四川省各地市2022年中考物理真题分项汇编-12浮力和压强计算题专题（有解析）

四川省各地市2022年中考物理真题分项汇编-12浮力和压强计算题专题
一、计算题
1．（2022·四川资阳·统考中考真题）2022年，高亭宇在北京冬奥会速度滑冰男子500米项目上滑出34秒32的成绩，打破奥运纪录的同时也赢得中国历史上首枚冬奥会男子速度滑冰金牌。已知高亭宇连同其装备的总质量，静止站在起跑处时冰刀与冰面的接触总面积；若将高亭宇的滑行总时间记为，比赛项目的赛程长度为s，g取。求：
（1）高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强p；
（2）高亭宇比赛全程的平均速度v的大小（结果保留2位小数）。
2．（2022·四川巴中·中考真题）小红用菜盆盛水清洗樱桃时，将一个塑料水果盘漂浮在菜盆里的水面上盛放樱桃，当她把水里的樱桃捞起来放入果盘后，发现菜盆里的水位有所变化。为一探究竟，她用一个水槽、一个长方体空盒A、一个正方体金属块B设计了如图的实验来研究。已知水槽的底面积为200cm2，空盒A底面积为100cm2，金属块B边长为5cm。她先把金属块B放入水槽中沉底，当空盒A漂浮在水面上时，盒底浸入水中1cm深。整个实验中，水槽里的水未溢出。（ρB=7.0×103kg/m3）
（1）空盒A漂浮在水面上时，求盒底部受到水的压强大小；
（2）求空盒A漂浮在水面上时所受浮力的大小；
（3）小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，求盒A受到的浮力的大小；（金属块B上附着的水忽略不计）
（4）第（3）问中水槽里的水位与之前相比会上升还是下降？请算出水槽里水位变化的高度。
3．（2022·四川广安·统考中考真题）某校科技小组，设计了如图所示的一套从水中打捞物体的简单滑轮组装置，动滑轮的重力为50N，物体A的密度为1.5×103kg/m3，体积为0.04m3；通过滑轮组把A从水中匀速提升（A始终未露出水面），不计绳重、摩擦及水的阻力，ρ水=1×103kg/m3，g=10N/kg。求：
（1）A浸没在水中所受浮力；
（2）A露出水面前，滑轮组的机械效率；
（3）若人的重力为625N，与水平地面的接触面积为500cm2，人对地面的压强。
4．（2022·四川眉山·统考中考真题）如图所示，水平桌面上有一个底面积为5.0×10-3m2、重力为15N的圆柱形容器，内装有深度为0.1m、重力为5N的水，如图甲所标。现将一个体积为1.20×10-4m3、重力为1.8N不吸水的固体缓慢放入水中，水未溢出，静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
（1）固体放入水中前，水对容器底的压强；
（2）固体放入水中静止后，容器对桌面的压强；
（3）固体放入水中静止后，容器底对它的支持力。
5．（2022·四川乐山·统考中考真题）一个边长为10cm，重为8N的正方体木块轻放入水中，处于漂浮状态时有露出水面（如图甲），已知ρ水=1×103kg/m3求：
（1）木块所受的浮力；
（2）木块底部受到的液体压强；
（3）若在木块上放一砝码使得木块刚好完全浸没水中（如图乙），则砝码的重为多少牛？
6．（2022·四川泸州·中考真题）在物理课外拓展活动中，力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来，再用细线Q将A、B两物体悬挂放入圆柱形容器中，初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水（水始终未滋出），细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=100cm2，细线P、Q不可伸长，细线P长l=8cm，取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3。求：
（1）t=10s时，B物体受到水的浮力；
（2）每秒向容器内注入水的体积（单位用cm3）；
（3）当FQ=3N时，水对容器底部的压力。
7．（2022·四川南充·统考中考真题）一个底面积S1=0.01m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部，长方体容器内部底面积为S2=0.1m2，水面与圆柱体上表面恰好相平，如图甲所示，现将水缓慢放出，圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图像如图乙所示，水的密度ρ水=1.0×l03kg/m3，g=10N/kg。
