2019年中考物理真题分类汇编（六）8原理法计算浮力专题.doc

原理法计算浮力专题1.（2019哈尔滨，45）如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为 N，石块静止时，测力计示数为 N.(水1.0103kg/m3, g10 N/kg）2.（2019广东，13）如图甲所示，弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm，未知液体的密度为 kg/m3（g取10N/kg）3.（2019临沂，27）2019年4月23日，我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为4.0103t的“临沂”舰。如图所示，该舰静止在海面上时所受浮力为_N；水面下5m处的舰体受到海水的压强为_Pa；它以40km/h的速度向前匀速航行时受到的阻力为1.0106N，则航行2km的过程中动力做功_J（海水=1.03103kg/m3，g=10N/kg）4.（2019辽阳，18）如图是我国研制的096战略核潜艇，该蜓漫没时排开水的质量为16000吨，最大下潜深度可达600米，位居世界第一，当096艇悬浮待命时，受到的浮力为 N， 600米深度海水的压强为 Pa，为保证战略核武库的安全，发射装置需要艇长、副艇长和武器操控官都按下各自的开关才能开启，这三个开关之间应该是 （填“串联”或“并联”）的。（不考虑海水密度的变化，海水1.0x 103kg/m3,g取10N/kg ）5.（2019南充，16）弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力是_N，该物体的密度为_kg/m3。（水=1103kg/m3，g=10N/kg）6.（2019德阳，14）在弹簧测力计下挂一个圆柱体M，让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示，则圆柱体M的底面积为_（水=1.0103kg/m3，取g=10N/kg）7.（2019巴中，17）将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A物体重力为40NB物体浸没时受到的浮力为15NC物体的密度为2.5103kg/m3D物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa8.（2019自贡，9）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N下列说法错误的是（）A正方体受到的浮力为8NB液体的密度为0.8103kg/m3C正方体上表面到液面的距离h5cmD液体对物体下表面的压强为1.3103Pa9.（2019乐山，33）如图甲所示，一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。则铝块浸没时所受的浮力为 N，液体的密度为 kg/m3（g=10N/kg，）。10.（2019广安，28）如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%，图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g取10Nkg）求：（1）物体的边长；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体的重力。11.（2019巴中，32）利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为2.5103kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小数）12.（2019自贡，29）如图所示，在容器底部固定乙轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（水1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物块A受到的浮力；（2）物块A的密度；（3）往容器缓慢加水，至物块A刚好浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，此时弹簧对木块A的作用力F。13.(2019遂宁，17)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，浸人水中的体积占总体积的，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=1.8103g/m3，g=10N/kg。求：（1） 在甲图中杯壁上距杯底8cm处O点受到水的压强。（2）甲图中物体A受到的浮力。（3）物体A的密度。（4）小球B的体积。14.（2019凉山州，32）如图所示，在木块A上放有一铁块B，木块刚好全部浸入水中，已知：木块的体积为100cm3，木块的密度为水0.6103kg/m3，水的密度水1.0103kg/m3，容器底面积为100cm2（g10N/kg）求：（1）C点受到的水压强和容器底部受到水的压力；（2）铁块的质量。15.（2019铜仁，23）如图所示，一个装有水的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中的水深h20cm。