專題08壓強題型一：壓力與壓強的理解1．自新冠疫苗接種工作啟動以來，古藺縣科學(xué)制定方案，有序安排接種工作，切實抓好常態(tài)化疫情防控、構(gòu)筑起疫情防控有效免疫屏障。下面是九年級雷震濤同學(xué)接種第三針疫苗時寫下的記錄，其說法正確的是（）A．醫(yī)生所用的注射針比較尖，是為了減小受力面積，減小壓強B．醫(yī)生在注射疫苗前用酒精在皮膚上消毒時，聞到刺鼻的酒精味，說明了酒精分子在不停地做無規(guī)則運動C．醫(yī)生在注射疫苗前用酒精在皮膚上消毒時，感到?jīng)鏊且驗榫凭舭l(fā)要放熱D．新冠病毒主要是飛沫傳染，這種“飛沫”運動屬于分子運動【答案】B【詳解】A．醫(yī)生所用的注射針比較尖，即受力面積較小，在壓力相同的情況下，可以增大壓強，故A錯誤；B．一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，醫(yī)生在注射疫苗前用酒精在皮膚上消毒時，聞到刺鼻的酒精味，說明了酒精分子在不停地做無規(guī)則運動，故B正確；C．醫(yī)生在注射疫苗前用酒精在皮膚上消毒時，感到?jīng)鏊f明皮膚放出熱量，是因為酒精蒸發(fā)，蒸發(fā)是一種汽化，要吸收熱量，故C錯誤；D．新冠病毒主要是飛沫傳染，這種“飛沫”是機械運動，人的眼睛可以看到，“飛沫”不是分子，不屬于分子運動，故D錯誤。故選B。2．一些民間諺語、優(yōu)美的詩詞以及俗語等也包含著大量的物理知識。下列語句和相應(yīng)的物理知識對應(yīng)錯誤的是（）A．山頂有泉，煮米不成飯——山頂氣壓低，泉水沸點低B．一個巴掌拍不響——力是物體對物體的作用C．磨刀不誤砍柴工——減小受力面積，增大壓強D．落葉歸根——物體受垂直向下的重力作用【答案】D【詳解】A．沸點與氣壓有關(guān)，氣壓與海拔高度有關(guān)；山頂有泉，煮米不成飯──山頂氣壓低，泉水的沸點較低，故A正確，不符合題意；B．發(fā)生力的作用時，至少要有兩個物體；一個巴掌拍不響──力是物體對物體的作用，故B正確，不符合題意；C．磨刀使刀刃變得鋒利，這是通過減小受力面積來增大壓強的，從而省力省時，故C正確，不符合題意；D．落葉歸根是因為物體受豎直向下的重力，故D錯誤，符合題意。故選D。3．今年3月份的一個凌晨，為進一步做好疫情防控工作，最大限度減少疫情通過公共區(qū)域傳播，環(huán)衛(wèi)部門動用霧炮車對市區(qū)主要干道，利用稀釋后的消毒液噴灑消毒，如圖所示，消毒液被吹成強有力的“霧狀”被推送到高空，噴灑到路面上。下列有關(guān)說法正確的是（）A．霧炮車輪胎上的花紋是為了增大壓強B．空中消毒液的“霧狀物”不受到重力的作用C．霧炮車在勻速轉(zhuǎn)彎過程中，它的運動狀態(tài)不變D．噴灑藥液的霧炮車在水平路面勻速行駛，它的機械能減小【答案】D【詳解】A．霧炮車輪胎上的花紋，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故A錯誤；B．空中的消毒液的“霧狀”物受到豎直向下的重力的作用，故B錯誤；C．霧炮車在勻速轉(zhuǎn)彎過程中，運動方向改變，故運動狀態(tài)改變，故C錯誤；D．噴灑藥液的霧炮車在水平路面勻速行駛時，由于噴灑消毒液，使得霧炮車的總質(zhì)量減小，速度不變，它的動能變小，它的機械能減小，故D正確。故選D。4．如圖所示是在城市街道旁隨處可見的共享單車，下列說法中正確的是（

