模块四 应用 专题50 压强浮力综合计算（原卷版）

1 （2024 云南）一质量为900g、底面积为100m2、高为12m 的不吸水圆柱体放在盛有42kg 水的薄壁 （厚度不计）柱形容器内，容器底面积为300m2，如图所示。打开阀门K，放出3kg 的水后关闭阀门 （ =10×103kg/m3）。下列说法正确的是（ ） 圆柱体的密度为075×103kg/m3 B 放水前水面距容器底部的高度为l4m 放水后水对容器底部的压力为21 D 放水后水对容器底部的压强为600P 2 （2024 天津）水平桌面上有一底面积为 的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面积为 的实 心圆柱体（与容器底不密合），圆柱体对容器底的压强为 ，如图所示。向容器中注入质量为 的 液体后，圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没，则（ ） 圆柱体所受浮力为 B 圆柱体所受浮力为 容器底所受液体压强可能为 D 容器底所受液体压强可能为 3 （2024 山东烟台）质量相等的甲、乙两个圆柱形容器静止在水平桌面上，甲容器的底面积大于乙 容器的底面积，容器中分别装有质量相等的液体和液体B，且液面相平。当将质量相等的实心物块 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块四 综合亮点难点真题 专题50 压强浮力综合计算 M、分别放入两容器后均沉底，如图所示，此时甲容器对桌面的压强和压力分别为 和 ，乙容器 对桌面的压强和压力分别为 和 。若液体、B 的密度分别为 和 ，物块M、的密度分别为 和 ，则下列关系式一定正确的是（ ） B D 4（2024 武汉市） 如图甲所示，水平桌面上有一个质量为100g、底面积为 的 圆柱形平底薄 壁溢水杯，杯底上表面到溢水口的距离为15m，杯中装有部分水，此时溢水杯对桌面的压强为 。 将挂在弹簧测力计下端密度为 的圆柱体从水面上方逐渐浸入水中，当圆柱体一半浸在水中时，圆 柱体下表面受到的压力为 ，水对溢水杯底部的压强为 ；当圆柱体浸没在水中时，如图乙所示， 弹簧测力计的示数为24，溢出到小桶中的水重为1，圆柱体下表面受到的压力为 ，溢水杯对桌面 的压强为 。已知 ，下列结论正确的是（ ） B D 5 （2024 黑龙江绥化）如图，一长方体物块漂浮在水面上时，物块露出水面的体积是总体积的 ， 当它漂浮在另一液面上时，浸入液体的体积是总体积的 。水和液体对物块下表面的压强分别为 和 ，则 __________ （选填“>”“=”或“<”）。杯中液体的密度是__________ 。（物 块质量分布均匀，且不吸水和另一液体） 6 （2024 河北）为质量分布均匀的长方体物块，质量为300g，边长如图甲所示。B 为内部平滑的圆 柱形薄壁容器，底面积为300m2，高为15m，如图乙所示。、B 均静置于水平地面上。水的密度为 10×103kg/m3，g 取10/kg。 （1）求的密度； （2）图甲中对地面的压强为p1，将放入B 后，B 对地面的压强为p2，且p1:p2=5:2，求B 的质量； （3）将放入B 后，向B 中缓慢加水，在对B 底部的压力恰好最小的所有情况中，分析并计算水对 容器底部的最小压力。 7 （2024 重庆）如图甲所示，我国自主建造重为 的导管架“海基二号”需要用驳船运输 到指定位置，安装在超过300m 深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有 ，该驳船可看作长200m、宽50m、高14m 的规则长方体，其最大吃水深度为7m。“文冲 修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题，如图乙是驳船加宽后的示意图，加宽后驳船的最大吃水深 度不变。（ ）求： （1）水深300m 处的压强； （2）加宽前，驳船空载时排开水的体积； （3）若驳船体积每增加 ，自重增加 ，为了安全装载“海基二号”，驳船总宽度至 少应增加多少；请你另外设计一种改装驳船的方法（只说方法，不计算）。 8 （2024 重庆B）如图所示，是某型号水下机器人。该机器人可以通过三种方式控制浮沉，第一种 是机器人内部水舱充放水，水舱的容积为 ；第二种是利用推进器提供竖直向上的推力 ， 可以在0~30 之间调节；第三种是在机器人外部加装不同数量的浮块，每个浮块质量均为 04kg，体积均为 。已知该机器人水舱未充水时的质量为95kg，未装浮块时，机器人的总 体积为 （体积不变，含机械臂）。 （1）求150m 深处水的压强； （2）求当机器人未加浮块、水舱充满水浸没在水中悬停时， 的大小； （3）深处水底有一物体（未与水底紧密接触），其密度均匀且为 ，体积为 ，需机器人潜入水中用机械臂抓住物体打捞上来，为确保打捞顺利进行，机器人下水前 需制定好能让机器人抓住物体上浮的方，在 调到30 的情况下，还需如何利用另外两种方式实现 上浮，请通过计算给出一种合理方。 9（2024 四川成都） 科创社的 同学设计并“3D”打印了一艘长方体轮船模型，为了对轮船进行测试， 准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面，其底面积为1800m2，装有深度为9m 的水，如图甲所示。 