（1）由图像分析，水的深度为h1、h2、h3中哪一个时，绳子的拉力恰好变为0？
（2）求圆柱体的重力G和密度ρ物；
（3）若不将水放出，只剪断细线，圆柱体静止后，与剪断细线前相比，液体对容器底部压强减少了多少？
8．（2022·四川成都·统考中考真题）小杨同学品学兼优，全面发展，热爱劳动，周末，他从超市采购归来，手提一袋大米，站在匀速竖直上升的电梯内。
（1）若小杨及所带物品的总重为700N，在电梯上升10m的过程中，求电梯对他的支持力做的功；
（2）若这袋大米总质量为5kg，手的受力面积为2cm2，g取10N/kg，求他的手受到的压强。
9．（2022·四川成都·统考中考真题）如图所示，放置在水平桌面上的甲、乙两个相同薄壁圆柱形容器，高度为h1，底面积为S1=100cm2，甲容器内装有水，圆柱形实心物体浸没在水底。物体高度为h2=8cm，底面积为S2=30cm2，密度为ρ2；乙容器内装有质量为m，密度为ρ3的某种液体。忽略物体吸附液体等次要因素，已知ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg。
（1）求物体浸没水底时所受的浮力大小；
（2）将物体从甲容器底部竖直缓慢提升，直到物体上表面高出水面5cm时停止，求这个过程中，水对容器底部的压强变化量；
（3）将物体从甲容器取出后，再缓慢放入乙容器内，为保证液体不会溢出，求乙容器内液体质量m的取值范围（用ρ2、ρ3、h1、h2、S1、S2表示）。
10．（2022·四川自贡·统考中考真题）小明做了一个探究鸡蛋悬浮的实验，他在水平桌面上放置一个底面积为的厚度可忽略的圆柱形容器，向容器中注入0.2m深的水，再拿一个鸡蛋，用天平称得其质量为，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了4mm（水未溢出）。然后，向容器中缓慢加食盐并轻轻搅动，直到鸡蛋恰好悬浮为止，（，）求：
（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强和压力大小；
（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力大小；
（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是多少？
11．（2022·四川攀枝花·统考中考真题）用轻质细线将石块与木块连接后放入水中，静止时木块有的体积浸入水中，如图甲所示。若将石块移到木块上方，静止时木块刚好全部浸入水中，如图乙所示。若将石块移开，静止时木块有的体积露出水面，如图丙所示。已知水的密度为，求：
（1）木块的密度；
（2）石块的密度。
12．（2022·四川凉山·统考中考真题）某同学在野外捡到一块小石块，在课外兴趣活动小组活动中进行了如下探究：
①如图甲所示，在托盘秤上放一只盛了适量水的容器，托盘秤的示数为1kg；
②用细线将该石块系住，手握细线将石块慢慢放入水中（水不溢出），当石块浸没到如图乙所示位置，稳定后托盘秤的示数是1.1kg；
③如图丙所示，松手后该石块沉到容器底部，稳定后托盘秤的示数为1.26kg。
根据以上探究情况，求：
（1）该石块的重力为多少；
（2）该石块的密度（要求写出必要的文字说明和计算过程）。
13．（2022·四川达州·统考中考真题）某兴趣小组设计了一个水塔水位监测装置，图甲是该装置的部分简化模型，轻质硬杆AB能绕O点无摩擦转动，AO∶OB=2∶3，物体N是一个不吸水的柱体，打开阀门，假定水的流量相同，物体M对压力传感器的压强p与水流时间t的关系如图乙所示，t2时刻装置自动报警，t3时刻塔内水流完，杠杆始终在水平位置平衡。已知正方体M的密度为6×103kg/m3，棱长为0.1m，悬挂物体M、N的轻质细绳不可伸长，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，单位时间内水通过阀门处管道横截面的体积为水的流量，求：
（1）物体M的重力大小；
（2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小；
（3）物体N的密度。
