1、第第15讲讲成都成都近近年真题及拓展年真题及拓展基础小练基础小练1.(2021福建福建)如图,将一边长为如图,将一边长为10 cm的正方体木块放入装有某液体的圆的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中木块静止时露出液面的高度为柱形容器中木块静止时露出液面的高度为2 cm,液面比放入前升高,液面比放入前升高1 cm,容器底部受到液体的压强变化了,容器底部受到液体的压强变化了80 Pa,则木块底部受到液体压强,则木块底部受到液体压强为为_Pa,木块受到的浮力为,木块受到的浮力为_N.6406.42.(2021襄阳襄阳)一金属环中间结有冰块,冰块和金属环的总重为一金属环中间结有冰块,冰块和金属环的总
2、重为0.71 N,将,将它们放入底面积为它们放入底面积为10 cm2的圆柱形容器中恰好悬浮于水中的圆柱形容器中恰好悬浮于水中(如图甲所示如图甲所示),此时冰块和金属环受到的浮力共为此时冰块和金属环受到的浮力共为_N;过一段时间冰全部熔化,;过一段时间冰全部熔化,金属环沉入水底,容器内的水面下降了金属环沉入水底,容器内的水面下降了0.7 cm(如图乙所示如图乙所示),则金属环的,则金属环的质量是质量是_g(已知已知冰冰0.9 g/cm3,g取取10 N/kg)0.7183.(2023娄底改编娄底改编)如图甲所示,在水平地面上有一个装有水的圆柱形容如图甲所示,在水平地面上有一个装有水的圆柱形容器器
3、(水的深度不变水的深度不变),一物体浸没在容器底部,一物体浸没在容器底部(非密合非密合),现用弹簧测力计将,现用弹簧测力计将物体缓慢拉出弹簧测力计的示数为物体缓慢拉出弹簧测力计的示数为F,物体下表面距容器底的距离为,物体下表面距容器底的距离为h,F与与h的关系如图乙所示物体浸没在水中所受的浮力为的关系如图乙所示物体浸没在水中所受的浮力为_N,物,物体的体积为体的体积为_m3;物体上表面刚出水面时,水对下表面产生的压;物体上表面刚出水面时,水对下表面产生的压强为强为_Pa.(g取取10 N/kg,水水1.0103 kg/m3)881043004.(2023成都成都B卷卷4题题2分分)(双选双选)
4、在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图甲所示将细线剪断,木块最终漂浮在水面用细线系住没入水中,如图甲所示将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有上,且有 的体积露出水面,如图乙所示下列说法正确的是的体积露出水面,如图乙所示下列说法正确的是()A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是5 3B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是比是2 5D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图
5、中容器对水平桌面的压力甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力AC255.(2022成都成都B卷卷7题题6分分)如图所示,实心均匀圆柱体如图所示,实心均匀圆柱体A、薄壁圆柱形容器、薄壁圆柱形容器B和和C,三者高度均为,三者高度均为H10 cm,都放置在水平桌面上容器,都放置在水平桌面上容器B内装有油,内装有油,容器容器C内装有水,相关数据如下表所示忽略圆柱体内装有水,相关数据如下表所示忽略圆柱体A吸附液体等次要因吸附液体等次要因素,常数素,常数g取取10 N/kg.圆柱体圆柱体A油油水水质量质量/g9054120密度密度/(g/cm3)0.60.91深度深度/cm 26(1)求
6、求A的底面积的底面积(2)若将若将A竖直缓慢放入竖直缓慢放入B内,释放后静止时,求油对容器底部的压强内,释放后静止时,求油对容器底部的压强(3)若将若将A竖直缓慢放入竖直缓慢放入C内,释放并稳定后,再将内,释放并稳定后,再将A竖直向上缓慢提升竖直向上缓慢提升0.5 cm,求静止时水对容器底部的压力,求静止时水对容器底部的压力解:解:(1)A的体积的体积VA 150 cm3,A的底面积的底面积SA 15 cm2AAm390 g0.6 g/cmAVH3150 cm10 cm(2)因为因为A油油,A可能会漂浮可能会漂浮,但油偏少但油偏少,A也有可能会沉底假设也有可能会沉底假设A在在B中沉底中沉底GA
7、mAg0.09 kg10 N/kg0.9 NV油油 60 cm3SB 30 cm2A沉底时沉底时,B中油的深度中油的深度h油油 4 cm4102 mF浮浮油油gSAh油油0.9103 kg/m310 N/kg15104 m24102 m0.54 NGA,故故A沉底沉底,假设成立假设成立p油油油油gh油油0.9103 kg/m310 N/kg4102 m360 Pam油油油油354 g0.9 g/cmVh油油油油360 cm2 cmBAVSS油油32260 cm30 cm15 cm(3)水的体积水的体积V水水 120 cm3SC 20 cm2C的容积的容积VCSCH20 cm210 cm200
