四川省眉山市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率）

这是一份四川省眉山市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率），共20页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
四川省眉山市2020-2022三年中考物理真题分类汇编-02力学（压强、浮力、做功和机械能、简单机械及机械效率）

一、单选题
1．（2022·四川眉山·统考中考真题）同学们在体育课进行实心球投掷训练，如图所示A→B表示实心球离开手之前的运动轨迹，B→C→D表示实心球离开手之后的运动轨迹，空气阻力忽略不计。下列分析正确的是（　　）

A．实心球从B→C过程中，动能逐渐减小
B．实心球到达最高点C时，它将处于静止状态
C．实心球从B→C→D过程中，没有力对它做功
D．实心球从A→B过程中，说明力可以改变物体的形状
2．（2022·四川眉山·统考中考真题）小摩同学家里正在修建楼房，他通过调查了解到工人利用如图的装置，将重力为900N的物体匀速提升了6m，工人对绳子施加的拉力F为475N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法中正确的是（　　）

①拉力F做功为2850J
②动滑轮的重力为50N
③拉力F做的额外功为600J
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为95%。
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
3．（2021·四川眉山·统考中考真题）小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物A，不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为，与地面固定的细绳的拉力，他通过细绳用的拉力将重物A匀速提升，所用时间。下列说法中正确的是（　　）

A．物体A的重力为
B．拉力做功的功率为
C．该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成
D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为
4．（2021·四川眉山·统考中考真题）放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器（容器质量不计）底面积为，将一体积为的木块放入水中静止时，有体积露出水面，如图甲所示；用一根质量和体积不计的细线把容器底和木块底部中心连接起来，如图乙所示。下列说法中错误的是（已知：水的密度为，）（　　）

A．木块的密度为
B．木块漂浮时排开水的质量为
C．浸没水中时细线对木块的拉力为
D．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压强相等
5．（2020·四川眉山·统考中考真题）如图所示，甲、乙两个装满不同液体完全相同的密闭容器，放在水平桌面上，则对桌面压强较大的（  ）

A．如果是甲，则其液体对容器底的压力一定较大
B．如果是甲，则其液体对容器底的压强一定较大
C．如果是乙，则其液体对容器底的压力一定较大
D．如果是乙，则其液体对容器底的压强一定较小
6．（2020·四川眉山·统考中考真题）小明在高速公路上乘坐大巴车时，他发现了许多有趣的物理现象，对这些现象的解释，以下说法错误的是（  ）
A．乘车时要系好安全带，是为了防止因惯性带来的危害
B．安全带做得扁平，是为了增大受力面积以减小对人体的压力
C．小明看见窗外的树木往车后跑，他是以大巴车为参照物的
D．大巴车走道上刻有花纹，不仅美观，还能增大摩擦，防止走路滑倒
7．（2020·四川眉山·统考中考真题）如图所示，物体悬浮在水中，水对物体向下、向上的压力分别为F1和F2，下列说法正确的是（ ）

A．F1与F2是一对相互作用力
B．F2与F1的差等于物体所受的浮力
C．由于物体静止不动，F1与F2是一对平衡力
D．因为物体上表面距液面的距离大于物体下表面距容器底的距离，所以F1＞F2
8．（2020·四川眉山·统考中考真题）如图所示，不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，在水平拉力F的作用下，物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动，弹簧秤的示数为20N，以下正确的是（  ）
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力

A．①④ B．①② C．①③ D．②④
9．（2020·四川眉山·统考中考真题）关于下列各图说法正确的是（  ）

A．图①闭合开关，位于螺线管右侧小磁针的N极将向右偏转
B．图②光从空气中斜射入水中，在交界面处，发生反射和折射时的光路都画的正确
C．图③杠杆ABO在B处吊着物体如图位置平衡时，竖直向上的拉力F是过A点使杆平衡的最小作用力
D．图④圆球挂在竖直光滑的墙壁上受三个力的作用，保持静止状态，三个力的示意图都画的正确

二、填空题
10．（2022·四川眉山·统考中考真题）如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐浸入水中深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。合金体的密度是______kg/m3。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

11．（2021·四川眉山·统考中考真题）如图所示，以O为转轴的轻质杠杆，，物体C重，底面积为，在杠杆A端与物体的上端中点用一根轻质硬棒连接，当在B端用的动力F竖直向上拉时，杠杆在水平位置平衡，该杠杆为______杠杆（选填“省力”、“等臂”或“费力”），此时物体C对水平地面的压强是______。

