专题27 压强与浮力综合难题应用题 -2024年物理中考题型专练（全国通用）

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（1）物块B受到的浮力；
（2）物块B受到的重力；
（3）水对容器底部的压强。
【答案】（1）6N；（2）5N；（3）1200Pa。
【解析】（1）物块B受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3＝6N；
（2）物块受竖直向上的浮力、竖直向下的重力和向下的拉力，
根据力的平衡条件可得，物块所受的重力为：
G＝F浮﹣F拉＝6N﹣1N＝5N；
（3）物块浸入水中的深度为：
h浸＝＝＝0.06m；
则水的深度为：
h'＝h浸+L线＝0.06m+0.06m＝0.12m；
水对容器底部的压强为：
p＝ρ水gh'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa。
2. （2023内蒙古通辽）如图所示，某同学用阿基米德原理测量一种未知液体的密度，他把底面积为的圆柱体物块，用细绳悬挂在弹簧测力计上，读出示数后，将物块浸入该液体中，浸入液体中的深度h=10cm，容器底面积为，g取10N/kg。求：
（1）物块所受的浮力；
（2）液体的密度；
（3）物块浸入前后，液体对容器底的压强变化量。

【答案】（1）0.8N；（2）0.8×103kg/m3（3）200Pa
【解析】（1）由第一个图可知，物块的重力G=3N，由第二个图可知，物块浸入液体中时的拉力F拉=2.2N，则物块所受的浮力
F浮=G-F拉=3N-2.2N=0.8N
（2）物块浸入液体中的体积，即排开液体的体积
V排=Sh=10cm2×10cm=100 cm3=1×10-4m3
根据F浮=ρ液gV排得，液体的密度
（3）容器的底面积
S=40cm2=4×10-3m2
物块浸入后，液面升高的高度
液体对容器底的压强变化量
答：（1）物块所受的浮力是0.8N；
（2）液体的密度是0.8×103kg/m3；
（3）物块浸入前后，液体对容器底的压强变化量是200Pa。
3. （2023山东济宁）小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验时，将一底面积为4的圆柱体浸入水中，改变其浸入水中的体积，观察弹簧测力计示数的变化，如图所示。图甲中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为1.1N；图乙中，圆柱体有体积浸入水中，弹簧测力计的示数为0.9N。取，求：
（1）圆柱体全部浸入水中时受到的浮力；
（2）图乙中，圆柱体底部受到水的压强。

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意可知，两次实验中测力计示数的变化量即是排开水体积变化量所对应的浮力，设圆柱体体积为V，则根据有关系如下
解得，则圆柱体全部浸入水中时受到的浮力为
（2）如图乙所示，圆柱体有体积浸入水中时，圆柱体底部距离水面的高度为
则此时圆柱体底部受到水的压强为
答：（1）圆柱体全部浸入水中时受到的浮力为；
（2）图乙中，圆柱体底部受到水的压强为。
4. （2023山东泰安）某同学受“怀丙打捞铁牛”故事的启发，设计了如下“打捞”过程：如图甲，金属块A部分陷入淤泥内，轻质小船装有18N的沙石，细绳将金属块A和小船紧连，细绳对小船的拉力为2N，水面与船的上沿相平；将小船内所有沙石清除后，金属块A被拉出淤泥静止在水中，如图乙所示。已知金属块A的体积为，，g取，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计。
（1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强；
（2）乙图中，小船有体积露出水面，求金属块A的密度。

【答案】（1）；（2）
【解析】（1）已知金属块A上表面距离水面50cm，即
由可得，金属块A上表面受到的水的压强为
（2）由题意知，小船装有18N沙石时，处于漂浮状态，小船的质量忽略不计，细绳的质量和体积忽略不计，则小船此时受到得浮力为
由得，船排开水的体积为
当沙石清除后，小船有体积露出水面，此时小船排开水的体积为
根据得，此时船受到得浮力为
由图乙可知， A完全浸没在水中，根据可得，金属A受到的浮力为
金属块A被拉出淤泥静止在水中，则此时小船受到的浮力和金属球受到的浮力等于金属A的重力，则
由得，金属球A得质量为
根据密度公式可得，金属球A得密度为
答：（1）甲图中，金属块A上表面距离水面50cm，求金属块A上表面受到的水的压强为
（2）乙图中，小船有体积露出水面，求金属块A的密度为