某同学将一个实心物体挂在弹簧测力计上，在空气中称得物体的重力G7.9N，再将物体缓慢浸没在容器的水中，物体静止时与容器没有接触，且容器中的水没有溢出，弹簧测力计的示数F6.9N。(g=10N/kg) 求:(1)物体放入水中之前，容器底部受到水的压强P;(3分)(2)物体浸没时受到水的浮力F浮;(3分)(3)物体的密度物。(4分)16.（2019巴彦淖尔，13）圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2m2，内盛30cm深的水。现将一个底面积400cm2、体积4000cm3均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为5cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。水1.0103kg/m3，g取10N/kg）则：（1）物体受到的重力是多少？（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功？17.（2019通辽，23）2018年5月13日，中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头，开始海试。（水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）请问：（1）航母001A设计排水量6.7104t，那么它满载时受到的浮力是多少？（2）海面下8m处的压强是多少？（3）一位体重为600N的歼15舰载机飞行员，每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？18.（2019黔东南，22）如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100N，均匀实心金属块的密度为8103kg/m3，金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度水1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；（2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F；（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。19.（2019湘潭，31）如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息（1）当15s时，测力计示数F N。（2）物块A重 N，高度为 cm。（3）当t0时，A受到的浮力为 N，此时A底部受到水的压强大小为 Pa。（4）物块A的密度为多大？20.（2019宜宾，17）如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像，整个提起过程用时100s，已知河水密度为1.0l03kg/m3，混凝土的密度为2.8l03kg/m3，钢铁的密度为7.9l03kg/m3，g取10N/kg，不计河水的阻力，求：（1）060s内混凝土构件在河水里上升的髙度；（2）开始提起（t=0）时混凝土构件上表面受到水的压强（不计大气压）；（3）060s内钢丝绳拉力所做的功；（4）通过计算说明，此构件的组成是纯混凝土，还是混凝土中带有钢铁骨架？21.（2019安顺，19）如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2，容器侧面称近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口，均匀物体A是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时物体A有的体积露出水面，细线受到的拉力为12N，容器中水深为18cm。已知细线能承受的最大拉力为15N，打开阀门K，使水缓慢流出，当细线断裂时立即关闭阀门K，关闭阀门K时水流损失不计，细线断裂后物体A下落过程中不翻转，物体A不吸水。（1）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功。（2）物体A下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强。（3）阅读后解答：当细线断裂后，物体A所受重力与浮力将不平衡，物体A所受重力与浮力之差称为物体A所受的合外力F（不计水对物体A的阻力），由牛顿第二定律可知：所受的合外力会使物体产生运动的加速度a，并且合外力与加速度之间关系式为：Fma（式中的F单位为N，a的单位为m/s2，m为物体的质量，其单位为kg）通过阅读以上材料，求物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度a的大小。2019年中考物理真题分类汇编原理法计算浮力专题答案1.（2019哈尔滨，45）如图，先将溢水杯装满水，然后用测力计拉着重为4N、体积为100cm3的石块，缓慢浸没在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重为 N，石块静止时，测力计示数为 N.(水1.0103kg/m3, g10 N/kg）【答案】1;32.（2019广东，13）如图甲所示，弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示。