专题24压强浮力综合计算 （原某某）
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专题24 压强、浮力综合计算
考点：压强、浮力综合计算
1．（2020XX）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。
2．（2020XX）潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从面使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为2×103m3，水舱未充海水时潜水艇总重为1.26×107N，最大下潜深度可达400m。海水密度取1.03×103kg/m3，g取10N/kg。求：
（1）最大下潜深度处的海水压强；
（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力；
（3）潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。
3.（2020XX）救援队用吊绳打捞沉到水池底部的实心长方体沉箱，如图甲所示，提升过程中始终以0.15m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是吊绳的拉力F随时间t变化的图象，整个提起过程用时80s，g取10N/kg，水的密度为1.0×103kg/m3，不计水的阻力及水面高度的变化。
求：（1）开始提起（t＝0）时，沉箱下表面受到水的压强（不计大气压）；
（2）0～40s内拉力的功率；
（3）沉箱的密度为多大。
4．（2020XX）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，最终物体漂浮于某某上。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)容器底部受到的压强减少了多少？
(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？
5．（2020XX）如图所示，实心均匀圆柱体A、薄壁圆柱形容器B和C，三者高度均为H=10cm，都放置在水平桌面上。容器B内装有油，容器C内装有水，相关数据如下表所示。忽略圆柱体A吸附液体等次要因素，常数g取10N/kg。
(1)求A的底面积；
(2)若将A竖直缓慢放入B内，释放后静止时，求油对容器底部的压强；
圆柱体A
油
水
质量/g
90
54
120
密度/(g/cm3)
0.6
0.9
1
深度/cm
2
6
(3)若将A竖直缓慢放人C内，释放并稳定后，再将A竖直向上缓慢提升0.5cm，求静止时水对容器底部的压力。
6．（2020XX）装有水的圆柱形容器放在水平桌面上，如图甲所示。将一不吸水，体积为100cm3的石块用细线系着浸没在水中，容器中水的深度由10cm上升到12cm，如图乙所示。（容器壁厚度忽略不计ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
(1)石块未放入水中时，容器底部受到水的压强；
(2)石块浸没在水中时，受到的浮力；
(3)容器中水的重力。
7．（2020XXB卷）如图所示，底面积为200cm2、重为10N的薄壁柱型容器，放在水平桌面上，把边长为10cm的实心正方体A(不吸水)用细线悬挂固定在容器正上方静止时，正方体A有的体积和浸入水中，此时容器内水深12cm，已知正方体A的密度ρ=3.0g/cm3。求：
(1)水对容器底部的压强；
(2)正方体A受到的浮力大小；
(3)解开细线，将正方体A缓缓放入水中，待正方体A静止后(容器中的水未溢出)，容器对桌面的压强。
8．（2020XX）边长为20cm的薄壁正方形容器（质量不计）放在水平桌面上，将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2，高度为10cm。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体，圆柱体始终直立，圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。（g取10Nkg）
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系，并写出判断依据；
(2)当圆柱体刚被浸没时，求它受到的浮力；
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1：3时，求容器内液体的质量。
9．（2020安徽）某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加人到圆柱形平底玻璃容器里，然后一起缓慢放人盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度h1=?10cm时，容器处于直立漂浮状态，如图a所示。（已知容器的底面积S=25cm2?，ρ水=1.0×103kg/m2，g取10N/kg）
(1)求水对容器下表面的压强；
(2)求容器受到的浮力；
(3)从容器中取出100cm3的液体后，当容器下表面所处的深度h2=6.8cm时，容器又处于直立漂浮状态，如图b所示。求液体的密度。
10.（2020XX）排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船，装满货物在河水中航行。河水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)装满货物时，轮船和货物受到的总重力；
(2)轮船排开水的体积。
11．（2020XX）轮船的大小通常用排水量表示，排水量是轮船满载时排开水的质量。
(1)若轮船的排水量记为m排，满载时船货总质量记为m船，请通过推导说明m排=m船，要求写出相关物理原理和表达式。
(2)某条船的排水量为500t，该船满载从海水驶入江水中，其排水量变大、变小、还是不变？该船排XX水的体积是多少？（=1.03×103kg/m3，=1×103kg/m3）
12．（2020XX）物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23cm；物块P重1N、体积为（，） 求：
(1)图甲中水对容器底部的压强；
(2)图甲中物块P所受浮力的大小；
(3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于某某，如图乙所示，则此时物块P露出水面的体积。
13．（2020XX）如图甲所示，水平地面上有一底面积为50cm2的圆柱形容器，容器中水深10cm，现将一物块悬挂在_>簧测力计下端，当物块浸没在水中时(物块不接触容器底面和侧面)，容器内水深由10cm上升到12cm，此时弹簧测力计的示数如图乙所示?(已知ρ水=1.0103kg/m3)求：
(1)物块未放入水中时，水对容器底的压强；
(2)物块浸没在水中时受到的浮力；
(3)物块的密度?
