2022年中考物理試題分類匯編：壓強、浮力綜合

一、選擇題

1.（2022湖南邵陽）圖是055型驅(qū)逐艦，它是我國未來海軍的中堅力量，是目前全球最大的水面“戰(zhàn)

斗機”。其排水量為12000t,吃水深度為6.6m。關于該驅(qū)逐艦，下列分析正確的是（）。

A.該驅(qū)逐艦在海上航行時受到的浮力大于重力；

B.排水量指的是驅(qū)逐艦滿載時排開水的重力；

C.因為流速越大的位置流體壓強越小，所以兩艘驅(qū)逐艦可以近距離并排航行；

D.驅(qū)逐艦吃水深度越深，艦底受到水壓強越大

【答案】D,

【解析】A.驅(qū)逐艦在海上航行時，處于漂浮狀態(tài)，根據(jù)物體浮沉條件可知，驅(qū)逐艦受到的浮力等于

重力，故A錯誤；

B.排水量指的是驅(qū)逐艦滿載時排開水的質(zhì)量，而不是重力，故B錯誤；

C.因為流速越大的位置流體壓強越小，所以兩艘驅(qū)逐艦近距離并排航行時，中間部分壓強小，兩側(cè)壓

強大，容易把兩艦艇往一塊壓，造成相撞，所以兩艘驅(qū)逐艦不能近距離并排航行，故C錯誤；

D.驅(qū)逐艦吃水深度越深，即人越大，根據(jù)尸。"可知，艦底受到水的壓強越大，故D正確。故選D。

2.（2022湖北黃岡、孝感、咸寧）如圖所示，歡歡同學把一只蘋果丟入水中，發(fā)現(xiàn)蘋果下沉一段距離

后，又向上運動，最終漂浮在水面上，下列分析正確的是（）。

A.在下沉的過程中，蘋果受到水的壓強不變；

B.在下沉的過程中，蘋果受到水的浮力減小；

C.在水面漂浮時，蘋果受到的浮力大于它受到的重力；

D.在整個過程中，蘋果受到浮力的方向總是豎直向上

【答案】Do

【解析】A.在下沉過程中，蘋果所處液體深度變大，蘋果受到水的壓強變大，故A錯誤；

B.在下沉的過程中，蘋果排開水的體積不變，液體密度不變，由阿基米德原理可知蘋果受到水的浮力

不變，故B錯誤：

C.在水面漂浮時，蘋果受力平衡，蘋果受到的浮力等于它受到的重力，故C錯誤;

D.物體不管處于何種浮沉狀態(tài)，所受浮力的方向總是豎直向上的，故D正確。故選D。

3.（2022河南）兩同學分別在底端封閉的兩支相同吸管中裝入不同質(zhì)量的細沙，制成了A、B兩支密

度計，放入同一個盛有水的燒杯中，靜止后如圖所示。下列說法正確的是（）。

A.密度計A所受浮力較??；

B.密度計B所受重力較??；

C.兩密度計底部所受水的壓強相等；

I）.兩密度計在水面處的刻度值不同

【答案】Ao

【解析】A.根據(jù)阿基米德原理尸淳=。源名心

A、B均漂浮在水中，故液體密度相同。由圖可知九#＞「布

可得用滓〉人浮

故A正確；

B.密度計處于漂浮狀態(tài)，浮力和重力的關系為b浮=G”

因為其?。尽辍⒏?/p>

所以品＞&

故B錯誤；

C.A、B浸沒的深度關系為以〈加

根據(jù)液體壓強公式產(chǎn)0g方

可得P\＜P?

故C錯誤；

D.密度計是用來測量液體密度的儀器，密度計漂浮時，在液面處的刻度就是所測液體的密度，A、B均

為密度計，漂浮在水上，所以兩密度計在水面處的刻度都是水的密度，故D錯誤。故選A。

4.（2022四川達州）如圖所示，底面積、質(zhì)量均相同的甲、乙、丙三個容器置于水平桌面上，容器內(nèi)

的液面相平，容器對桌面的壓強相等。現(xiàn)將三個相同小球（球的密度與乙中液體密度相同）分別放入甲、乙、

A.放入小球前，容器內(nèi)的液體質(zhì)量關系：加中〉加乙〉勿再

B.放入小球前，液體對容器底部的壓力關系：尸甲=尸乙=尸丙

C.放入小球后，液體對容器底部的壓強關系：。單丙

2

D.放入小球后，小球所受浮力關系：尸浮甲〈尸浮zV/7浮丙

【答案】C?

