在物理跨学科实践课上，小军同学制作了一个压强浮力探究器，其简化模型如图所示。薄壁圆柱形容器底面积为100cm2 ，高为25cm，重2N，容器中注入15cm的水，静置在水平桌面上。已知某实心工件重7N，由形状均为圆柱形的A、B两部分构成，高度均为10cm，其中A部分的横截面积为80cm2 ， B部分的横截面积为60cm2。现用一不计质量和体积的细杆将一均匀实心工件缓慢浸入水中直至A部分恰好浸没。求：

1. 在物理跨学科实践课上，小军同学制作了一个压强浮力探究器，其简化模型如图所示。薄壁圆柱形容器底面积为100cm² ，高为25cm，重2N，容器中注入15cm的水，静置在水平桌面上。已知某实心工件重7N，由形状均为圆柱形的A、B两部分构成，高度均为10cm，其中A部分的横截面积为80cm² ， B部分的横截面积为60cm²。现用一不计质量和体积的细杆将一均匀实心工件缓慢浸入水中直至A部分恰好浸没。求：

(1) 实心工件未浸入水中，水对容器底部的压强；

(2) 当A部分恰好浸没时，细杆对工艺品作用力的大小；

(3) 将实心工件继续往下移动2cm时，此时容器对桌面的压强。

【考点】

液体压强计算公式的应用; 阿基米德原理;

【答案】

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计算题困难

1. 小明在探究液体压强过程中将薄壁柱型容器A放置在水平桌面上，并把压强计探头接在容器A底部(图中未标出，压强计探头造成的液面变化忽略不计)。往A 中倒入部分水如图甲所示，已知容器 A 高19cm。另取一底面积为100cm²、高15cm 直柱形薄壁容器B，在B底部固定一体积、质量均不计的细杆。小明通过细杆将容器B从底面刚好与水面接触开始缓慢竖直向下移动，容器A底部受到的液体压强p随B下移的距离h之间的部分变化关系如图乙所示。(水的密度为1×10³kg/m³)求：

(1) B放入前水的深度；

(2) 容器A的底面积：

(3) 当h=6cm时，物体B所受的浮力；

(4) 当容器B底部触碰到容器A底部时，水对容器A底部的压强。

计算题困难

2. 如图，水平桌面上放有一薄壁柱形容器，容器底面积为0.04m² ，容器中装有水，质量为0.25kg、体积为1×10^﹣³m³的正方体木块漂浮在水面上。现将细绳的一端绕过定滑轮后固定在木块下表面，并用竖直向上的拉力F缓慢匀速拉动细绳另一端，使木块从漂浮状态逐渐浸没入水中，木块不接触滑轮。不计摩擦与水的阻力，忽略绳重与体积的影响，g取10N/kg，ρ_水＝1×10³kg/m³。求：

（1）木块漂浮时受到的浮力；

（2）若水深为0.3m，则容器底受到的水的压强；

（3）拉力F的最大值；

（4）木块从漂浮到被细绳拉到完全浸没，容器底部受到水的压强的变化量。

计算题普通

3. 如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号，型宽 $\text{[math]}$ ，最大吃水深度 $\text{[math]}$ ，满载时的排水量为 $\text{[math]}$ 万吨，船的甲板面积接近 $\text{[math]}$ 个标准足球场。而我国的辽宁舰航母的满载排水量为 $\text{[math]}$ 万吨，也就是说“中远海运室女座”比 $\text{[math]}$ 艘辽宁舰还大。 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$

(1) 请计算“中远海运室女座”满载时船受到的浮力；

(2) 请计算最大吃水深度时“中远海运室女座”船体受到水的压强大小。

计算题普通