1、微专题微专题 类型类型1漂浮漂浮、悬浮悬浮、沉底类沉底类1.(2023长沙长沙32题题6分分)今年今年“五一五一”节期间，小昭和妈妈到无锡旅游，买了节期间，小昭和妈妈到无锡旅游，买了一只宜兴茶壶她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土制成的，就想利用所一只宜兴茶壶她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土制成的，就想利用所学的物理知识测出这种泥土的密度她用天平分别测得壶盖的质量为学的物理知识测出这种泥土的密度她用天平分别测得壶盖的质量为44.4 g,空茶壶的总质量为空茶壶的总质量为158 g，装满水后其总质量为，装满水后其总质量为650 g，然后再把壶盖浸没，然后再把壶盖浸没在盛满水的溢水杯中，测得溢出的水的质
2、量是在盛满水的溢水杯中，测得溢出的水的质量是14.8 g已知茶壶底与水平已知茶壶底与水平桌面的接触面积是桌面的接触面积是60 cm2则壶盖在溢水杯中受到的浮力是则壶盖在溢水杯中受到的浮力是_N，茶壶装水前、后对桌面的压强之差是茶壶装水前、后对桌面的压强之差是_Pa，制成茶壶的泥土密度是，制成茶壶的泥土密度是_kg/m3.(水水1.0103 kg/m3，取，取g10 N/kg)0.1488203103解解：(1)木块木块A的体积的体积V木木(0.1 m)31103 m3木块木块A浸入水中的体积浸入水中的体积V排排(1 )V水水(1 )1103 m36104 m3木块木块A所受的浮力所受的浮力F浮
3、浮AGAgV排排1.0103 kg/m310 N/kg6104 m36 N25252.如图甲所示，容器的重力为如图甲所示，容器的重力为1 N、底面积为、底面积为200 cm2，装，装入水的质量为入水的质量为2 kg.将边长为将边长为10 cm的正方体木块的正方体木块A放入容器中的水中，木块放入容器中的水中，木块A静止时有静止时有 的体积露出水面水的密度的体积露出水面水的密度1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg.一题多设问一题多设问25(1)求木块求木块A所受的浮力；所受的浮力；(2)求放入木块求放入木块A后后，水对容器底部的压强变化量；水对容器底部的压强变化量；解解：放入木块放入木块
4、A后，液面高度的变化量后，液面高度的变化量h 0.03 m水对容器底部的压强变化量水对容器底部的压强变化量pgh1.0103 kg/m310 N/kg0.03 m300 Pa43426 10 m=200 10 mVS 排排(3)求放入木块求放入木块A后后，容器对桌面的压强；容器对桌面的压强；解解：容器对桌面的压力容器对桌面的压力F压容压容G水水G容容GA2 kg10 N/kg1 N6 N27 N容器对桌面的压强容器对桌面的压强p容容 1 350 Pa4227N=200 10 mFS 压压容容(4)用用力力F将木块将木块A逐渐向下压逐渐向下压，使其恰好完全浸没在水中使其恰好完全浸没在水中(水未溢
5、出水未溢出)，如如图乙所示图乙所示，求此时水对容器底部压强的增加量；求此时水对容器底部压强的增加量；解解：木块木块A浸没时受到的浮力浸没时受到的浮力F浮浮gV木木1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N木块木块A受到压力的大小受到压力的大小FF浮浮GA10 N6 N4 N水对容器底部压力的增加量水对容器底部压力的增加量FF4 N水对容器底部压强的增加量水对容器底部压强的增加量p 200 Pa424N=200 10 mFS (5)撤去压力撤去压力F，在木块在木块A上加一个边长为上加一个边长为0.05 m的正方体实心物块的正方体实心物块B时木时木块块A刚好浸没在水中刚好浸没在水
6、中，如图丙所示如图丙所示，求物块求物块B的密度；的密度；解解：物块物块B的体积的体积VB(0.05 m)31.25104 m3此时两物块所受的浮力此时两物块所受的浮力F浮浮gV木木1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N物块物块B的重力的重力GBF浮浮GA10 N6 N4 N物块物块B的密度的密度B 3.2103 kg/m3434N=10N/kg 1 25 10 mBBBBmGVgV.(6)将体积为将体积为5104 m3的物块的物块C用细线悬挂于木块用细线悬挂于木块A下下，A刚好浸没在水刚好浸没在水中中，如图丁所示如图丁所示，求求C所受重力大小所受重力大小解解：木块木块A对