5. 如图甲所示，一弹簧下端固定在容器的底部，上端与一个重为20N的正方体相连，此时水的深度为0.2m，弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内，弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）正方体的质量；
（2）水对容器底部的压强；
（3）正方体浸在水中的体积。
【答案】（1）2kg；（2）；（3）
【解析】（1）正方体的质量
（2）水对容器底部的压强
（3）由图乙，当弹簧的伸长量为4cm时，弹簧产生的弹力F为8N，则正方体所受的浮力
正方体浸在水中的体积
6. 小明家的屋顶上建有一个长方体蓄水池，池内装有长2m、宽1m、深0.5m的水。求：（g取10N/kg）
（1）水对池底产生的压强；
（2）水对池底产生的压力；
（3）将重50N、体积为6×10-3m3的某物体浸没在水中后放手，判断它的浮沉情况。
【答案】（1）5×103Pa；（2）104N；（3）上浮
【解析】（1）水池底受到水的压强
p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa
（2）池底的面积
S=ab=2m×1m=2m2
由，可得，池底受到水的压力
F=pS=5×103Pa×2m2=104N
（3）物体全部浸入水中时
V排=V=6×10-3m3
此时物体受到的浮力
F浮=G排=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N
物体重G=50N，因为F浮˃G，所以放手后物体将上浮。
7. 如图所示，水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器，底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前，A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块，物块对A容器底部的压强为pA，B容器内盛有0.2m深的水。求：
（1）阀门K打开前，水对B容器底部的压强pB；
（2）阀门K打开前，当pB=2pA时，物块的密度；
（3）阀门K打开后，水从B容器进入A容器，刚好使物块漂浮时，水进入A容器中的深度。
【答案】（1）2×103Pa；（2）0.5×103kg/m3；（3）0.1m
【解析】（1）阀门K打开前，B容器内盛有0.2m深的水，故水对B容器底部的压强
（2）阀门K打开前，pA就是物块对容器底的压强，当pB=2pA时，物块对容器A产生的压强为
由得物块密度为
（3）物块体积为
V物=S物h物=50×10-4m2×0.2m=1×10-3m3
由得物块质量为
物块重力为
G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N
阀门K打开后，水从B容器进入A容器，当物块刚好漂浮时，根据物体的浮沉条件，则物块受到的浮力为
F浮=G物=5N
由F浮=ρ水gV排得排开水的体积为
则进入A容器中水的深度为
8. 小王同学学习了压强和浮力的知识后，自己设计了一个体验实验装置，该装置的轴剖面图如图甲所示。放在水平桌面上的薄壁容器由上下两个柱状体组合而成，下部分容器横截面积，高度，上部分容器横截面积，高度，容器的质量为0.1kg，图乙是容器的立体图。另有一圆柱形实心铁棒，铁棒横截面积，长度l=0.1m。用细绳绕过定滑轮连接铁棒，细绳另一端有一控制铁棒缓慢升降和暂停装置（图中未画出），铁棒置于容器口的上方，向容器内注入深度的水，缓慢计铁棒下降，直至完全浸没后铁棒停止下降，铁棒始终保持竖直且未与容器底部接触。（）。求：
（1）注入的水质量是多少kg；
（2）铁棒所受浮力的大小；
（3）桌面所受的压力的大小；
（4）水对容器底部的压力，通过计算比较与的大小。
【答案】（1）0.9kg；（2）4N；（3）14N；（4）
【解析】（1）注入的水质量
（2）铁棒所受浮力
（3）容器的重力
水的重力
桌面所受的压力
（4）铁棒的体积
下柱体剩余水体积
上柱体水上升体积以及高度
此时水的高度
水对容器底的压强
水对容器底的压力
所以
9. 如图是一款能自动浮沉的潜水玩具，正方体潜水器内装有智能电磁铁，将它放入装有水的圆柱形薄壁容器中，容器放置在水平铁板上，不计容器的重力。潜水器启动后通过传感器测出其底部与铁板间的距离l，自动调节电磁铁电流大小，改变潜水器与铁板间的吸引力F的大小。闭合开关前，潜水器处于漂浮状态。闭合开关，潜水器启动后先匀速下沉，完全浸入水中后，变为加速下沉直至容器底部，下沉全过程F随l变化的关系保持不变，水深变化的影响忽略不计。已知潜水器的边长为10cm，重为5N，容器的底面积为1000cm2，水深为25cm。求：
（1）潜水器漂浮时受到的浮力；
（2）下沉全过程潜水器重力所做的功；
（3）潜水器沉底静止后容器对铁板的压强。
【答案】（1）5N；（2）1J；（3）2700Pa
【解析】（1）潜水器处于漂浮状态时，潜水器受到的浮力
（2）潜水器的底面积
由
