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1、有关压强和浮力的综合题(2014 重庆B)如图甲所示，水平旋转的平底柱形容器A的底面积为200 cnf,不吸水的正方体木块B重为5 N，边长为10 cm，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中 央，且细线的长度为 L= 5 cm,已知水的密度为 1.0 x 103 kg/m【求：(1) 甲图中，木块对容器底部的压强多大?(2) 问容器A中缓慢加水，当细线受到拉力为1 N时，停止加水，如图乙所示，此时木块B受到的浮力是多大？(3) 将图乙中与 B相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大?1. (2013 聊城)如图甲所示，弹簧测力计下面挂一实
2、心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容 器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处如图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度 h变化关系的数据图33像.已知 p 水=1.0 x 10 kg/m , g 取 10 N/kg.求：乙(1) 圆柱体的重力.(2) 圆柱体浸没时受到的浮力 .(3) 圆柱体的密度.(4) 圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强2. (2014 汕尾)如图所示为某种型号潜水艇，其体积为2Q5X 101 2 m2 (海水密度近似取1.0 x 10 kg/m , g 取 10 N/kg ).求：(1) 它在潜入到水下执行任务时所受浮力
3、；(2) 它潜入到水下 200 m时，它的一个面积为 1.2 m 2的舱盖所受海水的压强和压力3. (2013 重庆)2013年5月12号是母亲节，小明陪父母一起去商场，想送给母亲节日礼物，在商场中妈妈看上了既美观又实用的茶几鱼缸，如图甲所示.现将该鱼缸放在水平地面上，已知鱼缸内的底面积是 0.8 m 2,所装水的深度为 0.5 m. 一条质量为100 g的 金鱼悬浮在鱼缸水中，如图乙所示，g取10 N/kg.细线对 木块的拉力为2 N，此时水的深度为 20 cm. ( g取10 N/kg)，求:(1) 水对容器底的压强；(2) 木块受到水的浮力；(3) 木块的密度；(4) 若剪断细线待木块静
4、止后，将木块露出水面的部分切去，要使剩余木块刚好浸没在 水中，在木块上应加多大的力？.现将6 dm3,5. (2014 广安)如图所示，一个圆柱形容器的底面积是10 dm木块受到的浮力是多大？ 放入木块后，容器底部受到水，装入一定量的水一个方木块放入容器中，木块漂浮在水面上，水未溢出，木块浸入水中的体积是、33这时水的深度为 8 dm. (g取10 N/kg , p水=1.0 x 10 kg/m )求：的压力是多大?6. （2014 黔西南）汕昆高速公路“册亨-兴义”其中有一隧道长 4 km，小汽车以100 km/h的速度通过，所用的时间是多少小时？如果小汽车油箱装满油的容积是10-宥，质量7
5、.1kg ，油的密度是多少？如果油的深度是20 cm，油对油箱底所产生的压强是多少？7. （2014 黄冈）2014年4月14日，为寻找失联的 MH370航班，启用了 “蓝鳍金枪鱼 -21” （简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似（如图甲所示），相关标准参数为：体积1 m3、质量750 kg，最大潜水深度 4 500 m，最大航速7.4 km/h （不考虑海水密度变化，密度p取1.0 x 103 kg/m 3, g取10 N/kg ）.有关压强和浮力的综合题例 1 （ 1）F=G=5 N ,S=0.1 m x0.1 m=0.01 mF=(2) 木块5N2 =500 Pa
6、 ;0.01mB现在在水中受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、拉力，在这三个力的作用下处于静止状态，故=G+F立=5 N+1 N=6 N ;(3) 据(2)可知F浮=6 N ;故此时木块浸入水中的体积是：33F浮=卩 gV排，2排=尸浮/ ( p g) =6 N/(1 000 kg/m x 10 N/kg)=0.000 6 m ;故此时木块浸入水中的深度是：32h=V/S=0.000 6 m /0.01 m =0.06 m=6 cm ;故此时液面的总高度是：h=6 cm+5 cm=11 cm ;故此时杯中水的体积是：233V=0.02 m x 0.11 m-0.000 6 m =0.001 6
7、 m将图乙中与B相连的细线剪断，当木块静止时，木块恰好处于漂浮状态，即此时V排=F浮/ ( p g)=5 N/(1 000 kg/m 3x 10 N/kg)=0.000 5 m 3;故此时水和木块浸入水中的总体积是：333V=0.001 6 m +0.000 5 m =0.002 1 m所以此时的液体的深度是：32h=0.002 1 m /0.02 m =0.105 m ;故此时容器底部所受的压强是：3p=p gh=1 000 kg/m x 10 N/kg x 0.105 m=1 050 Pa.针对训练1. (1)由图像可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12 N,此时圆柱体处于空气中，根据二力
8、平衡条件可知,=12 N ;(2) 图像中CD段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力则圆柱体受到的浮力F s=G-F=12 N-4 N=8 N.(3) 圆柱体完全浸入水中时根据F浮=p*gV排得：F 浮=6物=5 N ;G=F拉F=4 N,F 浮8 N-4 3V物=V排= =33=8 x 10 m,P水g 1.0003kg/m3 F0N/kg8N由公式G=mg可求出物体的质量m=g kg ,g 10N/kg则圆柱体密度m物1.2 kg33p 物=4 3 =1.5 x 10 kg/m .V物 8 10 m(4)由图像可知，不考虑水面上升，圆柱体在刚浸没时，物体又下降4 cm,则下表面
9、所处的深度为h=4 cm=0.04 m,因此刚浸没时下表面受到的液体压强p=p水gh=1.0 x 10 kg/m x 10 N/kg x 0.04 m=400 Pa.332. (1)因为潜水艇排开海水的体积等于潜水艇的体积V=5x 10 m ,所以潜水艇受到的浮力：F浮=p gV排=1.0 x 103 kg/m 3x 10 N/kg x 5x 103 m3=5x 107 N(2)海水对潜水艇外壳的压强：.336p= p gh=1.0 x 10 kg/m x 10 N/kg x 200 m=2x 10 Pa626由 p 得，F=pS=2x 10 Pa x 1.2 m =2.4 x 10 NS3.
