他把西红柿放入盛满水的盆子清洗时，从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内，取出西红柿后，盆子浮了起来。经过思考，他建立了以下模型研究盆子浮起的条件，如图所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上，内放一个装满水的圆柱形容器B（B的厚度不计，且与A底部未紧密贴合）。容器A底面积为200cm2，容器B的质量为300g，底面积为150cm2，高度为20cm。正方体木块的边长为10cm，密度为0.6g/cm3。求：
（1）木块的质量为多少g?
（2）木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，A容器底部受到的液体压强为多少Pa?
（3）把木块取出再从容器B中抽出重力为G的水倒入容器A中，当容器B刚好漂浮时，G为多少N?
10．（2023·重庆·重庆八中校考模拟预测）如图所示，足够高的圆柱形容器A放在水平面上，内放个装满水的圆柱形容器B（B厚度不计，且与A底部未紧密贴合）。容器A底面积为300cm2，容器B质量为800g，底面积为200cm2，高度为20cm。正方体木块边长为10cm，密度为0.5g/cm3（每个木块放入容器B后会立即吸水100g），求：
（1）木块未放入水中时，容器B中的水对容器B底部的压强；
（2）把一个木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，溢出的水的体积；
（3）把n个木块缓慢放入容器B中，然后全部取出，容器B能够在A中浮起时，n的最小值（不计取出木块时表面沾的水）。
11．（2023春·重庆沙坪坝·九年级重庆一中校考期中）如图甲所示，为某饮水机自动注水装置的模型，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水，一竖直、轻质、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的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水质量为4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水。求：
（1）开始注水时，水箱内的水受到的重力；
（2）长方体A的密度；
（3）上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强。
本专题涉及的考点及公式
1.重力与质量的关系：。
2.压强：，。
3.浮力：，，，（物体处于漂浮或悬浮时），。
一、计算题
1．（2022·云南·统考中考真题）在研究物体的沉浮条件时，一实验小组将一质量为54g的橡皮泥放入盛水的水槽中，橡皮泥下沉。老师请大家思考能否让橡皮泥漂浮在水面上呢？他们经过思考后将橡皮泥捏成了如图所示的厚度均匀的半球状“小碗”，将碗口朝上轻轻放在水面上，小碗漂浮。（ρ泥=1.2g/cm3，ρ水=1.0g/cm3，半球的体积公式是，π取3，取1.65）
（1）橡皮泥放入水槽前，水的深度是0.1m，求水对水槽底部的压强；
（2）求橡皮泥的体积；
（3）橡皮泥“小碗”漂浮在水面上受到的浮力是多少？
（4）橡皮泥“小碗”的厚度d要满足什么条件，才能够漂浮在水面上？
2．（2022·广西贺州·统考中考真题）如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器，底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为pA，B容器内盛有0.2m深的水。求：
（1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强pB；
（2）阀门K打开前，当pB=2pA时，物块的密度；
（3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度。
3．（2022·福建·统考中考真题）如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力；
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。
4．（2022·山东菏泽·统考中考真题）深海养殖技术在海洋渔业中被普遍推广。甲图为某深海大黄鱼渔场引进的单柱半潜式养殖网箱，乙图为其简化模型。在乙图中，中央的柱形容器是由横截面积为2m2、高20m的镀锌铁皮（不计铁皮体积）制成的空心圆柱体，可进水或充气，使整个网箱按要求上浮或下沉；网箱与海水相通，是养鱼的空间，并与圆柱体固定在一起；网箱的底部悬挂质量为20t的铸铁块（不与海底接触），铸铁块相当于“船错”，起稳定作用。已知制作网箱材料的总质量为10t，网箱材料和铸铁块能够排开海水的最大体积为6m3，海水的密度按1.0×103kg/m3计算，g取10N/kg。求：
（1）海面以下15m处海水的压强；
（2）当网箱的底部下沉到海面下15m处静止时，空心圆柱体内海水的高度；
（3）该装置能否在海面下40m深处进行悬浮养殖，请简要说明理由。
5．（2022·山东青岛·统考中考真题）某兴趣小组制作了一只平底小船，重力为1.2N，放在水平桌面上，与桌面的接触面积为 。
（1）求小船对水平桌面的压强；
（2）如图甲所示，把小船放入盛有适量水的长方体水槽中，漂浮在水面上。在小船中放入金属块后，小船仍漂浮在水面上，排开水的体积增加了。求金属块的质量（g＝10N/kg，）；
（3）小组成员通过探究发现，可以利用图甲装置的液面升降来测量物体的质量和体积，从而求出物体的密度。实际测量过程中，发现水面升降不明显，于是想出了一个将水面升降放大的方法：如图乙所示，使一束激光与水平面成角斜射到水面，反射光照射在水平标尺上的A点；当水面上升 时，光点A移动了距离l，推理可知二者关系为，改变角可调节放大倍数；实际测量时，保持入射光不变，标记光点A的位置。将待测物体放入小船中，小船仍漂浮，光点A移动的距离记为；将物体从小船中取出，使其浸没于水中，光点A移动的距离记为。请你推导出物体密度的表达式（水的密度用表示）。
6．（2022·广西柳州·统考中考真题）如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为GA=4N，底面积为S1=0.02m2，高度为H=0.16m。一个重力及厚度不计、面积为S2=0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为l=0.08m的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）求A所受浮力的大小F浮。