【解析】AB.三個容器底面積、質(zhì)量均相同，置于水平桌面上，對水平面的壓力與物體的重力大小相等,

FG

現(xiàn)容器對水平桌面的壓強相等，由p=一可得，容器對桌面的壓力相等，則容器中液體的重力相等，由憶=一

5g

可得三個容器內(nèi)液體的質(zhì)量相等；山圖可得，甲液體的體積最大，丙液體的體積最小，由0=一可知，三個

V

容器中液體的密度大小關系為。中＜0乙〈0丙

容器內(nèi)的液面相平，則液體的深度力相等，由液體壓強公式〃=。的可知，液體對容器底部的壓強大小

關系為。'甲乙丙

三個容器的底面積相等，由吃6可知，液體對容器底部的壓力大小關系為尸小尸乙＜尸內(nèi)

故AB錯誤；

CD.三個小球完全相同，球的密度與乙中液體密度相同，根據(jù)物體浮沉條件可知，小球在甲液體中靜止

時沉底，在乙液體中懸浮，在丙液體中漂浮，根據(jù)浮沉條件可知，小球在三種液體中所受浮力大小關系為尸

滓甲＜尸浮乙=/浮內(nèi)

將三個小球分別放入液體中，甲容器中小球沉底，所受浮力小于小球的重力，由于力的作用是相互的，

液體對小球向上的浮力等于小球?qū)σ后w向下的壓力，由于甲容器是口大底小的容器，液體向下的壓力有部分

壓在側(cè)壁上，使得液體對容器底的壓力減小，則可得液體對容器底增加的壓力小于小球的重力；乙容器中小

球懸浮，所受浮力等于小球重力，由于力的作用是相互的，液體對小球向上的浮力等于小球?qū)σ后w向下的壓

力，由于乙容器是柱形容器，液體向下的壓力全部壓在容器的底部，則液體對容器底增加的壓力等于小球的

重力：丙容器中小球漂浮，所受浮力等于小球重力，由于力的作用是相互的，液體對小球向上的浮力等于小

球?qū)σ后w向下的壓力，由于丙容器是口小底大的容器，液體向下的壓力會使得容器的側(cè)壁增加一部分向下的

壓力，則液體對容器底增加的壓力大于小球的重力。三個容器的底面積相等，由△〃=￥?可知，液體對容

器底增加的壓強△，甲＜乙＜△〃丙

未放入小球時液體對容器底部的壓強大小關系為戶水0工＜0’內(nèi)

因此放入小球后，液體對容器底部的壓強為未放入時液體產(chǎn)生的壓強與增加的壓強之和，則放入小球后

液體對容器底的壓強大小關系為P中?P'

故C正確，D錯誤。故選C。

5.（2022湖南常德）兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體，靜止放置在水平桌面上。將同種材料

制作的實心物體A、B分別放入兩容器中，靜止時液面等高，如圖，則（）。

A.A的重力小于B的重力；

B.A受的浮力大于B受到的浮力;

3

c.甲杯中液體的密度小于乙杯中液體的密度；

D.甲杯和乙杯的底部受到的壓強相等

【答案】B。

【解析】C.同種材料制作的實心物體A、B密度相同，物體A在甲液體中漂浮，說明甲液體的密度大于

物體密度，物體B在乙液體中懸浮，說明乙液體密度等于物體密度，則甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的

密度，故C不符合題意；

AB.兩相同的容器中裝有體積相等的兩種液體，放入物體后，靜止時液面等高，說明實心物體A、B排

開液體的體積相同，根據(jù)%=夕液8%卜，排開液體體積相同，甲杯中液體的密度大于乙杯中液體的密度，則

A受的浮力大于B受到的浮力，因為兩物體所受浮力都等于重力，則A的重力大于B的重力，故A不符合題

意，B符合題意；

D.靜止時液面等高，所以液體深度相同，根據(jù)液體壓強p=Qg/i可知，液體深度相同，甲杯中液體的

密度大于乙杯中液體的密度，則甲杯中液體的對容器底部的壓強大于乙杯中液體對容器底部的壓強，故D不

符合題意。故選B。

6.（2022山東臨沂）線上教學期間，居家學習的小明進行實驗探究：將水平桌面上的甲、乙兩只相同

的塑料杯中分別裝滿水，把兩個質(zhì)量相同的小球分別放入兩杯中，兩小球靜止時如圖所示，則（）0

A.甲杯中溢出水的體積小B.乙杯中小球所受浮力大

C.甲杯底部受到水的壓強小D.兩杯對桌面的壓強一樣大

【答案】D?