）A．共享單車的車座做成馬鞍形，增大了人與車座的受力面積，減小了壓強B．車胎上有凹凸不平的花紋，可以減小與地面的摩擦力C．此時靜止的共享單車對水平地面的壓力與共享單車的重力是一對平衡力D．蹬車車前進，停止蹬車車將慢慢停下來，說明力是維持物體運動的原因【答案】A【詳解】A．車座呈馬鞍型，是在壓力一定時，增大了人與車座的受力面積，減小了壓強，故A正確；B．車胎上有凹凸不平的花紋，接觸面的粗糙程度增大，在壓力一定時，可以增大與地面的摩擦力，故B錯誤；C．共享單車對水平地面的壓力與共享單車的重力沒有作用在同一物體上，且方向相同，所以不是一對平衡力，故C錯誤。D．蹬車車前進，停止蹬車車將慢慢停下來，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因，故D錯誤。故選A。5．如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是（）A．①注射器針頭做得很尖目的是減小壓強B．②水壺利用了連通器原理C．③用吸管吸飲料是利用了大氣壓強的作用D．④壓力鍋是利用增大氣壓提升沸點的原理制作的【答案】A【詳解】A．注射器的針頭做的很尖，是在壓力一定時，減小受力面積來增大壓強，容易扎進去，故A錯誤，符合題意；B．水壺的壺身和壺嘴上端開口下端相連通構(gòu)成連通器，因此利用了連通器原理，故B正確，不符合題意；C．吸管吸飲料時，用力吸時，管內(nèi)壓強減小，飲料在大氣壓的作用下被壓入嘴里。故C正確，不符合題意；D．壓力鍋是利用液體的沸點隨氣壓增大而升高的原理制造的。故D正確，不符合題意。故選A。6．自行車在我國是很普及的代步工具，從自行車的結(jié)構(gòu)和使用上來看，它涉及了許多物理知識，對其認識錯誤的是（

）A．坐墊呈馬鞍型，目的是能夠減小臀部所受壓力B．騎行自行車上坡時，S形路線前進可以省力C．自行車的踏板與齒輪構(gòu)成一個輪軸，是一個變形的杠桿D．在車外胎、把手塑料套、腳踏板和剎車把套上都刻有花紋是為了增大摩擦【答案】A【詳解】A．坐墊呈馬鞍型，它能夠增大坐墊與人體的接觸面積，可以減小臀部所受壓強，故A錯誤，A符合題意；B．自行車上坡時走“S”形路線相當(dāng)于增大了斜面的長度，相當(dāng)于減小斜面的坡度，這樣可以省力，故B正確，B不符合題意；C．自行車的腳踏和與齒輪構(gòu)成一個輪軸，而輪軸是一個變形的杠桿，是一個省力杠桿，故C正確，C不符合題意；D．在車外胎、把手塑料套、腳踏板和剎車把套上都刻有花紋，是通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦，故D正確，D不符合題意。故選A。題型二：固體壓強的計算1．如圖所示，推土機重為51000N，每條履帶跟地面的接觸面積約為，則它對水平地面的壓強是______Pa，潛水員身穿潛水服下潛到水下20m深處，該處水產(chǎn)生的壓強為______Pa，此壓強對潛水服上面積為的視窗玻璃的壓力為______N。（g取10N/kg）【答案】

【詳解】[1]推土機對水平地面的壓力推土機與水平地面的受力面積則推土機對水平地面的壓強[2]水產(chǎn)生的壓強[3]根據(jù)可得：視窗玻璃受到的壓力2．如圖所示，實心均勻正方體甲和實心均勻圓柱體乙置于水平地面，已知甲的質(zhì)量為2kg，邊長為0.1m，甲對地面的壓強為___________Pa，若圓柱體乙的底面積是甲底面積的一半，且甲、乙對水平地面的壓力相等。現(xiàn)將乙沿水平方向切去一部分，使乙與甲等高，已知乙的密度是2.5×103kg/m3，則乙的壓強變化了___________Pa。（g取10N/kg）【答案】