（2）求A浸入水的深度h1。
（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，求此时杆对B的拉力大小F。
（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进：仅增大B的面积为S2'=0.012m2试通过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面积S=0.22m2供选用）
7．（2022·重庆A·统考中考真题）底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：
（1）圆柱体的体积；
（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；
（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。
8．（2022·重庆B·中考真题）为进行浮力相关实验，小涛将力传感器固定在铁架台上，底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23cm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，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时，水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水。完成下列问题：
（1）求A的质量；
（2）求图乙中F1的大小；
（3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，求溢水杯对升降台的压强。
9．（2022·四川攀枝花·统考中考真题）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
10．（2022·四川泸州·中考真题）在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中，初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水（水始终未滋出），细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=100cm2，细线P、Q不可伸长，细线P长l=8cm，取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
（1）t=10s时，B物体受到水的浮力；
（2）每秒向容器内注入水的体积（单位用cm3）；
（3）当FQ=3N时，水对容器底部的压力。
11．（2022·四川德阳·统考中考真题）如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL=3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S=200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1=2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2=6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）物块A的质量；
（2）物块B的密度；
（3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。
12．（2022·四川巴中·中考真题）小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）
（1）空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小；
（2）求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小；
（3）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到的浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计）
（4）第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高度。
一、计算题
1．（2023·北京·北京市陈经纶中学分校校考一模）如图所示，一个柱形薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面积为1×10-2m2，盛有0.1m深的水。把一个质量为0.16kg、体积为2×10-4m3的正方体物体A轻轻放入水中，水没有溢出，松手后物体A最终处于静止状态。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg。当物体A在水中静止时，求：
（1）通过计算分析说明物体A处于漂浮、悬浮还是沉底状态；
（2）物体A所受浮力的大小；
（3）水对容器底部的压强。
2．（2023·北京顺义·北京市顺义区仁和中学校考一模）一边长为10cm的正方体物块，用细线系在容器底部，向容器内加水，物块上浮，细线被拉直；当物块一半体积浸入水中时（如图所示），细线拉力为3N；剪断细线，物块上浮直至漂浮。g取10N/kg。求：
（1）物块一半体积浸入水中时，物块所受的浮力；
（2）物块一半体积浸入水中时，画出物块的受力示意图；
（3）物块的重力及物块的密度。
3．（2023·北京西城·北京市第十三中学分校校考模拟预测）如图甲所示，水平面上有个装满水的圆柱形溢水杯，溢水口距容器底12cm，其底面积为8×10-3m3。将悬挂在弹簧测力计上的物体A缓慢浸没在溢水杯的水中，静止时如图乙所示，弹簧测力计的示数为3N，溢出的水的体积为2×10-4 m3，g取10N/kg。求：
（1）图甲中水对溢水杯底部的压强；
（2）图乙中水对溢水杯底部的压力；
（3）物体A的密度。