14．（2022·四川德阳·统考中考真题）如图甲所示，有一正方体物块A，其密度小于水的密度，把它挂在一轻质弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL=3cm；物块A的正下方水平桌面上有一个圆柱形容器，其底面积S=200cm2，如图乙，现在往容器中缓慢注入水，使水面刚好淹没物块A，弹簧长度随之发生变化，变化量ΔL1=2cm，这时容器中的水面距容器底高度是40cm；保持其它条件都不变的情况下，将物块A换成同样大小的正方体物块B挂在弹簧下，其密度大于水的密度，弹簧长度再次变化，变化量ΔL2=6cm。丙图是轻质弹簧受到的弹力F与弹簧的长度变化量ΔL关系。（本题物块A、B对水都没有吸附性，始终保持上下表面与水平面平行；轻质弹簧一直完好无损，受力时只在竖直方向变化；水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）求：
（1）物块A的质量；
（2）物块B的密度；
（3）容器中水的质量和物块B下表面在水中所受到水的压强。
15．（2022·四川遂宁·统考中考真题）小超与同学到某工地参观，看到工人操作电动机通过如图所示滑轮组将正方体石料从水池底竖直匀速吊起。他们通过调查得知：石料的边长为0.2m，密度为，石料上升时速度恒为0.4m/s，圆柱形水池的底面积为，动滑轮重为30N。请根据他们的调查数据求：（不计绳重和摩擦，，g取10N/kg）：
（1）石料露出水面前受到的浮力；
（2）石料的重力；
（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率；
（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间；并推导出该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式。
参考答案：
1．（1）；（2）
【详解】解：（1）高亭宇静止站立时冰刀对地面的压力为
高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强为
（2）高亭宇比赛全程的平均速度为
答：（1）高亭宇静止站立时冰刀对地面的压强为；
（2）高亭宇比赛全程的平均速度的大小为。
2．（1）100Pa；（2）1N；（3）9.75N；（4）上升，3.75cm
【详解】解：（1）由题意可知，A盒盒底所处的深度为1cm，即0.01m，由可知，盒底部受到水的压强
（2）由题意可知，空盒A底面积为100cm2，即0.01m2入水中1cm深，即0.01m，故空盒A排开水的体积
由可知，空盒A漂浮在水面上时所受浮力
（3）由题意可知，金属块B的重力
小红把金属块B从水中捞起后放进盒A并漂浮在水面上时，盒A受到的浮力的大小与盒A和金属块B的重力大小之和相等，即
（4）金属块B在水中时受到的浮力
把金属块B从水中捞起后放进盒A中时，将A、B视为一个整体，此时该整体所受的浮力变化量
该整体排开水的体积的变化量
故水槽里水位变化的高度
水槽里的水位与之前相比会上升。
答：（1）空盒A漂浮在水面上时，盒底部受到水的压强为100Pa；
（2）空盒A漂浮在水面上时所受浮力为1N；
（3）水槽里的水位与之前相比会上升，水槽里水位变化的高度为3.75cm。
3．（1）400N；（2）80%；（3）104Pa
【详解】解：（1）A浸没在水中时，排开水的体积为
V排=V=0.04m3
A浸没在水中时所受浮力为
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N
（2）A的重力为
G=mg=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=600N
A露出水面前，滑轮组的机械效率为
人对绳子的拉力为
人的重力为625N，人对地面的压力为
F压=G-F=625N-125N=500N
人对地面的压强强为
答：（1）A浸没在水中所受浮力为400N；
（2）A露出水面前，滑轮组的机械效率为80%；
（3）人对地面的压强为104Pa。
4．（1）103Pa；（2）103Pa；（3）0.6N
【详解】解：（1）固体放入水中前，水对容器底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa
（2）如图乙所示，固体放入水中后，水未溢出，故容器对桌面的压力
F桌＝G水＋G器＋G固＝5N＋15N＋1.8N＝21.8N
固体放入水中静止后，容器对桌面的压强
（3）固体放入水中后，固体排开水的体积和固体体积相等，固体受到的浮力
F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.20×10-4m3=1.2N