2000

1500【詳解】[1]甲的重力G甲=m甲g=2kg×10N/kg=20N甲對水平地面的壓力F甲=G甲=20N甲的底面積即受力面積S甲=(0.1m)2=0.01m2甲對水平地面的壓強[2]圓柱體乙的底面積是甲底面積的一半，乙的底面積已知甲、乙對水平地面的壓力相等，即F乙=F甲=20N原來乙對地面的壓強現(xiàn)將乙沿水平方向切去一部分，使乙與甲等高，則乙的高度h′=h甲=0.1m此是乙對地面的壓強乙的壓強變化量為Δp=p乙﹣p′=4000Pa﹣2500Pa=1500Pa3．如圖所示，在水平地面上有兩個由同種材料制成的均勻正方體金屬塊甲和乙，其密度為3×103kg/m3，它們的邊長之比為1∶2，甲的邊長為10cm，則甲對地面的壓強___________Pa，若乙沿水平方向切割一部分疊放在甲的正上方，此時甲、乙對地面的壓強相等，則乙正方體切去的厚度為Δd=___________cm。（g取10N/kg）【答案】

3000

2【詳解】[1]正方體對水平地面的壓強則甲對地面的壓強p甲=ρgh甲=3×103kg/m3×10N/kg×0.1m=3000Pa[2]將乙物塊沿水平方向切下部分的高度為Δd，切下的部分放在甲物塊上，則切去部分的重力ΔG乙=Δm乙g=ρ乙ΔV乙g=ρ乙S乙Δdg此時甲物塊對水平面上的壓力F甲=G甲+ΔG乙=ρ甲S甲h甲g+ρ乙S乙Δdg已知它們的邊長之比為1∶2，則它們的面積之比為S甲∶S乙=1∶4甲的邊長為h甲=10cm=0.1m則乙的邊長為h乙=2h甲=2×10cm=20cm=0.2m此時甲物塊對水平面的壓強此時乙物塊對水平面的壓強p乙′=ρ乙g(h乙﹣Δd)因此時甲、乙物塊對水平面的壓強相等，所以ρ甲gh甲+4ρ乙gΔd=ρ乙g(h乙﹣Δd)已知同種材料制成ρ甲=ρ乙將h甲=10cm=0.1m，h乙=20cm=0.2m代入上式，得到0.1m+4Δd=0.2m-ΔdΔd=0.02m=2cm4．如圖所示，邊長分別為0.4m和0.2m的實心正方體A、B放置在水平地面上，A的密度為0.6×103kg/m3），B的密度為0.4×103kg/m3。物體A對地面的壓強為______Pa。為使A、B對水平地面的壓強相等，可以將物體A沿豎直方向切下質(zhì)量Δm1疊放到物體B上，也可以將物體A沿水平方向切下質(zhì)量Δm2疊放到物體B上，則Δm1與Δm2之比為______?！敬鸢浮?/p>

2352

5∶4【詳解】[1]物體A的質(zhì)量為mA＝ρAVA＝0.6×103kg/m3×（0.4m）3＝38.4kg物體A對地面的壓強為[2]由知道，B物體的質(zhì)量為mB＝ρBVB＝0.4×103kg/m3×（0.2m）3＝3.2kgA、B對水平地面的壓強相等，則pA′＝pB′SA＝（0.4m）2＝0.16m2SB＝（0.2m）2＝0.04m2A豎直切去的質(zhì)量為Δm1時，由pA＝ρAghA知道，A對地面的壓強不變，此時即代入數(shù)據(jù)解得Δm1＝6.4kgA水平切去的質(zhì)量為m2時，則即代入數(shù)據(jù)解得Δm2＝5.12kg則Δm1與Δm2之比為5．如圖所示，兩個均勻的實心正方體甲和乙放置在水平地面上，甲的質(zhì)量為6kg，邊長為0.1m，若甲、乙的高度之比為1:2，密度之比為2:1，則甲對水平地面的壓強p甲=___________Pa，甲、乙對水平地面的壓強之比為___________。g取10N/kg【答案】

6000

1∶1【詳解】[1]甲對水平地面的壓力為甲對水平地面的壓強為[2]因物體對水平面的壓力和自身的重力相等，所以，均勻?qū)嵭恼襟w對水平地面的壓強為則甲、乙對水平地面的壓強之比為6．一個長方體實心物塊的質(zhì)量為5kg，體積為，它的密度為______；若將它豎立在水平地面上并沿水平方向截去一部分后，剩余部分對地面的壓強將______；若將它整立在水平地面上并沿豎直方向截去一部分，剩余部分對地面的壓強將______（后兩空選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮?/p>

