2022年中考物理真题分类汇编压强与浮力计算题

2022年中考物理真题分类汇编

压强与浮力计算题

(3)继续用手缓慢下压物块，当物块上表面与液面刚好相平时，需要施加压力是多

大？

2.(2022.湖南省益阳市)我国从远古时代就开始利用浮

力了。据考古工作者发现，在距今7500年前的新石

器时期，我国古代劳动人民就制造出了独木舟，如

图所示。该独木舟外形可看成一个长方体，它长2m、

宽50sn、高15cm,质量为50kg,g取10N/kg,=1x103kg/m\求:

(1)当独木舟底部距离水面10cm时，底部受到的压强；

(2)独木舟空载时受到的浮力；

(3)独木舟能承载的最大货物的重量。

3.（2022.上海市）已知甲、乙两个均匀圆柱体密度、底面积、高度的数据如下:

密度（千克/米

圆柱体底面积（米2）高度（米）

3）

甲5x1032x10-30.6

乙8x1035x10-30.5

①求甲的质量m用；

②求乙对地面的压强Pz；

③若在甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分，并将切去的部分叠放在对方剩余

部分的上方。甲的底部对地面的压力变化量为49牛。求乙的底部对地面的压强的变

化量/Pz。

4.（2022•广西壮族自治区来宾市）某学习小组在完成压强知识的学习后，为深入了解压

强的变化情况，将实心柱体甲和盛满水的薄壁轻质容器乙放置在水平地面上，如图

所示，其中甲、乙底面积分别为2S、S,水的质量为。点距水面0.1m,P次=L0x

33

10fc5/m«将甲沿虚线切出一质量为Tn。的小物块（不吸水）放入乙中，小物块有四

分之一的体积露出水面。

（1）求D处水的压强；

（2）求甲的密度；

（3）现有A、B、C三物体，相关信息如下表所示。

物体ABC

密度L2p水3.8p水2$P次

体积2V0.5V2V

若要选择其中一个先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中（均可浸没），使乙对地面

的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量，且乙对地面的压强p最大。请

分析说明所选物体的理由，并计算出P的最大值。（结果用题中字母表示）

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5.(2022•贵州省黔东南苗族侗族自治州)据新华社报道，5月31日上午，贵阳至黄平高

速公路全线通车。贵黄高速的通车，将极大地方便沿线群众出行，提升贵阳市、黔

南州、黔东南州至长江三角洲、长株潭城市群通道运输能力，对完善全省高速公路

网络、推动沿线资源开发、振兴乡村经济提供强有力的交通支撑。贵黄高速主线全

长120.6公里，设计时速100公里。周末，小明与他爸爸从黄平开着小汽车到贵阳游

玩，人和车的总质量为1.53四轮与地面接触总面积为200cm2。若小汽车在行驶

过程中受到的阻力是人和车总重力的0.04倍(取g=ION/kg).求：

(1)因车发生故障，当车停在水平的应急道上(人未下车)时，车对水平地面的压强。

(2)若该车在某平直路段以72km"的速度匀速行驶了25s,此过程小汽车牵引力的

功率。

6.(2022•湖南省永州市)冰壶运动是2022年北京冬奥会比赛项目之一，冰壶是由不含云

母的花岗岩凿磨制成。有一冰壶体积，=7x10-3m3,密度p=2.7xl()3kg/m3,

取g=10N/kg。

(1)求冰壶的质量；

(2)将冰壶放在水平地面上，与地面的接触面积S=0.02爪2,求冰壶对水平地面的

压强。

7.(2022.吉林省)静止在水平桌面上的一套丛书，质量为1.65kg,与桌面的接触面积为

0.03m2,求：

(1)该套丛书受到的重力；

(2)该套丛书对桌面的压强。(g=ION/kg)

8.(2022•山东省济宁市)为支援上海疫情防控、保障民生，蔬菜运输车(如图所示)从山

东寿光出发，历经9小时15分钟，行程777公里，于4月18日上午8点抵达上海徐汇

区。该蔬菜运输车总质量为313轮子与地面的总接触面积为6200cm2。(g取

10N/kg)求：

(1)运输车全程的平均速度；

(2)运输车对水平路面的压强；

(3)在某段平直公路上，运输车匀速行驶9km用时6nl讥，受到的阻力为2.6x103/V,

则运输车牵引力做功的功率。

9.(2022・山西省)频闪拍摄是研究物体运动的最好方式之一。如图所示，是小亮用相机

每隔0.5s曝光一次，拍摄的汽车在平直公路上行驶时的频闪照片。拍摄过程中汽车

的总质量约为1.63所受阻力约为车重的0.3倍。搜集汽车信息得知车身长3m,静

止时车轮与地面的总接触面积为0.16巾2。求：(g取lON/kg)