则物块受到的重力为 N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为 cm，未知液体的密度为 kg/m3（g取10N/kg）【答案】15；10；0.9103。3.（2019临沂，27）2019年4月23日，我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为4.0103t的“临沂”舰。如图所示，该舰静止在海面上时所受浮力为_N；水面下5m处的舰体受到海水的压强为_Pa；它以40km/h的速度向前匀速航行时受到的阻力为1.0106N，则航行2km的过程中动力做功_J（海水=1.03103kg/m3，g=10N/kg）【答案】4107 5.15104 21094.（2019辽阳，18）如图是我国研制的096战略核潜艇，该蜓漫没时排开水的质量为16000吨，最大下潜深度可达600米，位居世界第一，当096艇悬浮待命时，受到的浮力为 N， 600米深度海水的压强为 Pa，为保证战略核武库的安全，发射装置需要艇长、副艇长和武器操控官都按下各自的开关才能开启，这三个开关之间应该是 （填“串联”或“并联”）的。（不考虑海水密度的变化，海水1.0x 103kg/m3,g取10N/kg ）【答案】1.6108；6106；串联5.（2019南充，16）弹簧测力计下悬挂一物体，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5N，当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为3N，现将物体从弹簧测力计上取下放入水中，则该物体静止时所受浮力是_N，该物体的密度为_kg/m3。（水=1103kg/m3，g=10N/kg）【答案】 (1). 9 (2). 0.751036.（2019德阳，14）在弹簧测力计下挂一个圆柱体M，让M从盛有水的容器上方逐渐竖直浸入水中，弹簧测力计的示数随圆柱体下表面在水中深度的变化关系如图所示，则圆柱体M的底面积为_（水=1.0103kg/m3，取g=10N/kg）【答案】2.410-3 m27.（2019巴中，17）将一实心圆柱体悬挂于弹簧测力计下，物体下表面刚好与水面接触，从此处匀速下放物体，直至浸没（物体未与容器底接触）的过程中，弹簧测力计示数F与物体下表面浸人水中深度h的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A物体重力为40NB物体浸没时受到的浮力为15NC物体的密度为2.5103kg/m3D物体刚好浸没时下表面受到的液体压强为800Pa【答案】C。8.（2019自贡，9）如图所示，一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13N下列说法错误的是（）A正方体受到的浮力为8NB液体的密度为0.8103kg/m3C正方体上表面到液面的距离h5cmD液体对物体下表面的压强为1.3103Pa【答案】C。9.（2019乐山，33）如图甲所示，一个质量为270g的铝块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，铝块的下表面刚好接触某未知液体的液面。将铝块缓慢浸入液体，弹簧测力计的示数随浸入深度的变化如图乙所示。则铝块浸没时所受的浮力为 N，液体的密度为 kg/m3（g=10N/kg，）。【答案】1.2；1.210310.（2019广安，28）如图所示，图甲是使用滑轮组从水中打捞一正方体物体的简化示意图，在打捞过程中物体始终以0.1m/s的速度匀速竖直上升，物体未露出水面前滑轮组的机械效率为75%，图乙是打捞过程中拉力F随时间t变化的图象。（不计绳重，忽略摩擦和水的阻力，g取10Nkg）求：（1）物体的边长；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）物体的重力。解：（1）由图象可知正方体的边长：Lvt0.1m/s（110s100s）1m；（2）物体浸没在水中时受到的浮力为：F浮水gV排水gV1.0103kg/m310N/m（1m）3104N；（3）滑轮组的机械效率：代入数据得：解得：G105N。答：（1）正方形边长L1m；（2）F浮104N；（3）G105N。11.（2019巴中，32）利用如图所示的滑轮组，将一边长为0.2m，密度为2.5103kg/m3的正方体石块，匀速从水中提起，已知动滑轮重力为40N，（不计纯重、摩擦和水的阻力）。求：（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小；（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小；（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率大小。（计算结果保留一位小数）解：（1）正方体物体的体积：V0.2m0.2m0.2m0.008m3，物体浸没在水中时所受到的浮力：F浮水gV排水gV1.0103kg/m310N/kg0.008m380N；（2）物体重力：GmggV2.5103kg/m310N/kg0.008m3200N，物体静止在水中时，受到竖直向下的重力，竖直向上的拉力和浮力的作用，所以，GF浮+F0，则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力：F0GF浮200N80N120N。