7、物块对物块C的拉力的拉力TF浮浮GA10 N6 N4 N物块物块C受到的浮力受到的浮力F浮浮CgV排排1.0103 kg/m310 N/kg5104 m35 N物块物块C受到的重力受到的重力GCF浮浮CT5 N4 N9 N类型类型2出出(入入)水水、注注(排排)水类水类方法指导方法指导(1)物体入水情景分析图物体入水情景分析图：以物体为研究对象以物体为研究对象注注：出水为入水的逆过程出水为入水的逆过程，从，从4321算即可算即可(2)注水情景分析图注水情景分析图：以物体为研究对象以物体为研究对象注注：排水为注水的逆过程排水为注水的逆过程，从从54321算即可算即可3.(2023长沙长沙32题题
8、6分分)“背漂背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置.某某科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力科技小组的同学为测量背漂浸没在水中时的浮力，进行了如下实验：在，进行了如下实验：在底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后底部装有定滑轮的圆台形容器中加入适量的水后，再静放在水平台秤上，再静放在水平台秤上(如图甲如图甲)，台秤的示数，台秤的示数m1为为6 kg.然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中，然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中，用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中，拉力F的方向始终竖的方向始终
9、竖直向上直向上，当背漂的一半体积浸入水中时，当背漂的一半体积浸入水中时(如图乙如图乙)，台秤的示数，台秤的示数m2为为5 kg，当背漂的全部体积浸没在水中当背漂的全部体积浸没在水中，台秤的示数，台秤的示数m3与与m2相比变化了相比变化了2 kg，则，则(不考虑滑轮的摩擦不考虑滑轮的摩擦，在整个过程中水始终没有，在整个过程中水始终没有溢出溢出，背漂不吸水、不变形，背漂不吸水、不变形，且未与容器接触，且未与容器接触，取取g10 N/kg，水水1.0103 kg/m3)(1)容器、水和滑轮的总重力为容器、水和滑轮的总重力为_N；(2)台秤的示数台秤的示数m3为为_kg；(3)为确保儿童游泳时的安全，
10、为确保儿童游泳时的安全，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，穿上这种背漂的儿童至少把头部露出水面，若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一，儿童的密度取，儿童的密度取1.08103 kg/m3，则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过则穿着此背漂游泳的儿童体重不能超过_kg(结果保留整数结果保留整数)213604.(入水模型入水模型)如图所示容器内装有如图所示容器内装有2 kg的水，已知薄壁容器重力为的水，已知薄壁容器重力为1 N、底面积为底面积为200 cm2，边长为，边长为10 cm的实心正方体物块的密度为的实心正方体物块的密度为3103 kg/m3，用细绳
11、拉着物块逐渐浸没在烧杯的水中已知水的密度用细绳拉着物块逐渐浸没在烧杯的水中已知水的密度1.0103 kg/m3，g取取10 N/kg，求：，求：(1)物块完全浸没在水中时所受浮力的大小；物块完全浸没在水中时所受浮力的大小；解解：物块的体积物块的体积V(10 cm)31103 cm31103 m3物块完全浸没时受到的浮力物块完全浸没时受到的浮力F浮浮水水gV物物1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N(2)物块完物块完全浸没时，容器底部受到的水的压强增加量；全浸没时，容器底部受到的水的压强增加量；解解：物块完全浸没时物块完全浸没时，容器底部受到水的压力的增加量等于物块受到的，