(1)汽车静止时对水平地面的压强；

(2)拍摄过程中汽车的输出功率。

10.(2022•湖南省邵阳市)2022年北京冬奥会，我国在多个比赛项目取得了重大突破，获

得了多枚金牌，由此在国内掀起一股冰雪运动热潮。一天，小华和父母去滑雪场滑

雪。已知小华和滑雪板的总质量为60kg,滑雪板与雪地的总接触面积为0.4m3。求：

(g=10N/kg)

(1)小华和滑雪板的总重力；

(2)小华踏着滑雪板站在水平雪地上时，对雪地的压强。

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11.(2022•广西壮族自治区贺州市)如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的4、8

两容器，底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前，4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4容器底部的压强为外，B容器内

盛有0.2讥深的水。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4容器，刚好使物块漂浮时，水进入4容器中的深

度。

物

块

12.(2022•江苏省苏州市)小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时，从

解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、卜—

10cm,金砖的密度为2.0x103^9/63,g取iON/kg。求：

(1)金砖的重力G；

(2)若重490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压强p。

13.(2022•四川省乐山市)一个边长为10cm、重为8N的।1।1al

正方体木块轻放入水中，处于漂浮状态时有3露出水归工』U二］

面甲乙(如图甲)，已知P次=1x103如/巾3。求：一I-..--------

甲乙

(1)木块所受的浮力；

(2)木块底部受到的液体压强；

(3)若在木块上放一祛码使得木块刚好完全浸没水中(如图乙)，则祛码的重为多少

牛？

14.(2022•广西壮族自治区贵港市)如图所示，水平地面上放置

一个底面积为0.03巾2薄壁圆柱形容器，容器侧面靠近底部

有一控制出水的阀门K。边长为0.1m的正方体木块4体积

的卷浸入水中，下方用细线R系有重为3N的合金球8,B的

体积是4体积的0.1倍。木块4上方的悬线能承受的最大

拉力为5N,此时悬线A处于松弛状态。(容器内的水足够

深，不计细线的体积和质量，P次=1,0*103的/加3,取

10N/g)求：

(1)木块4受到的浮力大小；

(2)细线与对合金球8的拉力大小；

(3)打开阀门K使水缓慢流出，当悬线断裂的一瞬间关闭阀门K,此时木块4排开

水的体积为多少？

(4)若在悬线A断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线0，待木块4再次静止漂浮时,

与悬线Ti断裂的瞬间相比，容器底受到水的压强改变了多少？

15.(2022.广西壮族自治区柳州市)如图为某自动冲水装置的示供水管

意图，水箱内有一个圆柱浮筒4其重为d=4N,底面积

为&=0.02m2,高度为H=0.16m。一个重力及厚度不计、

面积为52=0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。4

和B用质量不计、长为，=0.08m的轻质细杆相连。初始时，

4的一部分浸入水中，轻杆对4、8没有力的作用。水的密

度为p=1.0x103kg/m3,g取10N/kg。

(1)求A所受浮力的大小F浮。

(2)求4浸入水的深度凡。

(3)开始注水后轻杆受力，且杆对4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52,=0.0127n2。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)

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16.(2022•广西壮族自治区梧州市)如图甲所示，一弹簧下端固定在容器的底部，上端与

一个重为20N的正方体相连，此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm。在弹性

限度内，弹簧产生的弹力产与其伸长量”之间的关系如图乙所示。(g取107〃9，。水=

1.0x1。3kg/m3)求:

(1)正方体的质量；

(2)水对容器底部的压强；

(3)正方体浸在水中的体积。

17.(2022•天津市)水平桌面上有一底面积为5so的圆柱形薄壁容器，容器内装有一定质

量的水。将底面积为S。、高为九°的柱形杯装满水后(杯子材料质地均匀)，竖直放入

水中，静止后容器中水的深度为^生，如图1所示；再将杯中的水全部倒入容器内，

把空杯子竖直正立放入水中，待杯子自由静止后，杯底与容器底刚好接触，且杯子

对容器底的压力为零，容器中水的深度为|垢，如图2所示。已知水的密度为Po。求：

5so

图1图2

(1)空杯子的质量；

(2)该杯子材料的密度。

18.(2022•山东省聊城市)科技小组的同学对物体的浮沉

条件进行探究。在一个圆柱形容器底部，放一个边长

为10cm的正方体物块，然后逐渐向容器中倒水(水始

终未溢出)。通过测量容器中水的深度R分别计算出

该物块所受到的浮力产浮，并绘制了如图所示的图象。

(g取10N/kg,P水=10x1。3的/63)求：

(1)水的深度到达5cm时，水对容器底部的压强；

(2)水的深度到达12aH时，物块浸在水中的体积;