能够得出，漂浮时浸入水中的深度
潜水器下降的距离
潜水器的重力所做的功
（3）潜水器匀速下沉时，随的变化关系式为
解得
依题意，潜水器浸没后加速下沉，随的变化关系不变
即
潜水器沉底静止时，，受到的吸力，潜水器漂浮时，潜水器受到的重力等于它排开水的重力，因此潜水器和水的总重等于容器中只装25cm深的水重，容器的底面积
潜水器和水的总重
潜水器沉底静止时，容器对铁板的压力
由得，容器对铁板的压强
10. 某学习小组在完成压强知识的学习后，为深入了解压强的变化情况，将实心柱体甲和盛满水的薄壁轻质容器乙放置在水平地面上，如图所示，其中甲、乙底面积分别为2S、S，水的质量为m，D点距水面0.1m，。将甲沿虚线切出一质量为的小物块（不吸水）放入乙中，小物块有四分之一的体积露出水面。
（1）求D处水的压强；
（2）求甲的密度；
（3）现有A、B、C三物体，相关信息如下表所示。
若要选择其中一个先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中（均可浸没），使乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量，且乙对地面的压强p最大。请分析说明所选物体的理由，并计算出p的最大值。（结果用题中字母表示）
【答案】（1）1000Pa；（2）；（3）
【解析】（1）D处水的压强
（2）甲沿虚线切出一质量为的小物块（不吸水）放入乙中，甲漂浮，漂浮时，浮力等于物体的重力，故小物块的浮力为
小物块有四分之一的体积露出水面，说明排开液体的体积为
则此时的浮力为
经整理可知
可得
（3）由于三个物体放入乙中，都浸没在水中，有部分水会溢出，乙对地面的压强为
要是乙对地面的压强最大，则需要物体的总重力最大，则放入A时增加的总重力为
放入B时增加的总重力为
放入C时增加的总重力为
C物体的重力最大，故将C放入水中，若将C放入剩余的甲上，甲剩余部分对地面增大的压强为
乙对地面的增大的压强为
乙对地面的压强p最大
此时也满足乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量。
11. 一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部，长方体容器内部底面积为S2=0.1m2，水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示，现将水缓慢放出，圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示，水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg。
（1）由图像分析，水的深度为h1、h2、h3中哪一个时，绳子的拉力恰好变为0？
（2）求圆柱体的重力G和密度ρ物；
（3）若不将水放出，只剪断细线，圆柱体静止后，与剪断细线前相比，液体对容器底部压强减少了多少？
【答案】（1）h2时；（2）9N，0.6×103kg/m3；（3）60Pa
【解析】（1）分析得知，圆柱体刚刚漂浮时浸入的深度为h1，从h1到h2，圆柱体一直漂浮，当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0。
（2）当容器中水的深度在h1、h2之间时，圆柱体漂浮，重力等于浮力为
圆柱体的质量为
当容器中水的深度为h3时，物体浸入液体中体积等于物体体积，此时浮力
圆柱体的体积为
圆柱体的密度
（3）剪断绳子稳定后，浸在水中的体积为
则液面下降的高度
则液体对容器底部压强减少量为
12. 底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上，如图所示，将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下，由图示位置缓慢向下浸入水中，直至测力计示数为0后，只取走测力计，再打开阀门K向外放水。求：
（1）圆柱体的体积；
（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，测力计的示数；
（3）当放水至容器对桌面的压强为800Pa时，水对容器底的压强。
【答案】（1）500cm3；（2）3.5N；（3）450Pa
【解析】（1）由题意可知，圆柱体的质量为m=450g，密度为ρ=0.9g/cm3，
故由可得，圆柱体的体积为
（2）圆柱体下降过程中，当其浸入水中的深度为2cm时，则其排开水的体积为
V排=S柱h0=50cm2×2cm=100cm3=1×10-4m3
故由F浮=ρ液gV排可得，此时圆柱体所受浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N
圆柱体的重力为
G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N