變小

不變【詳解】[1]金屬塊的密度[2]因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，將它置于水平地面上并沿水平方向截去一部分后，對地面的壓力變小，受力面積不變，由可知，剩余部分對地面的壓強變小。[3]若將它整立在水平地面上并沿豎直方向截去一部分，密度和高度都不變，根據(jù)可知，剩余部分對地面的壓強不變。題型三：液體壓強大小計算1．如圖，盛有水的薄壁容器中投入一個重0.5N的木塊，水面上升2cm。容器底面積為，投入木塊后，容器底所受到的水的壓力增加了______N；容器對水平桌面的壓力增加了______N?！敬鸢浮?/p>

1

0.5【詳解】[1]容器底所受到水的壓強增加量為根據(jù)可知，容器底所受到水的壓力增加量為[2]容器對水平面的壓力增加量等于木塊的重力，即2．如圖所示，圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它們的底面積分別為0.03m2和0.01m2，容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.3m高的酒精，現(xiàn)分別從兩容器中抽出質(zhì)量均為m的水和酒精，使兩容器中剩余的水和酒精對容器底部的壓強相等，則兩容器內(nèi)剩余的水和酒精的高度之比為___________，m等于___________kg。（酒精()kg/m3）【答案】

2000

0.8【詳解】[1]由液體壓強計算公式得水對容器甲底部的壓強為[2]分別從兩容器中抽出質(zhì)量均為m的水和酒精，使兩容器中剩余的水和酒精對容器底部的壓強相等，即由液體壓強計算公式得則[3]由密度計算公式得設(shè)抽出液體的質(zhì)量為，則甲抽出水后剩余水對容器甲底部的壓力為乙抽出酒精水后剩余酒精對容器乙底部的壓力為因甲和乙放在水平桌面上是圓柱形容器，則甲抽出水后剩余水對容器甲底部的壓強為乙抽出酒精后剩余酒精對容器乙底部的壓強為因為所以則解得3．如圖甲所示，密閉的容器重為20N，底面積為100cm2，其中裝有8kg的水，水的深度為15cm，平放在面積為1m2的水平臺面上。桶底受到水的壓力為___________N；水對桶底的壓強為___________Pa；臺面受到桶的壓力為___________N；臺面受到桶的壓強為___________Pa，若把該容器倒放在該桌面上，如圖乙所示，那么水對容器底的壓強將___________，壓力將___________，容器對桌面的壓強將___________，壓力將___________。（均選填“變大”、“變小”或“不變”）（ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）【答案】

15

1500

100

1×104

變小

變大

變小

不變【詳解】[1][2]水對桶底的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa由可得，桶底受到水的壓力F=pS=1500Pa×100×10﹣4m2=15N[3]桶里水的重力G水=m水g=8kg×10N/kg=80N臺面受到桶的壓力為桶的重力和水的重力之和F′=G桶+G水=20N+80N=100N[4]臺面受到桶的壓強[5]若把該容器倒放在該桌面上，容器的底面積變大，容器中水的體積不變，所以容器中水的高度變小，根據(jù)液體壓強公式p=ρgh可知水對容器底的壓強將變小。[6]容器正立時，水的重力一部分作用在容器側(cè)壁，一部分作用在容器底部，水對容器底部的壓力小于水的重力，倒置后，水的重力全部作用在容器底部，同時容器底部還會承受容器側(cè)壁給水的壓力，所以水對容器底部的壓力變大。[7][8]容器對桌面的壓力不變，仍為桶的重力和水的重力之和，倒置后，受力面積變大，根據(jù)壓強定義公式p可知容器對桌面的壓強變小。4．如圖所示，質(zhì)量不計的薄壁形容器，下部分為邊長為0.5m的正方體，側(cè)邊接一直圓筒裝滿水，放在水平面上。容器中的水面距底面1.2m，側(cè)面圓筒內(nèi)裝的水的質(zhì)量為25kg。水對容器頂部的壓強為______Pa，水對容器底部的壓力為______N，容器對水平面的壓強為______Pa。（g取10N/kg）【答案】