(3)物块的密度。

19.(2022•湖北省随州市)2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自

主研发的浮空艇从海拔4300米的营地升空到9000米，创造了浮空艇大气科学观测

世界纪录。

假设在此前的一次实验中，浮空艇(表皮很薄的气囊)体积为900(hn3,内部充有氮

气和空气的混合气体，其密度为0.23/巾3,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为

2x103kg,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图)，该浮空艇周围空气的密度为

1.2kg/m3,g取IQN/kg,缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计•求：

(1)浮空艇内气体的质量；

(2)浮空艇所受到的浮力；

(3)为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量

是多少？

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20.(2022•江苏省扬州市)阅读短文，回答问题。

2022年5月15日凌晨1点26分，中国自主研发的“极目一号”HI型浮空艇从海拔

4270m的科考营地顺利升空，4点40分达到9032m,超过珠峰8848.86m的高度，

创造浮空艇大气科学观测世界纪录。

“极目一号”HI型浮空艇体积约为9000巾3,总质量约为2.6t,内部上层充满氮气，

中间隔开，下层是空气。随着高度升高，通过排出下面部分的空气，调节整个浮空

艇的压差在安全范围内。通过与地面锚泊设备连接的系搅进行升空和驻空，通过系

搅里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测，助力揭

示青藏高原环境变化机理，对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进

全球生态环境保护产生深远影响。

(1)“极目一号”上升的平均速度人正常行走的速度。

(2)浮空艇最外的白色层通过反射太阳光中的(选填“红外线”或“紫外

线”)，避免艇内气体温度剧烈变化。

(3)艇体材料除应具有高强度特性外还应具有怎样的特性？(写出一种即可)

(4)浮空艇在营地升空时所受空气浮力大小为N。(海拔4270nl处空气密度为

0.80kg/m3,g取10N/kg)

(5)浮空艇内的氧气密度艇外空气密度，在升空过程中，浮空艇所受浮力逐

渐。

(6)要使浮空艇下降到地面，可采取的最佳办法是。

21.(2022•四川省泸州市)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4B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将;1、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(水始终未溢出)，细线Q的拉力网随时间t的变化关系如图乙所示。已

知4、B两物体的底面积2=SB=100cm2,细线P、Q不可伸长，细线P长，=8cm,

33

取g=ION/kg,P^=1.0x10kg/mo求：

(l)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)当为=3N时，水对容器底部的压力。

22.(2022•四川省南充市)一个底面积Si=0.01^2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=水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲

所示，现将水缓慢放出，圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度人变化的

图像如图乙所示，水的密度P次=10Xl()3kg/7n3,g=i0N"g。

(1)由图像分析，水的深度为打、电、垢中哪一个时，绳子的拉力恰好变为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？

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23.(2022•重庆市)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/c7n3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:(取g=ION/kg,

水的密度P次=1-0x103kg/m3)

(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。

24.(2022•山东省)如图甲所示，一个底面积为4x1。-262的薄壁圆柱形容器置于水平地

面上，装有0.3加深的水。现将物体4放入其中，物体4漂浮于水面上，如图乙所示，

此时容器底部受到水的压强比图甲增大了400Pa.当再给物体4施加一个竖直向下

大小为4N的力F以后，物体4恰好浸没水中静止(水未溢出)，如图丙所示。(P次=1x

103kg/m3,g取1QN/kg)求:

(1)容器中水的质量；

(2)物体4放入前，容器底部受到水的压强；

(3)物体4的密度。

25.(2022•四川省眉山市)如图所示，水平桌面上有一个底面积为5.0x10-3/、重力为

15N的圆柱形容器，内装有深度为0.1m、重力为5N的水，如图甲所示。现将一体

积为1.20x10-4巾3、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，p次=1.0xl03kg/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。

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参考答案

1.解：(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力为等于物块的重力，即：

F浮=G=mg-1kgxION/kg—ION.

(2)当物块下表面所处的深度为0.09m时，物块下表面受到水的压强为：

p=p水gh=1.0x103kg/m3xION/kgx0.09m=900Pa；

(3)物块漂浮在水面上时，排开水的体积为：

V怵--=---------------=10-37n3

排p水gLOxKPkg/mSxioN/kg

则物块的体积为：V=，排=：x10-3爪3=1.25X10-37n3,

当物块上表面与液面刚好相平时，受到的浮力为：

产浮'=p水gV排=p水9丫=1.0X103kg/m3x10N/kgx1.25x10-3m3=12.5N,

当物块上表面与液面刚好相平时需要施加压力为：

F=F/-G=12.5/V-ION=2.5N0

答：(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力为10N；

(2)当物块下表面所处的深度为0.09加时，物块下表面受到水的压强为900Pa；

(3)当物块上表面与液面刚好相平时，需要施加压力为2.5N。

2.解：(1)独木舟底部受到的压强为：

p=p水gh=1x103kg/m3xION/kgx10x10_2m=lOOOPa.