8、cm3假设假设A在在C中漂浮中漂浮,则排开水的体积则排开水的体积V排排 90 cm3浸入水中的深度应为浸入水中的深度应为h液液 6 cm初态初态h浸浸6 cm,满足要求满足要求,假设成立假设成立V水水V排排120 cm390 cm3210 cm3VC,说明有水溢出说明有水溢出,即即A被释放被释放并稳定并稳定时,水深为时,水深为Hm水水水水3120 g1 g/cmVh水水水水3120 cm6 cmF g浮浮水水AG g水水Am水水390 g1.0 g/cmAVS排排3290 cm15 cm把把A向上提向上提0.5 cm时时,假设假设A未离开水面未离开水面,由体积关系得由体积关系得SAhA(SCS
9、A)h水水解得水面下降的距离解得水面下降的距离h水水 1.5 cmh水水hA2 cmh浸浸,所以假设成立所以假设成立则则h水水Hh水水10 cm1.5 m8.5 cm由由p 可得可得,F水水p水水SC水水gh水水SC1.0103 kg/m310 N/kg8.5102 m20104 m21.7 NAACAShSS22215 cm0.5 cm20 cm15 cmFS重难点突破重难点突破浮力的相关计算浮力的相关计算方法指导方法指导方法方法公式及图示公式及图示适用范围及注意事项适用范围及注意事项压力差法压力差法F浮浮F下下F上上在已知形状规则的物体:上、下表面的在已知形状规则的物体:上、下表面的压强及
10、上、下表面积压强及上、下表面积上、下表面所受的压力上、下表面所受的压力注注:以上两个条件只需满足其中任一条即可:以上两个条件只需满足其中任一条即可阿基米德阿基米德原理法原理法F浮浮G排排m排排g液液gV排排普遍适用的浮力计算法:在已知物体排开普遍适用的浮力计算法:在已知物体排开液体的体积和液体的密度时液体的体积和液体的密度时注注:悬浮、沉底时,:悬浮、沉底时,V排排V物物;漂浮时;漂浮时V排排V物物方法方法公式及图示公式及图示适用范围及注意事项适用范围及注意事项称重法称重法G物物F浮浮F拉拉适用于在液体中下沉的物体,适用于在液体中下沉的物体,在已知物体的重力及在液体在已知物体的重力及在液体中物
11、体受到向上的拉力时中物体受到向上的拉力时平衡法平衡法F浮浮G物物m物物g适用于漂浮或悬浮的物体,适用于漂浮或悬浮的物体,已知物体的重力已知物体的重力一题多设问一题多设问例例1 (压力差法压力差法)如图所示,将一重为如图所示,将一重为12 N的圆柱体用细绳的圆柱体用细绳系着浸没在水中,上、下表面距水面的高度分别为系着浸没在水中,上、下表面距水面的高度分别为 2 cm、12 cm,圆柱,圆柱体上表面所受的压力为体上表面所受的压力为1 N(g取取10 N/kg,水水1.0103 kg/m3)(1)圆柱体下表面所受的压强为圆柱体下表面所受的压强为_Pa,下表面所受的压力为,下表面所受的压力为_N;(2
12、)圆柱体受到的浮力为圆柱体受到的浮力为_N;(3)细绳对圆柱体的拉力为细绳对圆柱体的拉力为_N;(4)圆柱体的密度为圆柱体的密度为_kg/m3.1 2006572.4103一题多设问一题多设问例例2 (阿基米德原理法阿基米德原理法)一圆柱体物体高为一圆柱体物体高为25 cm、底面积、底面积为为20 cm2,图中烧杯底面积为,图中烧杯底面积为50 cm2.(g取取10 N/kg,水水1.0103 kg/m3)(1)(漂浮状态漂浮状态)如图甲所示将物块放入水中,物块所受浮力为如图甲所示将物块放入水中,物块所受浮力为_N.(2)(浸没状态浸没状态)如图乙所示,用力如图乙所示,用力F缓慢向下压物块使其
13、恰好完全浸没在水缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中中(水未溢出水未溢出),此时物块所受浮力,此时物块所受浮力为为_N,施加的压力,施加的压力F至少至少为为_N.(3)(沉底状态沉底状态)从烧杯中倒出部分水后,物块的状态如图丙所示从烧杯中倒出部分水后,物块的状态如图丙所示(物块底部物块底部与烧杯底部不密合与烧杯底部不密合),此时物块所受浮力为,此时物块所受浮力为_N,烧杯底部受到水的,烧杯底部受到水的压力为压力为_N.35237.5例例3(平衡法平衡法)体积均为体积均为400 cm3的木块和合金块,放入水中静止时的情况的木块和合金块,放入水中静止时的情况如图所示,已知木块重为如图所示,已知木块
14、重为3.6 N,合金块重为,合金块重为12 N,则木块受到的浮力为,则木块受到的浮力为_N,合金块受到的浮力为,合金块受到的浮力为_N(g取取10 N/kg,水水1.0103 kg/m3)3.64百变例题百变例题例例4 (称重法称重法)如图甲所示,将体积为如图甲所示,将体积为V的物块用细线系在的物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中测量时示数是弹簧测力计下,在空气中测量时示数是4 N;逐渐将物块浸入水中,物块;逐渐将物块浸入水中,物块浸入水中浸入水中 V、V、V时的情景,如图乙、丙、丁所示,三个情景中物块时的情景,如图乙、丙、丁所示,三个情景中物块受到水的浮力分别为受到水的浮力分别为_N、_N、_N;物块到达图丁中位置后,;物块到达图丁中位置后,如果让物块继续下沉如果让物块继续下沉(不触底不触底),物块所受到的浮力,物块所受到的浮力_(选填选填“增大增大”“减减小小”或或“不变不变”)已知水的密度为已知水的密度为1103 kg/m3,则物块的密度为,则物块的密度为_kg/m3.(g取取10 N/kg)14120.512不变不变2103变式变式(改变浸入液体改变浸入液体)若将该物块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的若将该物块浸没在另一种液体中时弹簧测力计的示数为示数为1.8 N,则该液体的密度为,则该液体的密度为_g/cm3.1.1