12．（2021·四川眉山·统考中考真题）2021年4月23日，我国海军长征18号战略核潜艇在海南三亚某军港入列，其排水量为1.2万吨。该潜艇的核反应堆是通过______释放核能（选填“核裂变”或“核聚变”）；核潜艇是通过改变______来实现上浮或下潜的（选填“自身重力”或“所受浮力”）。
13．（2020·四川眉山·统考中考真题）如图甲所示，某人用200N的力F使物体A沿水平方向匀速直线运动了2m，这个人克服物体A的重力做功______J。若将此滑轮组用来提升物体A，如图乙所示（不计绳的重力和滑轮各处的摩擦），这时滑轮组的机械效率为75%，为了提高机械效率，改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A，此时滑轮组的机械效率提高到80%，那么新的动滑轮是原动滑轮重的______倍。


三、实验题
14．（2022·四川眉山·统考中考真题）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，小叶同学用刻度均匀的轻质杠杆完成以下实验，已知每个钩码重0.5N。

（1）杠杆处于如图甲状态时，若要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）调节。杠杆是否处于水平位置平衡，是由杠杆与重垂线是否垂直来判断的，这是利用了重力的方向总是______。
（2）小叶同学完成一次操作后，实验现象如图乙所示。记录的数据为：动力F1=2N，动力臂=1cm；阻力F2=1N，阻力臂=2cm。他测出了这组数据后就得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论，你认为他的结论是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。
（3）小叶与同学又将实验改装成图丙，在A处正下方悬挂一不吸水的石块，B处施加一个与竖直方向夹角为60°的拉力F=4N，杠杆恰好在水平位置平衡，此时杠杆为______（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。若将该石块浸没在水中且不触底，要使杠杆在水平位置再次平衡，应在B处竖直向上施加拉力为______N。（已知ρ石=2.0×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）
15．（2020·四川眉山·统考中考真题）小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的0.5N重的钩码若干个。

(1)如图A所示，此时的杠杆______（选填“是”或“不是”）平衡状态。实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到______；
(2)小明同学所在实验小组完成一次操作后，实验现象如图B所示，他们记录的数据为动力F1＝1.5N，动力臂l1＝0.2m，阻力F2＝1N，则阻力臂l2＝0.3m。甲同学测出了这组数据后就得出了“动力×动力臂＝阻力×阻力臂”的结论，乙同学认为他的结论不一定科学，理由是______。他把右边的钩码换成弹簧秤，使杠杆从水平位置慢慢转过一定角度，如图C所示，此过程中，弹簧秤拉力的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
(3)图B实验中，小明把两边的钩码同时远离支点一格，杠杆不再平衡，______（选填“左”或“右”）端会下沉。小明回家又做了图D的探索，将一根长为L，重为G的均匀木棒，有的木棒伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压木棒的一端，当F0＝______时，木棒刚好会被翘起。

四、作图题
16．（2021·四川眉山·统考中考真题）如图所示，利用杠杆撬动重物M，O为杠杆支点，为杠杆的动力臂，现杠杆处于水平位置平衡。
（1）作出杠杆动力的示意图；
（2）作出重物M对杠杆压力的示意图。


五、计算题
17．（2022·四川眉山·统考中考真题）如图所示，水平桌面上有一个底面积为5.0×10-3m2、重力为15N的圆柱形容器，内装有深度为0.1m、重力为5N的水，如图甲所标。现将一个体积为1.20×10-4m3、重力为1.8N不吸水的固体缓慢放入水中，水未溢出，静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
（1）固体放入水中前，水对容器底的压强；
（2）固体放入水中静止后，容器对桌面的压强；
（3）固体放入水中静止后，容器底对它的支持力。

18．（2022·四川眉山·统考中考真题）为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于2022年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力。下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：
充电电压U
380V
充电电流I
100A
支付方式
刷卡支付、APP扫二维码（小程序）
安装方式
壁挂式、立柱式
电车将电能转换为机械能的效率
60%～75%
在该新能源电动车正常充电10min后，求：
（1）电动车获得的电能；
（2）若获得的电能由完全燃烧热值为的燃油来提供，需要该燃油的质量；
（3）若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500N，电动车将电能转换为机械能的效率为60%，该车能行驶的路程。
19．（2021·四川眉山·统考中考真题）改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以的速度在平直公路上匀速行驶，消耗了汽油，汽车发动机功率为，已知：汽油的热值为，汽油的密度为。求该汽车匀速行驶过程中：
（1）消耗汽油的质量；
（2）发动机所做的功；
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
20．（2020·四川眉山·统考中考真题）如图所示，底面积为100cm2的长方形容器里盛满水，将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上，水溢出一部分。将金属瓢取出，水面下降了5cm，再将金属瓢沉入水中，静止在容器底部，液面又上升了2cm。（已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
(1)金属瓢的密度是多少kg/m3；
(2)金属瓢漂浮在水面和沉入水底，水对容器底部的压强变化了多少；
(3)金属瓢静止在容器底部时，容器对金属瓢的支持力是多少。