(2)独木舟空载漂浮时受到的浮力等于独木舟的自重，即：

F浮—G舟—m舟g—50kgxION/kg—500/V；

(3)独木舟的体积为：V=abc=2mx50x10~2mx15x10-2m=0.15m3,

当独木舟刚好浸没时，受到的浮力最大，此时独木舟排开水的体积等于独木舟的体积,

则独木舟受到的最大浮力为：F浮大=p液9丫排=lxl^kg/m3x10N/kgx0.15m3=

1500N,

独木舟的最大总重力等于最大浮力，即：6总=产浮大=1500N,

独木舟能承载的最大货物的重量为：G货=G总-G^=1500N—500N=1000N。

答：(1)当独木舟底部距离水面lOcni时，底部受到的压强为lOOOPa；

(2)独木舟空载时受到的浮力为500N；

(3)独木舟能承载的最大货物的重量为1000N。

32

3.解：①、已知甲的密度P尹=5x103kg/7n3,甲的体积为：IZ中=S41平=2x10-mx

0.6m—1.2X10-3m3,

由p=蔡可知甲的质量为：加尹=P/l%=5x103kg/m3x1.2x10-3m3=6kg；

②、已知己的密度Pz=8x103kg/m3,乙的体积为：匕2=S乙h]=5*10-3巾2x

0.5m=2.5x10-3ni3,

由p=/可知乙的质量为：瓶/=Pd4=8x^03kg/m3x2.5x10-3m3=20kg,

乙的重力为：G乙=瓶2，=20kgxlON/kg=200N,

乙对地面的压力为：尸发=Gz=200N,

4

则乙对地面的压强为：Pz=*==4x10Pa;

D乙D入<LUIII

③、由题知甲的底部对地面的压力变化量为：AF尹=ZG伊一』GZI=49N,

则乙的底部对地面的压力变化量为：4尸Z=|/Gz-/G伊|=4F尹=49N,

乙的底部对地面的压强变化量为：4P乙=羊=益，=9800Pa。

答：①甲的质量为6kg；

②乙对地面的压强为4x104Pa；

③乙的底部对地面的压强的变化量为9800P%

4.解：(1)。处水的压强P=P水gh=1.0x103kg/m3xION/kgx0.1m=1.0x

103k^/m3；

(2)小物块有四分之一的体积露出水面，说明物块漂浮，排开体积嚷=，匕

F浮=G,^p^gV=pgV,解得p=次=：xl.°x103/cg/m3=0.751xl()3kg/m3；

(3)要使乙对地面的压强p最大，即乙对地面的压力最大。乙对地面的压力等于容器、液

体和物体的总重力。

当4浸没乙中，排开水的重力G1=P水gx2V=2P水gV,物体重力=\2p水gx2V=

2.4p次g匕乙对地面的压强变化量dp/i=巧色2=上?竺，甲剩余部分对地面的压

强变化量Ap尹]=舞=岩巴；/Pzi<4p*i；故A不符合；

当B浸没乙中，排开水的重力。2=。次9*0.5以=0.5。次9匕物体重力72=3.8p次gx

0.5K=1.9p^-gV,乙对地面的压强变化量细42=经守=管纥甲剩余部分对地

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面的压强变化量dp？2=缭="炉；4Pz2>/P尹2；故8符合；

当C浸没乙中，排开水的重力G3=P水gX2U=2P水gv,物体重力G43=2.Sp水gx2V=

Sp水gv,乙对地面的压强变化量绅=结0=2史，甲剩余部分对地面的压强变

乙1JSS

化量dp用3=也=鳖丝；ZpZ3<dP用3；故C符合；

/325S

所以选物体为c,p的最大值詈+=产。

答：⑴。处水的压强是1.0〉1。33/7n3；

(2)甲的密度0751x103kg/m3；

(3)选物体为C,p的最大值%+=产。

5.解：(1)人和车的总重力:G=mg=1.5x103kgxION/kg=1.5x104N,

车对水平地面的压力：F^-=G=1.5xlO4W,

则车对水平地面的压强：p=的=1.5X10N=75*1QsPa.

