训练8 液面变化问题（原卷版）.docVIP

2021中考物理浮力、压强、机械满分训练营

第8节液面变化问题

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例题演练

题组1：从水去哪儿了说起

例1．如图所示，有一重为6N，边长为0.1m的实心正方体木块A放在水平桌面上，一个底面积为0.02m2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央（容器足够高），内盛有0.3m深的水。若把木块放入圆柱形容器里的水中，若要木块A恰能完全浸没在水中，则要在木块上加竖直向下的压力F为

N；从漂浮到刚好完全浸没的过程中木块的重力做功J。

练1.1如图所示，甲。乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上，容器底面积均为200cm2，两容器底部用一根细管相连（细管中的水始终忽略不计），开始时闸门K关闭，甲容器盛有深度为0.2m的水。乙中放一边长为10cm的正方体木块A，A的底部与容器底部用一根细绳连接起来。已知细绳长度3cm，能承受的最大拉力为1N，求：

（1）甲中水对容器底部的压强；

（2）甲中水对容器底部的压强是木块对乙容器底部压强的5倍，木块的密度：

（3）打开阀门，从细绳承受的拉力刚好达到最大值到绳断裂后木块静止的过程中，木块A克服重力做的功是多少。

练1.2如图甲所示，一个柱形容器放在水平桌面上，容器中立放着一个底面积为100cm2，高为12cm均匀实心长方体木块A，A的底部与容器底用一根细绳连在一起，现慢慢向容器中加水，当加入1.8kg的水时，木块A对容器底部的压力刚好为0，如图乙所示，此时容器中的水的深度为9cm。已知细绳长度为L＝8cm，ρ水＝1.0×103kg/m3．求：

（1）当木块A对容器底部的压力刚好为0，A受到的浮力；

（2）木块A的密度；

（3）若继续缓慢向容器中加水，当容器中的水的总质量为4.5kg时，停止加水，如图丙所示，此时将与A相连的细绳剪断，求细绳剪断前、剪断后木块静止时，水对容器底部压强的变化量。（整个过程中无水溢出）

题组2：弹簧伸缩问题

例2．如图所示，底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A，当容器中水深为20cm时，木块A有的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变。向容器内缓慢加水，当弹簧伸长了1cm时停止加水，此时弹簧对木块拉力为1N．加水前后容器底部受到水的压强变化了Pa．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）

练2.1如图甲所示，水平地面上有一底面积为400cm2、重力为2N的圆柱形薄壁容器，

容器内盛有20cm深的水，一个量程选择合适的弹簧测力计下端用细线挂着一个边

长为10cm的不吸水的正方体物块缓慢放入水中，物块的上表面与水面刚好相平，

弹簧测力计示数为8N，如图乙。已知在弹性限度内，弹簧受到的拉力每增加1N，

弹簧的长度就伸长0.5cm。则正方体物块的密度是kg/m3；图乙中从容器内向外缓慢抽水，直至物块有一半浸在水中，此时容器对桌面的压强是Pa。

练2.2如图所示，重庆八中物理实验小组的同学们，在学习了浮力压强后进行了如下操作，将边长均为10cm的A、B正方体用原长为10cm的弹簧连接起来放入容器中，A的密度为2.5g/cm3，容器下部分底面积为200cm2，高度20cm．上部分底面积为150cm2，高20cm．向容器中加水至B的下表面时，水深为16cm（弹簧长度变化1cm，弹力变化2N），则正方体B的密度为kg/m3；继续加水9.5N，此时B受到的浮力为N．

题组3：冰块熔化液面升降问题

例3．如图所示，容器甲装水，容器乙装盐水，液面上均漂浮着冰块，容器内的液体刚好不溢出，若两容器内的冰块完全熔化，则（）

A．只有甲容器内液体溢出 B．两容器内液体都溢出。

C．只有乙容器内液体溢出 D．两容器内液体都不溢出

练3.1如图所示，某冰块中有一小金属块，冰和金属块的总质量是61g，将它们放在底面积为10cm2