專項二壓強、浮力綜合1．（2024·黑龍江齊齊哈爾）下列是一些生活中的實例，對其應用物理知識的解釋正確的是（）A．茶壺的壺嘴和壺身內的水靜止時，水面相平，利用了連通器的特點B．護士用注射器給病人注射藥液時，利用了大氣壓強的作用C．飛機機翼受到的升力，利用了氣體流速越大的位置壓強越大D．飛艇可以懸停在空中，利用了飛艇受到的浮力大于它受到的重力【答案】A【解析】A．茶壺的壺嘴和壺身上端開口，下端連通，構成了連通器，茶壺的壺嘴和壺身內的水靜止時，水面相平，故A正確；B．護士用注射器給病人注射藥液時，利用了人對活塞的壓力，與大氣壓無關，故B錯誤；C．飛機的機翼是利用了流體壓強與流速的關系，上凸下平的形狀使得機翼上方的空氣流速大、壓強小，而機翼下方的空氣流速小、壓強大，使得飛機受到一個向上的升力作用，故C錯誤；D．飛艇懸停在空中時，受力平衡，受到的浮力等于它受到的重力，故D錯誤。故選A。2．（2024·湖北武漢）如圖甲所示，水平桌面上有一個質量為100g、底面積為的圓柱形平底薄壁溢水杯，杯底上表面到溢水口的距離為15cm，杯中裝有部分水，此時溢水杯對桌面的壓強為。將掛在彈簧測力計下端密度為的圓柱體從水面上方逐漸浸入水中，當圓柱體一半浸在水中時，圓柱體下表面受到的壓力為，水對溢水杯底部的壓強為；當圓柱體浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N，溢出到小桶中的水重為1N，圓柱體下表面受到的壓力為，溢水杯對桌面的壓強為。已知，下列結論正確的是（

）A． B． C． D．【答案】D【解析】A．當圓柱體浸沒在水中時，如圖乙所示，彈簧測力計的示數(shù)為2.4N，溢出到小桶中的水重為1N，圓柱體下表面受到的壓力為，溢水杯對桌面的壓強為。已知，與圓柱體未浸入水中時對比，壓強變化量為，根據(jù)力的作用的相互的，此時壓力增大量等于圓柱體受到的浮力與溢出到小桶中的水重之差，則有圓柱體的重力為圓柱體的質量為圓柱體的體積圓柱體的密度故A錯誤；B．當圓柱體浸沒在水中時，如圖乙所示，此時溢出到小桶中的水重為1N，乙杯中的水加上物體的體積為則乙杯中水的體積為當圓柱體一半浸在水中時，受到的浮力則原來水總的重力為1N，則溢出的體積為則水的總體積為當圓柱體一半浸在水中時，排開液體的體積為則圓柱體一半浸在水中時，水的體積加上排開液體的體積則此時水并沒有溢出，此時液體的深度則圓柱體一半浸在水中時，水對溢水杯底部的壓強為故B錯誤；C．由上可知，水的總重力當圓柱體浸沒在水中時，水對溢水杯底部的壓強為故C錯誤；D．根據(jù)浮力產生的原理，當圓柱體一半浸在水中時，圓柱體下表面受到的壓力為當圓柱體浸沒在水中時，圓柱體下表面受到的壓力為，則有故D正確。故選D。3．（2024·天津）（多選）水平桌面上有一底面積為的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面積為的實心圓柱體（與容器底不密合），圓柱體對容器底的壓強為，如圖所示。向容器中注入質量為的液體后，圓柱體仍直立于容器底且未完全浸沒，則（）A．圓柱體所受浮力為 B．圓柱體所受浮力為C．容器底所受液體壓強可能為 D．容器底所受液體壓強可能為【答案】BD【解析】AB．由密度公式可得，容器內液體的體積圓柱體直立在液體中且與容器底接觸，放入圓柱體后容器內液體的深度圓柱體受到的浮力故A不符合題意，B符合題意；CD．若圓柱體對容器底部有壓力，則容器底受到液體的壓強若圓柱體對容器底部的壓力剛好為零時，即圓柱體漂浮，圓柱體所受的浮力等于重力，此時容器底所受液體壓強為故C不符合題意，D符合題意。故選BD。4．（2024·黑龍江綏化）如圖，一長方體物塊漂浮在水面上時，物塊露出水面的體積是總體積的，當它漂浮在另一液面上時，浸入液體的體積是總體積的。水和液體對物塊下表面的壓強分別為和，則（選填“>”“=”或“<”）。杯中液體的密度是。（物塊質量分布均勻，且不吸水和另一液體）【答案】=【解析】[1]物塊漂浮在水和液體中，則物塊在水和液體中受到的浮力等于自身的重力，而浮力是物體上下表面受到液體對它的壓力差，漂浮時，上表面的壓力為0，則物塊下表面受到的壓力相等，據(jù)知，水和液體對物塊下表面的壓強相等，即p1=p2。[2]物塊漂浮在水面時，排開水的體積受到的浮力物塊漂浮在液體中時，排開液體的體積物塊受到的浮力則有解得杯中液體的密度5．（2024·內蒙古赤峰）大國重器“奮斗者”號，在一次深潛作業(yè)中，成功從萬米海底取回水下取樣器，堪稱“海底撈針”。請回答（海水密度近似取，g取10N/kg）（1）①深潛器在一萬米深處受到海水的壓強是多少？②若其載人艙艙蓋面積為0.3m2，此深度它受到海水的壓力是多少？（2）在海水的高壓下，深潛器上浮或下潛的原理與潛水艇不同，它通過電磁鐵吸附大鐵塊及控制容器內鐵砂數(shù)量實現(xiàn)下潛，若某次控制其總質量為20t時恰好能懸停于某一深度作業(yè)。①求此時它受的浮力大小。②“奮斗者”號需要上浮時，可通過什么方式使電磁鐵拋掉吸附的鐵塊？【答案】（1）①；②；（2）①；②“奮斗者”號需要上浮時，可以通過斷電使電磁鐵失去磁性，拋掉吸附的鐵塊，改變自身重力，使浮力大于重力實現(xiàn)上浮?！窘馕觥拷猓海?）①深潛器在一萬米深處受到海水的壓強為②若其載人艙艙蓋面積為0.3m2，根據(jù)可知，此深度它受到海水的壓力為（2）①當深潛器總質量為20t時恰好能懸停于某一深度作業(yè)，說明深潛器懸浮，此時它受的浮力為②“奮斗者”號需要上浮時，可以通過斷電使電磁鐵失去磁性，拋掉吸附的鐵塊，改變自身重力，使浮力大于重力實現(xiàn)上浮。答：（1）①深潛器在一萬米深處受到海水的壓強為；②此深度載人艙受到海水的壓力為；（2）①深潛器總質量為20t時，能懸停于某一深度作業(yè)，此時它受到的浮力為；②“奮斗者”號需要上浮時，可以通過斷電使電磁鐵失去磁性，拋掉吸附的鐵塊，改變自身重力，使浮力大于重力實現(xiàn)上浮。6．（2024·廣東深圳）“?？惶枴笔侵袊灾髟O計并建造的亞洲首艘浮式生產儲卸型裝置，“?？惶枴逼≡诖蠛Ｉ瞎ぷ鳎瑥目罩懈╊褚欢渚`放的葵花。思考樂傲傲同學查閱資料得知：“海葵一號”的質量是3.7×107kg，滿載時排開海水的質量是1.0×108kg（g取10N/kg，海水的密度為1.0×103kg/m3）根據(jù)已知信息求：（1）“海葵一號”滿載時受到的浮力；（2）“?？惶枴币淮巫疃嗄軆Υ媸偷馁|量；（3）當一架3×104N的直升機停放在“?？惶枴钡乃酵C坪上時，直升機與停機坪接觸的面積是0.06m2，請幫助傲傲同學求出直升機對停機坪的壓強?！敬鸢浮浚?）1.0×109N；（2）6.3×107kg；（3）【解析】解：（1）“海葵一號”滿載時受到的重力“?？惶枴逼≡诤Ｃ嫔希鶕?jù)二力平衡，“?？惶枴睗M載時受到的浮力（2）“海葵一號”一次最多能儲存石油的質量（3）直升機在水平停機坪上，對停機坪的壓力直升機對停機坪的壓強答：（1）“海葵一號”滿載時受到的浮力為1.0×109N；（2）“海葵一號”一次最多能儲存石油的質量為6.3×107kg；（3）直升機對停機坪的壓強為5×105Pa。7．（2024·山東濱州）“水能載舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告訴我們人民才是社會的主人！習近平總書記在紀念紅軍長征勝利80周年大會上的講話中告誡全黨必須牢記這個道理。習近平總書記說：“老百姓是天，老百姓是地。忘記了人民，脫離了人民，我們就會成為無源之水、無本之木，就會一事無成?！睆奈锢韺W角度來說，浸在水中的物體，當排開水的體積不同時，浮力和壓強會發(fā)生怎樣的變化呢？為了探究這個問題，某小組設計如下實驗進行探究。如圖甲所示，質地均勻的長方體物體，質量為1kg，底面積為1×10-2m2，豎直放入水平桌面上的薄壁圓柱形容器（筒壁厚度不計）內（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）物體對容器底部的壓強。（2）向容器內注入2cm深的水，物體不會傾斜，也沒有浮起，如圖乙所示，求水對容器底部的壓強。（3）現(xiàn)不斷往容器內注水，當注水深度為物體高度的一半時，物體對容器底部的壓力剛好為0，如圖丙所示，求物體的密度。（4）在容器內繼續(xù)注入適量的水，物體靜止時如圖丁所示，將露出水面的部分切去，待剩余部分再次靜止后，請推理說明水對容器底部壓強的變化量Δp水與容器對桌面壓強的變化量Δp桌的大小有何關系?！敬鸢浮浚?）1000Pa；（2）200Pa；（3）0.5×103kg/m3；（4）Δp水=Δp桌【解析】解：（1）無水時，物體對容器底的壓力等于其重力，即F=G=mg=1kg×10N/kg=10N壓強（2）水深度為2cm即0.02m，根據(jù)p=ρgh得水對容器底部的壓強p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa（3）當水深為物體高度一半時，壓力為0，則此時浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理，所受浮力為而物體重力為G物=m物g=ρ物V物g根據(jù)二力平衡，浮力等于重力，得到故（4）將物體露出水面部分切去，切去其中一半，即切去質量為m=0.5kg。假設容器底面積為S，則容器對桌面壓強的變化量當物體切去一半后，剩下的一半仍漂浮，故排開液體質量與剩余物體質量相等，均為0.5kg，即排開液體質量也為m=0.5kg；排開液體變化量Δm=0.5kg；則有水面高度變化量則水對容器底部壓強的變化量因此Δp水=Δp桌。答：（1）物體對容器底部的壓強為1000Pa；（2）水對容器底部的壓強為200Pa；（3）物體的密度為0.5×103kg/m3；（4）水對容器底部壓強的變化量Δp水等于容器對桌面壓強的變化量Δp桌。8．（2024·廣西）一個不吸水的實心圓柱體Q，底面積為0.01m2，高為0.3m，密度為0.5×103kg/m3。如圖甲所示，現(xiàn)將Q放在容器中，緩慢往容器中注水（水的密度為1×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）圓柱體Q的質量；（2）當注入水的深度為0.1m時（此時Q未漂?。?，Q受到的浮力；（3）廣西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上漲，為了監(jiān)測河水水位，某項目小組設計了“智能水位報警器”，如圖乙所示。其由A、B兩部分組成，A模擬控制器，B模擬河道。其中A內部高度為0.7m，頂部固定著壓力傳感器，當壓力達到某一數(shù)值時，報警器會自動報警。在某次注水測試中，當注水到某一深度時，Q開始漂浮，隨著注入水的深度增加，Q最終會與傳感器接觸，當Q露出水面長度為0.1m時，報警器恰好開始報警。請通過計算，分析從開始注水到報警器報警的過程，并在丙圖中作出此過程Q底部受到水的壓強p隨注入水的深度h變化的關系圖線?！敬鸢浮浚?）1.5kg；（2）10N；（3）【解析】解：（1）圓柱體Q的體積V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3由可得，圓柱體Q的質量m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg（2）當注入水的深度為0.1m時，Q排開水的體積V排=Sh水=0.01m2×0.1m=0.001m3此時圓柱體Q受到的浮力F浮=ρ水Vg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N當注入水的深度為0.1m時，圓柱體Q受到的浮力大小是10N。（3）圓柱體Q受到的重力大小G=mg=1.5kg×10N/kg=15N圓柱體Q剛好漂浮在水中時，排開水的體積此時注水的深度此時圓柱體Q底部受到的壓強大小是p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa圓柱體Q剛接觸壓力傳感器時，注水的深度h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m此時圓柱體Q底部受到的壓強大小是p2=p1=1500Pa當圓柱體Q漏出水面長度為0.1m時，注水的深度h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m此時圓柱體Q浸在水中的深度h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m此時圓柱體Q底部受到的壓強大小是p3=ρ水gh4=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa此過程Q底部受到水的壓強p隨注入水的深度h變化的關系圖線如圖所示：答：（1）圓柱體Q的質量是1.5kg；

（2）當注入水的深度為0.1m時，Q受到的浮力是10N；

（3）此過程Q底部受到水的壓強p隨注入水的深度h變化的關系圖線如圖所示。9．（2024·湖北武漢）2024年4月19日，我國海洋油氣生產平臺“海基二號”總體結構完成安裝，它刷新了高度、質量、作業(yè)水深和建造速度等多項亞洲紀錄，“海基二號”由上部組塊和水下的導管架組成。圖甲是質量為的“海洋石油229”駁船將質量為的導管架運載至安裝海域的情景。（1）如圖甲所示，導管架的底部固定著4塊面積非常大的鋼板，這4塊鋼板的作用是?！昂；枴痹谥付êＳ虺晒Π惭b后，這4塊鋼板處于水深324m的海底處，它們受到海水的壓強是Pa；（2）導管架和駁船拖航的速度約為100m/min，它們到達240km外的安裝海域所需要的時間約為h。導管架和駁船沿直線向右勻速航行時，若以圖乙中的長方形表示駁船上的導管架，請在圖中畫出導管架受力的示意圖；()（3）這次海上安裝采用了滑移下水方式：工程人員將駁船船頭水艙的水排出一部分，又向船尾水艙注入一部分水，使駁船小角度傾斜，最后將駁船和導管架之間的連接點切割分離，導管架就在自身重力作用下頂端朝前沿著軌道滑入海中。若駁船船頭水艙排出的水和船尾水艙注入的水的體積分別為和時，導管架頂端浸入海水中的體積為，則駁船和固定在駁船上的導管架總共受到的浮力是多少N？(