7×103

3×103

6000【詳解】[1][2][3]容器頂部位置水的深度為h1=h-h正=1.2m-0.5m=0.7m水對容器頂部的壓強為p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.7m=7×103Pa水對容器底部的壓強為p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa水對容器底部的壓力為F=pS=ph正2=1.2×104Pa×(0.5m)2=3×103N質(zhì)量不計的薄壁形容器，下部分為邊長為0.5m的正方體，正方體內(nèi)部水的質(zhì)量為m=ρV正=ρh正3=1.0×103kg/m3×(0.5m)3=125kg側(cè)面圓筒內(nèi)裝的水的質(zhì)量為25kg，容器對水平面的壓力為F總=G總=m總g=(m+m側(cè))g=(125kg+25kg)×10N/kg=1500N容器對水平面的壓強為5．將一正方體木塊放入裝滿水的容器中，靜止時如圖所示，則木塊下表面受到水的壓強為______Pa，容器底部受到水的壓力______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】

600

不變【詳解】[1]從圖中可知，木塊下表面所處水的深度為6cm，則受到水的壓強為[2]裝滿水的容器中放入木塊，木塊漂浮，水的深度h不變，由可知，水對容器底的壓強不變；由可知，容器底部受到水的壓力不變。6．如圖所示，在一個重，底面積為的容器里裝的水，容器中水的深度為。把它放在水平桌面上，不計容器厚度，g取。求：（1）水對容器底的壓強；（2）水對容器底的壓力；（3）桌面受到的壓強?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）。【詳解】解：（1）水對容器底的壓強為（2）由可知，水對容器底的壓力為（3）容器對水平桌面的壓力為則桌面受到的壓強為答：（1）水對容器底的壓強為；（2）水對容器底的壓力為；（3）桌面受到的壓強為。題型四：壓強的綜合計算1．浮筒法，是海洋沉船打撈技術(shù)中常用的方法之一。先讓浮筒灌滿海水，靠自重自由下沉。到達海底沉船處，將若干個浮筒與沉船固定。給浮筒充氣，排出筒內(nèi)海水，產(chǎn)生向上的上舉力，讓沉船上浮。已知，每個浮筒質(zhì)量為4.8×103kg，體積為160m3，海水密度為1.03×103kg/m3。求：（1）每個浮筒在海底沉船處，充氣，海水全部排出后，受到的浮力大小和產(chǎn)生的上舉力大??；（2）若沉船在海平面下方200m處，海平面大氣壓為1.0×105Pa，浮筒排出海水時，充氣壓強的最小值；（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力，才能上浮，則至少需要多少個浮筒與沉船固定。【答案】（1）1.648×106N，1.6×106N；（2）2.16×106Pa；（3）26個【詳解】解：（1）浮筒浸沒時，每個浮筒受到的浮力F浮=ρ海水gV排=ρ海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×160m3=1.648×106N每個浮筒的重力G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N由力的平衡條件，每個浮筒能產(chǎn)生的上舉力F舉=F浮-G=1.648×106N-4.8×104N=1.6×106N（2）海平面下方200m處海水的壓強p海水=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×200m=2.06×106Pa浮筒排出海水時，充氣壓強的最小值p最小=p海水+p0=2.06×106Pa+1.0×105Pa=2.16×106Pa（3）因為需要產(chǎn)生4.1×107N的舉力，所以需要浮筒的個數(shù)因此至少需要26個浮筒。答：（1）每個浮筒受到的浮力為1.648×106N，產(chǎn)生的上舉力大小為1.6×106N；（2）浮筒排出海水時，充氣壓強的最小值為2.16×106Pa；（3）若沉船需要受到向上4.1×107N的上舉力，才能上浮，至少需要26個浮筒與沉船固定。2．