專項(xiàng)二壓強(qiáng)、浮力綜合1．（2024·黑龍江齊齊哈爾）下列是一些生活中的實(shí)例，對(duì)其應(yīng)用物理知識(shí)的解釋正確的是（）A．茶壺的壺嘴和壺身內(nèi)的水靜止時(shí)，水面相平，利用了連通器的特點(diǎn)B．護(hù)士用注射器給病人注射藥液時(shí)，利用了大氣壓強(qiáng)的作用C．飛機(jī)機(jī)翼受到的升力，利用了氣體流速越大的位置壓強(qiáng)越大D．飛艇可以懸停在空中，利用了飛艇受到的浮力大于它受到的重力【答案】A【解析】A．茶壺的壺嘴和壺身上端開口，下端連通，構(gòu)成了連通器，茶壺的壺嘴和壺身內(nèi)的水靜止時(shí)，水面相平，故A正確；B．護(hù)士用注射器給病人注射藥液時(shí)，利用了人對(duì)活塞的壓力，與大氣壓無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．飛機(jī)的機(jī)翼是利用了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，上凸下平的形狀使得機(jī)翼上方的空氣流速大、壓強(qiáng)小，而機(jī)翼下方的空氣流速小、壓強(qiáng)大，使得飛機(jī)受到一個(gè)向上的升力作用，故C錯(cuò)誤；D．飛艇懸停在空中時(shí)，受力平衡，受到的浮力等于它受到的重力，故D錯(cuò)誤。故選A。2．（2024·湖北武漢）如圖甲所示，水平桌面上有一個(gè)質(zhì)量為100g、底面積為的圓柱形平底薄壁溢水杯，杯底上表面到溢水口的距離為15cm，杯中裝有部分水，此時(shí)溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)為。將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端密度為的圓柱體從水面上方逐漸浸入水中，當(dāng)圓柱體一半浸在水中時(shí)，圓柱體下表面受到的壓力為，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)為；當(dāng)圓柱體浸沒在水中時(shí)，如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N，溢出到小桶中的水重為1N，圓柱體下表面受到的壓力為，溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)為。已知，下列結(jié)論正確的是（

）A． B． C． D．【答案】D【解析】A．當(dāng)圓柱體浸沒在水中時(shí)，如圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.4N，溢出到小桶中的水重為1N，圓柱體下表面受到的壓力為，溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)為。已知，與圓柱體未浸入水中時(shí)對(duì)比，壓強(qiáng)變化量為，根據(jù)力的作用的相互的，此時(shí)壓力增大量等于圓柱體受到的浮力與溢出到小桶中的水重之差，則有圓柱體的重力為圓柱體的質(zhì)量為圓柱體的體積圓柱體的密度故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)圓柱體浸沒在水中時(shí)，如圖乙所示，此時(shí)溢出到小桶中的水重為1N，乙杯中的水加上物體的體積為則乙杯中水的體積為當(dāng)圓柱體一半浸在水中時(shí)，受到的浮力則原來水總的重力為1N，則溢出的體積為則水的總體積為當(dāng)圓柱體一半浸在水中時(shí)，排開液體的體積為則圓柱體一半浸在水中時(shí)，水的體積加上排開液體的體積則此時(shí)水并沒有溢出，此時(shí)液體的深度則圓柱體一半浸在水中時(shí)，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)為故B錯(cuò)誤；C．由上可知，水的總重力當(dāng)圓柱體浸沒在水中時(shí)，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng)為故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)浮力產(chǎn)生的原理，當(dāng)圓柱體一半浸在水中時(shí)，圓柱體下表面受到的壓力為當(dāng)圓柱體浸沒在水中時(shí)，圓柱體下表面受到的壓力為，則有故D正確。故選D。3．（2024·天津）（多選）水平桌面上有一底面積為的柱形平底薄壁容器，容器底部直立一底面積為的實(shí)心圓柱體（與容器底不密合），圓柱體對(duì)容器底的壓強(qiáng)為，如圖所示。向容器中注入質(zhì)量為的液體后，圓柱體仍直立于容器底且未完全浸沒，則（）A．