固体静止时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、支持力作用，由力的平衡条件可得，固体受到的支持力
F支=G-F浮=1.8N-1.2N=0.6N
答：（1）固体放入水中前，水对容器底的压强是103Pa；
（2）固体放入水中静止后，容器对桌面的压强是4.36×103Pa；
（3）固体放入水中静止后，容器底对它的支持力是0.6N。
5．（1）8N；（2）800Pa；（3）2N
【详解】解：（1）重为8N的正方体木块轻放入水中，处于漂浮状态，处于平衡态，那么重力和浮力是平衡力，那么木块所受的浮力
（2）木块底部受到的液体压力为
木块底部受到的液体压强
（3）当木块全部浸没时，木块的浮力为
将砝码和木块当成一个整体，这个整体受到了向下的总重力和向上的浮力，故砝码的重为
答：（1）木块所受的浮力为8N；
（2）木块底部受到的液体压强为800Pa；
（3）砝码的重为2N。
6．（1）6N；（2）120cm3；（3）69N
【详解】解：（1）初始时B物体对容器底的压力恰好为零。由图乙知，当t=0时，FQ0=18N。t=10s时，细线Q的拉力FQ1=12N。则B物体受到水的浮力为
F浮=ΔFQ=FQ0-FQ1=18N-12N=6N
（2）由阿基米德原理可知，此时B物体排开液体的体积为
由图乙中，在10s内，细线Q的拉力FQ是均匀减小的，说明物体B始终与容器底部接触，则t=10s时容器中的水深为
从10s到30s细线Q的拉力FQ不变，说明在t=10s时，水恰好与物体B的最上端平齐，那么物体B的高度为6cm。在t=30s时，水恰好与物体A的下端平齐。设容器的底面积为S，注水速度为v，则有
h(S-SB)=10s×v
lS=(30s-10s)×v
代入数据得
0.06m×(S-100×10-4m2)=10s×v
0.08m×S=(30s-10s)×v
解得
S=300×10-4m2=300cm2
v=1.2×10-4m3/s=120cm3/s
所以每秒向容器内注入水的体积是120cm3。
（3）当FQ=3N时，此时物体A受到的浮力为
F浮A=ΔF'Q=FQ1-FQ=12N-3N=9N
此时排开液体的体积为
物体A浸入水的深度为
则此时水深共计为
h总=hB+l+hA=6cm+8cm+9cm=23cm=0.23m
水对容器底部的压强为
p=ρ水gh总=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.23m=2.3×103Pa
水对容器底部的压力是
F=pS=2.3×103Pa×300×10-4m2=69N
答：（1）t=10s时，B物体受到水的浮力是6N；
（2）每秒向容器内注入水的体积是120cm3；
（3）当FQ=3N时，水对容器底部的压力是69N。
7．（1）h2时；（2）9N，0.6×103kg/m3；（3）60Pa
【详解】解：（1）分析得知，圆柱体刚刚漂浮时浸入的深度为h1，从h1到h2，圆柱体一直漂浮，当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0。
（2）当容器中水的深度在h1、h2之间时，圆柱体漂浮，重力等于浮力为
圆柱体的质量为
当容器中水的深度为h3时，物体浸入液体中体积等于物体体积，此时浮力
圆柱体的体积为
圆柱体的密度
（3）剪断绳子稳定后，浸在水中的体积为
则液面下降的高度
则液体对容器底部压强减少量为
答：（1）当容器中水的深度为h2时绳子的拉力恰好变为0；
（2）圆柱体的重力为9N，密度为0.6×103kg/m3；
（3）液体对容器底部压强减少了60Pa。
8．（1）7×103J；（2）2.5×105Pa
【详解】解：（1）由题意可知，电梯对小杨的支持力F等于小杨的总重力G总，即
F=G总=700N
电梯上升的高度为h=10m，故由W=Fs可得，电梯对他的支持力做的功为
W=Fs=G总h=700N×10m=7×103J
（2）由受力分析可知，大米对手的压力F压大小等于大米的重力G大小，即
F压=G=mg=5kg×10N/kg=50N
由可得，手受到的压强为
答：（1）电梯对他的支持力做的功为7×103J；
（2）他的手受到的压强为2.5×105Pa。
9．（1）2.4N；（2）150Pa；（3）当时，；当时，
【详解】解：（1）由知道，物体浸没水底时所受的浮力大小
F浮=ρ水gV排=ρ水gS2h2=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-4m2×8×10-2m=2.4N
（2）由体积关系得，水面下降的距离为