yS200X10-4^2

(2)小汽车在行驶过程中受到的阻力：f=0.04G=0.04x1.5x104/V=600N,

因为小汽车在水平路面上做匀速直线运动，所以由二力平衡条件可知，小汽车的牵引力:

F=/=600N,

小汽车的速度：v=72km/h=20m/s,

此过程小汽车牵引力的功率：P=y=y=Fv=600/Vx20m/s=1.2x104W.,

答：(1)车对水平地面的压强为7.5x105pa；

(2)此过程小汽车牵引力的功率为1.2xIO,期。

6.解：⑴冰壶的质量m=pV=2.7x103kg/m2x7x10-3TM3=18.9kg；

(2)冰壶对水平地面的压力F=G=mg=18.9kgxlON/kg=189N；

冰壶对水平地面的压强p=7=剧j=9450P%

答：(1)冰壶的质量是18.9kg；

(2)冰壶对水平地面的压强是9450P%

7.解：(1)该套丛书受到的重力：

G=mg=1.65kgx10N/kg=16.5N；

(2)因物体对水平面的压力和自身的重力相等，

所以，该套丛书对桌面的压强：

F_G16.5N=550Pa

PS~S0.03m2o

答：(1)该套丛书受到的重力为16.5N；

(2)该套丛书对桌面的压强为550Pa。

8.解：⑴蔬菜运输车的运行时间为t=9小时15分钟=9.25八,

运输车全程的平均速度为：

v=-=7"?=84km/h；

t9.25/1'

(2)蔬菜运输车满载时车对水平路面的压力：

F=G总=m总g=31x103kgxION/kg=3.1x105/V；

满载时车对地面的压强；

5

p=-=3.1x1°：2=5x10Pa：

KS6200X10-4m2

(3)蔬菜运输车做匀速直线运动，F牵=F阻=2.6x103/V,

蔬菜运输车牵引力做的功为：

37

W=F蓊=2.6x10Nx9x1037n=2.34x107；

运输车牵引力做功的功率为:

p”=汨3=6.5xlO4亿

t6x60s

答：(1)运输车全程的平均速度为84km"；

(2)运输车对水平路面的压强为5x105Pa；

(3)在某段平直公路上，运输车匀速行驶外加用时6min,受到的阻力为2.6x1()3',则

运输车牵引力做功的功率为6.5xIO4小。

9.解：(1)汽车静止时对水平地面的压力：

4

F=G=mg=1.6x103kgxioN/kg=1.6x10/V,

汽车对水平地面的压强：

4

公一尸一1.6X1ON=1x105Pa；

P一一0.16m2

(2)因汽车在平直公路上每0.5s通过的路程均为两个车长，即6m,在拍摄过程中做匀速

直线运动，牵引力和受到的阻力是一对平衡力,

所以，汽车受到的牵引力:

F牵承=f=0.3G=0.3X1.6X104N=4800/V.