【解析】AB.依題意得，兩個小球的質(zhì)量相等，由6=m8得，重力相等。由圖得，甲杯中球處于漂浮

狀態(tài)，受到的浮力等于重力；乙杯中球處于懸浮狀態(tài)，受到的浮力等于重力，因此兩球受到的浮力大小相等；

in

由阿基米德原理得，兩球排開水的重力相同，由6=但得，兩球排開的水的質(zhì)量相同，山"得，兩球

排開的水的體積相同，故AB不符合題意；

C.兩杯水的深度相同，由p=Qg/i得，甲乙杯底受到的水的壓強相等，故C不符合題意；

D.依題意得，未放入球時，兩杯水的重力相等，球放入后，兩杯水被排出的水的重力相等，所以剩余

水的重力相等，兩球的重力相等，所以甲中剩余水與球的總重力等于乙中剩余水與球的總重力，塑料杯放在

水平桌面上，對水平桌面的壓力等于瓶子和瓶內(nèi)物理體的總重力，所以兩杯對桌面的壓力相等，兩杯與水平

桌面的接觸面積相等，由P得，兩杯對桌面的壓強一樣大，故D符合題意。故選D。

7.（2022山東泰安）兩個相同的容器放在同一水平桌面上，分別裝有甲、乙兩種密度不同的液體，且

。甲乙；兩個體積相同的實心小球。和匕在甲、乙兩種液體中靜止時的狀態(tài)如圖所示；兩容器內(nèi)"兩

4

點到容器底部的距離相等。設小球〃和人的密度分別為4和4，質(zhì)量分別為？和〃?b，受到的浮力分別為工

和瑞，c、d兩處的液體壓強分別為Pc和Pd。下列說法中（）。

QP">Pb②？<〃％③居>”④Pc>Pd

液面

A.只有①③正確B.只有②③正確

C.只有①④正確D.只有①③④正確

【答案】Do

【解析】①由圖可知，a在甲中懸浮，6在乙中漂浮，所以夕P^＜PL

又夕甲〉。乙，所以2,=n甲＞夕乙＞8,

故①正確；

②由題意可知，助兩小球體積相同，由①可知心＞8,。根據(jù)爐0，

1maV

叫二PbV

所以"4＞恤，故②錯誤；

③由圖可知，a全部浸沒液體甲中，心浸沒液體的一半。根據(jù)阿基米德原理，浸入液體中的物體受到的

浮力等于它排開水液體所受到的重力，圖中6排開液體體積是a排開液體體積的一半，PQP乙,根據(jù)尸浮=

。覆g/推，月=。中￡匕，R=P乙gk

所以乙＞耳，故③正確；

④由圖可知，甲的液面高度高于乙的液面高度，且夕甲乙，兩容器內(nèi)。、d兩點到容器底部的距離相

等。根據(jù)液體壓強公式片

Pc~Pnigh甲

PrPz.ghz.

可得Pc＞%，故④正確。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。

二、填空題

8.（2022湖南岳陽）我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝方米深處多次成功坐底，標志著我國在

載人深潛領域達到了世界領先水平?！皧^斗者”號在深水下潛過程中所受水的壓強_______,浮力_______o（兩

空均選填“變大”、“變小”或“不變”，整個過程潛水器的體積不變）

5

【答案】①變大；②不變。

【解析】［1］奮斗者號在下潛過程，深度變深，據(jù)片。顏知，所受水的壓強變大。

［2］下潛過程，奮斗者號體積不變，排開水的體積不變，據(jù)阿基米德原理知，所受的浮力不變。

9.（2022四川達州）如圖所示，盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上，重為6N不吸水的正方體，靜止時

有五分之三的體積浸入水中，物體下表面與水面相平，則物體的密度為kg/m\物體下表面所受

水的壓力為N。若物體在壓力的作用下剛好浸沒水中，不接觸容器底，水不溢出，此時水對容器

底部的壓力為No（g取10N/kg,P44=1.0X103kg/m3）

【答案】①0.6>U）3kg/m3；②6：③30。

【解析】口］由圖可知，物體在液體中處于漂浮，則物體所受的浮力為尸行生6N

3

假設物體的體積為V,根據(jù)阿基米德原理可知《丫=月字=6N

6N

y==lxl0-3m3

解得333

5夕水g5X1?