14．（2020XX）盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上静止，容器和水总重为80N，容器底面积为200cm2，如图甲，现用一根轻质细绳（绳的粗细和重力均不计）将一圆柱体物体M挂在弹簧测力计下，让M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中（水始终未溢出，且M未接触容器底），弹簧测力计示数F的大小随M的下表面浸入水中深度h之间的关系如图乙所示（不考虑水的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg）。
求：(1)物体M完全浸没在水中时所受浮力大小；
(2)物体M的底面积；
(3)物体M的密度；
(4)物体M完全浸没在水中时，容器对水平桌面的压强。
15．（2020XX）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、乙两物体用重力可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。
16．（2020XX）如图所示，将一物体挂在弹簧测力计的挂钩上，测出物体的重力为10N，把物体浸没在圆柱形容器的水中（水未溢出），静止时测力计的示数为6N，已知容器的底面积为100cm2（g=10N/kg）求：
(1)物体浸没在水中时所受的浮力；
(2)物体的密度；
(3)物体浸没在水中时，水对容器底部增大的压强?
17．（2020XX）质量5kg、底面积0.05m2的薄长方体水缸放在水平桌面上；原某某为0.35m的轻质弹簧下端固定在水缸内底部，上端连接一个底面积0.01m2、高0.1m的圆柱体木块，竖直放置，静止时弹簧长度为0.3m。缓慢往水缸内加水，当木块一半体积在水面之上时，弹簧长度恰好为原某某；停止加水，用竖直向下的外力压木块，弹簧长度为0.3m时保持木块不动。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，认为水缸内横截面积与底面积相等，足够高。求：
(1)木块的质量；
(2)最后木块不动时外力的大小；
(3)最后木块不动时水缸对桌面的压强。
18．（2020XX）如图所示，底面积为100cm2的长方形容器里盛满水，将一个底部粗糙的金属瓢放在容器中的水面上，水溢出一部分。将金属瓢取出，水面下降了5cm，再将金属瓢沉入水中，静止在容器底部，液面又上升了2cm。（已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
(1)金属瓢的密度是多少kg/m3；
(2)金属瓢漂浮在水面和沉入水底，水对容器底部的压强变化了多少；
(3)金属瓢静止在容器底部时，容器对金属瓢的支持力是多少。
19．（2020XX）借浮力起重，是我国古代的一个创造。如图所示为某一次起重涉及的物理原理简化示意图。有一个底面积S1= 2m2的圆柱形空金属容器A平放在水平地面上，其内放置一个厚度不计、底面积S2=1.5m2的圆柱形金属容器B，容器B质量m1=500kg，内装有m2 =3×103kg的水。（取g=10N/kg， ρ水=1.0×103kg/m3）
(1)求容器B中的水对容器B底部的压强；
(2)将容器B中的水往外抽到容器A中，当所抽水的质量m3= 600kg时，则容器B内外水的深度差是多少？此时容器B对容器A的压力是多少？
20．（2020凉山）如图所示，一边长为5cm的正方体形状的物体悬挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计的示数为3N；现将物体浸没到如图所示底面积为50cm2的圆柱形容器内的水中，此时弹簧测力计的示数为1.75N。问：
(1)物体受到的浮力是多少？
(2)物体浸没前后水对容器底部的压强变化了多少？
21．（2020XX）如图所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有30cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40cm2、高某某10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中，在圆柱体未进入液体中时，弹簧测力计示数为18N，圆柱体完全浸没液体中时，弹簧测力计示数为12N。（ 可以忽略圆筒的厚度，过程中液体没有从筒中溢出，g取10N/kg）。求：
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力；
(2)筒内液体密度；
(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强。
22．（2020XX）如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm2、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积60cm2、高某某10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示。（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？
