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专题突破压强与浮力综合计算【专题概述】压强与浮力的综合计算是力学计算题的一种重要类型，本专题知识需要综合运用密度、二力平衡、压强、浮力等知识解答问题，需要较强的分析和综合能力。【专题训练】1．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象，已知ρ水＝1.0×103kg/m3，不考虑液面升降。则下列说法中错误的是()A．圆柱体的重力为12NB．圆柱体所受的最大浮力为8NC．圆柱体的密度为2.5×103kg/m3D．圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是400PaC2．如图所示，圆柱形容器放在水平桌面上，容器中装有适量的水，一木块漂浮在水面上。现在容器底部开一个小孔，使容器中的水流出。下列表示木块所受浮力大小F和容器对桌面的压强p随时间t变化的关系图线中，可能正确的是()B3．图1是小勇研究弹簧测力计的示数F与物体A下表面离水面的距离h的关系实验装置，其中A是底面积为25cm2的实心均匀圆柱形物体。用弹簧测力计提着物体A，使其缓慢浸入水中(水未溢出)，得到F与h的关系图象如图2中实线所示(g取10N/kg)。(1)物体A重为N。将它放在水平桌面上时对桌面的压强为Pa；(2)浸没前，物体A逐渐浸入水的过程中，水对容器底部的压强将；(3)完全浸没时，A受到水的浮力为N，密度为kg/m3；(4)小勇换用另一种未知液体重复上述实验并绘制出图2中虚线所示图象，则该液体密度为kg/m3。31.2×103增大21.5×1030.8×1034．将某物质制成的一个小球(不溶于水和酒精)放入一容积为200cm3的溢水杯中，需要再向溢水杯中加入128g水或96g酒精，才能将溢水杯装满。小球的质量为g，该物质的密度为kg/m3(ρ水＝1.0×103kg/m3，ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g＝10N/kg)。720.9×1035．我国生产的ZTD－05履带式水陆两栖突击车，该车体采用了轻质铝合金装甲，可进一步增强在水中的浮渡能力。请完成以下问题(g取10N/kg)：(1)突击车在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起了一些，车体底部受到水的压强将(填“增大”“减小”或“不变”)；在陆地上行驶时，宽大的履带可以减小车体对地面的(填“压力”或“压强”)；(2)若突击车满载时总质量为30t，则它漂浮在水面上时，受到的浮力是多少N?(3)此时突击车浸入水中的体积为多少m3？(水密度为1.0×103kg/m3)减小压强解：(2)突击车满载时的重力G＝mg＝30×103kg×10N/kg＝3×105N，漂浮在水面上的浮力F浮＝G＝3×105N；(3)根据F浮＝ρ液gV排可得突击车浸入水中的体积：V浸＝V排＝F浮ρ水g＝3×105N1.0×103kg/m3×10N/kg＝30m3。6．小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8N，空小桶重力为0.2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示。再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示，将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数如图丙所示。取g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3。求：(1)若溢水杯与桌面的接触面积为50cm2，放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强；(2)小球浸没在水中时所受的浮力；(3)小球的密度。解：(1)p＝FS＝GS＝4.8N50×10－4m2＝960Pa；(2)由图丙可知G总＝0.7N；F浮＝G总－G桶＝0.7N－0.2N＝0.5N；(3)由F浮＝G排＝ρ液gV排得，V排＝F浮ρ水g＝0.5N1.0×103kg/m3×10N/kg＝5×10－5m3，因为小球在水中浸没，所以V排＝V物＝5×10－5m3，ρ球＝m球V球＝400×10－3kg5×10－5m3＝8×103kg/m3。7．我国自主设计研发的“蛟龙”号载人深潜器不断刷新潜水深度纪录，为我国探究深海海洋资源提供了大量宝贵资料。“蛟龙”号的一些主要参数如表所示，“蛟龙”号可在潜水器外搭载几块压载铁块作无动力下潜。在一次下潜中，搭载3名乘员下潜到7200m深处作业，3名乘员总质量为180kg，自带装备总质量为220kg，海水密度取1.0×103kg/m3，压载铁块的密度为7.9×103kg/m3，g取10N/kg。求：(1)“蛟龙”号搭载3名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量；(2)“蛟龙”号下潜到顶部距海面7200m深处时顶部受到海水的压强；项目参数规格长8.2m，宽3.0m，高3.4m空重22t(不含乘员、装备、压载铁块)最大负荷220kg(不含乘员)乘员准载3人，每人不超过80kg(3)“蛟龙”号潜水器无动力下潜时，需在外部搭载4块压载铁块，每块压载铁块的质量为3.16×104kg，无动力下潜时整个潜水器受到的浮力多大。解：(1)已知“蛟龙”号、3名乘员及装备的质量，则“蛟龙”号搭载3名乘员及装备(不含压载铁块)时的总质量为：m总＝m空重＋m人＋m装备＝22×103kg＋180kg＋220kg＝2.24×104kg；(2)“蛟龙”号下潜到顶部距海面7200m深处时顶部受到海水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×7200m＝7.2×107Pa；(3)由ρ＝m/V可得，一块压载铁块的体积：V0＝m0/ρ铁＝3.16×104kg7.9×103kg/m3＝4m3。4块压载铁块的体积：V铁＝4V0＝4×4m3＝16m3。“蛟龙”号潜水器的体积：V＝abc＝8.2m×3.0m×3.4m＝83.64m3。无动力下潜时整个潜水器的体积，即排开液体的体积：V排＝V＋V铁＝83.64m3＋16m3＝99.64m3，由阿基米德原理可得整个潜水器受到的浮力：F浮＝ρ液gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×99.64m3＝9.964×105N。8．在水平桌面上放置一个底面积为100cm2，质量为400g的圆筒，筒内装有16cm深的某种液体，弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40cm2，高为8cm的金属柱，当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时，弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如右图所示。(圆筒厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，g取10N/kg)(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，受到液体的浮力是多少？(2)圆筒内所装液体的密度是多少？(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，圆筒对桌面的压强是多少？解：(1)F浮＝4N；(2)金属块的体积V＝40cm2×8cm＝3.2×10－4m3，V排＝1.6×10－4m3，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排得，ρ液＝F浮gV排＝4N1.6×10－4m3×10N/kg＝2.5×103kg/m3；(3)容器里液体的质量m液＝ρ液V＝2.5×103kg/m3×100×16×10－6m2＝4kg，容器和液体的总重G总＝m总g＝(0.4＋4)kg×10N/kg＝44N，当金属块有一半的体积浸入液体中时，圆筒对桌面的压力F压＝G总＋F浮＝44N＋4N＝48N，圆筒对桌面的压强p＝F压S＝48N100×10－4m2＝4800Pa。