如圖甲所示，一彈簧下端固定在容器的底部，上端與一個重為20N的正方體相連，此時水的深度為0.2m，彈簧的伸長量為4cm。在彈性限度內(nèi)，彈簧產(chǎn)生的彈力F與其伸長量x之間的關(guān)系如圖乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：（1）正方體的質(zhì)量；（2）水對容器底部的壓強；（3）正方體浸在水中的體積?！敬鸢浮浚?）2kg；（2）；（3）【詳解】解：（1）正方體的質(zhì)量（2）水對容器底部的壓強（3）由圖乙，當(dāng)彈簧的伸長量為4cm時，彈簧產(chǎn)生的彈力F為8N，則正方體所受的浮力正方體浸在水中的體積答：（1）正方體的質(zhì)量為2kg；（2）水對容器底部的壓強為；（3）正方體浸在水中的體積為。3.小紅用菜盆盛水清洗櫻桃時，將一個塑料水果盤漂浮在菜盆里的水面上盛放櫻桃，當(dāng)她把水里的櫻桃撈起來放入果盤后，發(fā)現(xiàn)菜盆里的水位有所變化。為一探究竟，她用一個水槽、一個長方體空盒A、一個正方體金屬塊B設(shè)計了如圖的實驗來研究。已知水槽的底面積為200cm2，空盒A底面積為100cm2，金屬塊B邊長為5cm。她先把金屬塊B放入水槽中沉底，當(dāng)空盒A漂浮在水面上時，盒底浸入水中1cm深。整個實驗中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）（1）空盒A漂浮在水面上時，求盒底部受到水的壓強大??；（2）求空盒A漂浮在水面上時所受浮力的大小；（3）小紅把金屬塊B從水中撈起后放進盒A并漂浮在水面上時，求盒A受到的浮力的大小；（金屬塊B上附著的水忽略不計）（4）第（3）問中水槽里的水位與之前相比會上升還是下降？請算出水槽里水位變化的高度。【答案】（1）100Pa；（2）1N；（3）9.75N；（4）上升，3.75cm【詳解】解：（1）由題意可知，A盒盒底所處的深度為1cm，即0.01m，由可知，盒底部受到水的壓強（2）由題意可知，空盒A底面積為100cm2，即0.01m2入水中1cm深，即0.01m，故空盒A排開水的體積由可知，空盒A漂浮在水面上時所受浮力（3）由題意可知，金屬塊B的重力小紅把金屬塊B從水中撈起后放進盒A并漂浮在水面上時，盒A受到的浮力的大小與盒A和金屬塊B的重力大小之和相等，即（4）金屬塊B在水中時受到的浮力把金屬塊B從水中撈起后放進盒A中時，將A、B視為一個整體，此時該整體所受的浮力變化量該整體排開水的體積的變化量故水槽里水位變化的高度水槽里的水位與之前相比會上升。答：（1）空盒A漂浮在水面上時，盒底部受到水的壓強為100Pa；（2）空盒A漂浮在水面上時所受浮力為1N；（3）水槽里的水位與之前相比會上升，水槽里水位變化的高度為3.75cm。4．如圖為某自動沖水裝置的示意圖，水箱內(nèi)有一個圓柱浮筒A，其重為GA=4N，底面積為S1=0.02m2，高度為H=0.16m。一個重力及厚度不計、面積為S2=0.01m2的圓形蓋片B蓋住出水口并緊密貼合。A和B用質(zhì)量不計、長為l=0.08m的輕質(zhì)細桿相連。初始時，A的一部分浸入水中，輕桿對A、B沒有力的作用。水的密度為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）開始注水后輕桿受力，且桿對A和B的拉力大小相等。當(dāng)水面升高到某位置時，B剛好被拉起使水箱排水，求此時桿對B的拉力大小F。（4）水箱開始排水時，進水管停止注水。為增大一次的排水量，有人做如下改進：僅增大B的面積為S2'=0.012m2試通過計算說明該方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面積S=0.22m2供選用）【答案】（1）4N；（2）0.02m；（3）20N；（4）見解析【詳解】解：（1）由于輕桿對A沒有力的作用，此時浮筒A漂浮在水中，A在豎直方向受到重力以及浮力的作用，是一對平衡力，大小相等，故A所受浮力的大小為（2）根據(jù)阿基米德原理可知，圓筒A排開水的體積即為圓筒A浸入在水中的體積，故有所以圓筒A浸入在水中的體積為由V=sh可得，A浸入水的深度h1為（3）當(dāng)水面升高到某位置時，B剛好被拉起使水箱排水，設(shè)此時的水深為h2，B在豎直方向受到水的壓力F水B以及桿對它的拉力F，則有