10、 (1)因为金鱼悬浮，所以它受到的浮力等于总重力：F=G=m=0.1 kg x 10 N/kg=1 N ;(2)水对鱼缸底部的压强：333p=p gh=1.0 x 10 kg/m x 10 N/kg x 0.5 m=5 x 10 Pa, 水对鱼缸底部的压力：323F=pS=5X 10 Pa x 0.8 m =4 x 10 N.4. (1)水对容器底的压强：p= p 水gh=1.0 x 103 kg/m3x 10 N/kg x 20 x 10-2 m=2 000 Pa ;(2) 根据阿基米德原理得：F浮=p水gV排=p水gV木333=1.0 x 10 kg/m x 10 N/kg x 0.000
11、 5 m =5 N;(3) 此时木块受到三个力的作用，向上的是浮力，向下的重力和拉力，即 故 G=F浮- F 拉=5 N-2 N=3 N ;故其质量是 m=G = 一廻=0.3 kg ;g 10N /kgF s=G+F拉;由密度的计算公式 p = = 0.3kg 3 =600 kg/m3 ;V水 0.0005m3(4)剪刀剪断后，F 浮=6木=3 N此时，V排=F浮/ (p 水g) =3/ (1.0 x 103 kg/m 2x 10 N/kg ) =3x 10-4 m3 切去后，G木=卩木 V木 g= p 木 V排g=0.6 x 103 kg/m 3x 3 x 10-4 m3x 10 N/kg
12、=1.8 N 应加的力的大小为：F =F浮-G木=3 N-1.8 N=1.2 N.-3335. (1)因为 V排=V=6 dm =6x 10 m ,333所以 F 浮= p 水gV排=1 000 kg/m x 10 N/kg x 6x 10- m =60 N ;(2) h=8 dm=0.8 m，则水对容器底的压强：33p= p 水gh=1 000 kg/m x 10 N/kg x 0.8 m=8 x 10 Pa.故 F=pS=8x 103 Pa x 10x 10-2 m2=800 N.6. (1)由v=st得小汽车通过隧道的时间：.s 4 kmt= =0.04 h ;v 100km / h(2
13、) 油的密度：p = m= 7.2kg3 =0.71 x 103 kg/m3;V 10-2m3(3) 油对油箱底所产生的压强：33p= p gh=0.71 x 10 kg/m x 9.8 N/kg x 0.2 m=1391.6 Pa.7. (1)海面下2 000 m处的压强：P1= p gh1=1.0 x 103 kg/m 3x 10 N/kg x2 000 m=2 x 107 Pa;下潜至最大潜水深度处压强：337p2= p gh2=1.0 x 10 kg/m x 10 N/kg x 4 500 m=4.5 x 10 Pa ; 增加的压强： p=p2- p1=4.5 x 107 Pa-2 x
14、 107 Pa=2.5 x 107 Pa ;由F=pS得探测窗口承受海水的压力增加：7-4 24 F= A pS=2.5 x 10 Pa x 20 x 10 m =5x 10 N.(2)由于“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G又由 F浮= p V排g, G=mg 得 p V排g=mg750kg331 103kg /m3=0.75 m露出海面体积：V露=22排=1 m3-0.75 m 3=0.25 m 3.(3)由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直吊离海面，所以速度保持不变即V1=V3,由 P=Fv,得 R=F1V1, F3=F3V3,又 P3=3Pi，所以有 F3=3Fi , Fi= F3,3F3=mg在t3时刻“金枪鱼”离开水面，由图像分析知，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”