故由称重法可得，此时弹簧测力计的示数为
F=G-F浮=45N-1N=3.5N
（3）当容器对桌面的压强为p容=800Pa时，由可得，容器对桌面的压力为
F压=p容S容=800Pa×1.5×10-2m2=12N
由受力分析可知，容器对桌面的压力F压等于容器、圆柱体与水的重力之和G总，即
F压=G总=G容+G+G水=12N
解得此时容器内的水的重力为
G水=G总-G容-G=12N-3N-4.5N=4.5N
由G=mg可得，此时水的质量为
由可得，水的体积为
设此时圆柱体下端与容器底端接触，圆柱体浸入水中的深度为h水，可得
S容h水=S柱h水+V水
解得
此时圆柱体排开水的体积为
V′排=S柱h水=50cm2×4.5cm=225cm3=2.25×10-4m3
由阿基米德原理可知，此时圆柱体所受浮力
F′浮=ρ水gV′排=1×103kg/m3×10N/kg×2.25×10-4m3=2.25N
可知此时圆柱体所受浮力小于其重力，则圆柱体在水中处于下沉状态，故假设成立，则此时容器中的水面深度为h′水=h水=0.045m
故由p=ρgh可得，水对容器底的压强为
p水=ρ水gh′水=1×103kg/m3×10N/kg×0.045m=450Pa
13．如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL＝3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S＝200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1＝2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2＝6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）物块A的质量；
（2）物块B的密度；
（3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。
【答案】（1）物块A的质量为0.6kg；
（2）物块B的密度为2.2×103kg/m3；
（3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强为1800Pa。
【解析】（1）物块静止时，弹簧受到的拉力和物体A的重力相等，弹簧长度的变化量ΔL＝3cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力即为物体的重力为：GA＝F＝6N，
由G＝mg可得，正方体A的质量：
mA＝＝＝0.6kg；
（2）现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，A的密度小于水的密度，浸没时要上浮，此时弹簧对A的力作用是压力，弹簧长度的变化量即压缩量为ΔL1＝2cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力FA＝4N，
则A浸没时受到的浮力为：F浮A＝GA+FA＝6N+4N＝10N，
由阿基米德原理可知，A的体积为：
VA＝VA排＝＝＝1×10﹣3m3，
因为VB＝VA＝1×10﹣3m3＝1000cm3，根据阿基米德原理可知B浸没在水中时受到浮力等于A浸没时受到的浮力，
即F浮B＝F浮A＝10N，
由于B的密度大于水的密度，所以此时弹簧对B的作用力为拉力，弹簧长度的变化量即伸长量为ΔL2＝6cm，根据图乙可知弹簧受到的弹力FB＝12N，
则物块B的重力为：GB＝F浮B+FB＝10N+12N＝22N，
由GB＝ρBVBg可知，物块B的密度为：
ρB＝＝＝2.2×103kg/m3；
（3）容器内水的体积为：
V水＝Sh水﹣VA＝200×10﹣4m2×0.4m﹣1×10﹣3m3＝7×10﹣3m3，
则容器中水的质量为：
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×7×10﹣3m3＝7kg；
物块B的边长为：
LB＝＝＝10cm，
物块B下表面到水面的距离为：
h＝ΔL2+ΔL1+LB＝6cm+2cm+10cm＝18cm，
所以物块B下表面在水中所受到水的压强为：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m＝1800Pa。
14. （2023黑龙江大庆）新时代中国科技飞速发展，激发了广大学生学习和研究的热情。某兴趣小组在实验室中模拟深水打捞过程。装置如图甲所示，A为封闭的圆柱金属罐，横截面积S为250cm2，B滑轮重力为50N，横截面积为2S的圆柱槽中装有某种未知密度的液体。现将金属罐A从槽底匀速捞起，在向上捞起过程中，绳索拉力T与金属罐底面到槽底的距离h关系如图乙所示，图丙为金属罐顶面刚到液面的位置，图丁为金属罐底面离开液面的位置（已知 g=10N/kg， 不计绳重和摩擦及液体的阻力，不计物体表面附着液体的影响，捞起过程中金属罐不与槽侧壁接触）。求：