拍摄过程中汽车的输出功率：

p=些=至=4800NX6m=5.76x1。4勿。

tt0.5s

第16页，共27页

答：(1)汽车静止时对地面的压强为lxlOSpa；

(2)拍摄过程中汽车的输出功率为5.76x10，W。

10.解：(1)小华和滑雪板的总重力G=mg=60kgxION/kg=600/V；

(2)小华踏着滑雪板站在水平雪地上时，对雪地的压力F=G=600N,对雪地的压强p=

答：(1)小华和滑雪板的总重力为600N；

(2)小华踏着滑雪板站在水平雪地上时，对雪地的压强为1500P*

11.解:⑴水对B容器底部的压强P8=P水gh=10x103kg/m3xION/kgx0.2m=

2000Pa；

⑵阀门K打开前，以就是物块对容器底的压强，当诙=2「4时，pA==|x

2000Pa=lOOOPa；

由P4=物得：物块密度为。物=就=行黑黑=05X1033/巾3；

-33

(3)物块体积：丫物=$亦物=50x10-47n2x0.2m=1x10zn；

由P=/得：物块质量小物=0以’笏=0.5x103kg/m3x1x10-3m3=0.5kg；

则物块的重力G^=血物g=0.5kgxION/kg=5/V；

阀门K打开后，水从B容器进入4容器，当物块刚好漂浮时，有F浮=G物=5N；

G

由尸浮=ff=P水9丫旗:排开水的体积嗫=悬=i.ox】o3kg：：3xiOM/kg=5XICT4m3；

进入4容器中水的深度：九'=£=黑窸=°」加。

答：(1)阀门K打开前，水对B容器底部的压强PB为2000Pa；

(2)物块的密度为0.5x103/c5/m3；

(3)水进入/容器中的深度为0.16。

12.解:(1)金砖的体积U=70cmx70cmx10cm=49000cm3=0.049m3,

由p=2可得,金砖的质量m=pV=2.0x103kg/m3x0.049m3=98kg,

重力G=mg—98kgxlON/kg=980/V,

(2)490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压力：

F=G小明+G=490/V+980/V=1470/V,

金石专面积S=70cmx70cm=4900cm2=0.49m2,

3

金砖对水平地面的压强p=g=::然=3x10Pao

答:(1)金碗的重力G为980N；

(2)若重490N的小明站在如图所示的金砖上，金砖对水平地面的压强p为3x103Pao

13.解：(1)在甲中，木块处于漂浮状态，所受浮力等于木块的重力，即：F浮=G/8N；

(2)木块底部所处水的深度：h=0.1mx(1-a=0.08m；

木块底部受到的水的压强：P=P水gh=1x103kg/m3xION/kgx0.08m=800Pa.

(3)当完全浸没时，木块排开液体体积和木块体积相等，此时木块受到的浮力：

F浮'=p水gV=1x103kg/m3xION/kgx(0.1m)3=ION；

由力的平衡条件可知：尸/=G而+G给

则祛码的重为G盾=尸浮'一6木二10N-8N=2N,

答：(1)木块所受的浮力是8N；

(2)木块底部受到的液体压强是800Pa；

(3)若在木块上放一祛码使得木块刚好完全浸没水中(如图乙)，则祛码的重为2牛。

14.解：

⑴由题知,此时木块总体积的小浸入水中，则嗫=卷曝=(0.1m)3=9x10-4m3,

木块4受到的浮力大小为：

33

F浮代=p/排g=1x10kg/mx9x10-4m3xION/如=9N.

(2)B的体积为：

343

VB—0.1匕=0.1x(0.1m)=1x10-m,

小球B受到的浮力大小为：

F浮B=p/B9=1x103kg/m3x1x10-4m3xION/kg=IN.

细线72对合金球B的拉力大小为：

Fu=G一"rj-为D=3N-IN=2N，.

物体4的重力为：

GA=F浮代一&=9N-2N=7N

(3)当细绳即将断裂时，由力的平衡条件可得4物体此时的浮力为：F浮'+F拉最大=GA+

FB，

设此时木块排开水的体积为嗫'，则：

第18页，共27页

P/Jg+F拉最大=GA+FB，

即：1x103kg/m3xV或xlON/kg+5N=7N+2N,

解得：,/=4x10-4m3；

(4)若在悬线A断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线待木块4再次静止漂浮时，浮

力等于物体4的重力，浮力为7N,

根据尸理＜=p次v4'g知得排开水的体积为:

嗫"仔皿】。3kgMXON/kg=7X1°F

排开水的体积增加量：

434343

AV排=V储-V&=7x10-m-4xlQ-m=3x10-m;

水面上升的高度:

““排_3xl()-4m3

Ah=0.01m，

S-0.03m2

容器底受到水的压强与断绳前的瞬间相比，容器底受水的压强增加量:

Ap=pgAh=1x103kg/m3xlON/kgxO.Olzn=lOOPa。

答：(1)木块4受到的浮力大小为9N；

(2)细线6对合金球B的拉力大小为2N；

(3)打开阀门K使水缓慢流出，当悬线A断裂的一瞬间关闭阀门K,此时木块4排开水的

体积为4x10-4巾3；

(4)若在悬线A断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线0，待木块4再次静止漂浮时，与

悬线71断裂的瞬间相比，容器底受到水的压强改变了100P%

15.解：(1)初始时，4的一部分浸入水中，轻杆对4、B没有力的作用，说明此时4刚好

漂浮，

由物体的漂浮条件可知，此时4所受浮力：尸浮=GA=4N；

(2)由产存=p.g晞可知，A漂浮时排开水的体积:

3

曝=编=「oxi。3kgz3*i°N/kg=4xI。-，/=400cm,

由^=5八可知，4浸入水的深度：

,_卜排_4X10T加

0.02m；

1-Si_0.02m2

(3)设B刚好被拉起时，力浸入水中的深度为八泳

由题意可知，B刚好被拉起时，8受到水的压强:

p=p水gh=pg(h浸+i),

B受到水的压力：

F压=pS2=pg(h^+l)s2,

杆对A的拉力：

F拉=F珏=P9(h浸+挈2,

4受到的浮力：

产浮'=P水gv&=p水gs、h浸,

力受到竖直向下的重力、杆对4的拉力和竖直向上的浮力，由力的平衡条件可知：

=GA+F&,

浸+

即P次gSih爱=GA+pg(hl)S2,

则4浸入水中的深度：

332

h_G/1+P水9S2'_4N+1.0xl0kg/mxl0N/kgx0.01mx0.08m_012m

3322

浸p/j,0(S1-S2)i.Oxiokg/mxiON/kgx(0.O2m-O.Oim)''