由p=ρ水gh知道，水对容器底部的压强变化量为
（3）若ρ2≥ρ3，液体最多时，物体浸没，此时液体体积为
此时液体质量为
若ρ2<ρ3，液体最多时，物体漂浮，此时
F浮′=G物
即
液体体积为
所以，液体质量为
综合上述分析可得，液体质量m的取值范围为，当时
当时
答：（1）物体浸没水底时所受的浮力大小是2.4N；
（2）这个过程中，水对容器底部的压强变化量是150Pa；
（3）乙容器内液体质量m的取值范围是当时，；当时，。
10．（1）2000Pa，25N；（2）0.55N；（3）1.1×103kg/m3
【详解】解：（1）未放入鸡蛋前，水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
F=p=2000Pa×1.25×10-2m2=25N
（2）鸡蛋的重力
G=mg=5.5×10-2kg×10N/kg=0.55N
鸡皮悬浮时，受到的浮力等于自身的重力，所以
F浮=G=0.55N
（3）鸡蛋放入盐水中，沉底时，水面升高了4mm，鸡蛋排开水的体积，即鸡蛋的体积
V=V排=Sh1=1.25×10-2m2×0.004m=5×10-5m3
那么鸡蛋悬浮时，排开盐水的体积等于鸡蛋的体积。据阿基米德原理得，盐水的密度
答：（1）水对容器底部的压强为2000Pa，压力为25N；
（2）当鸡蛋悬浮时，鸡蛋所受的浮力的大小为0.55N；
（3）当鸡蛋悬浮时，盐水的密度是1.1×103kg/m3。
11．（1）0.6×103kg/m3；（2）2×103kg/m3
【详解】解：（1）在图丙中，木块处于漂浮状态，由漂浮条件得到
G木=F浮
由G=mg和F浮=ρ液gV排得到
木块的密度
（2）在图甲中，木块和石块整体处于漂浮状态，由漂浮条件得到
G石+G木=F浮总
由G=mg和F浮=ρ液gV排得到
①
在图乙中，木块和石块整体处于漂浮状态，由漂浮条件得到
G石+G木=F′浮总
②
由①和②得到
石块的体积
由②得到石块的质量
石块的密度
答：（1）木块的密度是0.6×103kg/m3；
（2）石块的密度是2×103kg/m3。
12．（1）2.6N；（2）2.6×103kg/m3
【详解】（1）设容器内未放入石块时托盘秤的示数为m1，容器中石块浸没时托盘秤的示数为m2，石块在容器中沉底时托盘秤的示数为m3，石块质量为m石、重为G石，因此可得
m3=m1+m石
故
m石=m3-m1=1.26kg-1kg=0.26kg
所以石块的重力为
G石=m石g=0.26kg×10N/kg=2.6N
（2）设石块浸没时排开水的质量为m排水；由分析可知石块排开水的重量G排水，等于其受到的浮力F浮，因此可得
m2=m1+m排水
即
m排水=m2-m1=1.1kg-lkg=0.1kg
所以石块受到的浮力为
F浮=G排水=m排水g=0.1kg×10N/kg=1N
根据阿基米德原理可得，石块排开水的体积为
又因为石块浸没于水中，所以V石=V排，因此石块的密度为
答：（1）石块的重力为2.6N。
（2）石块的密度为2.6×103kg/m3。
13．（1）60N；（2）30N；（3）1.5×103kg/m3
【详解】解：（1）由题意可知，物体M的密度为ρM=6×103kg/m3，物体M的体积为
VM=(0.1m)3=1×10-3m3
故由可得，物体M的质量为
mM=ρMVM=6×103kg/m3×1×10-3m3=6kg
故由G=mg可得，物体M的重力大小为
GM=mMg=6kg×10N/kg=60N
（2）由图乙可知，t1时刻物体M对压力传感器的压强为p=4000Pa，故由可得，物体M对压力传感器的压力为
F压=pSM=4000Pa×(0.1m)2=40N
因物体M对压力传感器的压力F压与压力传感器对物体M的支持力F支是一对相互作用力，大小相等，故可知压力传感器对物体M的支持力为
F支=F压=40N
对物体M受力分析可知，物体M受到向下的重力GM，向上的压力传感器的支持力F支和绳子的拉力F，物体M处于受力平衡状态，由力的平衡可得
GM=F支+F
解得B端绳子的拉力为
F=GM-F支=60N-40N=20N
杠杆在水平位置平衡时，由杠杆的平衡条件可得
F×OA=F×OB
解得t1时刻杠杆A端所受拉力大小为
（3）由图乙可知，随着时间的增加，水塔内的水逐渐减少，t1时刻开始，物体N开始露出水面，此时杠杆A端所受拉力逐渐增大，由杠杆的平衡条件可知，此时杠杆B端所受拉力也逐渐增大，则物体M对压力传感器的压力逐渐减小，故物体M对压力传感器的压强也逐渐减小，t2时刻，物体N恰好完全露出水面，此时水面位于物体N的下边缘，杠杆A端所受拉力最大，则此时杠杆B端所受拉力也最大，物体M对压力传感器的压强最小，为0，t3时刻，塔内水流完，此时物体M对压力传感器的压强仍为0，物体N完全露出水面时，此时杠杆A端所受拉力F′A等于物体N的重力GN，因此时物体M对压力传感器的压强为零，故可得此时杠杆B端所受拉力F′B等于物体M的重力GM，由杠杆的平衡条件可得
