初中物理中考二轮复习专题提升练习
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A.0.8N
B.0.9N
C.1.2N
D.2.2N
【答案】C
【解析】根据弹簧测力计的分度值读出物体浸没时的示数,
又知道物体的重力,根据F浮=G﹣F′求出物体所受浮力。
解:由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数F′=1.8N,
由称重法可得,该物体所受浮力F浮=G﹣F′=3N﹣1.8N=1.2N。
故选:C。
2.一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将圆柱体逐渐浸入水中。如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A.圆柱体的密度是2.0×103kg/m3 B.圆柱体的体积为8×10﹣4m3
C.圆柱体受到的重力是8N D.圆柱体受到的最大浮力是4N
【答案】B
【解析】
解:如图所示
(1)由图像可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,
根据二力平衡条件可知,G=F拉=12N,故C错误;
(2)图像中CD段是圆柱体完全浸没在水中的情况,此时圆柱体受到的拉力F=4N,
则圆柱体受到的最大浮力:F浮=G﹣F=12N﹣4N=8N,故D错误;
又因为F浮=ρ水gV排,
所以物体的体积为:V物=V排=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10﹣4m3,故B正确;
由公式G=mg可求出物体的质量m=Gg=12N10N/kg=1.2kg,
则圆柱体密度:ρ物=mV物=1.2kg8×10−4m3=1.5×103kg/m3,故A错误。
故选:B。
3.如图,水平面上有一个底面积为200cm2,高为12cm的圆柱形薄壁容器,容器中装有质量为2kg的水。现将一个质量分布均匀,底面积100cm2,体积为500cm3的物体A(不吸水)放入容器中,物体A漂浮在水面上,物体A浸入水中的体积为总体积的25,再在物体A的上方放一个物体B,使A刚好能浸没于水中(B未浸入水中),则下列说法正确的是( )
A.物体B的质量为200g
B.物体A从漂浮到刚好浸没,物体A下降的距离是1.5cm
C.物体A从漂浮到刚好浸没,水对容器底部增大的压力和物体A的浮力均为3N
D.物体A从漂浮到刚好浸没,容器对桌面增大的压强为100Pa
【答案】D
【解析】解:(1)将A放入水中时,A漂浮,物体A浸入水中的体积为总体积的25,
则F浮A=ρ水gVA×25=GA
再将B放在A物体上面,物体A刚好完全浸没,但整体仍然漂浮
则F浮AB=ρ水gVA=GB+GA
所以,GB=ρ水gVA×35=1×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3×35=3N
则mB=300g,故A项错误。
(2)为了计算物体A的高度变化,我们首先要计算液面高度,
水的体积V水=m水ρ水=2kg1×103kg/m3=2000cm3,
物体A漂浮时,液面高度受到了进入水中的25的物体A的体积影响,
此时的液面高度h1=V水+25VAS=2000cm3+200cm3200cm2=11cm,
此时A浸在水中的高度h′=500×25cm3100cm2=2cm
A下底面据容器底距离L=11cm﹣2cm=9cm
当物体A完全没入水中时,
液面高度h2=V水+VAS=2000cm3+500cm3200cm2=12.5cm,
由于圆柱形容器高12cm,
所以,容器中有水溢出,水溢出后,容器中液面的高度为12cm,
A下底面据容器底距离L′=12cm−500cm3100cm2=7cm
因此从漂浮到刚好浸没,物体A下降的距离是
s=9cm﹣7cm=2cm,故B项不正确。
C项,力的作用是相互的,
物体A浸没时,由于增加了物体B,溢出了0.5cm高度的水,
因此水对容器底部增加的压力大小F=GB﹣G溢=3N﹣1N=2N,
此时物体A完全浸没,
因此物体A的浮力F浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3=5N,故C项错误。
D项,由选项C的分析可知,B物体放上后,溢出了100g的水,
所以容器对桌面增大的压力是△F=3N﹣1N=2N
所以增大的压强△p=△FS=2N200×10−4m2=100Pa,故D项正确。
故选:D。
4.如图所示,圆柱形容器甲、乙中分别装有水和某种液体,将体积为200cm3的物体A放入水中时,A对容器底部的压力与其重力之比为5:6;将体积相同的物体B放入液体中时,液体对容器底部的压力变化了3N;A对容器底部的压力与B对容器底部的压力之比为2:1。下列说法正确的是( )(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
A.物体A的重力为6N B.A物体对容器底部的压力为5N
C.液体的密度为1.2×103kg/m3 D.物体B的密度为4×103kg/m3
【答案】D
【解析】解:AB.物体A的重力GA=mAg=ρAVAg,物体A受到的浮力F浮A=ρ水gV排=ρ水gVA,
则物体A对容器底部的压力FA=GA﹣F浮A=ρAVAg﹣ρ水gVA=(ρA﹣ρ水)gVA,
物体A对容器底部的压力与其重力之比FAGA=(ρA−ρ水)gVAρAVAg=ρA−ρ水ρA=56,
解得:ρA=6ρ水=6×1.0×103kg/m3=6×103kg/m3,
物体A的重力GA=mAg=ρAVAg=6×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=12N,故A错误;
物体A对容器底部的压力FA=(ρA﹣ρ水)gVA=(6×103kg/m3﹣1.0×103kg/m3)×10N/kg×200×10﹣6m3=10N,故B错误;
C.将物体B放入液体中时,液体上升的高度△h=V排S乙=VBS乙,
液体对容器底部的压强变化量△p=ρ液g△h=ρ液g×VBS乙,
由p=FS可得,液体对容器底部的压力变化量△F=△pS乙=ρ液g×VBS乙×S乙=ρ液gVB,
则ρ液=△FgVB=3N10N/kg×200×10−6m3=1.5×103kg/m3,故C错误;