G6N“

物體的質(zhì)量為m=—=sz”=0.6kg

glON/kg

33

則物體的密度為P=￡=[:急3=0.6xl0kg/m

⑵根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因居多=%上-￡句下

物體上表面沒有受到水的壓力，則物體下表面所受水的壓力為?=峪上=耳手=6N

［3］物體在壓力的作用下剛好浸沒水中靜止時，物體受到向上的浮力&和向下的重力G及向下的壓力F,

則物體此時受的浮力F浮-夕水非nl.OxlO,kg/m'x1ON/kgx1xIO3m3-1ON

力作用是相互的，水給物體的浮力為ION,則物體給水的壓力也為10N,容器中水的重力

G水=加水g=2kgx1ON/kg=20N

此時水對容器底部的壓力為F&=Fn+G/R=1ON+20N=30N。

10.（2022青海）我國自主研發(fā)的“深海勇士號”載人潛水器，其質(zhì)量為2X10'kg。當潛水器懸浮在海水中

時，受到的浮力是.N；當它繼續(xù)下潛時受到的浮力（選填“變大”“不變”或“變小”），

壓強（選填“變大”“不變”或“變小”）。（g取1ON/kg）

【答案】①2X10）②不變；③變大。

【解析】［1］當潛水器懸浮在海水中時，受到的浮力F?=G=mg=2X10'kgX10N/kg=2X105N

［2］當它繼續(xù)下潛時，排開海水的體積不變，海水的密度不變，由尸產(chǎn)。?？芍瑵撍魇艿降母×?/p>

6

不變。

［3］當它繼續(xù)下潛時，深度變大，海水的密度不變，由片。的可知，潛水器受到的壓強變大。

11.（2022四川南充）將兩個相同的小球分別放入裝滿不同液體的甲乙相同燒杯中，穩(wěn)定后如圖所示,

甲中小球漂浮，乙中小球沉底，甲燒杯溢出的液體質(zhì)量____________（選填“大于”、“小于”或“等于“）乙

燒杯溢出的液體質(zhì)量，此時（選填“甲”或“乙”）杯底部受到的液體壓力較大。

【答案】①大于；②甲。

【解析】［1］甲乙中小球相同重力，甲中小球漂浮，浮力E等于重力，乙中小球沉底，浮力K小于重力,

則E＞每

根據(jù)阿基米德原理，物體所受浮力等于排開液體重力，則G陽＞6排2

41＞叫F2

［2］甲中小球漂浮，則月＞0球

乙中小球沉底，則。2＜。球

杯底部受到的液體壓強Pi=Pigh,p2=p2gh,P|＞〃2

杯底部受到的液體壓力=F\=p2S,F\＞F］

三、計算題

12.（2022湖北宜昌）如圖甲所示，我國自行研制的ZBD-05兩棲步兵戰(zhàn)車，是世界上水上行駛最快的戰(zhàn)車。

它具有獨特的前部防浪板和尾部滑行板，水中航行時，兩者配合可以降低阻力，提高速度，有力增強了我軍

搶灘登陸的能力,它的部分參數(shù)如下表。已知0水=1.ox10：'kg/m\支10N/kg。則：

戰(zhàn)車質(zhì)量26t

水上最大速度25km/h

履帶著地總面積4m2

發(fā)動機功率llOOkW

（1）尾部滑行板設計成如圖乙所示的水翼形狀，使其在水中行駛時獲得向上的抬升力，它依據(jù)的物理

學原理是一；

（2）戰(zhàn)車在離岸10km的距離以最快速度沖擊，可以多長時間到達岸邊？

（3）戰(zhàn)車在搶灘登陸接近水平岸灘時，收起尾部滑行板，履帶已著地，但仍有4m3的車體浸在水中，如

圖丙所示，此時地面對履帶的壓強是多少？

7

【答案】①流體中流速越大的位置，壓強越小；②0.4h；③5.5xl()4pa。

【解析】(1)[1]尾部滑行板做成上凸下平的形狀，當流體經(jīng)過滑行板時，滑行板上方流速快壓強小，

滑行板下方流速慢壓強大，使得滑行板受到一個向上的壓強差，從而產(chǎn)生向上的升力，則滑行板設計所依據(jù)

的物理原理是流體中流速越大的位置，壓強越小。

(2)[2]戰(zhàn)車的最大速度片25km/h,戰(zhàn)車以最快速度到達岸邊的時間/=上=一吆—=0.4h

v25km/h

(3)⑶戰(zhàn)車的重力G=/〃g=26x1()3版xlON/依=2.6XIO'N

戰(zhàn)車受到的浮力尸浮=%=0,小心=1.OX103kg/m3X10N/kgX4m3=4X10'N

履帶對水平岸灘地面的壓力2G~F12.6X10sN-4X10'N=2.2X103N

履帶對地面的壓力和地面對履帶的壓力是一對相互作用力，這兩個力的大小相等，則戰(zhàn)車履帶受到地面

的壓強p=￡=。

22xl?N=55XW4PA

S4m2

13.(2022湖北武漢)我國萬米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)位居世界首位。圖甲所示為我國“奮斗者”號載人

潛水器的海試現(xiàn)場。

(1)潛水器的前邊固定著一個采樣籃，里面放著海底沉積物采樣器等工具，采樣器是一個下端開口的

圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機械手臂，其中一只機械手臂的簡化示意圖如圖乙所示，它由金屬桿