①此時B受到水的壓強為則B受到水的壓力為

②此時A受到浮力、重力和桿對它的拉力F，受力分析可有

③根據(jù)阿基米德原理，此時A受到的浮力為

④由①②③④解得h2=0.2m，F(xiàn)=20N（4）改進前，初始時水的深度為那么，改進前一次的排水量為改進后，假設(shè)當(dāng)水面升高到某位置時，B剛好被拉起使水箱排水，設(shè)此時的水深為，B在豎直方向受到水的壓力以及桿對它的拉力，則有

⑤此時B受到水的壓強為則B受到水的壓力為

⑥此時A受到浮力、重力和桿對它的拉力，受力分析可有

⑦根據(jù)阿基米德原理，此時A受到的浮力為

⑧由⑤⑥⑦⑧解得，因為此時，浮筒A是完全浸沒在水中，計算出來水對B的壓力為，即桿的拉力為30N時，B才會被提起。因為此時A浸沒在水中，根據(jù)阿基米德原理，A受到的浮力為桿對A的拉力因此，改進后桿對B的拉力不足以使得B起來，故該方案不可行。答：（1）A所受浮力的大小F浮為4N；（2）求A浸入水的深度h1為0.02m；（3）此時桿對B的拉力大小F為20N；（4）該方案不可行。5．如圖所示，水平地面上放置一個底面積為0.03m2薄壁圓柱形容器，容器側(cè)面靠近底部有一控制出水的閥門K。邊長為0.1m的正方體木塊A體積的浸入水中，下方用細線TB系有重為3N的合金球B，B的體積是A體積的0.1倍。木塊A上方的懸線TA能承受的最大拉力為5N，此時懸線TA處于松弛狀態(tài)。（容器內(nèi)的水足夠深，不計細線的體積和質(zhì)量，ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）木塊A受到的浮力大??；（2）細線TB對合金球B的拉力大??；（3）打開閥門K使水緩慢流出，當(dāng)懸線TA斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門K，此時木塊A排開水的體積為多少？（4）若在懸線TA斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門K同時剪斷細線TB，待木塊A再次靜止漂浮時，與懸線TA斷裂的瞬間相比，容器底受到水的壓強改變了多少？【答案】（1）9N（2）（3）（4）【詳解】解：（1）由題意知A物體的體積為此時A物體浸沒在水中的體積為根據(jù)阿基米德原理可知此時物體A受到浮力為（2）物體B的重力為，B物體的體積為A物體體積的0.1倍由于物體B完全浸沒在水中故根據(jù)阿基米德原理可得B物體在水中受到的浮力為對物體B進行受力分析，受到一個向上TB對合金球B的拉力，一個自身的重力3N，還有一個向上的浮力1N，在這3個力的作用下物體B處于平衡，故有以下關(guān)系所以（3）由于B受到一個向上TB的拉力，所以B對A也有一個向下大小為TB的拉力2N。對A進行分析，A受到一個向上大小為9N的浮力，受到一個自身的重力GA，還受到一個向下的大小為2N的拉力，此時A處于平衡狀態(tài)，故有關(guān)系式所以，當(dāng)懸線TA斷裂的一瞬間時，對A進行分析，此時A受到自身重力7N，受到B對A的拉力2N，受到向上的拉力TA（由題意知繩子斷掉時，TA為5N），受到向上浮力，故有如下關(guān)系式故此時根據(jù)阿基米德原理故（4）若懸線TA斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門K同時剪斷細線TB，對A進行分析，此時A受到豎直向下重力7N，豎直向上浮力7N，故根據(jù)阿基米德原理有下式則由于容器底面積，根據(jù)液面高度變化量故所以壓強的變化量為答：（1）木塊A受到的浮力大小為9N；（2）細線TB對合金球B的拉力大小為；（3）打開閥門K使水緩慢流出，當(dāng)懸線TA斷裂的一瞬間關(guān)閉閥門K，此時木塊A排開水的體積為；（4）容器底受到水的壓強改變了。6．在物理課外拓展活動中，力學(xué)興趣小組的同學(xué)進行了如圖甲的探究。用細線P將A、B兩個不吸水的長方體連接起來，再用細線Q將A、B兩物體懸掛放入圓柱形容器中，初始時B物體對容器底的壓力恰好為零。從t=0時開始向容器內(nèi)勻速注水（水始終未滋出），細線Q的拉力FQ隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。已