圓柱體所受浮力為 B．圓柱體所受浮力為C．容器底所受液體壓強(qiáng)可能為 D．容器底所受液體壓強(qiáng)可能為【答案】BD【解析】AB．由密度公式可得，容器內(nèi)液體的體積圓柱體直立在液體中且與容器底接觸，放入圓柱體后容器內(nèi)液體的深度圓柱體受到的浮力故A不符合題意，B符合題意；CD．若圓柱體對(duì)容器底部有壓力，則容器底受到液體的壓強(qiáng)若圓柱體對(duì)容器底部的壓力剛好為零時(shí)，即圓柱體漂浮，圓柱體所受的浮力等于重力，此時(shí)容器底所受液體壓強(qiáng)為故C不符合題意，D符合題意。故選BD。4．（2024·黑龍江綏化）如圖，一長方體物塊漂浮在水面上時(shí)，物塊露出水面的體積是總體積的，當(dāng)它漂浮在另一液面上時(shí)，浸入液體的體積是總體積的。水和液體對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)分別為和，則（選填“>”“=”或“<”）。杯中液體的密度是。（物塊質(zhì)量分布均勻，且不吸水和另一液體）【答案】=【解析】[1]物塊漂浮在水和液體中，則物塊在水和液體中受到的浮力等于自身的重力，而浮力是物體上下表面受到液體對(duì)它的壓力差，漂浮時(shí)，上表面的壓力為0，則物塊下表面受到的壓力相等，據(jù)知，水和液體對(duì)物塊下表面的壓強(qiáng)相等，即p1=p2。[2]物塊漂浮在水面時(shí)，排開水的體積受到的浮力物塊漂浮在液體中時(shí)，排開液體的體積物塊受到的浮力則有解得杯中液體的密度5．（2024·內(nèi)蒙古赤峰）大國重器“奮斗者”號(hào)，在一次深潛作業(yè)中，成功從萬米海底取回水下取樣器，堪稱“海底撈針”。請(qǐng)回答（海水密度近似取，g取10N/kg）（1）①深潛器在一萬米深處受到海水的壓強(qiáng)是多少？②若其載人艙艙蓋面積為0.3m2，此深度它受到海水的壓力是多少？（2）在海水的高壓下，深潛器上浮或下潛的原理與潛水艇不同，它通過電磁鐵吸附大鐵塊及控制容器內(nèi)鐵砂數(shù)量實(shí)現(xiàn)下潛，若某次控制其總質(zhì)量為20t時(shí)恰好能懸停于某一深度作業(yè)。①求此時(shí)它受的浮力大小。②“奮斗者”號(hào)需要上浮時(shí)，可通過什么方式使電磁鐵拋掉吸附的鐵塊？【答案】（1）①；②；（2）①；②“奮斗者”號(hào)需要上浮時(shí)，可以通過斷電使電磁鐵失去磁性，拋掉吸附的鐵塊，改變自身重力，使浮力大于重力實(shí)現(xiàn)上浮。【解析】解：（1）①深潛器在一萬米深處受到海水的壓強(qiáng)為②若其載人艙艙蓋面積為0.3m2，根據(jù)可知，此深度它受到海水的壓力為（2）①當(dāng)深潛器總質(zhì)量為20t時(shí)恰好能懸停于某一深度作業(yè)，說明深潛器懸浮，此時(shí)它受的浮力為②“奮斗者”號(hào)需要上浮時(shí)，可以通過斷電使電磁鐵失去磁性，拋掉吸附的鐵塊，改變自身重力，使浮力大于重力實(shí)現(xiàn)上浮。答：（1）①深潛器在一萬米深處受到海水的壓強(qiáng)為；②此深度載人艙受到海水的壓力為；（2）①深潛器總質(zhì)量為20t時(shí)，能懸停于某一深度作業(yè)，此時(shí)它受到的浮力為；②“奮斗者”號(hào)需要上浮時(shí)，可以通過斷電使電磁鐵失去磁性，拋掉吸附的鐵塊，改變自身重力，使浮力大于重力實(shí)現(xiàn)上浮。6．（2024·廣東深圳）“海葵一號(hào)”是中國自主設(shè)計(jì)并建造的亞洲首艘浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸型裝置，“海葵一號(hào)”漂浮在大海上工作，從空中俯瞰像一朵綻放的葵花。思考樂傲傲同學(xué)查閱資料得知：“海葵一號(hào)”的質(zhì)量是3.7×107kg，滿載時(shí)排開海水的質(zhì)量是1.0×108kg（g取10N/kg，海水的密度為1.0×103kg/m3）根據(jù)已知信息求：（1）“海葵一號(hào)”滿載時(shí)受到的浮力；（2）“海葵一號(hào)”一次最多能儲(chǔ)存石油的質(zhì)量；（3）當(dāng)一架3×104N的直升機(jī)停放在“海葵一號(hào)”的水平停機(jī)坪上時(shí)，直升機(jī)與停機(jī)坪接觸的面積是0.06m2，請(qǐng)幫助傲傲同學(xué)求出直升機(jī)對(duì)停機(jī)坪的壓強(qiáng)。