AB、/和可以伸縮的液壓桿力C組成，C點為機械手臂和潛水器的連接點。當液壓桿伸長或縮短時，會帶動

金屬桿4?繞著。點轉(zhuǎn)動，金屬桿8端就會向上提或向下壓采樣器；

①請在圖乙中畫出水平金屬桿的6端豎直向下壓采樣器時，采樣器對金屬桿46的力的示意圖；

②若的、8和〃1的長分別是18cm、24cm和30cm,加的長是72cm,這只機械手臂的液壓桿4C對水平

金屬桿/端的拉力是200N,玻璃管水平的圓環(huán)形管口和海底沉積物的接觸面積是2cm2時，則豎直狀態(tài)下的玻

璃管的圓環(huán)形管口對海底沉積物產(chǎn)生的壓強是多少Pa?(不考慮金屬桿48和采樣器它們受到的重力和浮力)

(2)總質(zhì)量是36t且處于懸浮狀態(tài)的潛水器在海底完成作業(yè)后，會拋卸吸附在艙外的壓載鐵再上浮。

為了確保艙內(nèi)作業(yè)人員的安全，科學家們在設計“奮斗者”號時，可以讓潛水器在不能拋卸壓載鐵時進行“斷

臂求生”,即讓潛水器在深海拋掉兩只機械手臂和采樣籃等物體后再上浮。若某次深海演練拋掉質(zhì)量是L8t。

體積是0.3m：'的兩只機械手臂和采樣籃等物體，則此時潛水器受到的浮力是多少N?浮力比重力大多少N?

8

【答案】(1)①如圖,②2X10'Pa；(2)3.57X10sN,1.5X104N.

【解析】(1)①水平金屬桿的6端豎直向下壓采樣器時，根據(jù)力的作用是相互的，采樣器對杠桿有一個

豎直向上的力，其大小為凡故如圖所示：

采樣器勺

(2)②根據(jù)勾股定理可知AC=yjAO1+OC2=^(18cm)2+(24cm)2=V900cm2=30cm

該三角形是直角三角形，/C為斜邊，根據(jù)三角形的面積公式可知，液壓桿/C對水平金屬桿/端拉力的

AOxQC18cmx24cm

力臂L,==14.4cm

AC30cm

金屬桿6端對采樣器的壓力耳

=F==200Nx14.4cm=4NN

OB72cm

F40N0

圓環(huán)形管口對海底沉積物產(chǎn)生的壓強p=」=—匕L=2X105Pa

S2x10m~

(3)潛水器處于懸浮狀態(tài)，總浮力為/=G^=AH總guBGxKykgxlON/kgMB.GxKyN

潛水器拋掉機械手臂等物體后，減小的浮力

曹？--1-0x103kg/m3x1ON/kgx0.3m3=3xl03N

減小的重力AG==1.8x103kgx1ON/kg=1.8xlO4N

潛水器剩下的重力G=G(i-AG=3.6xl05N_L8xl04N=3.42xl()5N

拋掉機械手臂等物體后潛水器受到的浮力

535

F,=F浮-NF咨=3.6x10N-3X10N=3.57X10N

拋掉機械手臂等物體后浮力比重力大學一G=3.57X1()5N_3.42X105N=1.5X104N。

答：(1)①見解析，②豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對海底沉積物產(chǎn)生的壓強是2xl()5pa；潛水