由题意可知，此时杆对B的拉力：

332

F=F拉=pg(h发+Z)S2=10x10kg/mxION/kgx(0.12m+0.08m)x0.01m=

20N；

(4)设增大B的面积后，B刚好被拉起时，4浸入水中的深度为九发'，

由(3)可知，此时4浸入水中的深度：

,,GA+P水屿”4W+1.0xl03fca/7n3xl0W/kax0.012m2x0.08m..„c

八日=---------------=---------3-，：'--3-----„,-----2-；----------2--=0.17m>0.12m,

Sp水g(SiF，)1.0xl0kg/mxl0N/kgx(0.02m-0.012m)

所以该方案可以增大一次的排水量，

一次的排水量：

AV=V'-V=[Sl+{S--[SI+(S—S1M1]-(S-Si)(/i/—hj=

(0.22m2—0.02m2)x(0.17m—0.02m)=0.03m3o

答：(1)力所受浮力的大小为4N。

(2)4浸入水的深度为0.02m。

(3)当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，此时杆对B的拉力为20N；

(4)该方案可行，此时一次的排水量为0.03m3。

16.解：(1)由6=mg可得，正方体的质量：

G2ON

m=-9=-IO-N-/-k-g=2kVg：.

第20页，共27页

(2)水对容器底部的压强：

p=p水gh=1.0xl()3kg/m3xION/kgx0.2m=2000Pa.

(3)由图乙可知，弹簧产生的弹力F与其伸长量x成之比，且尸=4N时，伸长量x=2cm,

设弹簧的伸长量为4sn时弹簧产生的弹力为F',

则有：产，

解得：F'=8N,

此时正方体受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、弹簧的拉力作用处于平衡状态，

由正方体受到的合力为零可得：产浮=G+F'=20N+8N=28N,

由尸浮=「4曦可得，正方体浸在水中的体积：V浸=丫排=%=三京西谯京丽=

2.8x10-3m3。

答：(1)正方体的质量为2kg；

(2)水对容器底部的压强为2000Pa；

(3)正方体浸在水中的体积为2.8x10-3m\

17.解：(1)将杯中的水全部倒入容器后，杯子对容器底部压力为零，此时杯子可视为漂

浮状态，

则有尸浮=G=mg==p()4#g,即巾=20匕我

观察图像可知,此时“=Sox孤=沁生；

将V排=3S()/io代入血—。0吟能得m—|p0S0/i0；

(2)由图1知，杯子的体积与杯内水的体积之和等于4xh。，即

则%•=So/i()-U次；

将杯中的水倒入容器中，容器中增加水的体积就是杯中水的体积，即喉=△V=(5S0-

217

So)XAh=4sox(1九o-5九。)=.So%)；

将V次=|So/io代入晞=soho-U次得〃杯=soho-fSod=150h0；

由密度公式可得杯子的密度p=£=聿竽=2p。。

V3S°n°

答：(1)空杯子的质量是|poSo/io；

(2)该杯子材料的密度是2po。

18.解：(1)水深5cM时水对容器底的压强是：

p=p水gh=1.0x103kg/m3xION/kgx5x10~2m=500Pa；

(2)由图象知，从h=8cm开始，随着水的深度增加，该物块所受到的浮力不再发生变化,

8cm<10cm,物体没浸没，说明水深8cm时物块刚好处于漂浮状态；

物块漂浮时，V排=Sh.=10cmx10cmx8cm-800cm3=8x10-4m3.

(3)因为漂浮，所以重力等于浮力，即G=F浮=8N；

由G=mg得物体的质量为：

1=嬴=。8的=8009；

所以物体的密度：

p=—=-----------=0.8g/cm3=0.8x103fca/m3

尸VIQcmxlQcmxlOcm'o

答：(1)水的深度到达5cm时，水对容器底部的压强为500Pa；

(2)水的深度到达12cm时，物块浸在水中的体积为8xIO-，7n3；

(3)物块的密度为0.8x103fc^/m3o

19.解：(1)由P=£可知，浮空艇内气体的质量：

7nq=P气”=Q2kg/rr^x9000zn3=1.8x103kg.

(2)由题意可知，浮空艇排开空气的体积:

V排=V=9000m3,

则浮空艇所受到的浮力:

F浮=p空气gV排=1.2kg/m3xION/kgx9000m3=1.08x105/V.