【答案】（1）1.0×109N；（2）6.3×107kg；（3）【解析】解：（1）“海葵一號(hào)”滿載時(shí)受到的重力“海葵一號(hào)”漂浮在海面上，根據(jù)二力平衡，“海葵一號(hào)”滿載時(shí)受到的浮力（2）“海葵一號(hào)”一次最多能儲(chǔ)存石油的質(zhì)量（3）直升機(jī)在水平停機(jī)坪上，對(duì)停機(jī)坪的壓力直升機(jī)對(duì)停機(jī)坪的壓強(qiáng)答：（1）“海葵一號(hào)”滿載時(shí)受到的浮力為1.0×109N；（2）“海葵一號(hào)”一次最多能儲(chǔ)存石油的質(zhì)量為6.3×107kg；（3）直升機(jī)對(duì)停機(jī)坪的壓強(qiáng)為5×105Pa。7．（2024·山東濱州）“水能載舟，亦能覆舟”出自《荀子·哀公》，它告訴我們?nèi)嗣癫攀巧鐣?huì)的主人！習(xí)近平總書記在紀(jì)念紅軍長征勝利80周年大會(huì)上的講話中告誡全黨必須牢記這個(gè)道理。習(xí)近平總書記說：“老百姓是天，老百姓是地。忘記了人民，脫離了人民，我們就會(huì)成為無源之水、無本之木，就會(huì)一事無成。”從物理學(xué)角度來說，浸在水中的物體，當(dāng)排開水的體積不同時(shí)，浮力和壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢？為了探究這個(gè)問題，某小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。如圖甲所示，質(zhì)地均勻的長方體物體，質(zhì)量為1kg，底面積為1×10-2m2，豎直放入水平桌面上的薄壁圓柱形容器（筒壁厚度不計(jì)）內(nèi)（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）物體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。（2）向容器內(nèi)注入2cm深的水，物體不會(huì)傾斜，也沒有浮起，如圖乙所示，求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。（3）現(xiàn)不斷往容器內(nèi)注水，當(dāng)注水深度為物體高度的一半時(shí)，物體對(duì)容器底部的壓力剛好為0，如圖丙所示，求物體的密度。（4）在容器內(nèi)繼續(xù)注入適量的水，物體靜止時(shí)如圖丁所示，將露出水面的部分切去，待剩余部分再次靜止后，請(qǐng)推理說明水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量Δp水與容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量Δp桌的大小有何關(guān)系。【答案】（1）1000Pa；（2）200Pa；（3）0.5×103kg/m3；（4）Δp水=Δp桌【解析】解：（1）無水時(shí)，物體對(duì)容器底的壓力等于其重力，即F=G=mg=1kg×10N/kg=10N壓強(qiáng)（2）水深度為2cm即0.02m，根據(jù)p=ρgh得水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa（3）當(dāng)水深為物體高度一半時(shí)，壓力為0，則此時(shí)浮力等于重力。根據(jù)阿基米德原理，所受浮力為而物體重力為G物=m物g=ρ物V物g根據(jù)二力平衡，浮力等于重力，得到故（4）將物體露出水面部分切去，切去其中一半，即切去質(zhì)量為m=0.5kg。假設(shè)容器底面積為S，則容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量當(dāng)物體切去一半后，剩下的一半仍漂浮，故排開液體質(zhì)量與剩余物體質(zhì)量相等，均為0.5kg，即排開液體質(zhì)量也為m=0.5kg；排開液體變化量Δm=0.5kg；則有水面高度變化量則水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量因此Δp水=Δp桌。答：（1）物體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為1000Pa；（2）水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為200Pa；（3）物體的密度為0.5×103kg/m3；（4）水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量Δp水等于容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的變化量Δp桌。8．（2024·廣西）一個(gè)不吸水的實(shí)心圓柱體Q，底面積為0.01m2，高為0.3m，密度為0.5×103kg/m3。