升阶训练专题四 浮力、压强的综合计算
1.重16 N的正方体物块沉在面积很大的水槽底部.现用一根细线将物块提出水面，物块所受的浮力F随物块上升的距离h的变化关系如图所示.已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，则下列说法正确的是（ ）
A.物块的棱长为0.5 m
B.物块的密度为1.6×103 kg/m3
C.物块在出水前细线的拉力恒为5.0 N
D.物块沉在水槽底部时，物块对水槽底部产生的压强为1.6×103 Pa
2.如图所示，烧杯和水的总质量是1 kg，烧杯与水平桌面的接触面积是200 cm2，将一个质量是700 g、体积是1 000 cm3的正方体A用细线吊着，然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中.（烧杯厚度忽略不计，杯内水没有溢出，g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）下列选项正确的是（ ）
A.A受到的浮力为50 N
B.水对A底部的压强为50 Pa
C.烧杯对水平桌面的压强是750 Pa
D.若剪断绳子，待A静止后，水对容器底部增大的压力为5 N
3.新考法如图所示，亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上，台秤的示数如图甲所示；将一个物块投入水中，漂浮时台秤示数为375 g（如图乙），物块上表面始终保持水平，用力将物块全部压入水中，此时台秤示数为425 g（如图丙）；将物块继续下压，从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8 N.整个过程水始终未溢出，下列说法正确的是（ ）
A.物块的质量为125 g
B.物块的密度为0.5 g/cm3
C.从图丙到图丁，杯底所受水的压强逐渐增大
D.从图丙到图丁，物块上表面受到水的压力增加了0.8 N
4.（2024·济宁期中）将已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，此时电子秤的示数是3.3 kg.用弹簧测力计将一个重3 N的物体放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上），当物体完全浸没时（物体未触底），弹簧测力计的示数为2 N，如图所示.已知溢水杯的底面积为300 cm2.则物体的密度为 kg/m3，完全浸没时，溢水杯对电子秤的压强为 Pa.（g＝10 N/kg）
第4题图
5.（2024·凉山州中考）如图甲所示，不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止，石块的重力为4 N、体积为200 cm3，木块的重力为8 N、底面积为200 cm2，此时木块M排开液体的体积为 cm3.当按图乙方式连接静止时，木块M底部受到水的压强为 Pa.（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg）
第5题图
6.（2024·安庆期末）如图甲所示，棱长为10 cm的正方体木块漂浮在水面上，静止时木块有体积露出水面，g取10 N/kg，求：
（1）木块的密度为多少？此时木块受到的浮力是多少？
（2）用手将木块缓慢压入水中，当把木块刚好全部压入水中时，手对木块的压力是多少？
（3）木块从图甲位置到图乙位置，容器底部受到水的压强增加了200 Pa，则在图乙位置时容器中水的深度是多少？
7.（2024·宿迁中考）科技创新助力中国发展，中国桥梁建设领先世界.小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣，想探究桥墩对河底压力与水深度的关系.他找来底面积为0.01 m2的圆柱体，放于水平地面的压力传感器上，如图甲所示，示数为100 N.考虑不方便测量圆柱体对河底的压力，于是将圆柱体挂在拉力传感器下方，缓慢向下放至刚好与容器底部接触，如图乙所示.向容器内加水，记录传感器示数F和水的深度h，并画出如图丙所示的图像.（g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）求：
（1）圆柱体的质量.
（2）圆柱体的密度.