（1）h1~h2过程中滑轮组的机械效率；
（2）金属罐 A 浸没在液体内部时受到浮力的大小；
（3）金属罐A在 h2位置时液体对容器底部的压强。

【答案】（1）80%；（2）103N；（3）
【解析】（1）由图甲可知，滑轮组的绳子承重股数为n=2，由图乙可知，在h1~h2过程中，金属罐已经露出水面，金属罐的重力为
绳子自由端的拉力为
则此过程中滑轮组的机械效率为
（2）根据称重法可知，金属罐 A 浸没在液体内部时受到浮力大小为
（3）设金属罐A的高度为hA，则金属罐浸没在液体中排开液体的体积为
则金属罐A的高度为
则金属罐浸没在液体中排开液体的体积为
则液体的密度为
则金属罐在h2位置时，液体的深度仍为h1=0.8m，则液体对容器底部的压强为
答：（1）h1~h2过程中滑轮组的机械效率为80%；
（2）金属罐 A 浸没在液体内部时受到浮力的大小为103N；
（3）金属罐A在 h2位置时液体对容器底部的压强为。
15. （2023黑龙江绥化）水平桌面上有一个底面积为200cm2的圆柱形容器，容器中水的深度为15cm。如图所示，用细线将一质量忽略不计的杠杆悬挂起来，把质量为0.3kg的物体A用细线悬挂在杠杆C处，再把体积为400cm3的物体B（不吸水）用细线悬挂在杠杆D处，当物体B浸没在水中静止时，杠杆恰好在水平位置平衡，此时C、D两点到支点O的距离分别为10cm、15cm。求：
（1）物体B受到的浮力；
（2）物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强；
（3）细线对物体B的拉力及物体B的密度。

【答案】（1）4N；（2）；（3）
【解析】（1）因为物体B浸没在水中
物体B受到的浮力
（2）物体B浸没在水中后液面上升的高度
物体B浸没在水中时容器中水深
物体B浸没在水中静止时，水对容器的压强
（3）物体A的重力
细线对杠杆的拉力为和
根据杠杆的平衡条件得
细线对B的拉力为
对物体B受力分析得
由得，物体B的质量
物体B的密度
答：（1）物体B受到的浮力4N；
（2）物体B浸没在水中静止时，水对容器底部的压强；
（3）细线对物体B的拉力及物体B的密度。
16. （2023湖北鄂州）如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，把质量为300g的木块浸入水中，木块静止时有2/5的体积露出水面，此时容器中水的深度为20cm，已知容器底面积为300cm2，容器重3N，求：
（1）木块受到的浮力
（2）木块的密度
（3）容器对桌面的压强

【答案】（1）3N；（2）0.6×103kg/m3；（3）2100Pa
【解析】（1）由题意可知，木块静止时漂浮，由物体的浮沉条件可知，木块受到的浮力F浮等于木块的重力G木，即
F浮=G木=m木g=0.3kg×10N/kg=3N
（2）由F浮=ρ液gV排可得，木块排开水的体积为
则木块的体积为
故由可得，木块的密度为
（3）由题意可知，容器中水的体积为
V水=3×10-2m2×0.2m-3×10-4m3=5.7×10-3 m3
由可得，容器中水的质量为
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×5.7×10-3 m3=5.7 kg
则容器中水的重力为
G水= m水g=5.7 kg×10N/kg=57N
由受力分析可知，容器对桌面的压力F压等于容器、水与木块的重力之和，即
F压= G木+G水+G容=3N＋57N+3N=63N
由可得，容器对桌面的压强为
答：（1）木块受到的浮力为3N；
（2）木块的密度为0.6×103kg/m3；
（3）容器对桌面的压强为2100Pa。
17. （2023湖南邵阳）现有一个不吸水材料的长方体A，底面积为，体积为，质量为0.9kg。将它放入底面积为，装有适量水的薄壁圆柱形容器中，容器足够高，A漂浮于水面（如图甲所示）。（，）
（1）求A的重力；
（2）求A的底部受到的液体压强；
（3）如图乙所示，将重10N，体积为的长方体B（不吸水）置于A上，待两物体静止时，请判断B浸入水中的情况：_________（选填“不会浸入”或“部分浸入”或“全部浸入”并说明理由________，求放入B后容器内水面上升的高度。

【答案】（1） 9N （2）600Pa （3）部分浸入 见解析 0.025m
【解析】（1）A的重力
（2）A漂浮于水面，则A受到的浮力
物体A排开水体积
物体A浸入水中的深度
A的底部受到的液体压强
（3）物体A和B的总重力
物体A和B的总体积
若AB浸没在水中，则所受浮力
则AB静止时漂浮在水面上，排开水的总体积
比较可得，，则物体B部分浸入水中。放入B后增加的浮力
增加排开水的体积
放入B后容器内水面上升的高度