如圖甲所示，現(xiàn)將Q放在容器中，緩慢往容器中注水（水的密度為1×103kg/m3，g取10N/kg），求：（1）圓柱體Q的質(zhì)量；（2）當(dāng)注入水的深度為0.1m時(shí)（此時(shí)Q未漂浮），Q受到的浮力；（3）廣西夏季雨水充沛，每逢暴雨，河水水位快速上漲，為了監(jiān)測(cè)河水水位，某項(xiàng)目小組設(shè)計(jì)了“智能水位報(bào)警器”，如圖乙所示。其由A、B兩部分組成，A模擬控制器，B模擬河道。其中A內(nèi)部高度為0.7m，頂部固定著壓力傳感器，當(dāng)壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，報(bào)警器會(huì)自動(dòng)報(bào)警。在某次注水測(cè)試中，當(dāng)注水到某一深度時(shí)，Q開始漂浮，隨著注入水的深度增加，Q最終會(huì)與傳感器接觸，當(dāng)Q露出水面長度為0.1m時(shí)，報(bào)警器恰好開始報(bào)警。請(qǐng)通過計(jì)算，分析從開始注水到報(bào)警器報(bào)警的過程，并在丙圖中作出此過程Q底部受到水的壓強(qiáng)p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線。【答案】（1）1.5kg；（2）10N；（3）【解析】解：（1）圓柱體Q的體積V=Sh=0.01m2×0.3m=0.003m3由可得，圓柱體Q的質(zhì)量m=ρV=0.5×103kg/m3×0.003m3=1.5kg（2）當(dāng)注入水的深度為0.1m時(shí)，Q排開水的體積V排=Sh水=0.01m2×0.1m=0.001m3此時(shí)圓柱體Q受到的浮力F浮=ρ水Vg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N當(dāng)注入水的深度為0.1m時(shí)，圓柱體Q受到的浮力大小是10N。（3）圓柱體Q受到的重力大小G=mg=1.5kg×10N/kg=15N圓柱體Q剛好漂浮在水中時(shí)，排開水的體積此時(shí)注水的深度此時(shí)圓柱體Q底部受到的壓強(qiáng)大小是p1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa圓柱體Q剛接觸壓力傳感器時(shí)，注水的深度h2=hA-(hQ-h1)=0.7m-(0.3m-0.15m)=0.55m此時(shí)圓柱體Q底部受到的壓強(qiáng)大小是p2=p1=1500Pa當(dāng)圓柱體Q漏出水面長度為0.1m時(shí)，注水的深度h3=hA-0.1m=0.7m-0.1m=0.6m此時(shí)圓柱體Q浸在水中的深度h4=hQ-0.1m=0.3m-0.1m=0.2m此時(shí)圓柱體Q底部受到的壓強(qiáng)大小是p3=ρ水gh4=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa此過程Q底部受到水的壓強(qiáng)p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線如圖所示：答：（1）圓柱體Q的質(zhì)量是1.5kg；

（2）當(dāng)注入水的深度為0.1m時(shí)，Q受到的浮力是10N；

（3）此過程Q底部受到水的壓強(qiáng)p隨注入水的深度h變化的關(guān)系圖線如圖所示。9．（2024·湖北武漢）2024年4月19日，我國海洋油氣生產(chǎn)平臺(tái)“海基二號(hào)”總體結(jié)構(gòu)完成安裝，它刷新了高度、質(zhì)量、作業(yè)水深和建造速度等多項(xiàng)亞洲紀(jì)錄，“海基二號(hào)”由上部組塊和水下的導(dǎo)管架組成。圖甲是質(zhì)量為的“海洋石油229”駁船將質(zhì)量為的導(dǎo)管架運(yùn)載至安裝海域的情景。（1）如圖甲所示，導(dǎo)管架的底部固定著4塊面積非常大的鋼板，這4塊鋼板的作用是。“海基二號(hào)”在指定海域成功安裝后，這4塊鋼板處于水深324m的海底處，它們受到海水的壓強(qiáng)是Pa；（2）導(dǎo)管架和駁船拖航的速度約為100m/min，它們到達(dá)240km外的安裝海域所需要的時(shí)間約為h。導(dǎo)管架和駁船沿直線向右勻速航行時(shí)，若以圖乙中的長方形表示駁船上的導(dǎo)管架，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出導(dǎo)管架受力的示意圖；()（3）這次海上安裝采用了滑移下水方式：工程人員將駁船船頭水艙的水排出一部分，又向船尾水艙注入一部分水，使駁船小角度傾斜，最后將駁船和導(dǎo)管架之間的連接點(diǎn)切割分離，導(dǎo)管架就在自身重力作用下頂端朝前沿著軌道滑入海中。若駁船船頭水艙排出的水和船尾水艙注入的水的體積分別為和時(shí)，導(dǎo)管架頂端浸入海水中的體積為，則駁船和固定在駁船上的導(dǎo)管架總共受到的浮力是多少N？(