（3）物体完全离开水面后，设物体升高h，滑轮组的有用功为：W有Gh200Nh，由图中，n3，不计绳重、摩擦，则绳子自由端的拉力：F（G+G动）（200N+40N）80N， 拉力F做得总功：W总Fs80N3h， 所以滑轮组的机械效率：83.3%。答：（1）物体浸没在水中时所受到的浮力大小80N；（2）物体浸没在水中匀速上升时，动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小是 120N；（3）物体完全离开水面后，继续匀速向上提升，此时滑轮组的机械效率是83.3%。12.（2019自贡，29）如图所示，在容器底部固定乙轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，当容器中水的深度为20cm时，物块A的体积露出水面，此时弹簧恰好处于自然伸长状态（水1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）物块A受到的浮力；（2）物块A的密度；（3）往容器缓慢加水，至物块A刚好浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，此时弹簧对木块A的作用力F。解：（1）物块A体积为V（0.1m）30.001m3，则V排VV露VVV0.001m34104m3，受到的浮力：F浮水gV排1103kg/m310N/kg4104m34N； （2）弹簧恰好处于自然状态时没有发生形变F浮G，水gV排物gV，物水1103kg/m30.4103kg/m3；（3）物块A刚好完全浸没水中，弹簧的弹力：FF浮G水gV物gV1103kg/m310N/kg103m30.4103kg/m310N/kg103m36N； 答：（1）物块A受到的浮力为4N；（2）物块A的密度为0.4103kg/m3；（3）弹簧对木块A的作用力F为6N。13.(2019遂宁，17)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，浸人水中的体积占总体积的，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=1.8103g/m3，g=10N/kg。求：（1）在甲图中杯壁上距杯底8cm处O点受到水的压强。（2）甲图中物体A受到的浮力。（3）物体A的密度。（4）小球B的体积。解：（1）O点的深度h=20cm-8cm=12cm=0.12m，则pO=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa。（2）因为A漂浮在水中，所以F浮=GA=8N；（3）根据F浮=水gV排得：V排=810-4m3；已知浸人水中的体积占总体积的，则物体A的体积VA=V排=810-4m3=110-3m3；根据G=mg=Vg可得A的密度：A=0.8103kg/m3；（4）图乙中A、B共同悬浮：则F浮A+F浮B=GA+GB根据F浮=水gV排和G=mg=Vg可得：水g（VA+VB）=GA+BgVB，所以，VB=2.510-4m3。答：（1）在甲图中杯壁上距杯底8cm处O点受到水的压强为1200Pa。（2）甲图中物体A受到的浮力为8N。（3）物体A的密度为0.8103kg/m3。（4）小球B的体积为2.510-4m3。14.（2019凉山州，32）如图所示，在木块A上放有一铁块B，木块刚好全部浸入水中，已知：木块的体积为100cm3，木块的密度为水0.6103kg/m3，水的密度水1.0103kg/m3，容器底面积为100cm2（g10N/kg）求：（1）C点受到的水压强和容器底部受到水的压力；（2）铁块的质量。解：（1）由图可知C点的深度：h40cm0.4m，则C点受到水的压强为：p水gh1103kg/m310N/kg0.4m4103Pa；由于C点在容器底部，则容器底部受到水的压强与C点的压强相等，根据p可得容器底部受到水的压力：FpS4103Pa100104m240N；（2）木块刚好全部浸入水中，则V排V木100cm31104m3；则木块受到的浮力：F浮水gV排1103kg/m310N/kg1104m31N，木块受到的重力：G木木V木g0.6103kg/m31104m310N/kg0.6N，因为木块和铁块的整体处于漂浮，所以，F浮G总G木+G铁，则铁块的重力：G铁F浮G木1N0.6N0.4N，铁块的质量m铁0.04kg40g。答：（1）C点受到的水压强为4103Pa，容器底部受到水的压力为40N；（2）铁块的质量是40g。15.（2019铜仁，23）如图所示，一个装有水的圆柱形容器放在水平桌面上，容器中的水深h20cm。某同学将一个实心物体挂在弹簧测力计上，在空气中称得物体的重力G7.9N，再将物体缓慢浸没在容器的水中，物体静止时与容器没有接触，且容器中的水没有溢出，弹簧测力计的示数F6.9N。(g=10N/kg) 求:(1)物体放入水中之前，容器底部受到水的压强P;(3分)(2)物体浸没时受到水的浮力F浮;(3分)(3)物体的密度物。(4分)解：（1）物体放入水中之前，容器底部受到水的压强：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2103Pa；（2）物体浸没时受到水的浮力：F浮=G-F拉=7.9N-6.9N=1N；（3）由F浮=gV排可得，物体排开水的体积：答：（1）物体放入水中之前，容器底部受到水的压强p为2103Pa；（2）物体浸没时受到水的浮力F浮为1N；（3）物体的密度物为7.9103kg/m3。