D.因A对容器底部的压力与B对容器底部的压力之比为2:1,
所以,B对容器底部的压力FB=12FA=12×10N=5N,
由FB=GB﹣F浮B=ρBVBg﹣ρ液gVB=(ρB﹣ρ液)gVB可得,物体B的密度:
ρB=FBgVB+ρ液=5N10N/kg×200×10−6m3+1.5×103kg/m3=4×103kg/m3,故D正确。
故选:D。
5.一个质量为3kg、底面积为100cm2、装有20cm深的水的圆柱形容器放在水平桌面上,容器的厚度忽略不计。A、B是由密度不同的材料制成的两实心物块,已知A物块的体积是B物块体积的2倍。当把A、B两物块用细线相连放入水中时,两物块恰好悬浮,且没有水溢出,如图所示,现剪断细线,稳定后水对容器底的压强变化了50Pa,物块A有14体积露出水面。下列说法正确的是( )
A.A物体体积为50cm3
B.B物体密度为3×103kg/m3
C.物体A、B放入后,容器对桌面的压强为5.3×103Pa
D.细线剪断待B静止后,B对容器底的压力为1.4N
【答案】C
【解析】解:A.由p=ρgh可得,细线被剪断后水面高度的减小量:
△h=△pρ水g=50Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣3m=0.5cm;
此时物块A有14体积露出水面,则A露出水面的体积和容器内减少的体积相等,即14VA=S容△h,
则物体A的体积:VA=4S容△h=4×100cm2×0.5cm=200cm3,故A错误;
B、细线被剪断后A漂浮,物块A有14体积露出水面,则V排A=34VA,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,由F浮=ρgV排和G=mg=ρVg可得:ρ水gV排A=ρAVAg,
则ρA=V排AVAρ水=34VAVAρ水=34×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3;
已知A物块的体积是B物块体积的2倍,即VA=2VB,
剪断细线前,AB两物块恰好悬浮,则根据F浮=ρgV排、G=mg和ρ=mV可得:
ρ水g(VA+VB)=ρAVAg+ρBVBg,
B物体的密度:ρB=VA+VBVBρ水−VAVBρA=2VB+VBVBρ水−2VBVBρA
=3ρ水﹣2ρA=3×1.0×103kg/m3﹣2×0.75×103kg/m3=1.5×103kg/m3,故B错误;
C.圆柱形容器内水的体积:V水=S容h水=100cm2×20cm=2000cm3,
由ρ=mV可得,水的质量:m水=ρ水V水=1.0g/cm3×2000cm3=2000g=2kg,
容器和水的总重力为:G容水=(m容+m水)g=(3kg+2kg)×10N/kg=50N,
A物块的体积是B物块体积的2倍,则VB=12VA=12×200cm3=100cm3,
A物块的重力为:GA=mAg=ρAVAg=0.75×103kg/m3×200×10﹣6m3×10N/kg=1.5N
B物块的重力:GB=mBg=ρBVBg=1.5×103kg/m3×100×10﹣6m3×10N/kg=1.5N,
容器对水平桌面的压强:p=FS=G容水+GA+GBS=50N+1.5N+1.5N100×10−4m2=5.3×103Pa,故C正确;
D.因为B物块的重力为1.5N,B浸没在水中,则V排B=VB=100cm3,
B物块受到的浮力:F浮B=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3=1N,
所以B对容器底的压力为:F压=GB﹣F浮B=1.5N﹣1N=0.5N,故D错误。
故选:C。
6.晓彤爸爸从淘宝市场淘得一金属块,想测出金属块的密度,晓彤立即设计出测量方案﹣﹣“漂浮法”测密度。如图所示,将边长为10cm的立方体木块A放入水中,有35的体积没入水中,将金属块B放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出水面的高度h1为1cm,如图乙所示,再用轻质细线将金属块捆绑在木块中央,放入水中静止后测出此时木块露出水面高度h2为3cm,如图丙所示。则以下说法正确的是( )
A.金属块的密度3×103kg/m3 B.丙图中容器底所受水的压力比甲图大3N
C.甲图中木块的重力4N D.甲图中木块底部所受的压强400Pa
【答案】B
【解析】解:(1)立方体木块A的边长为10cm=0.1m,
则木块A的底面积:SA=(0.1m)2=1×10﹣2m2;木块A的体积:VA=(0.1m)3=1×10﹣3m3,
由题可知,甲图中木块排开水的体积:V排甲=35VA=35×1×10﹣3m3=6×10﹣4m3,
则甲图中木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N,
甲图中木块漂浮,所以木块的重:GA=F浮=6N,故C错误;
(2)由题可知,甲图中木块浸入水中的深度:h=35×0.1m=0.06m,
则甲图中木块底部所受的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa,故D错误;
(3)图乙中木块浸入水中的体积:V浸=SAh浸=1×10﹣2m2×(0.1m﹣0.01m)=9×10﹣4m3,
图丙中木块浸入水中的体积:V浸′=SAh浸′=1×10﹣2m2×(0.1m﹣0.03m)=7×10﹣4m3,
乙、丙两图中,A和B的整体都处于漂浮状态,总浮力等于总重力,总重力不变,
所以,两物体所受的总浮力相同,排开水的总体积相等,即V浸=V浸′+VB,
则金属块B的体积:VB=V浸﹣V浸′=9×10﹣4m3﹣7×10﹣4m3=2×10﹣4m3=200cm3。
乙图中正方体木块A和金属块B受到的总浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gV浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×9×10﹣4m3=9N,
由于A和B的整体处于漂浮状态,所以GA+GB=F浮′,
则金属块B的重力:GB=F浮′﹣GA=9N﹣6N=3N,
金属块B的质量:mB=GBg=3N10N/kg=0.3kg,
所以金属块B的密度:ρB=mBVB=0.3kg2×10−4m3=1.5×103kg/m3.故A错误。