12、容器底部受到水的压力的增加量等于物块受到的浮力浮力，容器底部受到水的压强的增加量，容器底部受到水的压强的增加量p 500 Pa4210N=200 10 mFFSS 浮浮(3)物块沉底时物块沉底时，容器对桌面的压强容器对桌面的压强解解：物块沉底时物块沉底时，容器底部对桌面的压力，容器底部对桌面的压力FG物物G水水G容容3103 kg/m31103 m310 N/kg2 kg10 N/kg1 N51 N容器对桌面的压强容器对桌面的压强p 2 550 Pa4251N=200 10 mFS 5.(注水模型注水模型)(2023长沙长沙39题题8分分)有两个不吸水的圆柱体有两个不吸水的圆柱体A和圆柱体和圆
13、柱体B.A的的顶部系有一根轻质细线已知顶部系有一根轻质细线已知A的质量为的质量为1.32 kg，密度为，密度为1.1103 kg/m3，高为高为12 cm，B的底面积为的底面积为60 cm2.(g取取10 N/kg)(1)求求A的重力；的重力；解解：A的重力：的重力：GAmA g1.32 kg10 N/kg13.2 N(2)将将B竖直放在水平桌面上竖直放在水平桌面上，再将再将A竖直放在竖直放在B的正上方的正上方，求求A对对B的压强；的压强；解解：根据公式根据公式 得得A的体积：的体积：VA 1.2103 m3 A的底面积：的底面积：SA 0.01 m2100 cm260 cm2，则受力面积为则
14、受力面积为S60104 m2 A对对B的压强：的压强：p 2.2103 PamV331.32kg=1 1 10 kg/mAAm.3321.2 10 m=12 10 mAAVh 4213.2N=60 10 mAFGSS 解解：假设假设A在液体中浸没时不上浮在液体中浸没时不上浮 则则h0hA12 cm容器的高度容器的高度H1.5h018 cm向上提升向上提升2 cm时，时，A未露出液面未露出液面 GF液液gVA 液液 0.8103 kg/m3 液液 物物，符合假设，符合假设3313.2N3 6N=10N/kg 1 2 10 mAGF.gV.(3)将将A竖直放入薄壁柱形容器中，向容器中缓慢加入液体直
15、至加满，液竖直放入薄壁柱形容器中，向容器中缓慢加入液体直至加满，液体体积与深度的关系如图所示用细线将体体积与深度的关系如图所示用细线将A竖直向上提升竖直向上提升2 cm时，细线的时，细线的拉力为拉力为3.6 N求液体的密度求液体的密度(圆柱体圆柱体A始终处于竖直状态始终处于竖直状态)假设假设A在液体中漂浮在液体中漂浮 由图可知：由图可知：解得：解得：S容容300 cm2提升提升2 cm时，圆柱体露出的高度增加量时，圆柱体露出的高度增加量 h 2 cm3 cm 液液gSAh0G F液液gSA(h0h)G解得：解得：液液 1.2103 kg/m3液液物，符合假设物，符合假设 液体的密度为液体的密度
16、为0.8103 kg/m3或或1.2103 kg/m30000741.5VVShh 容容222100cm2cm+=300cm100cmAAS llSS 容容2223 6N=10N/kg 10 m3 10 mAF.gSh 004AVSSh 容容类型类型3物体切割叠加类相关计算物体切割叠加类相关计算6.边长为边长为0.1 m的正方体木块放入装水的底面积为的正方体木块放入装水的底面积为150 cm2的薄壁容器中，当它静止时，有的薄壁容器中，当它静止时，有 的体积露出水面，如图甲所示，则木的体积露出水面，如图甲所示，则木块受到的浮力为块受到的浮力为_N，木块下表面受到水的压强为，木块下表面受到水的压强
17、为_Pa.放入木块放入木块后，水面上升的高度为后，水面上升的高度为_m，水对容器底部的压强变化量为，水对容器底部的压强变化量为_Pa.(水的密度为水的密度为1103 kg/m3，g取取10 N/kg)一题多设问一题多设问2566000.04400变式变式1叠加一物体使物块刚好完全浸没叠加一物体使物块刚好完全浸没如图乙所示，在木块上方放一石块静止时，木块上表面恰好与水面相如图乙所示，在木块上方放一石块静止时，木块上表面恰好与水面相平，则此时木块受到的浮力为平，则此时木块受到的浮力为_N，木块下表面受到水的压强为，木块下表面受到水的压强为_Pa，水面上升的高度为，水面上升的高度为_cm(保留两位有