参考答案：
1．A
【详解】A．实心球从B→C过程中，位置越来越高，速度越来越小，动能转化为重力势能，动能减小，故A正确；
B．实心球做的是弧线运动，到达最高点C时，仍具有向右的速度，并没有处于静止状态，故B错误；
C．实心球从B→C→D过程中，高度不断变化，重力对它做了功，故C错误；
D．实心球从A→B过程中，受到重力的作用，改变了实心球的运动状态，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】①如图所示，一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子自由端移动的距离为

拉力F做功为

故①错误；
②动滑轮的重力为

故②正确；
③拉力F做的额外功为

故③错误；
④如用该装置匀速提升重力为950N的物体，则该滑轮组的机械效率为

故④正确，故综上所述，②④正确，B正确。
故选B。
3．B
【详解】A．如图所示，与地面固定的细绳的拉力，每个滑轮的重力均为，则物体A的重力为
GA=2F2-G轮=2×105N-10N=200N
故A错误；
B．拉力F1的大小为
F1=3F2+G轮=3×105N+10N=325N
重物A匀速提升，所用时间，则拉力F1的速度为

拉力F1做功的功率为

故B正确；
C．该装置中两个滑轮的轴在移动，一个滑轮的轴是固定的，由两个动滑轮和一个定滑轮组成，故C错误；
D．该滑轮组在使用过程中的机械效率为

故D错误。
故选B。
4．C
【详解】A．木块的浮力

木块的密度

故A正确，不符合题意；
B．木块漂浮时排开水的重力

木块漂浮时排开水的质量为

故B正确，不符合题意；
C．浸没水中时，木块受到重力、浮力、拉力三个力平衡，细线对木块的拉力为

故C错误，符合题意；
D．甲、乙两图所示情况，容器对水平桌面的压力都等于木块的重力加水的重力，容器底面积不变，故容器对水平桌面的压强相等，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】A．若甲对桌面压强较大，由图可知
S甲＜S乙
由F＝pS可知，甲对桌面压力不一定大，由于在水平面上压力等于重力，所以甲液体的重力不一定大，液体对容器底的压力不一定大，故A错误；
B．由图知液体的体积和深度相同，但由于不能判断出甲、乙液体重力的大小，所以不能甲、乙液体密度的大小，也就不能判断出其液体对容器底的压强的大小，故B错误；
C．若乙对桌面压强较大，由图可知
S甲＜S乙
根据F＝pS可知，乙对桌面压力一定大，由于在水平面上压力等于重力，所以乙液体的重力一定大，又因为甲液体有一部分压在容器壁上，液体对容器底的压力小于重力，由于物体间力的作用是相互的，乙液体对容器底的压力大于乙液体的重力，所以乙液体对容器底的压力一定较大，故C正确；
D．由图知液体的体积和深度相同，由于乙液体的重力大于甲液体的重力，根据G＝mg＝ρgV知，乙液体的密度大于甲液体的密度，根据p＝ρgh知乙液体对容器底的压强一定较大，故D错误。
故选C。
6．B
【详解】A．驾驶员开车时要系好安全带，主要是为了防止紧急刹车时由于惯性带来的危害，故A正确，不符合题意；
B．安全带做得扁平，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对人体的压强，故B错误，符合题意；
C．小明坐在行驶的大巴车里，路旁的树木相对于行驶的汽车（或自己）位置不断变化，所以小明以大巴车（或自己）为参照物，会感觉道路两旁的树木在后退，故C正确，不符合题意；
D．大巴车走道上刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，防止走路滑倒，故D正确，不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】物体悬浮在水中，物体受到三个力的作用：竖直向下的重力G、竖直向下的压力F1、竖直向上的压力F2；此时物体受力平衡，则
G＝F2﹣F1
根据浮力产生的原因可知，浮力等于物体上下表面的压力差，即浮力为
F2﹣F1
悬浮时，浮力等于重力，则F2与F1的差等于物体的重力；所以液体内部压强的大小与深度有关，深度越深，压强越大，根据F＝pS可知
F2＞F1
所以F1与F2既不是相互作用力，也不是平衡力；综上所述：B正确、ACD错误。
故选B。
8．A
【详解】①②弹簧秤的示数为20N，即绳子对弹簧秤的拉力为20N，因同一根绳子各处的拉力大小相同，所以绳子对物体M的拉力也为20N；物体M向左匀速直线运动，其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，所以M受到地面的摩擦力
f＝F拉＝20N
方向与物体运动方向相反，即水平向右；故①正确，②错误；
③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力，由图知，拉力作用在动滑轮轴上，与右侧两段绳子的拉力平衡，则拉力的大小为
F＝2F示＝2×20N＝40N
由图知，n＝2，且拉力F作用在动滑轮轴上，费力但省一半的距离，则拉力端移动的速度是物体移动速度的，故拉力端移动的速度
v拉力端＝v＝×0.2m/s＝0.1m/s
拉力的功率为
P＝Fv拉力端＝40N×0.1m/s＝4W
故③错误；
④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上，所以二力是一对平衡力，故④正确；
综上可知，只有①④正确。
故选A。
9．D
【详解】A．图①闭合开关，螺线管中电流的方向是向上的，根据安培定则可知，螺线管的左端为S极，异名磁极相互吸引，则小磁针会顺时针旋转，即N极向左偏转，故A错误；
B．图②光从空气中斜射入水中，在交界面处，发生反射和折射现象，此时的折射光线会靠近法线，故B错误；
C．图③杠杆ABO在B处吊着物体如图位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可知，当动力臂最大时，所用的力是最小的，即当OA之间的连线作为力臂时，动力臂最大，动力最小，动力的方向与OA是垂直向上的，故C错误；
D．图④圆球挂在竖直光滑的墙壁上受三个力的作用：竖直向下的重力、沿绳子斜向上的拉力和垂直于墙壁向左的支持力，力的示意图是正确的，故D正确。
故选D。
10． 变大 4.0×103
【详解】[1]合金体从接触水面到刚浸没的过程中，排开水的体积变大，根据可知，浮力越变越大。
[2]从图可知，合金的重力为2N，则合金的质量为