器受到的浮力是3.57X1CPN，浮力比重力大ISXIO'N。

14.(2022湖南長沙)一個不吸收液體的圓柱體重5N,底面積S=2.5x10-3m?。如圖所示，將圓柱體浸沒

在水中，彈簧測力計的示數(shù)為3N,已知'=1.0x1()3kg/n?,取g=10N/kg。

9

(1)求圓柱體浸沒在水中時受到的浮力￡浮；

(2)將圓柱體豎直放在水平桌面上，求圓柱體對水平桌面的壓強0；

(3)一個足夠高的柱形容器放在水平桌面上，裝入某種液體后，液體對容器底部的壓強為P1再將圓

柱體緩慢地放入容器中，圓柱體始終保持豎直，松開后最終液面與圓柱體頂部的距離由2cm,液體對容器底

部的壓強為已知小一0=180Pa,容器底面積邑=l()()cm，求容器中液體的質(zhì)量。

【答案】(1)2N；(2)2000Pa；(3)0.54kg或0.72kg。

【解析】(1)圓柱體重5N,將圓柱體浸沒在水中，彈簧測力計的示數(shù)為3N,在水中時受到的浮力為

%=G—號=5N-3N=2N

(2)圓柱體重5N,底面積2.5x10-3m2,豎直放在水平桌面上，對底部的壓力大小等于重力大小,

FG5N

則圓柱體對水平桌面的壓強為。=不=不=25x[0-m?=2000Pa

(3)將圓柱體浸沒在水中，受到的浮力耳孚為2N,則圓柱體體積為

_F：.________2N________

“「水glxl03kg/m?xlON/kg

圓柱體密度為P=^=2急0k3=25乂/

圓柱體高度為%=上=2xlLj11亍=o.O8m=8cm

S[2.5x10m-

①若圓柱體漂浮在液面上時，液面與圓柱體頂部的距離#2cm,此時液面上升的高度為

%(0.08m-0.02m)x2.5x10-3m2.

的—=--------------z—z---------=0n.0n1ijm

S,lxio-2m2

已知P2—Pi=180Pa,則根據(jù)如=。液g4i可知，液體密度為

p/一!一=------------=1.2x103kg/m3<2.5x103kg/3

液g\h10N/kgx0.015mm

液體密度小于物體密度，故圓柱體不可能漂浮，只能沉底。

②若圓柱體沉底，但只有部分浸沒，液面與圓柱體頂部的距離由2cm,此時液面上升的高度為

匕非_(0.08m-0.02m)x2.5x10-3m2

△4=0.015m

lxl0-2m2

己知p2-pt=180Pa,則根據(jù)"=「液gA"可知，液體密度為

10

°液=名產(chǎn)TT=L2X103kg/m3<2,5x103kg/3

gA%lON/kgx:0.n015mm

與題意相符，且此時裝有液體的體積為

曝=1X1(T2m2x(0.08m-0.02m)-(0.08m-0.02m)x2.5x10-3m2=4.5x1O^m3

則容器中液體的質(zhì)量為砥尸夕液％=1.2X1()3kg/m3x4.5x10-4m,=0.54kg

③若圓柱體沉底，且全部浸沒，液面與圓柱體頂部的距離力2cm,此時液面上升的高度為

一V2x10Tm3

=0.02m

2=-=------72―72

S2lxio_m

已知P2—Pi=180Pa，則根據(jù)bp=。液gA%可知，液體壓強為

__180Pa

=0.9x103kg/3<2.5x103kg/3

「液2-g△=-10N/kgx0.02mmm

與題意相符，且此時裝有液體的體積為

%=1x1CT?m2x(0.08m+0.02m)-2x10^*m3=8x10^m3

貝U容器中液體的質(zhì)量為咻2=夕液2%2=0-9xl()3kg/m3x8xlcrm3=0.72kg。

答：(1)求圓柱體浸沒在水中時受到的浮力耳字為2N；(2)將圓柱體豎直放在水平桌面上，求圓柱體對

水平桌面的壓強P為2000Pa；(3)容器中液體的質(zhì)量為0.54kg或0.72kg。

15.(2022湖南郴州)如圖所示，用細線將一質(zhì)量可忽略不計的杠桿懸掛起來，把質(zhì)量為0.3kg的物體A

用細線懸掛在杠桿的。處；質(zhì)量為0.5kg的物體B(B不溶于水)用細線懸掛在杠桿的，處。當物體B浸沒

于水中靜止時，杠桿恰好在水平位置平衡。此時G。到。點的距離分別為20cm、30cm,(g取10N/kg)求:

(1)物體A的重力；

(2)細線對物體B的拉力；

(3)物體B的體積。

DC

OI'

【答案】(1)3N；(2)2N；(3)3X10—

［解析］(1)物體A的重力GA=m,\g=0.3kgxION/kg=3N

(2)根據(jù)題意可知妗20cm=0.2m,氏30cm=0.3m

?GJ3Nx0.2m

由杠桿平衡條件耳乙=Bk可得F撿=十0*c=————=2N

VZ?JIll

(3)物體B的重力為GB=0.5kgXION/kg=5N

對物體B進行受力分析得，物體B受到的浮力為心力=Ge-理=5N-2N=3N

11

則物體B排開水的體積為=——=------—^―；----------=Bxicr4!!?

ill0Kg1.0xl03kg/m3xl0N/kg

4

因為物體B浸沒，所以物體B的體積為K=^||;=3xl()-m\

答：(1)物體A的重力3N；(2)細線對物體B的拉力2N；(3)物體B的體積3X10

16.(2022四川達州)某興趣小組設計了一個水塔水位監(jiān)測裝置，圖甲是該裝置的部分簡化模型，輕質(zhì)硬桿

4?能繞。點無摩擦轉(zhuǎn)動，10：〃廬2：3,物體N是一個不吸水的柱體，打開閥門，假定水的流量相同，物體

M對壓力傳感器的壓強。與水流時間t的關系如圖乙所示，G時刻裝置自動報警，名時刻塔內(nèi)水流完，杠桿

始終在水平位置平衡。已知正方體M的密度為6Xl()3kg/nr',棱長為0.1m,懸掛物體M、N的輕質(zhì)細繩不可伸

長，g取10N/kg,P*=1.0X103kg/m3,單位時間內(nèi)水通過閥門處管道橫截面的體積為水的流量，求：

(1)物體M的重力大小；

(2)右時刻杠桿1端所受拉力大??；

【答案】(1)60N；(2)30N；(3)1.5X103kg/m3.