18、效数字保留两位有效数字)1011032.7变式变式2水平切割露出水面部分水平切割露出水面部分如图丙所示，切去木块露出水面的部分，当木块静止时受到的浮力大小如图丙所示，切去木块露出水面的部分，当木块静止时受到的浮力大小为为_N，木块下表面受到水的压强为，木块下表面受到水的压强为_Pa.3.6360变式变式3竖直切割竖直切割如图丁所示如图丁所示，将木块沿中线切去一半并取出，将木块沿中线切去一半并取出，则剩余一半受到的浮力大，则剩余一半受到的浮力大小为小为_N，此时剩余部分下表面受到水对它的压强为，此时剩余部分下表面受到水对它的压强为_Pa，取出，取出前后水对容器底部压强的变化量为前后水对容器底部压
19、强的变化量为_Pa.36002007.如图甲，一个圆柱体如图甲，一个圆柱体A，底面积和体积分别为，底面积和体积分别为20 cm2和和2104 m3，将，将A放在底面积为放在底面积为5103 m2的圆柱形容器中的圆柱形容器中(容器足够高容器足够高)，A的质量为的质量为0.1 kg.现向容器内缓慢注水现向容器内缓慢注水(g取取10 N/kg，水水1.0103 kg/m3)求：求：(1)向容器中倒入一定体积的水，待液面稳定后，向容器中倒入一定体积的水，待液面稳定后，A受到大小为受到大小为0.8 N的浮的浮力，求倒入水的体积；力，求倒入水的体积；解解：(1)由于倒入一定水后受到的浮力为由于倒入一定水后
20、受到的浮力为0.8 NGA0.1 kg10 N/kg1 N，圆柱体还没有漂浮，此时排开水的体积：圆柱体还没有漂浮，此时排开水的体积：水的深度：水的深度：h1 0.04 m倒入水的体积：倒入水的体积：V水水1(S容容SA)h1(5103 m220104 m2)0.04 m1.2104 m3531428 10 m=20 10 mAVS 排排V排排1 8105 m3330 8N=1 0 10 kg/m10N/kgF.g.浮浮1 1水水(2)继续向容器中倒入质量为继续向容器中倒入质量为280 g的水后的水后A漂浮，待液面稳定后，此时水漂浮，待液面稳定后，此时水对容器底部的压强对容器底部的压强解解：继续
21、向容器中倒入质量为继续向容器中倒入质量为280 g的水后的水后A漂浮漂浮，此时此时A受到的浮力受到的浮力F浮浮GA1 N，排开水的体积：，排开水的体积：V排排2 1104 m3开始时倒入水的质量：开始时倒入水的质量：m水水1水水V水水11.0103 kg/m31.2104 m30.12 kg120 g容器内水的体积：容器内水的体积：331N=1 0 10 kg/m10N/kgFg.浮浮水水V水水 400 cm34104 m33120g+280g=1g/cmm 水水水水容器内水和容器内水和A排开水体积之和：排开水体积之和：VV水水V排排24104 m31104 m35104 m3由由VS容容h得
22、容器内水深：得容器内水深：h 0.1 m水对容器底部的压强：水对容器底部的压强：p水水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m1 000 Pa43325 10 m=5 10 mVS 容容解解：由题意可得，取出的那部分圆柱体的体积：由题意可得，取出的那部分圆柱体的体积：V V排排2 1104 m30.5104 m3圆柱体圆柱体A的密度：的密度：A 0.5103 kg/m3 由由 得得，取出的那部分圆柱体的质量，取出的那部分圆柱体的质量 mAV0.5103 kg/m30.5104 m32.5102 kg1212430 1kg=2 10 mAAm.V m=V(3)如图乙所示，若将阴影部分截取下来并取出如图乙所示，若将阴影部分截取下来并取出(其体积为浸入水中体积的其体积为浸入水中体积的一半一半)，待剩余部分再次静止后，容器底部受到的压强减小了多少？，待剩余部分再次静止后，容器底部受到的压强减小了多少？取出的那部分圆柱体的重力：取出的那部分圆柱体的重力：Gmg2.5102 kg10 N/kg0.25 N待剩余部分再次静止后，容器底部受到压力减少量：待剩余部分再次静止后，容器底部受到压力减少量：FG0.25 N所以，容器底部受到压强减小量：所以，容器底部受到压强减小量：p 50 Pa320 25N=5 10 mF.S 容容