合金所受的浮力为

合金的体积为

合金体的密度是

11． 省力
【详解】[1]由图示知，杠杆在水平位置平衡时，动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆。
[2]据杠杆的平衡条件知
F1⋅OA=F⋅OB
据题意有
AB=4OA
那么
OB=3OA
所以
F1⋅OA=120N⋅3OA
解得，杠杆A端受到的力
F1=360N
此时，物体C受到竖直向下的重力、硬棒对它竖直向下的力和支持力的作用处于平衡状态，所以C对水平地面的压力
F压=G+F1=240N+360N=600N
C对水平地面的压强

12． 核裂变 自身重力
【详解】[1]核反应堆是通过可以控制的裂变的链式反应来释放核能的。
[2]核潜艇的体积无法改变，上浮或下潜是通过改变自身重力来实现的。
13． 0 0.75
【详解】[1]物体A沿水平方向匀速直线运动，在重力的方向上没有移动距离，则这个人克服物体A的重力做功为0J。
[2]用如图乙的滑轮组提升物体A时，不计绳的重力和滑轮各处的摩擦，则滑轮组的机械效率

＝G+G动
解得物体A的重力
G＝3G动①
改用轻质材料的新动滑轮后，再提升同一物体A，此时滑轮组的机械效率
＝80%②
将①代入②可得
＝80%
化简解得
G动′＝G动＝0.75G动
14． 右 竖直向下 错误 不同物理量相加减没有物理意义 等臂 1
【详解】（1）[1]如图甲所示，杠杆处于向左倾斜，故平衡螺母要向右调节。
[2]由于重力方向总是竖直向下，和水平线相互垂直，所以可以根据杠杆与重垂线是否垂直来判断杠杆是否处于水平位置平衡。
（2）[3][4]小叶得出了“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论，这个结论是错误的，因为不同的物理量不能相加减。
（3）[5]杠杆的支点在O点，阻力为石块重力，阻力臂为OA，由第（2）可知每格是0.5cm，故OA=1cm；动力为F，动力臂为
    