【解析】(1)由題意可知，物體M密度為0v=6XlO"kg/m：',物體M的體積為

K=(0.lm)3=lX10V

故由°=歹■可得，物體M的質(zhì)量為/ArOn%=6XlO'kg/m'X1X10m=6kg

故由小儂可得，物體M的重力大小為公=以茨6kgX10N/kg=60N

F

(2)由圖乙可知，4時刻物體M對壓力傳感器的壓強為片4000Pa,故由p=三可得，物體M對壓力傳

感器的壓力為A%=pW=4000Pa><(0.Im)MON

因物體M對壓力傳感器的壓力廠"；與壓力傳感器對物體M的支持力尸支是一對相互作用力，大小相等，故

可知壓力傳感器對物體M的支持力為7?,k尸仄=40N

對物體M受力分析可知，物體M受到向下的重力G向上的壓力傳感器的支持力尸n和繩子的拉力片，

物體M處于受力平衡狀態(tài)，由力的平衡可得GFF仆FB

解得6端繩子的拉力為存血-尸土=60N-40N=20N

杠桿在水平位置平衡時，由杠桿的平衡條件可得EX0歸FMOB

解得八時刻杠桿4端所受拉力大小為FA=FB瑟=|七=|x20N=30N

(3)由圖乙可知，隨著時間的增加，水塔內(nèi)的水逐漸減少，白時刻開始，物體N開始露出水面，此時杠

桿/端所受拉力逐漸增大，由杠桿的平衡條件可知，此時杠桿6端所受拉力也逐漸增大，則物體M對壓力傳

12

感器的壓力逐漸減小，故物體M對壓力傳感器的壓強也逐漸減小，仁時刻，物體N恰好完全露出水面，此時

水面位于物體N的下邊緣，杠桿｛端所受拉力最大，則此時杠桿6端所受拉力也最大，物體M對壓力傳感器

的壓強最小，為0,G時刻，塔內(nèi)水流完，此時物體M對壓力傳感器的壓強仍為0,物體N完全露出水面時,

此時杠桿4端所受拉力U等于物體N的重力G,因此時物體M對壓力傳感器的壓強為零，故可得此時杠桿

B端所受拉力FK等于物體M的重力由杠桿的平衡條件可得GXOB

GMxQB33

解得物體N的重力為GNGM=1X60N=90N

OA2

由(2)中可得，時刻杠桿1端所受拉力大小為&=30N,由稱重法可得，此時物體N所受浮力為尸存

=6-杵90N-30N=60N

因此時物體N完全浸沒在水中，故由尸產(chǎn)。池g心可得，物體N的體枳為

60N

=6x10"

0kglxlO3kg/m3xlON/kg

故由P="可得，物體N的密度為

-GN_9ON

[J------------------------------=1.5xlO3kg/m\

-33

匕gVN10N/kgx6xl0m

答：(1)物體M的重力大小為60N：(2)小時刻杠桿力端所受拉力大小為30N；(3)物體N的密度為1.5

X103kg/m3o

17.(2022四川德陽)如圖甲所示，有一正方體物塊A,其密度小于水的密度，把它掛在一輕質(zhì)彈簧下，物

塊靜止時，彈簧長度的變化量A￡=3cm；物塊A的正下方水平桌面上有一個圓柱形容器，其底面積貸200cm2,

如圖乙，現(xiàn)在往容器中緩慢注入水，使水面剛好淹沒物塊A,彈簧長度隨之發(fā)生變化，變化量A￡i=2cm,這

時容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它條件都不變的情況下，將物塊A換成同樣大小的正方體物塊

B掛在彈簧下，其密度大于水的密度，彈簧長度再次變化，變化量△%=6cm。丙圖是輕質(zhì)彈簧受到的彈力尸

與彈簧的長度變化量△/關系。(本題物塊A、B對水都沒有吸附性，始終保持上下表面與水平面平行：輕質(zhì)

彈簧一直完好無損，受力時只在豎直方向變化；水的密度。Ql.OXlO'kg/n?)求：

(1)物塊A的質(zhì)量；

(2)物塊B的密度；

(3)容器中水質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強。

【答案】(1)0.6kg；(2)2.2X103kg/m3;(3)7kg,1800Pa?