18.（2023湖南湘潭） “曹冲称象”是家喻户晓的典故，兴趣小组受此启发，找来一个上端开口的空透明圆筒，底部用细线系一块质量适当的铁块，然后将其静止放置在水中，如图所示，此时圆筒浸入水中的深度为 5cm，水面与圆筒 A 点相平。利用此装置标上刻度后放入水中，可以方便地测量出物体的质量。在圆筒内放上一个物体后，如图所示， 圆筒浸入水中的深度为 10cm，水面与圆筒 B点相平。已知圆筒底面积为 10cm2，圆筒和铁块总重为0.6N，装置始终处于漂浮状态，圆筒始终竖直。则：
（1）图中圆筒和铁块受到的总浮力是_____ N， 它们浸入水中的总体积是____ m3，铁块所受到的浮力为_______ N；
（2）图中圆筒底部受到水的压强是_____ Pa，受到水的压力为_____ N；
（3）为方便测量，圆筒A点应标上______ kg 刻度线；
（4）利用此装置测量时，圆筒 B点的刻度线对应的质量应为多少？

【答案】 （1）0.6 0.1 （2）1000 1 （3） 0 （4）0.05kg
【解析】（1）由题意可知，装置始终处于漂浮状态，则圆筒和铁块受到的总浮力等于自身总重力，即0.6N。
把圆筒和铁块看做一个整体，则由可得
不放物体时，圆筒进入水中的深度为5cm，圆筒的底面积为10cm2，则圆筒浸入水中的体积为
铁块的体积
铁块受到的浮力为
（2）在圆筒内放上一个物体后，如图所示， 圆筒浸入水中的深度为 10cm，圆筒底部受到水的压强是
受到水的压力为
（3）不放物体时，圆筒处于漂浮状态，A点应标上0kg刻度线。
（4）放入物体时，圆筒下沉了5cm，排开水的体积增加了
放入物体的重力等于增加的浮力，即
物体的质量
故利用此装置测量时，圆筒 B点的刻度线对应的质量应为0.05kg。
19.如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm，弹簧没有发生形变时的长度为10cm，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深24cm。（g=10N/kg）求：
(1)物体受到水的浮力；
(2)打开出水口，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的状态时，关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
【答案】(1)10N；(2)800Pa
【解析】(1)物块刚好完全浸没在水中，则
物体所受的浮力
(2)由图甲可知，当物体上表面上液面齐平时，物体上表面距容器底的距离为
h=24cm
弹簧伸长的长度
由图乙可知，此时弹簧对物体的拉力为F拉=4N
木块的重力
当弹簧处于没有发生形变的自然状态时L弹簧=10cm
此时物体受的浮力：
可得
此时水的深度
放水前后水对容器底部压强的变化量
20. 如图所示，一个底面积为2m2的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为5m3的长方体物体A放入其中，最终物体漂浮于水面上。现在将虚线以上的部分截取走（截走部分的体积等于露出水面体积的一半），待剩余部分再次静止后水面下降了0.3m。则：

(1)容器底部受到压强减少了多少？
(2)容器底部受到的压力减少了多少？
(3)物体A的密度为多少？
【答案】(1)3×103Pa；(2)6×103N；(3)0.4×103kg/m3或0.6×103kg/m3
【解析】(1)容器底部受到的压强减少量
(2)容器底部受到的压力减少量
(3)截取走那部分物体的重力
G=ΔF=6×103N
截取走那部分物体质量
m==600kg
物体处于漂浮状态，浮力等于重力，即
F浮=G
ρ水gV排=ρgV
V排=
截走部分的体积等于露出水面体积的一半，所以
600kg=
ρ=0.4×103kg/m3或ρ=0.6×103kg/m3
答：(1)容器底部受到的压强减少了3×103Pa；
(2)容器底部受到的压力减少了6×103N；
(3)物体A的密度为0.4×103kg/m3或0.6×103kg/m3。
21. 如图所示，盛有水的圆柱形容器，侧壁上固定了一块水平挡板，挡板的体积忽略不计。挡板下方有一个体积为100cm3、重力为0.6N的实心小球，此时水对容器底产生的压强为3.0×103Pa。求：
(1)容器中水的深度；
(2)挡板对小球的压力；
(3)撤去挡板，小球静止后，水对容器底压力的变化量。
【答案】(1)0.3m；(2)0.4N；(3)0.4N
【解析】(1)根据p=ρgh可得容器中水的深度
(2)小球浸没在水中排开水的体积
则此时小球受到的浮力
小球受到本身重力、水对它的浮力以及挡板施加的压力三个力的作用，则挡板对小球的压力
(3)小球浸没时受到水的浮力大于本省的重力，撤去挡板，小球静止后漂浮在水面，此时受到的浮力等于小球本身的重力，即
水对容器底压力等于水的重力和小球受到的浮力之和，水的重力不变，则水对容器底压力的变化量
物体
A
B
C
密度
体积
2V
0.5V
2V