(2)筒内液体密度是多少？
(3)当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？
23．（2020包某某）如图甲，水平桌面上的容器（厚度不计）底部固定一轻质弹簧（质量和受到的浮力均不计），弹簧上端连有正方体铁块A，铁块A上表面中心与不吸水的正方体木块B下表面中心用长为0.1m的轻质细绳拴接（细绳质量不计，长度不可伸长），A?B处于静止状态?已知铁块A和木块B的边长均为0.1m，，，容器底面积0.1m2，质量1kg，弹簧的弹力每变化1N，弹簧的形变量改变1mm?，g取10N/g）求：
(1)图甲中，容器对水平桌面的压强；
(2)向容器中缓慢注水，直到细绳恰好伸直（细绳不受力），如图乙所示，弹簧对铁块A的支持力是多大？
(3)细绳恰好伸直后继续向容器内缓慢注水，直到木块刚好全部被水浸没?水面又升高了多少？
24. （2020XX）2020年6月20日，我国自主设计和建造的“海斗号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器近似可以看做长方体，其规格：长9m、宽3m、高3.4m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25t。（海面大气压1.0×105Pa）
(1)假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(2)“海斗号”悬浮在海水中，求所受到的浮力；
(3)载人潜水器在10000米深处，其上表面受到的压力约为2.78×109N，求海水的密度。
25．（2020XX）一个潜水艇模型的质量为2kg。体积为3×10㧟3m3，将其浸没在水中。已知水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg。求：
(1)模型所受重力；
(2)模型所受浮力。
26．（2020XX南）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△L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。
27．（2020XX）如图甲所示，在物体A上放有底面积为1×10㧟2m2，质量为0.1kg的薄壁形容器，容器内装有深度为0.1m的某种液体时，液体对容器底部的压强为1000Pa。现用轻质细长硬杆连接长方体B，使其缓慢浸没于液体中（液体始终未溢出）。硬杆把物体B压在容器底部，且对B施加2N竖直向下的力时，容器对A的压强比未放入物体B时变化了600Pa，A上表面的受力面积为8×10㧟3m2.图24乙是液体对容器底部的压强p与物体B下表面浸入液体中深度H的图象。求：
(1)容器中液体的密度；
(2)B未浸入液体时，容器对A的压力；
(3)B浸没在液体中时受到的浮力；
(4)硬杆把物体B压在容器底部，且对B施加2N竖直向下的力时，容器对B的支持力。
28．（2020XX）如图甲所示，柱形薄壁容器的底面积为500 cm2，内装深度大于10 cm 的某种液体。物体C是一个体积为1 000 cm3的均匀正方体，质量为600 g，在液体中静止时，有体积露出液面。另有A、B两个实心长方体，其中A的重力为2 N；B的重力为5.4 N，体积为200 cm3，底面积为50 cm2。(g取10 N/kg)求：
(1)物体C受到的重力是多少？
(2)液体的密度是多少？
(3)把A单独放在物体C上表面中心位置，物体C静止时如图乙所示。放置物体A前后，容器底受到液体压强的变化量是多少？(此过程中液体没有溢出)
(4)把B单独放在物体C上表面中心位置，当物体C静止时，物体B对物体C的压强是多少？
29．（2020XX）如图是我市某商场前竖立的大型充气金某某，为估算它受到空气浮力的大小，将其视为底面半径r＝1m，高h＝10m的圆柱体，两名同学提出两种不同方法：
甲方法：根据它上、下表面受到大气的压力差计算浮力；
乙方法：根据阿基米德原理计算浮力；
(1)请你用以上两种方法，分别计算该充气金某某受到浮力的大小，以下信息可供使用：
海拔2000m以内，每升高10m大气压降低110Pa，地面附近的空气密度约为ρ＝1.3kg/m3，取π＝3.14，g＝10N/kg；
(2)不考虑上述两种方法计算结果的差异，对于估算空气中物体受到浮力的大小，你觉得哪种方法适用范围更广？请简述理由。
30．（2020XX）肺活量是检测肺功能重要指标之一，是指一个人最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升（mL）。图是一种测量肺活量方法的示意图，把溥壁圆筒A倒扣在容器内水中，测量前筒内充满水?测量时，被测者吸足空气，再通过B尽量将空气呼出，呼出的空气通过导管全部进入A内，使A浮起?若初三女生小丽用这种方法测其肺活量，测得筒外水面到容器底部的距离h是20cm，到A的底部距离是13cm?已知A的质量为200g，横截面积为200cm2，（筒A内空气质量忽略不计）
(1)求容器底部受到水的压强?