【解析】(1)體物塊A掛彈簧下，物塊靜止時，彈簧長度的變化量A/=3cm,即彈簧伸長了3cm,由圖丙

13

可知，此時彈簧的拉力八*=6N。當物塊A靜止時，根據(jù)二力平衡可知，物塊A的重力為

i=6N

GA6N，、八

則物塊A在質(zhì)量為=-=7?—=0.6kg

gIOXNT/kg

(2)由于物塊A的密度小于水，沒有彈簧時，應該漂浮在水面上，而根據(jù)題意可知，物塊A剛好淹沒

水面以下，說明彈簧對物塊A有向下的壓力，彈簧縮短j'2cm,由丙圖可知，物塊A受到彈簧向下的壓力為

4N,此時A受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和彈簧豎直向下的壓力，根據(jù)力平衡知識可知，物塊A受

到的浮力為廠浮產(chǎn)田尸H；=6N+4N=10N

根據(jù)阿基米德原理可知，物塊A的體積為

匕=匕=&=-------1°1--------=1x10.3m3

AAl"。水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg

由于正方體物塊B與物塊A大小相同，所以物塊B的體積為稱=^=lX10m3

將物塊A換成正方體物塊B掛在彈簧下，由于B密度大于水的密度，所以物塊B浸沒在水中，受到的浮

力與A浸沒時受到的浮力相等，大小為尸浮產(chǎn)廠浮尸10N

將物塊A換成物塊B,彈簧長度再次變化，此時彈簧伸長為6cm,由內(nèi)圖可知，彈簧對物體向上的拉力

拉z=12N,根據(jù)力的平衡知識可知，物塊B的重力為6=汽浮+?拉2=10N+12N=22N

GB22Nc、

物塊B的質(zhì)量為=—=sz八=2.2kg

gION/kg

所以物塊B的密度為夕B=腎=1|聾F=2.2xl()3kg

rB

(3)由乙圖可知，容器中水的體積為

=5/?-^=2(X)xlO^m2xO.4m-lxlO_3m3=7xl0-3m3

容器中水的質(zhì)量為加水=夕水匕K=L0xl03kg/m3x7xl0Tm3=7kg

由于B是立方體，體積為玲=1X10，：'，所以B的邊長為

33

lB=小^=VlxlO_m=0.lm=10cm

圖乙時，彈簧縮短2cm,換物塊B后，彈簧伸長6cm,所以在此過程中彈簧變化的長度為

/2cm與cm=8cm

物塊B在水下的深度為/F7+7B=8cni+10cm=18cm=0.18m

所以物塊B下表面在水中所受到水的壓強為

〃=2遙〃=1.0X1kg/m3xlON/kgxO.18m=l8(X)Pa,

答：(1)物塊A的質(zhì)量為0.6kg；(2)物塊B的密度為2.2X10：'kg/m3；(3)容器中水的質(zhì)量為7kg,物

塊B下表面在水中所受到水的壓強為1800Pao

18.(2022四川成都B)如圖所示，放置在水平桌面上的甲、乙兩個相同薄壁圓柱形容器，高度為白，底面

積為SWOOcnA甲容器內(nèi)裝有水，圓柱形實心物體浸沒在水底。物體高度為友=8cm,底面積為￡=30頷2,密

度為。2；乙容器內(nèi)裝有質(zhì)量為勿，密度為人的某種液體。忽略物體吸附液體等次要因素，己知。水=1.0X

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10kg/m,g=1ON/kg。

(1)求物體浸沒水底時所受的浮力大小；

(2)將物體從甲容器底部豎直緩慢提升，直到物體上表面高出水面5cm時停止，求這個過程中，水對

容器底部的壓強變化量；

(3)將物體從甲容器取出后，再緩慢放入乙容器內(nèi)，為保證液體不會溢出，求乙容器內(nèi)液體質(zhì)量0的

取值范圍(用。2、小、h、、魚、S、星表示)。

甲乙

Sh

【答案X1)2.4N；(2)150Pa；(3)當2203時，加4丹(§裔一)：當22<03時，根<。3s禽一P222。

【解析】(1)由/=外匕|然知道，物體浸沒水底時所受的浮力大小

F后。木gS-=1.OXlO'kg/mjX1ON/kgX30X10'm2X8X102m=2.4N

(2)由體積關系得，水面下降的距離為A%=?屋=x；cm=[.5cm

-

S1100cm

由后0水的知道，水對容器底部的壓強變化量為