(3)浮空艇和艇内气体的总重力:

334

G总=m!：ig=(1.8x10+2x10kg)xlON/kg=3.8x10/V,

由力的平衡条件可知，出缆绳拉力:

F=F^-G,■；=1.08x10,N-3.8X104JV=7X104N,

因为锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，所以锚泊车的重力:

G至=3F=3x7x104N=2.1x105N,

由G=mg可知，锚泊车的质量:

答：(1)浮空艇内气体的质量为1.8x103/^；

第22页，共27页

(2)浮空艇所受到的浮力为1.08x10s/V；

(3)为了有效控制浮空艇,要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍,则锚泊车的质量是2.1X

lO4kg。

20.小于红外线密度小7.2x104小于变小排除部分氨气

21.解：(1)根据称重法可得,B浸没时受到浮力为：F浮B=&一&。=18/V-12N=6N.

(2)在浸没情况下，物体B的体积和排开液体体积相等，即B的体积为：

63

%=V御=舒=I.OXIO3W：：3XION/W=X10Tm3=600cm;

B的高度为：m=铝黑^=6即

0〜10s,B排开液体体积增大，所受浮力增大，则B始终接触容器底面，这段时间注水

体积为：^-io=,

10〜30s,20秒内注入的水体积了水30=S'=2U次I。；

联立方程可得：2x(S—100cm2)x6cm=Sx8cm,解得S=300cm2；

注水速度为：u=答=3。。嚷8m=120m3小,即：每秒向容器内注入水的体积是

120cm3；

(3)当用=3N时，根据称重法有：F浮B+F浮人=&-FQ,即：6N+F浮人=18N-3N,

解得，A受到的浮力为：F浮A=9N；

A排开水的体积为：V«.=—=-------------------------=9xICT，3=900cm3；

排Ap^gi.Qxio3kg/m3xlQN/kg7n

物体4浸入水中的深度为：心=?=鬻安=9cm；

2>81UUC771

水对容器底部的压强为：P=P水gh=1.0x103kg/m3xION/kgx(0.09m+0.06m+

0.08m)=2.3x103Pa；

水对容器底部的压力为：尸=p(S-SB)=2.3x103Pax(300xlQ-4?n2-100x

10-4m2)=46N。

答：(l)t=10s时，B物体受到水的浮力是6N；

(2)每秒向容器内注入水的体积是120cm3；

(3)当FQ=3N时，水对容器底部的压力是46N。

22.解：(1)由图乙可知，当容器中水的深度由危下降到电的过程中，圆柱体的底部受到

的液体压强不断减小，由「=。9九可知，圆柱体浸在水中的深度不断减小，由=Sih拼

可知，圆柱体排开水的体积不断减小，由尸浮=「法。”可知，该过程中圆柱体受到的浮

力不断减小；

当容器中水的深度由九2下降到心的过程中，圆柱体底部受到的压强不变，由「=。。/1可

知，圆柱体浸在水中的深度不变，圆柱体排开水的体积不变，由F浮=。液。%可知，该

过程中圆柱体受到的浮力保持不变；

当容器中水的深度由向下降到o的过程中，圆柱体的底部受到的液体压强不断减小，由

P=pgh可知，圆柱体浸在水中的深度不断减小，圆柱体排开水的体积不断减小，由尸浮=

P液gv丽知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小；

由以上分析可知，当容器中水的深度由%下降到砥的过程中，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，因此水的深度为九2时，绳子的拉力恰好变为0；

(2)当容器中水的深度由电下降到九I的过程中，圆柱体处于漂浮状态，物块只受到重力G

和浮力F浮I，

由p=g可知，圆柱体下表面受到的压力：

2

&=p1S1=900Pax0.01m=9N,

由浮力产生的原因可知，此时圆柱体受到的浮力：/浮i=a=9N,

由物体的漂浮条件可知，圆柱体的重力：G=F浮、=9N，

由G=mg可知，圆柱体的质量：爪=一=而猊=0.9kg,

当容器中水的深度为坛时，圆柱体刚好浸没水中，

由浮力产生的原因和P=5可知，此时浮力圆柱体受到的浮力：F浮2=F2=P2sl=

1500Pax0.01m2=15N,

由广浮=P脍gU/可知，圆柱体的体积：4=曦2==1.0X1031c荔*10N/kg=L5%

10-3m3,

0633

则圆柱体密度：P物=：=蛇依=x10kg/m;

(3)因为圆柱体的密度小于水的密度，所以剪断绳子稳定后，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：F浮3=G=9N,

则圆柱体排开水的体积：曝3==09*>

则液面下降的高度：Ah=二位=上四.°二亡。段见!羽=6x10-3m,

2

S20.1m

则液体对容器底部压强减少量为: