2023年中考物理高頻考點(diǎn)突破-浮力的綜合計算(有答案)

2023年中考物理高頻考點(diǎn)突破——浮力的綜合計算

1.如圖甲，底面積為200cm2的圓柱形容器中水深為30cm,將一棱長為10cm的正方體物

塊輕輕放入水中，物塊漂浮在水面上，水面上升了4cm,如圖所示。（p^l.OxlO3kg/m3,g

取10N/kg）求：

（1）物塊未放入水中時，水對容器底部的壓強(qiáng)。

（2）物塊浮在水面上時所受水的浮力。

（3）物塊的密度。

2.如圖甲所示，底面積為0.04m2的薄壁正方形容器（質(zhì)量不計）放在水平桌面上，將質(zhì)地

均勻的實(shí)心圓柱體豎直放在容器底部，其橫截面積為002n?,高度為0.15m。然后向容器內(nèi)

緩慢注入某種液體，圓柱體始終直立，圓柱體對容器底部的壓力與注入液體的質(zhì)量的關(guān)系圖

像如圖乙所示。g取10N/kg,圓柱體不吸該液體。求：

（1）圓柱體受到的重力為多少？

（2）當(dāng)圓柱體剛好被浸沒時，它受到的浮力是多少？

（3）當(dāng)液體對容器底部的壓強(qiáng)與容器對水平桌面的壓強(qiáng)之比為1:3時、容器內(nèi)液體的質(zhì)量

是多少？

3.如圖是創(chuàng)新科技小組用輕質(zhì)桿設(shè)計制作了測量液體密度的工具——密度秤。其中經(jīng)防腐

處理的合金塊重8N,體積IxIOTm，,秤坨重2N,秤紐處。到4端長10cm。測量時手提著

秤紐將密度秤的合金塊浸沒在待測液體中（不接觸容器），調(diào)節(jié)秤坨位置，使秤桿AB在水

平位置平衡，此時秤蛇懸掛處的刻度值為被測液體密度。g取10N/kg,請解答下列問題：

（1）創(chuàng)新科技小組在燒杯內(nèi)裝入適量的待測液體，其測量情況如圖，測得OC長30cm。此

時秤桿A端受到繩子的拉力為多大？

（2）C點(diǎn)刻度表示的待測液體密度多大？

（3）若燒杯內(nèi)底面積為1X10?n?,則以上過程中合金塊放入前后，待測液體對燒杯底部壓

強(qiáng)變化了多少？

4.如圖所示，將質(zhì)量為100g、底面積為lOOcn?的溢水杯中注滿水，水的質(zhì)量為900g,將

邊長為5cm的實(shí)心正方體木塊輕輕放入裝滿水的溢水杯中。木塊靜止時，從杯中溢出水的

質(zhì)量為75g,（g取10N/kg）試計算：

（1）木塊受到的浮力；

（2）木塊的密度；

（3）放入木塊后溢水杯對水平桌面的壓強(qiáng)。

5.如圖甲所示，底面積為200cm2的圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水，邊長為0.1m的正方體木

塊漂浮在水面上，木塊的下表面距離水面0.06m,求：（g取10N/kg）

（1）木塊受到的浮力是多大？

（2）木塊的密度是多少？

（3）若在木塊上放一金屬塊，木塊恰好沒入水中，如圖乙，則金屬塊的重力是多少？

6.如圖所示，底面積為lOOcn?的溢水杯注滿水后。將邊長為5cm的實(shí)心正方體木塊輕輕

放入裝滿水的溢水杯中。木塊靜止時漂浮在水面上，溢水杯旁的小杯對水平桌面的壓力增加

了0.75N。其中，g取10N/kg。求:

(1)木塊受到的浮力；

(2)木塊的密度;

(3)木塊下表面受到水的壓強(qiáng)。

7.中國研發(fā)的萬米載人潛水器"奮斗者''號，成功下潛到全球海洋最深處?！皧^斗者”號總質(zhì)

量為36噸，不考慮海水密度的變化，/>"1.02xl03kg/m3,g取10N/kg。則：

(1)“奮斗者”號下潛到多少m時，儀表顯示潛水器受到海水的壓強(qiáng)為7.14xl()7pa；

(2)“奮斗者”號完成任務(wù)后，漂浮在海面上，受到的浮力多少N?

(3)利用圖1所示的起重裝置將其勻速豎直吊離水面。起重裝置起吊拉力的功率隨時間變

化的圖像如圖2所示，圖中巳=2匕。求力時刻“奮斗者”號受到的浮力大小？(不考慮水的

阻力)。

圖1圖2

8.如圖，在足夠高的圓柱形容器底部，貼有一個底面為邊長為0.1m正方形的壓力傳感器(厚

度不計)。將一個邊長為0.1m的實(shí)心正方體物塊放在傳感器上，然后緩慢地向容器內(nèi)倒入某

種液體，物塊對傳感器的壓力F與倒入液體的深度//的關(guān)系如下表所示。求：

h/m00.010.020.030.04

F/N64.83.62.41.2

(1)實(shí)心正方體物塊的重力；

(2)液體的密度；

(3)液體深度人從0增加到0.08m的過程中，浮力對物塊做的功。

9.如圖甲所示，一個圓柱形容器的底面積為200cm2,然后在容器中裝入適量水，現(xiàn)在有一

個重為24N、高為12cm、底面積為100cm2的物體，用一個彈簧通過細(xì)繩將物體懸掛在水面

上，并將物體慢慢沒入水中，當(dāng)物體上表面恰好與水面相平時，水的深度為20cm。如圖乙

所示為彈簧所受拉力戶與其伸長量Ax的關(guān)系。求：

(1)當(dāng)物體上表面恰好與水面相平時，水對容器底的壓強(qiáng)；

(2)此時彈簧所受拉力的大小；

(3)若打開閥門K放出水，使物體有四分之三的長度露出水面，問需要放出水的質(zhì)量和容

器對水平地面的壓強(qiáng)變化量各為多少？

10

20cm

Ax/cm

—?

TTTTTnifnmiinni10.0

甲乙

10.在底面積為S/的圓柱形容器中注入水，把一橫截面積為52、高為從密度為P物的圓柱

體放入水中，圓柱體靜止后漂浮在水面上(圖所示)，此時容器中的水深為“。水的密度為

P次。要求：

(1)畫出圓柱體漂浮在水中時豎直方向受力示意圖;

(2)求圓柱體在水中漂浮時受到的浮力；

(3)求放入圓柱體前，水對容器底部的壓力。

與

11.在底面積為200cm2圓柱形底部。點(diǎn)處固定一個輕質(zhì)連桿，連桿的長度為12cm,將體

積為lxl0-3m3的圓柱體物塊A固定在連桿的頂端，如圖甲所示。。點(diǎn)受物塊A的壓（拉）

力尸與容器中注入水的質(zhì)量相的關(guān)系如圖乙，已知〃點(diǎn)注水的質(zhì)量為2.4kg,c點(diǎn)注水質(zhì)量

為5.4kg,A恰好浸沒時，受到輕桿的拉力為5N,（輕質(zhì)連桿的質(zhì)量、體積忽略不計）求：

（1）物塊A浸沒在水中時受到的浮力；

（2）物塊A的密度；

（3）當(dāng)注水至。點(diǎn)時，容器底部受到水的壓強(qiáng)。

12.如圖甲所示，水平地面上有一底面積為400cm2、不計質(zhì)量的薄壁柱形容器。容器中放

有一個用細(xì)線與容器底部相連的小木塊，質(zhì)量為600g,細(xì)線體積忽略不計。如圖乙所示，

往容器中緩慢加水，直至木塊完全沒入水中，木塊所受的浮力F浮與時間，的關(guān)系圖象如圖

丙所示，其中48段表示木塊離開容器底上升直至細(xì)線被拉直的過程（已知g取10N/kg）。

求：

（1）木塊浸沒在水中時繩子的拉力；

（2）木塊的密度；

（3）剪斷繩子，木塊靜止后水對容器底部壓強(qiáng)的變化量。

13.一柱形容器，深度足夠，底面積為0.50?,盛有適量的水。如圖甲所示，現(xiàn)將一個底面

積為O.ln?、體積為In?的物體A放入其中，物體A漂浮于水面上。如圖乙所示，當(dāng)再給

物體A施加一個豎直向下的大小不變的力F后，直至使物體A恰好浸沒于水中時保持靜止，

此時容器底部受到的壓強(qiáng)增大了lxlO4Pa,求：

（1）物體A浸沒水中靜止時容器底部所受的壓力增大了多少？

（2）物體A浸沒水中保持靜止時受到的浮力是多少？

（3）物體A從漂浮水面到浸沒水中靜止過程中力廠做的功是多少？

14.如圖甲所示，薄壁圓柱形容器放在水平臺上，容器的底面積S容=100cm2,質(zhì)量均勻的

圓柱體物塊上表面中央用足夠長的細(xì)繩系住，懸掛于容器中。以恒定速度向容器中緩慢注水

（每分鐘注入100g）,直至注滿容器為止，細(xì)繩的拉力大小與注水時間的關(guān)系圖像如圖乙所

示。p次=lg/cm3,常數(shù)g=10N/kg,物塊不吸水，忽略細(xì)繩體積、液體擾動等其它次要因素。

求：

（1）注水前圓柱體物塊的下表面到容器底部的距離//;

（2）圓柱體物塊的底面積；

（3）當(dāng)細(xì)繩的拉力為1.4N時，求水對物塊下表面的壓強(qiáng)。

15.如圖甲所示，足夠高的圓柱形容器底面積為50cm2,容器內(nèi)裝有一定量的水，容器正上

方天花板上有輕質(zhì)細(xì)桿（體積忽略不計），黏合著由兩個橫截面積不同的實(shí)心圓柱體M,N

組成的組合，此組合是由不吸水的復(fù)合材料構(gòu)成，且有/?M=15cmo容器底部有一個出水口，

最初水面與的上表面相平，打開閥門放水直到水放完。桿上方有一傳感器可顯示桿對物體作

用力的大小。圖乙中坐標(biāo)記錄了桿對物體作用力大小與排出水的體積之間的關(guān)系。根據(jù)相關(guān)

信息，求：

（1）M與N的總重力；

(2)放水前物體浸在水中的體積；

(3)當(dāng)桿的示數(shù)為3B時，水對容器底的壓強(qiáng)。

16.如圖甲，小宇將一梯形容器放置在水平桌面上，再緩慢加入8kg的水至15cm深?，F(xiàn)將

一不吸水的合金塊緩慢浸入至;體積浸在水中，如圖乙所示位置。測出此時細(xì)線對合金塊的

拉力為78N,容器對桌面壓強(qiáng)為2350Pa；如圖丙所示，再將合金塊浸沒在水中，水無溢出,

測出此時拉力為72N,容器對桌面壓強(qiáng)為2500Pa。求：

(1)圖甲中水對容器底部的壓強(qiáng)；

(2)圖丙中合金塊的浮力大小；

(3)松開細(xì)線，合金塊沉底且無水溢出，不計細(xì)線質(zhì)量，容器對桌面的壓強(qiáng)。

17.半潛式鉆井平臺由甲板模塊和下船體兩部分組成，整體安裝時，利用"泰山吊''將甲板模

塊水平吊起，然后利用拖船將下船體水平拖至甲板模塊正下方，再將甲板模塊下放安裝在下

船體上，甲板模塊和下船體整體合攏后，“泰山吊”脫離，如圖甲所示的“泰山吊''設(shè)備采用平

行雙梁結(jié)構(gòu)，在基座上端等長的前后橫梁分別對甲板模塊提供大小相等的豎直向上的拉力，

前排橫梁跨度AC為125m?，F(xiàn)有一半潛式鉆井平臺要進(jìn)行吊裝合攏作業(yè)，其甲板模塊質(zhì)量

是150001o

(1)若“泰山吊'’提升甲板模塊的速度為0.2m/min,則lh可以將甲板模塊提升多少米？

(2)若甲板模塊被水平吊起后，其對前排橫梁拉力的作用點(diǎn)可等效為8點(diǎn)，大小為甲板模

塊重力的一半。已知A8:BC=12:13,則前排橫梁對右側(cè)基座的壓力較吊起甲板模塊前增大

了多少？

（3）甲板模塊水平吊起后，用拖船將鉆井平臺的下船體水平拋至甲板模塊正下方，此時下

船體的浮箱有羨露出水面（圖乙）；再將甲板模塊下方安裝在下船體上，整體合攏后，“泰山

吊”脫離，此時下船體的浮箱有3三露出水面（圖丙），求下船體質(zhì)量是多少噸？

*Z.M

18.物件A是質(zhì)量均勻的實(shí)心、不吸水長方體，另有一圓柱形容器B,其厚度忽略不計,

相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。如圖甲所示將物件A放在容器B的正中央，然后按要求向容器B中加

水，p^=1.0xl03kg/m\g取10N/kg。

底面積（cm2）高(cm)質(zhì)量（g）

物件A308192

容器B10015

（1）求物件A的密度。

（2）緩慢沿容器壁注入水，當(dāng)物件A對容器B底部的壓力剛為0時，求此時水對容器B

底部的壓強(qiáng)。

（3）如圖乙，在（2）的基礎(chǔ)上，通過一輕質(zhì)細(xì)線將物件A豎直向上提升6cm后懸掛起來，

待物件A穩(wěn)定后（始終豎直），再繼續(xù)注入水到細(xì)線對物體A拉力為0.42N時，忽略細(xì)繩體

積、液體擾動等其它次要因素，求繼續(xù)注入水的質(zhì)量。

19.小何同學(xué)用傳感器設(shè)計了如圖甲所示的力學(xué)裝置，豎直細(xì)桿B的下端通過力傳感器固

定在容器底部，它的上端與不吸水的實(shí)心正方體A固定，不計細(xì)桿B及連接處的質(zhì)量和體

積。力傳感器可以顯示出細(xì)桿B的下端受到作用力的大小，現(xiàn)緩慢向容器中加水，當(dāng)水深

為15cm時正方體A剛好浸沒，力傳感器的示數(shù)大小尸隨水深力變化的圖像如圖乙所示?已

知容器底面積為300cm2,求：

（1）物體A重力；

（2）物體A的密度；

（3）當(dāng)力傳感器的示數(shù)大小F為。時，容器底部受到水的壓強(qiáng)。

20.五一勞動節(jié)期間，小軍將家中的景觀魚缸底部的鵝卵石取出清洗時，他將一個鵝卵石放

入魚缸中,并將高為10cm正方體木塊放入魚缸水中，木塊豎直漂浮在水面上,露出水面5cm,

如圖甲所示。他再將鵝卵石撈出放在木塊上，此時木塊露出水面的高度為3cm,如圖乙，他

用細(xì)線將鵝卵石懸掛于木塊底部的中央，木塊露出水面的高度為3.8cm,如圖丙，魚缸的底

面積為800cm2（不考慮撈石頭時帶出的水以及繩子的質(zhì)量和體積）。求：

（1）木塊漂浮時所受的浮力是多少？

（2）圖丙中細(xì)繩對石塊的拉力是多少？

（3）剪斷丙中的細(xì)線，水對魚缸底部的壓強(qiáng)變化了多少？

III1L|

甲乙國

參考答案：

1.(1)3X103Pa；(2)8N；(3)0.8X103kg/m3

【詳解】解：(1)物塊未放入水中時，水對容器底部的壓強(qiáng)為

p=p*g〃=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.3m=3Xl()3pa

(2)物塊排開水的體積為

容XA/?=200x10-4m2x0.04m=8xl0-4m3

物塊受到的浮力為

F浮=P水gVtt=1.0X103kg/m3X10N/kgX8X10-4m3=8N

（3）物塊漂浮，則物塊的重力為

G=F浮=8N

物塊的質(zhì)量為為

m=Gg=8N10N/kg3=0.8kg

物塊的體積為

V=(10cm)3=1000cm3=lX10-3m

則物體的密度為

答：(1)物塊未放入水中時，水對容器底部的壓強(qiáng)為3Xl()3pa。

(2)物塊浮在水面上時所受水的浮力為8N。

(3)物塊的密度為0.8XI()3kg/m3。

2.(1)160N；(2)30N；(3)3.5kg

【詳解】解：(1)由乙圖向容器注入液體的質(zhì)量為0時，圓柱體對容器底部的壓力來自與重

力，所以圓柱體的重力

G=F=160N

(2)由題意知，圓柱體的體積為

%=%/；=3xl0Tm3

當(dāng)圓柱體剛好被浸沒時，液體的體積為

由圖乙可知，當(dāng)圓柱體剛好被浸沒時，注入液體的質(zhì)量為3kg,則液體的密度為

根據(jù)阿基米德原理可得，當(dāng)圓柱體剛好被浸沒時，它受到的浮力為

%=外逐％=/g%=1x103kg/m3x10N/kgx3x10Tms=30N

(3)由(2)知，圓柱體剛好被浸沒時注入液體的質(zhì)量為3kg,當(dāng)注入液體的質(zhì)量叫小于或

等于3kg時，液體的底面積為

AS=5容一S枝=0.04m2-0.02m2=0.02m2

由夕=n￡i可得，容器內(nèi)液體的深度為

_叫

AS外AS

液體對容器底部的壓強(qiáng)為

/，叫m】g

…gfg'k麗7①

由圖乙可知，當(dāng)沒有注入液體時圓柱體對容器底部的壓力為160N,即圓柱體的重力為160N,

則注入液體后，容器對水平桌面的壓力為

F=160N+〃?]g

容器對水平桌面的壓強(qiáng)為

外1=60^N+?〃②%g/

已知

Pt:P2=l：3③

將①②代入③解得

tny-3.2kg

因?yàn)槿?3.2kg>3kg,故應(yīng)舍去。

當(dāng)注入液體的質(zhì)量用大于3kg時，即注入液體的深度大于15cm,因液體體積與圓柱體體積

之和等于容器底面積乘以液體的深度，即

曝+%=5眼

且根據(jù)Py可得液體的體積為

所以有

詈+%=S容%"

P浪

則此時液體的深度

坐+唳

h"=^——

s容

此時液體對容器底部的壓強(qiáng)為

旦+匕

,。浪"m2g+P?gVfi?

A=P^gh=%gx—=--------J

。容J容

容器對水平桌面的壓強(qiáng)為

￡J6°N+sg

S容S容口

因?yàn)?/p>

P：：E=1：3⑥

將④⑤代入⑥解得

m2=3.5kg

答：(1)圓柱體受到的重力為I60N；

(2)當(dāng)圓柱體剛好被浸沒時，它受到的浮力是30N；

(3)當(dāng)液體對容器底部的壓強(qiáng)與容器對水平桌面的壓強(qiáng)之比為1:3時，容器內(nèi)液體的質(zhì)量

是3.5kg?

3.(1)6N；(2)2xlO3kg/m3；(3)200Pa

【詳解】解：(1)由杠桿平衡條件可得

FAxOA=G舵x0C

代入數(shù)據(jù)有

FAxlOcm=2Nx30cm

解得

以=6N

(2)由力的平衡條件可知，合金塊受到的浮力

￡字=G金一行=8N-6N=2N

因?yàn)楹辖饓K浸沒在液體中，所以合金塊排開液體的體積

^=V^=lxlO-4m3

由耳孚可得，液體的密度

p稔="=----------r=2x1O3依/m*

展g%lON/^xlxIO^m3

(3)由圖可知，容器為柱形，合金塊放入液體后對容器底增大的壓力是由浮力的反作用力

引起的，水給合金塊向上的浮力，合金塊給水向下的壓力，合金塊放入液體后對容器底增大

的壓力

AF=E?=2N

則增大的壓強(qiáng)

AF2N

△Ap==-------7=200Pa

Slxio2m2

答：(1)此時秤桿A端受到繩子的拉力為6N：

(2)C點(diǎn)刻度表示的待測液體密度為2x103kg/n?：

(3)待測液體對燒杯底部壓強(qiáng)變化了200Pa。

4.(1)0.75N；(2)0.6xl03kg/m3；(3)lOOOPa

【詳解】解：(1)木塊受到的浮力

F行G/jj=m103kgx10N/kg=0.75N

(2)正方體木塊的體積

V次=(5xl()-2m)3=I.25X10-4m3

因?yàn)槟緣K漂浮，所以

G卡尸桁0.75N

因?yàn)?/p>

G行tn木g=p木V木g

所以木塊的密度

譚方

(3)因?yàn)槟緣K漂浮在水面上，所以結(jié)合阿基米德原理可得

F桁G忻G木

此時溢水杯對桌面的壓力

F=G#,+G行(m樣+m水)=(0.9kg+0.1kg)xl0N/kg=10N

此時溢水杯對桌面的壓強(qiáng)

丁'?OOOPa

答：(1)木塊受到的浮力為0.75N；

(2)木塊的密度為0.6x103kg/n?；

(3)放入木塊后，溢水杯對桌面的壓強(qiáng)為lOOOPa。

5.(1)6N；(2)0.6x103kg/m3；(3)4N

【詳解】解：(1)木塊排開水(浸入水中)的體積

V析〃S=0.1mxO.1mxO.O6m=6x10-4m3

由阿基米德原理可得木塊受到的浮力

F/^=p水V4應(yīng)=1x103kg/m3x6x10-4m3x10N/kg=6N

(2)木塊的體積

V^=Z.MO.lm)3=lxlO-3m3

木塊漂浮在水面上，根據(jù)物體浮沉條件可得木塊的重力

G行F浮=6N

木塊的質(zhì)量

區(qū)=4

0.6kg

示g10N/kg

則木塊的密度

p.=—=.O'里二=0.6x1()3kg/m3

(3)木塊全部浸沒在水中受到的浮力

F行p木敘方p水N1.Ox103kg/m3x1ON/kgx1x10-3m3=1ON

因?yàn)槟緣K與金屬塊一起處于漂浮狀態(tài)，則

F衍G^+G鐵

所以金屬塊的重力

G行尸涉G產(chǎn)10N-6N-4N

答：(1)木塊受到的浮力為6N；

(2)木塊的密度為0.6xl()3kg/m3；

(3)金屬塊的重力為4N。

6.(1)0.75N；(2)600kg/m3；(3)3OOPa

【詳解】解：(1)由溢水杯旁的小杯對水平桌面的壓力增加了0.75N,即溢出的水的重力為

0.75N,則小木塊排開水的重力6折0.752根據(jù)阿基米德原理可得木塊所受的浮力

F朽G伊=0.75N

(2)正方體木塊的體積為

V^t=(0.05m)3=1.25x10-4m3

因?yàn)槟緣K漂浮，所以

G本=/浮=0.75N

則正方體木塊的質(zhì)量為

G木0.75N

m..==0.075kg

木glON/kg

所以木塊的密度為

mA.0.075kg3

px-------600k/m

木以l.ZSxlO-4!!!3

(3)由于木塊漂浮，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，木塊下表面受到的水的壓力為

F=尸浮=0.75N

木塊的底面積為

S=(0.05m)2=2.5xl0-3m2

木塊下表面受到的水的壓強(qiáng):

F=0.75NQ()pa

S2.5xl0-3m2

答：(1)木塊受到的浮力為0.75N；

(2)木塊的密度為600kg/m-

(3)木塊下表面受到水的壓強(qiáng)為300Pa。

7.(1)7000m；(2)3.6x105N；(3)1.8xl05N

【詳解】解：(1)由p彳可知，“奮斗者”號下潛的深度

7.14xlO7Pa

h-=7000m

猴水g1.02xl03kg/m3xl0N/kg

(2)“奮斗者'’號的總重力

G=mg=36x103kgx10N/kg=3.6x105N

“奮斗者''號完成任務(wù)后，漂浮在海面上，受到的浮力

F^G=3.6X105N

(3)由功率的公式得

設(shè)在小f2時刻起重裝置對“奮斗者”號的拉力分別為巳、尸2,“奮斗者”號勻速運(yùn)動的速度為

v,由圖2知，/2時刻后，起吊拉力的功率保持不變，說明起吊拉力不變，可知及時刻“奮斗

者”號剛好全部離開水面(不再受到浮力的作用)，〃時刻，還有一部分浸入海水中，對于“奮

斗者'’號有

Fi+F/=G

可得

F尸G-F@①

f2時刻，"奮斗者'’號剛好全部離開水面，對于“奮斗者”號有

&=G②

由題意知尸2=2?,由

P=Fv

可得

F2V=2F/V

所以

F2=2FI

由①②得

G=2(G-F浮')

所以

G=3.6X1O-N=18X1O5N

“22

答：(1)“奮斗者”號下潛到7000m時，儀表顯示潛水器受到海水的壓強(qiáng)為7.14xl()7pa；

(2)“奮斗者”號完成任務(wù)后，漂浮在海面上，受到的浮力3.6X105N；

(3)〃時刻“奮斗者”號受到的浮力大小為1.8X105N,

8.(1)6N；(2)1.2xl03kg/m3；(3)0.18J

【詳解】解：(1)由圖表可知當(dāng)液面高度八=0時，此時傳感器上的示數(shù)F就是物體的重力,

由

G物=F=6N=,%g

可得物體的質(zhì)量

〃樂=0.6kg

物體是正方體，邊長為0.1m,故正方體體積

咻=(0.1m>=10-0?

根據(jù)密度公式可得物體的密度

p煙=—=Ofkg、=0.6x103kg/m3

物/10-3m3

(2)從圖表中可知，當(dāng)液面高度/2=0.01m,物體排開液體的體積

43

%=Sl&h=O.Imx0.Imx0.0lm=10'i'n

此時物體受到的浮力

尸浮=G-F=6N-4.8N=1.2N=n&%g=0txlO-n?xlON/kg

由上式可的液體的密度為

=1.2x103kg/m3

(3)對物體進(jìn)行分析，物體的密度小于液體的密度，此時物體是漂浮，根據(jù)浮力公式

%.=G^=6N=/?淞g/物=1.2xl03kg/m3xlON/kgx4物

可得此正方體在液體中排開的體積

/物=5x10—3

設(shè)此時正方體在液體中漂浮時其在液面以下的高度是/I.尸，故

咻物=5xl04nr=S底x/i液面下=(0.1m)-x/i液面下

由此可得正方體在液體中漂浮時其在液面以下的高度

心面下=0?05m

故當(dāng)液面高度為0.08m時，物塊被浮力抬高的高度為

M=/z-%面下=0.08m-0.05m=0.03m

浮力對物塊做的功等于物塊克服自身重力做的功

W=G物M=6Nx0.03m=0.18J

答：(1)實(shí)心正方體物塊的重力為6N；

(2)液體的密度為1.2xl()3kg/m3；

(3)浮力對物塊做的功0.18J。

9.(1)2000Pa；(2)12N；(3)1.8kg,1350Pa

【詳解】解：(1)物體上表面恰好與水面相平時，水對容器底的壓強(qiáng)

p=pr),gh=1.0x1O'kg/m*x1ON/kgx20x0.01m=2000Pa

(2)物體的面積

V=Sh=100cm2x12cm=l200cm3=1.2x10-3m3

此時物體浸沒，排開水的體積等于物體的體積，所受的浮力

&=夕水g%=。水gV=1.0X10、kg/m3X1ON/kgX1.2X103n?=12N

物體受到豎直向下的重力及豎直向上的拉力和浮力的作用處于靜止，所受的三個力是平衡力。

所以彈簧所受的拉力的大小

Ffii=G-F行24N-12N=12N

(3)當(dāng)物體有一3的長度露出水面，排開水的體積為原來的1;，由阿基米德原理知，此時所

44

受的浮力

彈簧測力計所受的拉力

F拉'=G-Fy=24N-3N=21N

由圖乙知彈簧的伸長量為6.0cm。當(dāng)拉力為12N時，彈簧的伸長量為1.5cm。所以物體由浸

3

沒到彳露出水面，彈簧的變化量

4

Ax=6.0cm-1.5cm=4.5cm

此時物體露出水面的高度

33

h,=—〃=—x12cm=9cm

'44

放出水的體積

匕我=AxS容+(S容一S)/q=4.5cmx200cm2+(200cm?—1OOcm?)x9cm=1800cm3

放出水的質(zhì)量

tn糕=水力=1.Og/cm3x1800cm=1800g=1.8kg

放出水的重力

G后m放爐1.8kgx1ON/kg=18N

容器對桌面壓力的變化量等于排開水的重力與物體對水的壓力變化量之和，即

F=G/MFGF浮尸18N+(12N-3N)=27N

容器對桌面的壓強(qiáng)變化量

F27N

Np=——=----------_7=1350Pa

S容200x107m?

答：(1)當(dāng)物體上表面恰好與水面相平時，水對容器底的壓強(qiáng)為2000Pa；

(2)此時彈簧所受拉力的大小為12N；

(3)需要放出水的質(zhì)量1.8kg,容器對水平地面壓強(qiáng)變化量為1350Pa。

10.(1)

(2)p物Sahg；(3)p水SiHg-p物Szhg

【詳解】解：(1)圓柱體漂浮在水面上，受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力的作用，處

于平衡狀態(tài)，這兩個力是一對平衡力，大小相等，作用點(diǎn)在圓柱體的重心。作圖如下：

境礴

咽

(2)圓柱體的重力

G=mg=p物Szhg

圓柱體漂浮時，所受的浮力等于本身的重力，所以

F浮=G=p物Szhg

(3)圓柱體漂浮時，排開水的體積

匕二4%，物S?hggh

。水gP水g。水

容器中水的深度為“時，水及浸入水中的圓柱體的總體積

V次卡S/H

放入圓柱體前，水的體積

容器是圓柱形，此時，水對容器底部的壓力

F=仃水=，姝g=水8=P水x(E"-2^-)g=P水S]Hg-p姻S/g

PM

答：(1)略；

(2)圓柱體在水中漂浮時受到的浮力為p物SJig；

(3)放入圓柱體前，水對容器底部的壓力為0次S/Hg-"物$2例。

11.(1)ION；(2)0.5g/cm3；(3)2.2x103Pa

【詳解】解：(1)物塊A浸沒在水中所受浮力

F桁G忻p展gV/?<=1x103kg/m3x1ON/kgx1x10-3m3=1ON

(2)分析圖乙可知，c點(diǎn)物塊A恰好浸沒，對A受力分析得

GA+F^=F

因此得物塊A的重力

GA=F滬F桁10N-5N=5N

由G=mg得物塊A的質(zhì)量

1nVlO5NN/kg

=O.5kg=5OOg

由。=?得物塊A的密度

m.500g_.,

p--=-------=0.5g/cm3

AA匕1000cm1

(3)。點(diǎn)注水的質(zhì)量為2.4kg,體積為

m

匕一—2，警：=2.4xl05m3=2400cm3

lxlO3kg/m3

P水

此時水的高度為

,V,2400cm3

h=-s-=---------z-=12cm

"S容200cm-

此時水恰好位于物體AF表面,由〃點(diǎn)注水到c點(diǎn)過程中，注入水的質(zhì)量

A/??=/叫一叫=5.4kg-2.4kg=3kg

則此時注水的體枳

3

AV=—=―季~r=3000cm

0k10M/m3

圓柱體A的高度

△V+匕一3000。/+1000cm'

4==20cm

S*20cm2

圓柱體A的底面枳

匕1000cm32

cS.=—=--------=50cm2=0n.A0n0c5m

'/iA20cm

注水至b點(diǎn)處時物塊A恰好漂浮，則

尸A折GA=5N

此時物塊A排開水的體積

.二%_5N

=5xW4m,

0kg10kg/m?fON/kg

此時物塊A浸入水中的深度

匕=$0畝13

=0.Im

S7~0.005m2

此時水面的高度為

h-h?+/?'八=0.12m+0.1m=0.22m

則此時容器底面受到水的壓強(qiáng)

p=p次gh=lx103kg/m3x10N/kgx0.22m=2.2x103Pa

答：(1)物塊A浸沒在水中時受到的浮力為ION；

(2)物塊A的密度為0.5g/cn?；

(3)當(dāng)注水至b點(diǎn)時，容器底部受到水的壓強(qiáng)為2.2xl()3pa。

12.(1)4N：(2)0.6x103kg/m3；(3)lOOPa

【詳解】解：(1)木塊的質(zhì)量為

〃?=600g=0.6kg

木塊的重力

G=，〃g=0.6kgx10N/kg=6N

木塊浸沒在水中，由圖丙分析可得浮力尸行10N；木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，受到豎直

向下的重力、豎直向下的拉力、豎直向上的浮力的作用，所以繩子受到的拉力

尸=尸浮-G=10N-6N=4N

(2)由F,可陂gV掰，可得木塊浸沒時排開的水的體積，即木塊的體積為

n?

—.(Q03k1g°/二m.ON//kL

木塊的密度

(3)剪斷繩子后木塊漂浮，此時受到的浮力

F浮'=G=6N

由F行p液gY排,可得木塊此時排開液體的體積

匕6f436N——

剪斷繩子前后排開體積的變化量

△V版丫排-V^IO-W-6xl04m3=4xl04m3

水面下降的深度

(Pm3

A/1

水對容器底壓強(qiáng)的變化

\P-pg\h-1x103kg/m3x1ON/kgxO.01m=1OOPa

答：(1)木塊浸沒在水中時繩子受到的拉力是4N；

(2)木塊的密度是0.6xl()3kg/m3；

(3)剪斷繩子待木塊靜止后水對容器底壓強(qiáng)的變化量是lOOPao

13.(1)5XI03N；(2)1X104N；(3)2xlO4J

【詳解】解：(1)A物體浸沒水中靜止時，由p=g可得，容器底部所受到壓力的增大量為

AF=ApS=lxlO4PaxO.5m2=5xlO3N

(2)因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，A浸沒于水中時受到的浮力

/=。水8/=2水8匕=L°xl0*kg/m3xl°N/kgxlm3=lxl04N

(3)物體漂浮時容器底部受到的壓力等于水、物體重力之和，物體完全浸沒時容器底部受

到的壓力等于水、物體重力、豎直向下力產(chǎn)之和，所以，力廠的大小為

F=AF=5X103N

因物體A浸沒于水中靜止時處于平衡狀態(tài)，受到的豎直向上的浮力等于豎直向下的重力和

力尸之和，所以，由

Fn=G+F

可得，物體的重力為

G=7^-F=lxlO4N-5xlO3N=5X103N

由A"=pgA/z可得，從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中水面上升的高度為

,即1x104Pa,

△A/二----=----；--------------------=1m

「水g1x10kg/mx1ON/kg

物體A漂浮時，受到的浮力和自身的重力相等，由/=夕液8%可得，漂浮時物體A排開水

的體積

,,__G_5X103N_.，

K排----------------------：--------=0n.5m

。水gP水g1x10kg/mx]ON/kg

由V=Sh可得，物體A的高度/u和漂浮時浸入水中的深度h愛分別為

=5m

2

假5人0.1m

物體A露出水面的高度為

&=4-%=10m-5m=5m

則從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中，力尸向下運(yùn)動的距離為

h=%-A/?=5m-lm=4m

力尸做的功為

IV=F/?=5xlO3Nx4m=2xlO4J

答：(1)物體A浸沒水中靜止時容器底部所受的壓力增大了5X1()3N；

(2)物體A浸沒水中保持靜止時受到的浮力是1X10&N；

(3)物體A從漂浮水面到浸沒水中靜止過程中力F做的功是2'10打。

14.(1)4cm；(2)4x10"⑶250Pa

【詳解】解：(1)每分鐘注入100g水，根據(jù)如圖乙細(xì)繩的拉力大小與注水時間的關(guān)系圖像

可知，第4min時，水面剛好接觸物塊下底面，注水質(zhì)量為400g,由密度公式水的體積

P水愴/cm

注水前圓柱體物塊的下表面到容器底部的距離為

匕_400cm3

=4cm

-100cm2

（2）物塊的重力等于開始時的拉力，即

G桁2.4N

則

%=f=l^=°24kg

由圖乙可知，第7min時水面剛好與物塊的上表面相平，根據(jù)力的平衡，則

F朽G斷尸=2.4N-0.4N=2N

根據(jù)阿基米德原理可知

%=匕==----------------------=2xl0^m3=200cm'

物排0水g1.0xl03kg/m3xl0N/kg

從第4min到第7min注水質(zhì)量為300g,根據(jù)密度公式可知注水體積

v^=joog_=3OOcm.,

P*Ig/cnr

細(xì)繩拉力不為零，說明細(xì)繩一直處于拉直狀態(tài)，物塊位置沒有移動，則有

V物丫2=S容h物

則

V^+V,_200cm3+300cm3

=5cm

S次-100cm2

圓柱體物塊的底面積

=—=20°5_,=40cm2=4x103m2

物q5cm

（3）當(dāng)細(xì)繩拉力為1.4N時，由力的平衡有

F浮'=G枷尸=2.4N-1.4N=1N

此時物塊還沒有浸沒，由浮力產(chǎn)生的原因可知水對物塊底面的壓力

水對物塊下表面的壓強(qiáng)

1N

=250Pa

“4xl0-3m2

答：(1)注水前圓柱體物塊的下表面到容器底部的距離。為4cm；

(2)圓柱體物塊的底面積為4xl(y3m2；

(3)當(dāng)細(xì)繩的拉力為1.4N時，水對物塊下表面的壓強(qiáng)為250Pa。

15.(1)6.6N；(2)8x104m3；(3)1.3xlO3Pa

【詳解】解：(1)由乙圖可知，當(dāng)水都放完后，桿對物體的力等于M與N的總重力，則M

與N的總重力

GS-F￡=6.6N

(2)由乙圖可知，放水前桿對物體有向下的壓力，此時物體受到的浮力

￡?=G+以=6,6N+1.4N=8N

放水前物體浸在水中的體積

(3)由乙圖可知，在C點(diǎn)時物體N恰好全部露出水面，在。點(diǎn)時物體M恰好全部露出水

面，從C到。排出水的體積

丫水=450cm,-300cm③=150cm3

M的體積

2