轮船的质量为22kg，底面积为800m2，总高度为16m，如图乙所示。轮船的下部有7 个长方体水密 隔舱（以便轮船漏水时，相互隔离，确保行船安全），每个隔舱的内部底面积均为100m2，高度为 10m；轮船的上部可放置货物，并通过调整货物位置保持轮船不倾斜。忽略液体扰动等次要因素， 已知水的密度ρ 水=10×103kg/m3，g 取10/kg。 （1）求容器中水的质量。 （2）设计组的同学从安全角度设想：在轮船满载（最大载重）时，假如有2 个隔舱漏满水，稳定后 轮船依然漂浮，且浸入水中的深度为14m，求满载时货物的质量。 （3）测试组的同学对轮船进行漏水实验：将载货5kg 的轮船置于容器中，通过扎孔使4 个隔舱漏入 一定质量的水，然后堵住小孔并保持轮船不倾斜，求此时水对轮船外底部的压强P 与漏入隔舱内水 的质量mx克（0<mx≤4000）之间的关系式。 10 （2024 内蒙古赤峰）大国重器“奋斗者”号，在一次深潜作业中，成功从万米海底取回水下取样 器，堪称“海底捞针”。请回答（海水密度近似取 ，g 取10/kg） （1）①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少？ ②若其载人舱舱盖面积为03m2，此深度它受到海水的压力是多少？ （2）在海水的高压下，深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同，它通过电磁铁吸附大铁块及控制容 器内铁砂数量实现下潜，若某次控制其总质量为20t 时恰好能悬停于某一深度作业。 ①求此时它受的浮力大小。 “ ②奋斗者”号需要上浮时，可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块？ 11 （2024 山东滨州）“水能载舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告诉我们人民才是社会的主 人！习近平总书记在纪念红军长征胜利80 周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平 总书记说：“老百姓是天，老百姓是地。忘记了人民，脱离了人民，我们就会成为无源之水、无本 之木，就会一事无成。”从物理学角度来说，浸在水中的物体，当排开水的体积不同时，浮力和压 强会发生怎样的变化呢？为了探究这个问题，某小组设计如下实验进行探究。 如图甲所示，质地均匀的长方体物体，质量为1kg，底面积为1×10-2m2，竖直放入水平桌面上的薄壁 圆柱形容器（筒壁厚度不计）内（ρ 水=10×103kg/m3，g 取10/kg），求： （1）物体对容器底部的压强。 （2）向容器内注入2m 深的水，物体不会倾斜，也没有浮起，如图乙所示，求水对容器底部的压强。 （3）现不断往容器内注水，当注水深度为物体高度的一半时，物体对容器底部的压力刚好为0，如 图丙所示，求物体的密度。 （4）在容器内继续注入适量的水，物体静止时如图丁所示，将露出水面的部分切去，待剩余部分再 次静止后，请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp 水与容器对桌面压强的变化量Δp 桌的大小有何 关系。 12 （2024 广西）一个不吸水的实心圆柱体Q，底面积为001m2，高为03m，密度为05×103kg/m3。 如图甲所示，现将 Q 放在容器中，缓慢往容器中注水（水的密度为1×103kg/m3，g 取10/kg）， 求： （1）圆柱体Q 的质量； （2）当注入水的深度为01m 时（此时Q 未漂浮），Q 受到的浮力； （3）广西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上涨，为了监测河水水位，某项目小组设计了 “智能水位报警器”，如图乙所示。其由、B 两部分组成，模拟控制器，B 模拟河道。其中 内部高 度为07m，顶部固定着压力传感器，当压力达到某一数值时，报警器会自动报警。在某次注水测试 中，当注水到某一深度时，Q 开始漂浮，随着注入水的深度增加，Q 最终会与传感器接触，当Q 露 出水面长度为01m 时，报警器恰好开始报警。请通过计算，分析从开始注水到报警器报警的过程， 并在丙图中作出此过程Q 底部受到水的压强p 随注入水的深度变化的关系图线。 13 （2024 湖南长沙）有一个质量为4kg，底面积为 的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面 上，g 取10/kg。 （1）容器受到的重力是多大？ （2）容器对水平地面的压强是多大？ （3）科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉，他们将同种材料制成的不吸水的正方体和长方体B 放在容器中，如图甲所示，向容器内缓慢加水，、B 始终保持竖直，水深与加水体积V 的关系如图 乙所示。当水深为 时，取出其中一个物体，水面下降2m。当水深为 时，水对容器底部的压 强是多少帕？（不考虑取出物体的过程中带出的水， ）