第五天 2025中考物理（每天一道压轴题）2025.3.3 （解析版）.docx

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2025成都中考物理（每天一道压轴题）

第五天2025.3.3

知识点：重力、浮力、压强、受力分析、密度、力的平衡

第五题：我校物理社团的同学们设计了一个电动升降装置，如图甲所示，圆柱形容器置于水平地面上，装有16cm深的水，一圆柱体A被轻质细杆悬挂于O点，保持静止，此时A的下表面与水面刚好相平。打开电动升降机，让圆柱体A逐渐浸入水中，直到圆柱体A刚好与容器底部接触，轻质细杆产生的弹力大小F与圆柱体A移动的距离h的关系，如图乙所示，已知圆柱体A与容器高度相同，容器底面积为200cm2.，则圆柱体A的密度为kg/m3；当轻质细杆给圆柱体A的力竖直向下，且大小为4N时，撤走细杆，待圆柱体A静止后，沿水平方向将圆柱体A浸入水下部分的截去取出，待圆柱体A剩余部分静止后，圆柱体A的上表面相比截去之前移动的距离为cm。

【答案】0.75×1034.25

【解析】[1]由图示知，h为0时，圆柱体A未浸入水中，细杆对圆柱体A向上的拉力等于A的重力，所以

G=F=24N

A浸入水中后，排开水的体积增大，增大到浮力等于A的重力前，细杆对A是拉力。B点时，拉力F为16N，有水溢出容器。当F为0时，浮力等于A的重力。A继续浸入水中，浮力增大，大于A的重力，细杆对A的作用力为向下的压力。C点时，A与容器底部刚好接触，刚好浸没水中，A受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力及压力，处于静止，所以此时A所受的浮力

F浮=G+FC=24N+8N=32N

A排开水的体积，即A的体积

A的密度

[2]由图示知，细杆对A的拉力为16N时，有水溢出容器，此时A受到的浮力

F浮1=G-FB=24N-16N=8N

A排开水的体积

容器内水上升高度

刚开始时水深是16cm，容器内水面上升4cm后，水刚好溢出，A的高度容器高度相同，则容器高度

h容=hA=h水+?h=16cm+4cm=20cm

则容器的容积

V容=Sh容=200cm×20cm=4000cm2=4×10-3m3

当细杆对A的向下的压力为4N时，A受到的浮力

F浮2=G+F压=24N+4N=28N

此时A排开水的体积

容器中水的体积

V水=V容-V排2=4×10-3m3-2.8×10-3m3=1.2×10-3m3

撤走细杆后，A所受的浮力大于自身的重力，所以上浮，最后漂浮。漂浮时，A受到的浮力等于A的重力，A排开水的体积

圆柱体A的底面积

漂浮A浸入水中的深度

容器内水的深度

A的底部距容器底部的距离为

h=h水1-hA浸=0.18m-0.15m=0.03m=3cm

A上表面离容器底的距离

h上=h+hA=3cm+20cm=23cm

截取水下部分的，截取部分的高度

截取后A的高度

hA1=hA-h截取=0.2m-0.05m=0.15m

截取后A的重力

截取后A仍漂浮，A所受的浮力等于此时的重力，此时排开水的体积

A浸入水的深度

容器内水的深度

A的底部离容器底部的距离

h1=h水2-hA浸1=0.15m-0.1125m=0.0375m

A上表面离容器底的距离

h上1=h1+hA1=0.0375m+0.15m=0.1875m=18.75cm

圆柱体A的上表面相比截去之前移动的距离

?h1=h上-h上1=23cm-18.75cm=4.25cm