（3）取走拉力传感器，圆柱体浸没于水中时对杯底的压强.升阶训练专题四 浮力、压强的综合计算
1.重16 N的正方体物块沉在面积很大的水槽底部.现用一根细线将物块提出水面，物块所受的浮力F随物块上升的距离h的变化关系如图所示.已知水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，则下列说法正确的是（ B ）
A.物块的棱长为0.5 m
B.物块的密度为1.6×103 kg/m3
C.物块在出水前细线的拉力恒为5.0 N
D.物块沉在水槽底部时，物块对水槽底部产生的压强为1.6×103 Pa
2.如图所示，烧杯和水的总质量是1 kg，烧杯与水平桌面的接触面积是200 cm2，将一个质量是700 g、体积是1 000 cm3的正方体A用细线吊着，然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中.（烧杯厚度忽略不计，杯内水没有溢出，g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）下列选项正确的是（ C ）
A.A受到的浮力为50 N
B.水对A底部的压强为50 Pa
C.烧杯对水平桌面的压强是750 Pa
D.若剪断绳子，待A静止后，水对容器底部增大的压力为5 N
3.新考法如图所示，亮亮同学将盛水的烧杯放在电子台秤上，台秤的示数如图甲所示；将一个物块投入水中，漂浮时台秤示数为375 g（如图乙），物块上表面始终保持水平，用力将物块全部压入水中，此时台秤示数为425 g（如图丙）；将物块继续下压，从丙到丁物块下表面受到水的压力增加了0.8 N.整个过程水始终未溢出，下列说法正确的是（ D ）
A.物块的质量为125 g
B.物块的密度为0.5 g/cm3
C.从图丙到图丁，杯底所受水的压强逐渐增大
D.从图丙到图丁，物块上表面受到水的压力增加了0.8 N
4.（2024·济宁期中）将已调零的电子秤放在水平桌面上，将装满水的薄壁溢水杯放在电子秤上，此时电子秤的示数是3.3 kg.用弹簧测力计将一个重3 N的物体放入溢水杯中（溢出的水用另一容器接收，不会流到电子秤上），当物体完全浸没时（物体未触底），弹簧测力计的示数为2 N，如图所示.已知溢水杯的底面积为300 cm2.则物体的密度为 3×103 kg/m3，完全浸没时，溢水杯对电子秤的压强为 1.1×103 Pa.（g＝10 N/kg）
第4题图
5.（2024·凉山州中考）如图甲所示，不吸水的石块m叠放在浸在水中的木块M上保持静止，石块的重力为4 N、体积为200 cm3，木块的重力为8 N、底面积为200 cm2，此时木块M排开液体的体积为 1 200 cm3.当按图乙方式连接静止时，木块M底部受到水的压强为 500 Pa.（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg）
第5题图
6.（2024·安庆期末）如图甲所示，棱长为10 cm的正方体木块漂浮在水面上，静止时木块有体积露出水面，g取10 N/kg，求：
（1）木块的密度为多少？此时木块受到的浮力是多少？
（2）用手将木块缓慢压入水中，当把木块刚好全部压入水中时，手对木块的压力是多少？
（3）木块从图甲位置到图乙位置，容器底部受到水的压强增加了200 Pa，则在图乙位置时容器中水的深度是多少？
解：（1）木块的体积
V＝（10 cm）3＝1 000 cm3＝0.001 m3，
木块处于漂浮状态，
浮力F浮＝G木，ρ水V排g＝ρ木gV，
ρ木＝ρ水＝ρ水＝ρ水＝×1.0×103 kg/m3＝0.25×103 kg/m3.
此时木块受到的浮力
F浮＝ρ水V排g＝1.0×103 kg/m3×（1－）×0.001 m3×10 N/kg＝2.5 N.
（2）木块的重力G木＝F浮＝2.5 N，
当把木块刚好全部压入水中时，木块所受浮力F浮'＝ρ水V排'g＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.001 m3＝10 N，
手对木块的压力F＝F浮'－G木＝10 N－2.5 N＝7.5 N.
（3）木块从图甲位置到图乙位置，容器中水增加的深度
Δh＝＝＝0.02 m＝2 cm，
这时容器中水的深度h＝20 cm＋2 cm＝22 cm.
7.（2024·宿迁中考）科技创新助力中国发展，中国桥梁建设领先世界.小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣，想探究桥墩对河底压力与水深度的关系.他找来底面积为0.01 m2的圆柱体，放于水平地面的压力传感器上，如图甲所示，示数为100 N.考虑不方便测量圆柱体对河底的压力，于是将圆柱体挂在拉力传感器下方，缓慢向下放至刚好与容器底部接触，如图乙所示.向容器内加水，记录传感器示数F和水的深度h，并画出如图丙所示的图像.（g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3）求：
（1）圆柱体的质量.
（2）圆柱体的密度.
（3）取走拉力传感器，圆柱体浸没于水中时对杯底的压强.
解：（1）由题意得，圆柱体的重力为100 N，由G＝mg得，圆柱体的质量
m＝＝＝10 kg.
（2）由图丙得，圆柱体的高度为0.2 m，圆柱体的体积为V＝0.01 m2×0.2 m＝0.002 m3，圆柱体的密度ρ＝＝＝5×103 kg/m3.
（3）圆柱体浸没在水中，排开水的体积为V排＝V＝0.002 m3，
圆柱体受到的浮力为F浮＝ρ液V排g＝1.0×103 kg/m3×0.002 m3×10 N/kg＝20 N，
圆柱体对容器底的压力F＝G－F浮＝100 N－20 N＝80 N，
此时圆柱体对杯底的压强p＝＝＝8 000 Pa.