动力臂和阻力臂相等，所以为等臂杠杆。
[6]杠杆的平衡原理可知
F×1cm=G×1cm
G=F=4N
石头的体积
    
当石块完全浸没水中，排开水的体积
V排=V=2×10-4m3
石块受到浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=2N
对石头进行受力分析：重力，绳子拉力和浮力。绳子拉力
F拉=G-F浮=4N-2N=2N
由杠杆的平衡条件可知
F拉×1cm=F′×2cm
F′=1N
15． 是 水平位置平衡 一组实验数据太少，具有偶然性，不便找出普遍规律 不变 左 1.5G
【详解】(1)[1][2]杠杆保持静止，此时杠杆是处于静止状态，达到平衡；实验时为了消除杠杆自重对杠杆平衡的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调到水平位置平衡。
(2)[3]只有一次实验得出杠杆平衡的条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性，不合理；要进行多次实验，总结杠杆平衡条件。
[4]力臂等于支点到力的作用线的距离，竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图c所示，此过程中，弹簧测力计拉力的力臂变小，钩码对杠杆拉力的力臂也变小，但是根据三角形的相似性，动力臂和阻力臂的比值是不变的，所以拉力大小不变。
(3)[5]设一个钩码重为G，杠杆一个格的长度为L，杠杆在水平位置平衡后，如果将两边钩码同时向远离支点方向移动相同的距离后，左端力与力臂的乘积为
3G×5L＝15GL
右端力与力臂的乘积为
2G×7L＝14GL
左端下沉。
[6]为了木棒刚好会被翘起，此时杠杆的支点是桌子边缘，根据杠杆的平衡条件可知
F0×L＝G×(L﹣L)
F0＝1.5G
16．
【详解】由图可知，杠杆的O为杠杆支点，已知杠杆的动力臂L1，要让杠杆在水平位置平衡，则F1的方向应向下，且动力臂和动力要垂直且作用在杠杆上，故可以作出动力F1；重物M对杠杆压力作用在杠杆上且垂直于杠杆向下，如图所示：

17．（1）103Pa；（2）103Pa；（3）0.6N
【详解】解：（1）固体放入水中前，水对容器底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa
（2）如图乙所示，固体放入水中后，水未溢出，故容器对桌面的压力
F桌＝G水＋G器＋G固＝5N＋15N＋1.8N＝21.8N
固体放入水中静止后，容器对桌面的压强

（3）固体放入水中后，固体排开水的体积和固体体积相等，固体受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.20×10-4m3=1.2N
固体静止时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、支持力作用，由力的平衡条件可得，固体受到的支持力
F支=G-F浮=1.8N-1.2N=0.6N
答：（1）固体放入水中前，水对容器底的压强是103Pa；
（2）固体放入水中静止后，容器对桌面的压强是4.36×103Pa；
（3）固体放入水中静止后，容器底对它的支持力是0.6N。
18．（1）；（2）0.57kg；（3）
【详解】解：（1）由题意可知，新能源电动车正常充电10min后，电动车获得的电能

（2）若电动车获得的电能由完全燃烧燃油来提供，则

由公式得，需要该燃油的质量为

（3）因为电动车将电能转换为机械能效率为60%，所以电动车获得的机械能为

又因为电动车在水平公路上匀速行驶，所以

由得

答：（1）电动车获得的电能为；
（2）若获得的电能由完全燃烧的燃油来提供，需要该燃油的质量为0.57kg；
（3）该车能行驶的路程为。
19．（1）4.2kg；（2）6×107J；（3）31%
【详解】解：（1）汽油的体积

由密度公式得

（2）汽车速度

路程

由速度公式得

汽车发动机功率

由功率公式 得

（3）燃料完全燃烧放出热量

发动机效率

答：（1）消耗汽油的质量4.2kg；
（2）发动机所做的功为6×107J；
（3）发动机的效率为31%。
20．(1)2.5×103kg/m3；(2)300Pa；(3)3N
【详解】(1)金属瓢漂浮时排开水的体积
V排＝Sh1＝100cm2×5cm＝500cm3＝5×10-4m3
金属瓢受到的浮力
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3＝5N
因金属瓢漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，金属瓢的重力
G＝F浮＝5N
金属瓢的质量
m＝＝0.5kg
因金属瓢沉底时排开水的体积和自身的体积相等，所以，金属瓢的体积
V＝V排′＝Sh2＝100cm2×2cm＝200cm3＝2×10-4m3
金属瓢的密度
ρ＝＝2.5×103kg/m3
(2)金属瓢漂浮在水面和沉入水底时，容器内水深度下降的高度
h3＝h1﹣h3＝5cm﹣2cm＝3cm＝0.03m
水对容器底部的压强变化了
Δp＝ρ水gh3＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m＝300Pa
(3)金属瓢静止在容器底部时，受到的浮力
F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3＝2N
对金属瓢受力分析可知，受到竖直向上的支持力和浮力、竖直向下的重力作用，由金属瓢受到的合力为零可得
F支持+F浮′＝G
F支持＝G﹣F浮′＝5N﹣2N＝3N
答：(1)金属瓢的密度是2.5×103kg/m3；
(2)金属瓢漂浮在水面和沉入水底，水对容器底部的压强变化了300Pa；
(3)金属瓢静止在容器底部时，容器对金属瓢的支持力是3N。