4．（2023春·吉林长春·九年级长春市第五十二中学校考期中）智能制造是第四次工业革命的核心技术，如图所示是为圆柱体涂抹防护油的智能装置。其外壳是敞口的长方体容器，距容器底面h0处固定一支撑板C，C的中心有一小圈孔，圆柱体放在支撑板C的正中央。长方体的左下角有注油口，防护油能够匀速注入长方体容器内部，当油的深度为0.175m时，圆柱体刚好浮起离开支撑板C。随着液面升高，圆柱体竖直上浮，当油面上升到压力传感器时，停止注油，此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力。已知h0=0.1m，小圆孔面积S0=8×10-3m2，圆柱体底面积S=2×10-2m2，圆柱体重I2N，支撑板C的厚度不计，g取10N/kg。求：
（1）注油前，圆柱体对支撑板C的压强；
（2）圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积；
（3）圆柱体的高度。
5．（2023春·重庆长寿·九年级长寿川维中学校校考阶段练习）底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：
（1）圆柱体的体积；
（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；
（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。
6．（2023春·湖南长沙·九年级长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校校考阶段练习）如图甲，体积为1000cm3的实心均匀正方体A，自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中，容器重力为10N。底面积50cm2、高为10cm的长方体B通过一轻质不可伸长细线悬挂于天花板，细线拉力为12N，A与B相距7cm，现往容器中注入某种液体，当液体深度为15cm时，细线拉力变为10N，如图乙，此时液体对容器底的压强为1500Pa，求：
（1）液体的密度。
（2）A物体重力。
（3）若轻轻剪断乙图中细线，待AB物体静止后，容器对桌面的压强为多少Pa？（剪断细线后，B一直在A上面）
7．（2023春·湖南长沙·九年级长沙市南雅中学校考阶段练习）如图所示，底面积为200cm2的圆柱形容器置于水平升降台中央，容器中原来装有2kg的水，一圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止，圆柱体下表面恰好与液面接触。轻杆上端衔接处为力传感器。当升降台上升h1时，容器中水深为12cm，力传感器的示数为F1；当升降台上升h2时，力传感器的示数为F2，此时圆柱体刚好完全浸没且圆柱体下表明未接触到容器底部。上述过程中水均未溢出。已知：h1∶h2=1∶2；F1∶F2=3∶2。求：
（1）容器中水的体积；
（2）当升降台上升h1时，水对容器底部的压力；
（3）圆柱体A的密度。
8．（2023春·湖南长沙·九年级长沙市南雅中学校考阶段练习）在科技节上，小明用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感器固定在柱形容器的底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定（不计细杆B及连接处的质量和体积）。力传感器可以显示出细杆B的下端所受作用力的大小，现缓慢地向容器中加水，力传感器的示数大小F随水深h水变化的图像如图乙所示。（g取10 N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）正方体A所受重力大小；
（2）当容器内水的深度为15 cm时，正方体A受到的浮力大小；
（3）当容器内水的深度为7 cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当力传感器的示数大小变为0.5 F时，水对容器底部的压强是多少？
9．（2023春·重庆·九年级重庆巴蜀中学校考期中）小淋在厨房观察到一个有趣的现象，他把西红柿放入盛满水的盆子清洗时，从盆中溢出的水流入底部密封的水槽内，取出西红柿后，盆子浮了起来。经过思考，他建立了以下模型研究盆子浮起的条件，如图所示足够高的圆柱形容器A放在水平桌面上，内放一个装满水的圆柱形容器B（B的厚度不计，且与A底部未紧密贴合）。容器A底面积为200cm2，容器B的质量为300g，底面积为150cm2，高度为20cm。正方体木块的边长为10cm，密度为0.6g/cm3。求：
（1）木块的质量为多少g?
（2）木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，A容器底部受到的液体压强为多少Pa?
（3）把木块取出再从容器B中抽出重力为G的水倒入容器A中，当容器B刚好漂浮时，G为多少N?
10．（2023·重庆·重庆八中校考模拟预测）如图所示，足够高的圆柱形容器A放在水平面上，内放个装满水的圆柱形容器B（B厚度不计，且与A底部未紧密贴合）。容器A底面积为300cm2，容器B质量为800g，底面积为200cm2，高度为20cm。正方体木块边长为10cm，密度为0.5g/cm3（每个木块放入容器B后会立即吸水100g），求：
（1）木块未放入水中时，容器B中的水对容器B底部的压强；
（2）把一个木块缓慢放入容器B中，当木块最终静止时，溢出的水的体积；
（3）把n个木块缓慢放入容器B中，然后全部取出，容器B能够在A中浮起时，n的最小值（不计取出木块时表面沾的水）。
11．（2023春·重庆沙坪坝·九年级重庆一中校考期中）如图甲所示，为某饮水机自动注水装置的模型，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为6kg的水，一竖直、轻质、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的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排水质量为4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水。求：
（1）开始注水时，水箱内的水受到的重力；
（2）长方体A的密度；
（3）上述排水过程中，当力传感器示数为3N时，水箱底部受到水的压强。
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