16.（2019巴彦淖尔，13）圆柱形容器置于水平地面（容器重忽略不计），容器的底面积为0.2m2，内盛30cm深的水。现将一个底面积400cm2、体积4000cm3均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示，物体漂浮在水面，其浸入水中的深度为5cm；当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，如图乙所示。水1.0103kg/m3，g取10N/kg）则：（1）物体受到的重力是多少？（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少？（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了多少功？解：（1）物体排开水的体积：V排Sh浸400104m25102m2103m3，则物体所受的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg2103m320N，由题可知，物体漂浮在水面上，则物体重力：GF浮20N；（2）容器内水的体积：V水h水S容0.3m0.2m20.06m3，水的重力：G水水V水g1.0103kg/m30.06m310N/kg600N，根据阿基米德原理，圆柱体全部浸入时，受到的浮力：F浮全水gV排全1.0103kg/m310N/kg4103m340N，当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力F以后，物体最终恰好浸没于水中静止，根据力的平衡条件可得，施加的向下压力：FF浮全G40N20N20N；则容器对支持面的压力为：F总G水+G+F600N+20N+20N640N；物体浸没水中静止时容器对地面的压强是：p3200Pa；（3）物体的底面积400cm2、体积4000cm3，则均匀实心圆柱体的高度：h物10cm；故圆柱体露出水面的高度为：h露10cm5cm5cm，从圆柱体漂浮于水面到恰好浸没于水中静止时，设水面上升的高度为h，则有：V排S容h，即：4000cm34000cm3h2000cm3，解得h1cm，则从圆柱体漂浮于水面到恰好浸没于水中静止时，力F向下运动的距离：hh露h5cm1cm4cm，则力F做的功：WFh20N0.04m0.8J。答：（1）物体受到的重力是20N；（2）物体浸没水中静止时容器对地面的压强是3200Pa；（3）从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力F做了0.8J的功。17.（2019通辽，23）2018年5月13日，中国首艘国产航母001A型航空母舰离开大连港码头，开始海试。（水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）请问：（1）航母001A设计排水量6.7104t，那么它满载时受到的浮力是多少？（2）海面下8m处的压强是多少？（3）一位体重为600N的歼15舰载机飞行员，每只脚与水平甲板的接触面积是200cm2，则他双脚站立时对甲板的压强是多少？（1）满载时受到的浮力是6.7108n； （2）海面下8m处的压强是8104pa； （3）双脚站立时对甲板的压强是1.5104pa。18.（2019黔东南，22）如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图，每个滑轮重为100N，均匀实心金属块的密度为8103kg/m3，金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，金属块一直匀速上升。（水的密度水1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）在金属块还未露出水面时，求此时金属块所受到的浮力；（2）在金属块未露出水面时，求人的拉力F；（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，求人的拉力所做的功。解：（1）因为金属块浸没水中，所以金属块排开水的体积：V排VA0.01m3；金属块所受的浮力：F浮水gV排1103kg/m310N/kg0.01m3100N；（2）由图知，使用的滑轮组n2，在金属块未露出水面时，绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计，人的拉力：F（GAF浮+G动）（80kg10N/kg100N+100N）400N；（3）拉力端移动距离s2h22m4m，人的拉力所做的功：WFs400N4m1600J。答：（1）在金属块还未露出水面时，此时金属块所受到的浮力为100N；（2）在金属块未露出水面时，人的拉力F为400N；（3）金属块在水中匀速上升2m，且金属块未露出水面时，人的拉力所做的功为1600J。19.（2019湘潭，31）如图1所示，弹簧测力计用细线拉着一长方体物块A，从水池中竖直向上做匀速直线运动，上升到水面以上一定的高度。物块上升的速度为1cm/s，弹簧测力计示数F随物块上升的时间t变化的图象如图2所示。不计阻力及水面高度的变化，根据图象信息（1）当15s时，测力计示数F N。（2）物块A重 N，高度为 cm。（3）当t0时，A受到的浮力为 N，此时A底部受到水的压强大小为 Pa。（4）物块A的密度为多大？