(4)乙图和丙图中物体所受浮力相同,排开水的体积相等,则液面升高的高度相同,
已求得,图乙中木块浸入水中的体积:V浸=9×10﹣4m3,
由乙图知,与原来水面相比升高△h1=V浸SA=9×10−4m31×10−2m2=0.09m,
甲图中,与原来水面相比升高△h2=V排甲SA=6×10−4m31×10−2m2=0.06m,
所以,丙图中容器底所受水的压强比甲图中容器底所受水的压强的增大值为:△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.09m﹣0.06m)=300Pa,
则压力增大值为:△F=△pSA=300Pa×1×10﹣2m2=3N.故B正确;
故选:B。
7.如图,一个底面积为100cm2的圆柱体,其上表面与细线相连,底部贴有压力传感器(不计压力传感器的质量和体积),连接电脑后可显示传感器所受压力的大小。图乙是某次将圆柱体从下表面刚接触水面到匀速放入容器底部然后松开细绳,压力传感器所受压力大小与时间的关系图。已知薄壁柱形容器的重力为5N,底面积为200cm2,圆柱体没入水中时底部始终与水平面相平,且容器中没有水溢出。下列说法正确的是( )
A.1s时,圆柱体底部所受到的液体压强为100Pa
B.圆柱体移动的速度为10cm/s
C.2s时容器中水面的高度为20cm
D.3s时,容器对桌面的压强为2000Pa
【答案】D
【解析】解:A、由图乙可知,当t=1s时,圆柱体刚好完全浸没,圆柱体底部所受液体压力F=10N,
则圆柱体底部所受到的液体压强为:p=FS=10N100×10−4m2=1000Pa,故A错误;
B、圆柱体完全浸没时受到的浮力F浮=F=10N;
由F浮=ρgV排可得,浸没时排开水的体积为:V排=F浮ρ水g=10N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣3m3,
则圆柱体的高度为:h=V排S=1×10−3m3100×10−4m2=0.1m;
圆柱体刚好浸没在水中,物体上表面与液面相平,液面上升的高度:Δh=V排S容=1×10−3m3200×10−4m2=0.05m=5cm;
所以圆柱体实际向下移动的距离:s=h﹣Δh=0.1m﹣0.05m=0.05m,
圆柱体下降速度为:v=st=0.05m1s=0.05m/s=5cm/s,故B错误;
C、由图可知,在2s时,物体到达容器底部,则容器中原来水的深度为:
h′=vt=0.05m/s×2s=0.1m=10cm,
2s时容器中水面的高度为:h''=h′+Δh=10cm+5cm=15cm,故C错误;
D、水的体积为V水=S容h′=200×10﹣4m2×0.1m=2×10﹣3m3,
由G=mg和ρ=mV可得水的重力:G水=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=20N,
由图乙可知物体刚到达容器底部时(此时容器底对传感器还没有支持力),水对传感器的压力F水=15N,
由图乙可知,第3s时(物体已经沉底)传感器受到的压力F压=20N,
因为此时传感器受到的压力为水对传感器的压力与容器底对传感器的支持力之和,即F压=F水+F支,
所以第3s时物体受到的支持力F支=F压﹣F水=20N﹣15N=5N,
此时物体受到向上的支持力、向上的浮力和向下的重力而处于静止状态,则G物=F支+F浮=5N+10N=15N,
则第3s时容器对桌面的压力F压′=G水+G物+G容=20N+15N+5N=40N,
容器对桌面的压强:p′=F压′S容=40N200×10−4m2=2000Pa,故D正确。
故选:D。
8.小明设计了如图甲所示的装置测量液体密度。不吸水的实心圆柱体A的高度h0=40cm,上表面与容器中的水面刚好相平,下表面与圆柱形容器底的距离h1=20cm。压力传感器可以显示物体B对其支撑面压力F的大小。现以500cm3/min的速度将水抽出,28min恰能将水全部抽尽,压力传感器示数F随时间t变化的图像如图乙所示。已知圆柱形容器底面积S=400cm2,轻质细线无弹性但承受的拉力有一定限度。(忽略摩擦)下列说法错误的是( )
A.物体B所受的重力是200N
B.物体A的密度为1.6×103kg/m3
C.t=6min时,水对圆柱形容器底的压强是5250Pa
D.改变圆柱形容器中的液体,使物体A浸没在液体中,用压力传感器的示数显示液体密度的大小,则此密度测量仪的测量范围为0.7×103kg/m3~1.6×103kg/m3
【答案】C
【解析】解:A、由图乙可知,随水位下降,压力传感器示数应不断减小,在A脱离液面时达到稳定,而图乙中12min时示数突然增大,可推断此时绳子突然断开(达到了绳子的最大承受力),故12min后压力传感器的示数等于B所受的重力,即GB=F=200N,故A正确;
B.由图甲可知,水和圆柱体的总体积:V=S容器(h0+h1)=400cm2×(40cm+20cm)=400cm2×60cm=24000cm3
由于以500cm3/min的速度将水抽出,28min恰能将水全部抽出,则水的体积为:
V水=500cm3/min×28min=14000cm3
则圆柱体A的体积:VA=V﹣V水=24000cm3﹣14000cm3=10000cm3=1×10﹣2m3,
因为物体A不吸水,浸没时排开水的体积等于自身体积,即:V排=VA=1×10﹣2m3,
依据阿基米德原理可得,A浸没时所受的浮力:
F浮1=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣2m3=100N。
由图乙可知,分析B的受力,当压力传感器示数F1=140N时,绳子的拉力:
F拉1=GB﹣F1=200N﹣140N=60N,
分析A的受力,受重力GA、绳子的拉力F拉1和水的浮力F浮1,则有GA=F拉1+F浮1=60N+100N=160N,
物体A的密度为ρA=mAVA=GAgVA=160N10N/kg×1×10−2m3=1.6×103kg/m3,故B正确;
C.由VA=10000cm3,h0=40cm可得圆柱体的底面积:SA=VAℎ0=10000cm340cm=250cm2,
由图乙可知,当t=6min时,压力传感器的示数F2=140N−140N−110N2=125N,
则此时绳子的拉力:F拉2=GB﹣F2=200N﹣125N=75N,
此时A物体所受浮力:F浮2=GA﹣F拉2=160N﹣75N=85N。
此时A物体排开液体的体积为V排′=F浮2ρ水g=85N1.0×103kg/m3×10N/kg=8.5×10﹣3m3=8500cm3,
则A在水中的深度hA′=V排′SA=8500cm3250cm3=34cm,
可见,t=6min时水面到容器底的深度为:ht=hA′+h1=34cm+20cm=54cm=0.54m,
水对容器底的压强:p=ρ水ght=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.54m=5400Pa,故C错误;
D.由图乙可知,绳子的最大拉力Fmax=200N﹣110N=90N,
由于A的重力为GA=100N,则A所受浮力最小为:F浮小=GA﹣F拉max=160N﹣90N=70N,
且A浸没在液体中时V排=VA=10000cm3
则液体的最小密度为ρ最小=F浮小gV排=F浮小gVA=70N10N/kg×1×10−2m3=0.7×103kg/m3,
A浸没时所受的最大浮力与A的重力相等,即F浮大=GA=100N,则可测量的液体密度最大为:
ρ最大=F浮大gV排=F浮大gVA=160N10N/kg×1×10−2m3=1.6×103kg/m3,
所以该密度测量仪的测量范围是0.7×103kg/m3~1.6×103kg/m3,故D正确。
故选:C。
9.如图所示,将一个厚底薄壁圆柱形水杯放在方形容器底部。缓慢向容器内注水,当水深为6cm时,水杯刚刚脱离容器底;继续向容器中注水,当水深为12cm时,停止注水。用竹签缓慢向下压水杯,当杯口与水面相平时,水深为13cm;再向下压水杯,使水杯沉入容器底部,此时水深为11cm。已知水杯的底面积为30cm2,容器的底面积为100cm2,ρ水=1g/cm3,g取10N/kg。则下列结果中正确的是( )
A.水杯的质量为200g B.水杯的密度为2.5g/cm3
C.水杯沉底后受到的浮力为0.8N D.竹签对水杯的最大压力为0.3N
【答案】C
【解析】解:A、当水深为6cm时,水杯刚刚脱离容器底,即刚漂浮,此时G杯=F浮=ρ水gV排=ρ水gS杯h1,
水杯的质量为:
m杯=G杯g=ρ水gS杯ℎ1g=ρ水S杯h1=1.0×103kg/m3×30×10﹣4m2×6×10﹣2m=0.18kg=180g,故A错误;
则水杯的重力:G杯=m杯g=0.18kg×10N/kg=1.8N;
B、当水深为12cm时,水杯仍漂浮,则此时容器中水的体积为:
V水=S容h2﹣V排=S容h2﹣S杯h1=100cm2×12cm﹣30cm2×6cm=1020cm3;
当水深为11cm时,水杯沉入容器底部,水杯和水的总体积为:V总=S容h4=100cm2×11cm=1100cm3;
则水杯的体积为:V杯=V总﹣V水=1100cm3﹣1020cm3=80cm3,
水杯的密度为:ρ杯=m杯V杯=180g80cm3=2.25g/cm3,故B错误;
C、当水深为11cm时,水杯沉底,受到的浮力为:
F''浮=ρ水gV''排=ρ水gV杯=1.0×103kg/m3×10N/kg×80×10﹣6m3=0.8N,故C正确;
D、用竹签缓慢向下压水杯,当杯口与水面相平时,水深为13cm,
此时水杯排开水的体积为:V排'=S容h3﹣V水=100cm2×13cm﹣1020cm3=280cm3=2.8×10﹣4m3,
则此时水杯受到的浮力(最大浮力)为:
F浮'=ρ水gV排'=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.8×10﹣4m3=2.8N,
此时水杯处于静止状态,水杯受向上的浮力、向下的重力和向下的竹签的压力,因为此时水杯受到的浮力最大,则可知竹签对水杯的压力也最大,
由力的平衡条件可得F浮'=G杯+F向下,则竹签对水杯的最大压力F向下=F浮'﹣G杯=2.8N﹣1.8N=1N,故D错误。
故选:C。
10.用同种铝合金制成质量相等的金属盒和金属球各一个,若把球放在盒内密封后,它们恰能悬浮在水中,如图甲所示,若把球和盒用细绳相连,放入水里静止后,盒有16体积露出水面,此时细绳对球的拉力为20N,如图乙所示,则下列说法错误的是( )
A.盒内最多能装重50N的水
B.这种铝合金的密度为3.0×103kg/m3
C.图甲中球对盒的压力为20N
D.图乙中若剪断细绳,盒静止时有一半体积露出水面
【答案】C
【解析】解:设金属盒的体积为V盒,金属球的体积为V球,二者的质量为:m(二者质量相等),
(1)根据图甲可知,盒与球处于悬浮,则浮力等于盒和球的总重力;由图乙可知,盒与球处于漂浮,则则浮力等于盒和球的总重力,因此两种情况下盒与球受到的浮力相等;
由F浮=ρ水gV排可知,两次排开水的体积相同,即:V盒=(1−16)V盒+V球,所以V球=16V盒;
由于F浮=G总,则
ρ水gV排=2mg
ρ水gV盒=2ρ铝gV球
ρ铝=3ρ水=3×103kg/m3,故B正确;
(2)对甲、乙两种情况,进行受力分析:
由图甲可知:G总=F浮,即2mg=ρ水gV盒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
对图乙中金属盒受力分析可得:mg+20N=ρ水g(1−16)V盒﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
对图乙中金属球受力分析可得:mg=20N+ρ水gV球﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
联立①②③可得:V盒=6×10﹣3m3,m=3kg,V球=1×10﹣3m3;
球对盒的压力:F压=G球=mg=3kg×10N/kg=30N;故C错误;
(3)当绳子剪断后,金属盒处于漂浮,G=F浮′,即:mg=ρ水gV排1
所以,V排1=mρ水=3kg1.0×103kg/m3=3×10﹣3m3;
则金属盒露出水面的体积:V露=V盒﹣V排1=6×10﹣3m3﹣3×10﹣3m3=3×10﹣3m3;
由于V露=V排1,所以盒静止时有一半体积露出水面,故D正确;
(4)又V空=V盒﹣V实=V盒−mρ铝=6×10﹣3m3−3kg3×103kg/m3=5×10﹣3m3,
则盒内最多能装的水重为:G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣3m3=50N,故A正确。
故选:C。
11.如图甲,将一重为8N的物体A放在装有适量水的杯中,物体A漂浮于水面,浸入水中的体积占总体积的45,此时水面到杯底的距离为20cm。如果将一小球B用体积和重力不计的细线系于A下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时A上表面与水面刚好相平,如图乙。已知ρB=1.8×103g/m3,甲图中物体A受到的浮力 ;物体A的密度 ;小球B的体积 。
【答案】(1)8N;(2)0.8×103kg/m3;(3)2.5×10﹣4m3。
【解析】解:(1)因为A漂浮在水中,所以F浮=GA=8N;
(2)根据F浮=ρ水gV排得:V排=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10N/kg=8×10﹣4m3;
已知浸人水中的体积占总体积的45,则物体A的体积VA=54V排=54×8×10﹣4m3=1×10﹣3m3;
根据G=mg=ρVg可得,A的密度:ρA=GAVAg=8N1×10−3m3×10N/kg=0.8×103kg/m3;
(3)图乙中A、B共同悬浮,则F浮A+F浮B=GA+GB
根据F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg可得:ρ水g(VA+VB)=GA+ρBgVB,
所以,VB=ρ水gVA(ρB−ρA)g=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10−3m3−8N(1.8×103kg/m3−1.0×103kg/m3)×10N/kg=2.5×10﹣4m3。
故答案为:(1)8N;(2)0.8×103kg/m3;(3)2.5×10﹣4m3。
12.小明有一个不吸水的工艺品,底座为质地均匀的柱形木块A,木块上粘有合金块B.他将工艺品竖直放置在水中(如图甲),静止时木块浸入水中的深度为h1;按图乙竖直放置,静止时木块浸入水中的深度为h2,工艺品所受浮力与甲图相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。因粘合处松开导致合金块沉底,若不计粘合材料的影响,合金的密度为水的n倍,当木块在水中竖直静止时浸入的深度h3= (用h1、h2、n表示)。
【答案】不变;(1﹣n)h1+nh2。
【解析】解:设柱形木块A的底面积为S,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,且工艺品的总重力不变,
所以,工艺品所受浮力与甲图相比不变,
由F浮=ρgV排可得,两种情况下工艺品排开水的体积相等,即Sh1=Sh2+VB,
则合金的体积:VB=S(h1﹣h2),
合金部分的重力:GB=mBg=ρBVBg=nρ水S(h1﹣h2)g,
因工艺品受到的浮力等于木块A和合金B的重力之和,
所以,ρ水gV排=GA+GB,
则木块A的重力:GA=ρ水gV排﹣GB=ρ水gSh1﹣nρ水S(h1﹣h2)g=(1﹣n)ρ水gSh1+nρ水gSh2,
因粘合处松开后合金块沉底,则木块处于漂浮状态,
所以,GA=ρ水gV排A=ρ水gSh3,
则h3=GAρ水gS=(1−n)ρ水gSℎ1+nρ水gSℎ2ρ水gS=(1﹣n)h1+nh2。
故答案为:不变;(1﹣n)h1+nh2。
13.如图,底面积为600cm2的柱形容器底部固定有2个定滑轮,现将一根不能伸长的轻绳绕过定滑轮后,分别连接于A、B两个物体的底部(不计滑轮与绳的摩擦)。其中物体A是边长为10cm的正方体,物体B为高10cm、底面积为300cm2、密度为0.8×103kg/m3的长方体。往容器中缓慢加水,使得轻绳刚好在竖直方向拉直(绳子拉力为0),此时物体A浸在水中的深度为6cm,如图所示,此时物体B受到的浮力 N,物体A的密度为 g/cm3,若继续向容器中缓慢加水至物体A刚好浸没,绳子对B的拉力为 N,需要继续加水的体积为 cm3。
【答案】24;0.6;4;800。
【解析】解:(1)物体B的体积:VB=SBhB=300cm2×10cm=3000cm3=3×10﹣3m3,
根据ρ=mV可得:物体B的质量mB=ρBVB=Sh=0.8×103kg/m3×3×10﹣3m3=2.4kg,
则B重力:GB=mBg=2.4kg×10N/kg=24N,
根据轻绳在竖直方向绳子的拉力为0可知:物体A和B都处于漂浮状态,
根据漂浮条件可知:F浮B=GB=24N;
由F浮=ρ水gV排得,物体B排开水的体积:VB排=FB浮ρ水g=24N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.4×10﹣3m3=2400cm3,
此时B浸入水的深度为:hB浸=VB排SB=2400cm3300cm2=8cm;
(2)物体A的体积VA=LA3=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,
物体A排开水的体积VA排=SAhA浸=(10cm)2×6cm=600cm3=6×10﹣4m3,
由于物体A处于漂浮状态,则:F浮A=GA,
即:ρ水gVA排=ρAgVA,
所以,ρA=VA排VA×ρ水=6×10−4m31×10−3m3×1.0×103kg/m3=0.6×103kg/m3=0.6g/cm3;
(3)若继续向容器中缓慢加水至物体A刚好浸没时A受到的浮力:
FA浮′=ρ水gV排′=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N;
GA=ρAgVA=0.6×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=6N;
由于物体A处于平衡状态,则:绳子的拉力FA=FA浮′﹣GA=10N﹣6N=4N;
由于下面是2个定滑轮,则绳子对B的拉力为FB=FA=4N;
(4)物体B处于平衡状态,则:B的浮力FB浮′=FA+GB=4N+24N=28N;
由F浮=ρ水gV排得,物体B排开水的体积:V'B排=FB浮′ρ水g=28N1.0×103kg/m3×10N/kg=2.8×10﹣3m3=2800cm3,
此时B浸入水的深度为:h'B浸=VB排SB=2800cm3300cm2=283cm<10cm,
即物体B没有浸没在水中;
由于物体A原来浸在水中的深度为6cm,现在是处于刚刚浸没状态;物体B原来浸入的深度为8cm,现在浸入的深度为283cm,故继续加水时物体A向下移动,物体B向上移动,且移动的距离相等;
设物体移动的距离为h',水面上升的高度为△h,则物体A增加的浸入深度为:10cm﹣6cm=△h+h'﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
同理得物体B增加的进入深度为:283cm﹣8cm=△h﹣h'﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得△h=83cm,
则需要继续加水的体积V=△hS容﹣(△h+h')hB2﹣(h'B浸﹣△h)SB=83cm×600cm2﹣(10cm﹣6cm)×(10cm)2﹣(283cm﹣8cm)×300cm2=800cm3。
故答案为:24;0.6;4;800。
14.直筒形容器内装有适量的水,有用密度不同的材料制成的a、b两实心小球,如图所示,已知a球的体积为80cm3,b球的体积为20cm3,两球用细线相连悬浮在水中,现剪断细线,a球上浮,b球下沉,a球漂浮在水面时露出水面的体积为30cm3。求:
(1)a球漂浮在水面时受到的浮力大小;
(2)两球用细线相连悬浮在水中时,a球受到细线的拉力;
(3)b球的密度大小。
【答案】(1)a球漂浮在水面时受到的浮力大小为0.5N;
(2)两球用细线相连悬浮在水中时,a球受到细线的拉力为0.3N;
(3)b球的密度大小为2.5×103kg/m3。
【解析】解:(1)a球排开水的体积:V排a=Va﹣Va露=80cm3﹣30cm3=50cm3=5×10﹣5m3,
a球漂浮在水面时受到的浮力:F浮a=ρ水gV排a=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N;
(2)两球用细线相连能悬浮在水中,
则G总=F浮总=ρ水gV排ab=1.0×103kg/m3×10N/kg×(8×10﹣5m3+2×10﹣5m3)=1N;
a球的重力Ga=F浮a=0.5N,
Gb=G总﹣Ga=1N﹣0.5N=0.5N,
b球受到的浮力:F浮b=ρ水gV排b=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣5m3=0.2N,
a球受到细线的拉力F拉=Gb﹣F浮b=0.5N﹣0.2N=0.3N;
(3)则b球的密度ρb=GbVbg=0.5N2×10−5m3×10N/kg=2.5×103kg/m3。
答:(1)a球漂浮在水面时受到的浮力大小为0.5N;
(2)两球用细线相连悬浮在水中时,a球受到细线的拉力为0.3N;
(3)b球的密度大小为2.5×103kg/m3。
15.某型号一次性声呐,其内部有两个相同的空腔,每个空腔的容积为2×10﹣3m3,每个空腔的侧上方都用轻薄易腐蚀材料制成的密封盖密封,密封盖在海水中浸泡24小时后,将被海水完全腐蚀。
某次公海军事演习,反潜飞机向海中投入该声呐,声呐在海中静止后露出整个体积的14,声呐处于探测状态,如图甲所示,24小时后,声呐没入海中处于悬浮状态,声呐停止工作,如图乙所示,再经过24小时后,声呐沉入海底,如图丙所示。已知ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)每个空腔能容纳海水的重量有多大?
(2)声呐整个体积有多大?
(3)图甲中,声呐有多重?
(4)图丙中,海底对声呐的支持力有多大?
【答案】(1)每个空腔能容纳海水的重量有22N;(2)声呐整个体积为8×10﹣3m3;
(3)图甲中,声呐的重力为66N;(4)图丙中,海底对声呐的支持力为22N。
【解析】解:(1)由题知,每个空腔的容积为V=2×10﹣3m3,
每个空腔能容纳海水的重量:G海水=m海水g=ρ海水V腔g=1.1×103kg/m3×2×10﹣3m3×10N/kg=22N;
(2)设声呐的整个体积为V,声呐的重力为G声,
图甲中,声呐漂浮(下方的密封盖浸在海水中),且声呐在海中静止后露出整个体积的14,
则:G声=F浮=ρ海水g(1−14)V=34ρ海水gV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
图乙中,24小时后,下方的密封口被腐蚀,下方空腔充满海水,声呐悬浮,把声呐和进入的海水作为一个整体(即此时下方空腔内的海水作为声呐的一部分);
则由悬浮条件可得:F浮1=G总1=G声+G海水=34ρ海水gV+22N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
而此时声呐浸没在海水中,所以F浮1=ρ海水gV﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
可得:ρ海水gV=34ρ海水gV+22N,
解得:V=8×10﹣3m3;
(3)图甲中,声呐漂浮且有14体积露出水面,
G声=F浮=ρ海水g(1−14)V=34×1.1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=66N;
(4)图丙中,声呐上方的密封盖也浸没在海水中,再经过24小时,密封盖也被腐蚀,把声呐和进入的海水作为一个整体(即此时两个空腔内的海水作为声呐的一部分);
则可知声呐的总重力:G总2=G声+2×G海水=66N+2×22N=110N,
声呐受到的浮力:F浮1=ρ海水gV=1.1×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣3m3=88N,
海底对声呐的支持力:F支=G总2﹣F浮1=110N﹣88N=22N。
答:(1)每个空腔能容纳海水的重量有22N;(2)声呐整个体积为8×10﹣3m3;
(3)图甲中,声呐的重力为66N;(4)图丙中,海底对声呐的支持力为22N。
16.如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的质量为1kg,表面积为80cm2,厚度不计。连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆。当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所(g取10N/kg)。求:
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(2)浮筒A的质量是多少?
(3)当水箱中的水有多深时,盖片B又自动关上?
【答案】(1)水对盖片B的压力是40N;(2)答:浮筒A的质量是3kg;
(3)当水箱中的水深40cm时,盖片B又自动关上。
【解析】解:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水深h=20cm+30cm=50cm=0.5m,
水对盖片B的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa,
水对盖片B的压力:FB=PSB=5×103Pa×80×10﹣4m2=40N。
(2)浮筒A所受的浮力FA=ρ水gVA=1000kg/m3×10N/kg×0.23m3=80N。
根据题意有FA=mAg+mBg+FB,
所以mA=FA−F压−mBgg=80N−40N−1kg×10N/kg10N/kg=3kg,
(3)设浮筒A浸入水中的深度为h时盖片自动盖住管口,
则此时A受到的浮力为:FA浮′=ρ水gVA排=0.04m2•ρ水gh,
根据题意有:FA浮′=mAg+mBg,
即:0.04m2•ρ水gh=mAg+mBg,
∴h=mA+mB0.04m2×1×103kg/m3=3kg+1kg0.04m2×1×103kg/m3=0.1m=10cm,
水深为30cm+10cm=40cm。
答:(1)水对盖片B的压力是40N;(2)答:浮筒A的质量是3kg;
(3)当水箱中的水深40cm时,盖片B又自动关上。
17.如图甲,小宇将一梯形容器放置在水平桌面上,再缓慢加入8kg的水至15cm深,现将一不吸水的合金块缓慢浸入至13体积浸在水中,如图乙所示位置,测出此时细线对合金块的拉力为78N,容器对桌面压强为2350Pa;如图丙所示,再将合金块浸没在水中,水无溢出,测出此时拉力为72N,容器对桌面压强为2500Pa。求:
(1)图甲中水对容器底部的压强;
(2)图丙中合金块的浮力大小;
(3)松开细线,合金块沉底且无水溢出,不计细线质量,容器对桌面的压强。
【解答】解:(1)图甲中水对容器底部的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa;
(2)根据称重法,图乙中合金块受到的浮力为F浮1=G金﹣F拉1=G金﹣78N……①;
图丙中合金块受到的浮力为F浮2=G金﹣F拉2=G金﹣72N……②;
在图乙中,合金块有13体积浸在水中,根据阿基米德原理,故F浮1=13F浮2……③;
联立①②③解得:F浮2=9N;
(3)设容器、水和铁块的总重力为G,图乙是容器对桌面的压力为:F=G﹣F拉1=G﹣78N,
则此时容器对桌面的压强为:p1=FS=G−78NS=2350Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
将铁块浸没在水中,水无溢出,测出此时拉力为69N,容器对桌面压为:F'=G﹣F拉2=G﹣72N,
则此时容器对桌面的压强为:p2=F′S=G−72NS=2500Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:S=0.04m2,G=172N;
松开细线,合金块沉底且无水溢出,容器对桌面的压强为:p=F总S=GS=172N0.04m2=4300Pa。
答:(1)图甲中水对容器底部的压强为1500Pa;(2)图丙中合金块的浮力为9N;
(3)松开细线,合金块沉底且无水溢出,不计细线质量,容器对桌面的压强为4300Pa。
18.如图,甲、乙两个实心圆柱体,甲的密度小于乙的密度,甲的重力为4N,乙的重力为6N,甲的高度为20cm,乙的高度为10cm,甲、乙的横截面积均为40cm2,现将甲、乙两物体用重力间忽略的细线串接起来放入容器的水中,此时容器中的水深h0=50cm,甲有一部分浮出水面。(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底面产生的压强;
(2)细线对乙物体的拉力大小;
(3)甲浮出水面部分的高度。
【答案】(1)水对容器底面产生的压强为5000Pa;(2)细线对乙物体的拉力大小为2N;
(3)甲浮出水面部分的高度为5cm。
【解析】解:(1)容器中的水深h0=50cm=0.5m,水对容器底面产生的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa;
(2)乙物体的体积:V乙=Sh乙=40cm2×10cm=400cm3=4×10﹣4m3,
乙物体排开水的体积:V排乙=V乙=4×10﹣4m3,
乙物体受到的浮力:F浮乙=ρ水gV排乙=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N,
细线对乙物体的拉力大小:F拉=G乙﹣F浮乙=6N﹣4N=2N;
(3)由于甲、乙一起漂浮在水面上,则甲和乙受到的总浮力:F浮=F浮甲+F浮乙=G甲+G乙=4N+6N=10N,
甲物体受到的浮力:F浮甲=10N﹣F浮乙=10N﹣4N=6N,
由F浮=ρ水gV排得甲物体排开水的体积:V排甲=F浮甲ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10﹣4m3,
甲物体浸入水中的深度:h甲浸=V排甲S=6×10−4m340×10−4m2=0.15m=15cm,
甲浮出水面部分的高度:h浮出=h甲﹣h甲浸=20cm﹣15cm=5cm。
答:(1)水对容器底面产生的压强为5000Pa;(2)细线对乙物体的拉力大小为2N;
(3)甲浮出水面部分的高度为5cm。
19.“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置(如图甲)。小宇和小亮为测量背漂浸没在水中时的浮力,进行了如下实验:在底部装有定滑轮的底面积为1000cm2的圆台形容器中加入适量的水后,再静放在水平台秤上,此时台秤的示数m1为6kg(如图乙)。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慢地将背漂拉入水中,拉力F的方向始终竖直向上,当背漂的一半体积浸入水中时,此时台秤的示数m2为5kg(如图丙);当背漂浸没在水中时,台秤的示数m3为3kg。不考虑滑轮的摩擦,在整个过程中水始终没有溢出,背漂不吸水、不变形,且未与容器接触。求:
(1)从图乙到图丙,容器对台秤的压强变化了多少Pa;
(2)该背漂浸没时受到的浮力是多少N;
(3)若用台秤测得该背漂的质量为0.5kg,穿上该背漂的儿童需把头部露出水面,才能确保儿童安全,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1.04×103kg/m3,为确保儿童游泳时的安全,则穿着此背漂游泳的儿童的质量不能超过多少kg?
【答案】(1)从图乙到图丙,容器对台秤的压强变化了100Pa;
(2)该背漂浸没时受到的浮力是40N;
(3)穿着此背漂游泳的儿童的质量不能超过26kg。
【解析】解:(1)从图乙到图丙,容器对台秤的压力的变化量:
△F=△G=(m乙﹣m丙)g=(6kg﹣5kg)×10N/kg=10N,
容器对台秤的压强变化了:△p=△FS=10N1000×10−4m2=100Pa;
(2)由图乙可知,整个装置的总重力G1,
把整个装置和背漂看做一个整体,受到受竖直向下的总重力G背漂+G1、竖直向上的拉力F和支持力F支的作用处于平衡状态,
由整体受到的合力为零可得:G背漂+G1=F+F支,
则背漂的一半体积浸入水中时有G背漂+G1=F1+F支1,背漂浸没时有G背漂+G1=F2+F支2,
因台秤对装置的支持力和装置对台秤的压力是一对相互作用力,
所以,联立两式可得:F2﹣F1=F支1﹣F支2=F压1﹣F压2=△mg=(5kg﹣3kg)×10N/kg=20N,
以背漂为研究对象可得,受到竖直向下的重力G背漂和拉力F、竖直向上浮力作用处于平衡状态,
由背漂受到的合力为零可得:G背漂+F=F浮力,
则背漂的一半体积浸入水中时有G背漂+F1=12F浮,背漂浸没时有G背漂+F2=F浮,
联立两式可得:F浮−12F浮=(G背漂+F2)﹣(G背漂+F1)=F2﹣F1=20N,
解得:F浮=40N,即该背漂浸没时受到的浮力是40N;
(3)设儿童的最大质量为m人,由于儿童和背漂整体漂浮,所以,F浮总=G总,即F浮人+F浮=G人+G背漂,
则:ρ水g(1−110)m人ρ人+F浮=m人g+m背漂g,
代入数据可得:1.0×103kg/m3×10N/kg×910×m人1.04×103kg/m3+40N=m人×10N/kg+0.5kg×10N/kg,
解得:m人=26kg。
答:(1)从图乙到图丙,容器对台秤的压强变化了100Pa;(2)该背漂浸没时受到的浮力是40N;
(3)穿着此背漂游泳的儿童的质量不能超过26kg。
20.如图1所示,为了打捞铁牛,有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛在河底淤泥中被拉了出来。其模型如图甲所示,已知物体A是边长为0.1m的正方体,物体B的底面积为0.04m2,高为0.5m,质量为10kg,现将AB用细线连接,细线拉直但无拉力,此时水深50cm,容器的底面积为0.12m2,然后沿水平方向切物体B,切去的高度△h与细线的拉力F拉的关系如图2乙所示。(已知细线不伸长)求:
(1)物体A受到的浮力;
(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力;
(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m时,切掉B的质量是多少。
【答案】(1)物体A 受到的浮力是10N;
(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力为40N;
(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m 时,切掉B的质量是7kg。
【解析】解:(1)物体A的体积:VA=LA3=(0.1m)3=0.001m3,
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,
所以,物体A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;
(2)根据题意可知,A的上表面距水面的距离:h上=50×10﹣2m﹣0.1m=0.4m,
A的上表面受到水的压强:p上=ρ水gh上=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa,
由p=FS可得,A的上表面受到水的压力:F上=p上SA=4×103Pa×(0.1m)2=40N;
(3)物体B的重力:GB=mBg=10kg×10N/kg=100N,
开始时,细线拉直但无拉力,此时物体B处于漂浮状态,
由漂浮条件可知,B受到的浮力:F浮B=GB=100N,
由阿基米德原理可得F浮B=ρ水gV排B=ρ水gSBh浸B,
则物体B浸入水中的深度:h浸B=F浮Bρ水gSB=100N1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2=0.25m,
沿水平方向切物体B,B的重力减小,细线上产生拉力,当拉力增大到一定值时,会拉动A物体向上运动;
当物体A下底面到容器底距离为h=0.1m时,而水的体积不变,即水面降低的体积等于物体A下底面水的体积,如图所示:
则有:S容h=△h(S容﹣SB),即:0.12m2×0.1m=△h×(0.12m2﹣0.04m2)
解得:△h=0.15m,
此时物体B浸入水中的体积:V排B′=SB(h浸B﹣△h)=0.04m2×(0.25m﹣0.15m)=0.004m3,
此时物体B受到的浮力:F浮B′=ρ水gV排B′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.004m3=40N;
对物体B受力分析,其受到重力、浮力和绳的拉力,
由力的平衡条件得,物体B剩余的重力:
GB′=F浮B′﹣F=40N﹣10N=30N,
则物体B切去部分的重力:△GB=GB﹣GB′=100N﹣30N=70N,
切掉B的质量△mB=△GBg=70N10N/kg=7kg。
答:(1)物体A 受到的浮力是10N;
(2)细线拉直但无拉力时,水对物体A上表面的压力为40N;
(3)当物体A下底面到容器底距离为0.1m 时,切掉B的质量是7kg。
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