GN×OA=GM×OB
解得物体N的重力为
由（2）中可得，t1时刻杠杆A端所受拉力大小为FA=30N，由称重法可得，此时物体N所受浮力为
F浮=GN-F=90N-30N=60N
因此时物体N完全浸没在水中，故由F浮=ρ液gV排可得，物体N的体积为
故由可得，物体N的密度为
答：（1）物体M的重力大小为60N；
（2）t1时刻杠杆A端所受拉力大小为30N；
（3）物体N的密度为1.5×103kg/m3。
14．（1）0.6kg；（2）2.2×103kg/m3；（3）7kg，1800Pa
【详解】解：（1）体物块A挂弹簧下，物块静止时，弹簧长度的变化量ΔL=3cm，即弹簧伸长了3cm，由图丙可知，此时弹簧的拉力F拉=6N。当物块A静止时，根据二力平衡可知，物块A的重力为
GA=F拉1=6N
则物块A在质量为
（2）由于物块A的密度小于水，没有弹簧时，应该漂浮在水面上，而根据题意可知，物块A刚好淹没水面以下，说明弹簧对物块A有向下的压力，弹簧缩短了2cm，由丙图可知，物块A受到弹簧向下的压力为4N，此时A受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和弹簧竖直向下的压力，根据力平衡知识可知，物块A受到的浮力为
F浮A=G+F压=6N+4N=10N
根据阿基米德原理可知，物块A的体积为
由于正方体物块B与物块A大小相同，所以物块B的体积为
VB =VA=1×10-3m3
将物块A换成正方体物块B挂在弹簧下，由于B密度大于水的密度，所以物块B浸没在水中，受到的浮力与A浸没时受到的浮力相等，大小为
F浮B=F浮A=10N
将物块A换成物块B，弹簧长度再次变化，此时弹簧伸长为6cm，由丙图可知，弹簧对物体向上的拉力F拉2=12N，根据力的平衡知识可知，物块B的重力为
GB=FB浮+F拉2=10N+12N=22N
物块B的质量为
所以物块B的密度为
（3）由乙图可知，容器中水的体积为
容器中水的质量为
由于B是立方体，体积为VB =1×10-3m3，所以B的边长为
图乙时，弹簧缩短2cm，换物块B后，弹簧伸长6cm，所以在此过程中弹簧变化的长度为
l=2cm+6cm=8cm
物块B在水下的深度为
h=l+lB=8cm+10cm=18cm=0.18m
所以物块B下表面在水中所受到水的压强为
答：（1）物块A的质量为0.6kg；
（2）物块B的密度为2.2×103kg/m3；
（3）容器中水的质量为7kg，物块B下表面在水中所受到水的压强为1800Pa。
15．（1）80N；（2）200N；（3）80%；（4），(0≤t≤0.4s)
【详解】解：（1）石料的体积
V=(0.2m)3=0.008m3
石料露出水面前受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N
（2）石料的重力
G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=200N
（3）由图可知，绳子承重段数n=2，不计绳重和摩擦，绳子的拉力
石料露出水面前滑轮组的机械效率
（4）拉出水面后，水面下降的高度
石料上升的实际距离
石料从刚露出水面到完全露出水面的时间
石料经过t秒上升的高度
h1=vt=0.4t
石料的底面积
S石=0.2m×0.2m=0.04m2
水面下降的高度
露出水面的高度
h露=h1+h2=0.4t+0.1t=0.5t
此时排开水的体积
V′排=(L-h露)S石=(0.2-0.5t)×0.04m2=-0.02t+0.008
浮力
F′浮=ρ水gV′排=1×103×10×(0.008-0.02t)=-200t+80
自由端的拉力
自由端的速度
v绳=2v=2×0.4m/s=0.8m/s
电动机功率
综上
(0≤t≤0.4s)
答：（1）石料露出水面前受到的浮力是80N；
（2）石料的重力是200N；
（3）石料露出水面前滑轮组的机械效率是80%；
（4）石料从刚露出水面到完全露出水面所用的时间是0.4s；该过程中电动机的输出功率P（单位：W）与时间t（单位：s）的函数关系式是(0≤t≤0.4s)
试卷第1页，共3页
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