解：由图2可知，05s，弹簧测力计示数不变，此时物块浸没在水中；5s25s，弹簧测力计示数变大，说明物块逐渐露出水面；25s以后，物体全部露出水面，弹簧测力计的示数等于物块重力。（1）由图知，当t15s时，弹簧测力计示数F15N；、（2）在25s后弹簧测力计的示数不变，物体全部露出水面，则物块重GA25N；5s25s，物块逐渐露出水面，即5s时物块的上表面刚好达到水面，25s时物块的下表面刚好离开水面，则可知物块向上移动的距离即为物块的高度，此过程用时t25s5s20s，物块的高度：hvt1cm/s20s20cm；（3）当t0时，物块A浸没水中，受到的浮力：F浮GAF拉25N5N20N；05s，物块上升的高度：hvt1cm/s5s5cm；则由上图可知，当t0时，A底部所处的深度：hAh+h5cm+20cm25cm0.25m，此时A底部受到水的压强：pghA1103kg/m310N/kg0.25m2.5103Pa；（4）物块的质量：mA2.5kg，由F浮水V排g可得物块的体积：VAV排2103m3，物块的密度：A1.25103kg/m3。故答案为：（1）15；（2）25；20；（3）20；2.5103Pa；（4）物块A的密度为1.25103kg/m3。20.（2019宜宾，17）如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像，整个提起过程用时100s，已知河水密度为1.0l03kg/m3，混凝土的密度为2.8l03kg/m3，钢铁的密度为7.9l03kg/m3，g取10N/kg，不计河水的阻力，求：（1）060s内混凝土构件在河水里上升的髙度；（2）开始提起（t=0）时混凝土构件上表面受到水的压强（不计大气压）；（3）060s内钢丝绳拉力所做的功；（4）通过计算说明，此构件的组成是纯混凝土，还是混凝土中带有钢铁骨架？21.（2019安顺，19）如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为200cm2，容器侧面称近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口，均匀物体A是边长为10cm的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时物体A有的体积露出水面，细线受到的拉力为12N，容器中水深为18cm。已知细线能承受的最大拉力为15N，打开阀门K，使水缓慢流出，当细线断裂时立即关闭阀门K，关闭阀门K时水流损失不计，细线断裂后物体A下落过程中不翻转，物体A不吸水。（1）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，求重力对物体A所做的功。（2）物体A下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强。（3）阅读后解答：当细线断裂后，物体A所受重力与浮力将不平衡，物体A所受重力与浮力之差称为物体A所受的合外力F（不计水对物体A的阻力），由牛顿第二定律可知：所受的合外力会使物体产生运动的加速度a，并且合外力与加速度之间关系式为：Fma（式中的F单位为N，a的单位为m/s2，m为物体的质量，其单位为kg）通过阅读以上材料，求物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度a的大小。解：（1）正方体的体积：V（0.1m）31103m3，由于用细绳悬挂放入水中，有的体积露出水面，则V排（1）V1103m38104m3，正方体受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg8104m38N，此时正方体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下的重力处于平衡状态，则物体A的重力：GF+F浮12N+8N20N；物体A原来浸入水的深度：h（1）0.1m0.08m，细线断裂后，物体A下落的高度：h下落0.18m0.08m0.1m，则重力对物体A所做的功：WGh下落20N0.1m2J；（2）细线刚好断裂时，物体受到的浮力：F浮GF20N15N5N，此时物体排开水的体积：V排5104m3，则此时物体浸入水中的深度：h0.05m，水下降的深度：h下降hh0.08m0.05m0.03m，则细线刚好断裂时，露出水面的体积为：V露VV排1103m35104m35104m3，细线断裂后，物体A下落到容器底部稳定后，液面上升的高度：h上升0.025m，物体A下落到容器底部稳定后水深：h水hh下降+h上升0.18m0.03m+0.025m0.175m，此时水对容器底部的压强：p水gh水1.0103kg/m310N/kg0.175m1.75103Pa；（3）物体全部浸没时受到的浮力：F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1103m310N，物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中受到的合力：F合GF浮20N10N10N，物体A的质量：m2kg，由牛顿第二定律可得，该过程中的加速度：a5m/s2。答：（1）从细线断裂到物体A下落到容器底部的过程中，重力对物体A所做的功为2J；（2）物体A下落到容器底部稳定后，水对容器底部的压强为1.75103Pa；（3）物体A从全部浸没于水面之下时至恰好沉到圆柱形容器底部的过程中加速度为5m/s2。