(2)若初三女生的肺活量标准如下表
等级
优秀
良好
及格
不及格
肺活量/mL
2950—3050
2650—2800
1650—2550
1450—1610
请通过计算说明小丽肺活量的等级?
(3)若在小丽吹气时，在A的正上方放置质量为50g的小物块C，求放置物块前后筒A内气体压强的变化量?
31．（2020XX）如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号，它比航母还要大，当船停在XX，船的总质量为4.0(104t时（ρ水=1.0(103kg/m3，g取10N/kg），求：
(1)船的总重力；
(2)水深10m处船体受到水的压强；
(3)船排开水的体积。
32． (2020·贺某某)如图所示，水平放置的平底柱形容器A内装有一些水，不吸水的正方体物块B边长为10 cm.用细线(重力和体积忽略不计)拉住物块B，一端固定在容器底部，静止后物块B浸入水中的体积为6×10－4 m3，此时细线被拉直长为6 cm，物块B所受拉力为1 N．ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求：
(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．
33．（2020XX）如图所示，在水平地面上有一个装有水的圆柱型容器（水的深度不变），一物体浸没在容器底部（非密合），现用弹簧测力计将物体缓慢拉出。弹簧测力计的示数为F，物体下表面距容器底的距离为h，F与h的关系如图所示，求；（g取10N/kg。ρ水＝1.0×l03kg/m）
(1)物体浸没在水中所受的浮力；
(2)物体的密度；
(3)物体上表面刚出水面时，水对下表面产生的压强。
34．（2020湘西）赛龙舟是我国民间的一项传统体育项目，湘西民间的端午节也常常举办龙舟竞赛活动，俗称“划龙船”。如果一艘龙舟的质量为200kg，载有队员21人，龙舟队员的平均质量为60kg。g取10N/kg，水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m2，当载人龙舟静止于某某时，求：
（1）载人龙舟的总重是多大？
（2）船体排开水的体积V是多大？
（3）龙舟底部位于水下0.4m处时船底受到水的心压强是多大？
35．（2020XX）某型号声呐，质量为。其内部有两个完全相同的空腔，声呐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，密封盖质量和体积均不计，当密封盖浸泡在海水中，将逐渐被海水腐蚀，海水进入空腔导致声呐逐渐下沉。某次公海军事演习，反潜飞机向海中投入该声呐，声呐在 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 积______（选填“变大”“变小”或“不变”）?
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
(4)该钻探船以36km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为4×107W，则船受到的牵引力是多少?
45．（2020云南）如图甲所示，水平桌面上有个质量为2.5kg，底面边长为0.5m的正方体水槽，水槽内有一实心球。逐渐往水槽内加水，球受到的浮力F与水深h的关系如图乙所示，水深h= 7 cm时，球刚好有一半体积浸入水中。不考虑水槽厚度，水的密度为1.0×103 kg/m3，求∶
（1）实心球的体积和水深7cm时水槽底部受到的压强；
（2）实心球的密度；
（3）实心球刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强。
46．（2020XXA卷）如图，水平桌面上放有圆柱形温水杯、它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口距杯底20cm。内装水的深度为18cm将一体积为1000cm3、密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中，不计溢水杯厚度，求；
（1）木块的质量m；
（2）木块放入前，水对溢水杯底的压力F；
（3）木块放人水中静止后溢水杯对桌面的压强p。
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