文档内容
”、“=”或“<”） 。 【答案】 一样大 = = 【详解】（1）[1]液体内部各个方向上都有压强，均受压力，根据p=ρgh得，两次药瓶 瓶口在水中的位置相同，所以受到的压强一样大。 （2）[2] 对于两次实验，橡皮膜凹陷程度一样大，所以气体体积一样大，气体的质量 没有改变，根据 可知 可得ρ =ρ 。 甲 乙[3]根据阿基米德原理：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开 液体体积的重量，由于是相同的瓶子，且凹陷的程度一样大，所以排开水的体积一样 大，根据F =ρgV 可得F =F 。 浮 排 浮甲 浮乙 25．（2021春·重庆·九年级重庆巴蜀中学校考竞赛）如图所示，放在水平地面上的薄 壁圆柱形容器A的底面积为200cm2、重5N，薄壁圆柱形容器B的底面积为50cm2、重 2N。A、B容器内均装有部分水，B漂浮在A的水面上，A容器内水的深度为30cm， A、B容器内水面的高度差为8cm，若从A容器内取出50g的水倒入B容器内，稳定后 A容器内的水对A容器底部的压强为 Pa；若将重1N体积20cm3的合金块放入图 所示的B容器内的水中浸没（沉底），稳定后A、B容器内水面的高度差为 cm。（A、B容器内的水足够多且均不溢出，B始终竖直漂浮且不接触A容器底部） 【答案】 3000 9.6 【详解】[1]]由题意可知，开始时A容器内水的深度 h ＝30cm＝0.3m 水 此时A容器内的水对A容器底部的压强 p＝ρ gh ＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3000Pa 水 水 若从A容器内取出50g的水倒入B容器内，稳定后B仍然漂浮，由物体漂浮条件F 浮 ＝G 和阿基米德原理F ＝G 可知，B排开水的重力和A中水的重力之和不变，又因 物 浮 排 液体对圆柱形容器底部的压力和液体的重力相等，所以，A容器内的水对A容器底部 的压力不变，由 可知，A容器底部的压强不变，仍为3000Pa。 [2]若将重1N体积20cm3的合金块放入图所示的B容器内的水中浸没，则B所受浮力 的增加量 ΔF ＝G ＝1N 浮 合金 由F ＝ρ gV排可得，B排开水体积的增加量 浮 液 由V＝Sh可得，B容器下降深度的增加量合金块浸没后B容器内水面上升的高度 则此时A、B容器内水面的高度差 三、实验题 26．（2022秋·全国·八年级校联考竞赛）七中育才学校课外实验小组成员在学习浮力 知识之后，都想利用已学知识测量物体的密度。 （1）小聪同学在家里洗碗，突然想知道陶瓷饭碗的密度大约是多少。于是他在家庭实 验箱中找来了一个合适的圆柱形容器和刻度尺，开始了下面的探究活动； 首先，他在容器内盛适量的水，然后测出容器内水的深度 ； 他将碗放入容器内使其 （选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”），测出此 时容器内水的深度 ； 然后他又将碗浸没在容器内的水中，测出水的深度 ； 请你用直接测量的物理量写出陶瓷碗密度的表达式用 、 、 、 表示：ρ＝ ； （2）小明同学在家庭实验箱中找到一个弹簧测力计和一个小铁块，他想利用它们制作 一个测定液体密度的仪器，如图所示。铁的密度为 首先，他称得此铁块的重力为 ，然后将铁块浸没在待测液体中，设此时弹簧 测力计的示数为 ，则该铁块受到的浮力F ＝ （用G、F表示）； 浮然后，他根据浮力的大小和铁块的重力和铁的密度，计算出了该待测液体的密度； 依据此规律，小明在测力计右侧标注出了一系列的液体密度值，做成了一支液体密度 秤。当他利用该密度秤测某液体密度时，指针在 的位置，则该刻度应标记为 。 【答案】 漂浮 【详解】（1）[1]他将碗放入容器内使其漂浮，利用阿基米德原理来计算物体的密度， 故此时应该测出此时容器内水的深度 。 [2]由题意可知，当漂浮于水面时，排开水的高度为 ，设容器底面积为S，则排开 水的体积为 ，当碗全部浸入时，排开水的高度为 ，排开水的体积即碗 的体积为 ；由物体的浮沉条件可知 即 解得 （2）[3]根据称重法，铁块受到的浮力为 ，则 由于铁块完全浸没在液体中， ，根据阿基米德原理，待测液体的密度表达式为 他利用该密度秤测某液体密度时，指针在 的位置时，利用待测液体的密度表达式可知 27．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）在探究 “浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明做了如图所示实验。 （1）由图①可知，物块所受的重力为 N；在弹簧测力计下的物块缓慢浸 入水中（水足够深），在接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和物块下降 的高度h关系的图像是 ； A． B． C． D． （2）分析实验①和 （填实验序号）的数据，可知浮力大小与物体浸没在 液体中的深度无关； （3）分析实验①③⑤的数据，可知浸在液体中的物体受到浮力的大小与 有关； （4）若先完成实验②，再完成实验①，则测得的浮力将 （选填“偏大” 或“偏小”）； （5）在实验⑤中，物块所受浮力是 N；在方框内画出物体此时的受力示 意图（黑点表示物体） ；如果剪断测力计下的细线，物块在水中会 （选填“下沉”、“上浮”、“悬浮”）。 【答案】 4 A ③④ 液体密度 偏大 1.2下沉 【详解】（1）[1]由图①可知，弹簧测力计的示数为0.2N，示数为4N，即物块所受的 拉力为4N，物块在拉力和重力作用下保持静止，拉力与重力时一对平衡力，大小相等， 所以物块所受的重力为4N。 [2]在弹簧测力计下的物块缓慢浸入水中，物块未浸没在水中时，物块排开水的体积越 来越大，由阿基米德原理得，物块受到的浮力越来越大，物块的重力不变，所以物块 受到的拉力越来越小，弹簧测力计的示数越来越小，当物块浸没在水中后，物块排开 水的体积不变，物块受到的浮力不变，物块受到的拉力不变，弹簧测力计的示数不变， 因此在弹簧测力计下的物块缓慢浸入水中，弹簧测力计示数F先变小后不变，故A符 合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （2）[3]由图③④得，物块浸没在不同深度的水中，物块排开水的体积相同，物块受到 的拉力相同，由①③④得，物块在③④中受到的浮力大小相同，故由①③④得，浮力 大小与物体浸没在液体中的深度无关。 （3）[4]由图③⑤得，物块分别浸没在相同深度的水中、盐水中，物块在③中受到的拉 力大于物块在⑤中受到的拉力，由①③⑤得，物块在水中受到的浮力小于物块在盐水 中受到的浮力，说明物体受到的浮力与液体密度有关。 （4）[5]物块从水中提出后，物块沾有水，若先完成实验②，再完成实验①，会使测得 的物块的重力偏大，使测得的浮力将偏大。 （5）[6]由图⑤得，物块受到的拉力为2.8N，物块在⑤中受到重力、浮力、拉力作用 处于平衡状态，则物块在⑤中受到的浮力为 [7]物块在⑤中受到4N的竖直向下的重力、1.2N的竖直向上的浮力、2.8N的竖直向上 的拉力作用处于平衡状态，如图所示：[8]物块浸没在水中时，受到的浮力小于物块的重力，如果剪断测力计下的细线，物块 在水中会下沉。 四、计算题 28．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）如图所示，一个上半部分底面积为S 上 =80cm2，下半部分的的截面积S =100cm2的柱形容器内的水面上漂浮着一个不吸水的 下 圆柱形物体A，液面距上下部分连接处h=1cm，物体A的质量为600g，底面积为 50cm2。（容器足够高， 1.0103kg/m3，g10N/kg，计算结果保留一位小数）求： 水 （1）若用外力将物体A竖直下压1cm，物体A的下底面受到水的压强增加了多少？ （2）若用外力将物体A竖直下压2cm，物体A所受的浮力增加了多少? （3）若物体A漂浮时有8cm露出水面，现把物体A竖直往上提1cm，刚好有一半体 积露出水面，则该物体A的密度是多少? 【答案】（1）100Pa；（2）2.3N；（3）0.6×103kg/m3 【详解】解：（1）若用外力将物体A竖直下压1cm，因下部分的截面积是圆柱体A的 底面积的2倍，即圆柱体两侧的截面积与圆柱体A的底面积相同，此时下压的距离与 水深变化相同。则水变化的深度是物体A的下底面受到水的压强增加了 （2）若用外力将物体A竖直下压2cm，下半部分的水上升为1cm，则上部分圆柱体A 的两侧的水的体积为 V =2cm×50cm2-1cm×50cm2=50cm3 上 水的深度为 则物体浸入水中的水深变化量为 Δh=2cm+1cm+1.667cm=4.667cm 物体A所受的浮力增加了 （3）若物体A漂浮时，则物体A受到的浮力等于其重力，即 此时，物体A排开水的体积是 物体A浸没在水中的深度是 则物体的高度为 由（1）中分析知，物体上提1cm，水面下降1cm，则露出水面增加2cm，则此时露出 水面的高度为 8cm+2cm=10cm 即刚好有一半体积露出水面，则物体的体积是 该物体A的密度是答：（1）若用外力将物体A竖直下压1cm，物体A的下底面受到水的压强增加了 100Pa； （2）若用外力将物体A竖直下压2cm，物体A所受的浮力增加了2.3N； （3）若物体A漂浮时有8cm露出水面，现把物体A竖直往上提1cm，刚好有一半体 积露出水面，则该物体A的密度是0.6×103kg/m3。 29．（2023春·湖南衡阳·八年级湖南省衡南县第一中学校联考竞赛）如图甲所示，正 方形木板放置在水平地面上，装有 水的薄壁圆柱形容器（质量不计）放在木板中 央，木板的底面积 ，容器的底面积 ，水的密度 。求： 物 密度 体积 体 A 2V B 3V C 3V （1）容器中水的重力； （2）容器对木板的压强； （3）现有如图乙所示的物体A、B、C（其密度、体积的关系如表所示），选择其中 一个物体放入容器中（水足够多且不会溢出），水对容器底部压强的增加量为 ， 水平地面受到压强的增加量为 ，使 与 比值最小。通过计算进行判断选择 的是哪个物体，并求出此最小比值。 【答案】（1） ；（2）2000Pa；（3）选择将B放入容器中，【详解】解：（1）容器中水的重力 （2）容器对木板的压强为 （3） 第一种情况： ， ，A、B在水中完全浸没， 或 则 ① ，由①式可知，选择B放入容器中可使 与 比值较小 解得 第二种情况： ，C放入后在水中漂浮 得 由①式可知选择B放入容器中可使 与 比值最小，最小比值为 。 答：（1）容器中水的重力为 。 （2）容器对木板的压强为2000Pa。 （3）选择将B放入容器中， 为最小值。 30．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）在科技 节，大山同学用传感器设计了如图甲所示的力学装置，竖直细杆B的下端通过力传感 器固定在容器底部，它的上端与不吸水的实心正方体A固定，不计细杆B及连接处的 质量和体积。力传感器可以显示出细杆B的下端受到作用力的大小，现缓慢向容器中 加水，当水深为13cm时正方体A刚好浸没，力传感器的示数大小F随水深h变化的图 像如图乙所示。求：（g取10N/kg，ρ =1.0×103kg/m3） 水 （1）物体A所受到的重力； （2）当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力大小； （3）当容器内水的深度为4cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当 力传感器的示数大小变为0.2F时，水对容器底的压强是多少？ 【答案】（1）6N；（2）10N；（3）800Pa或1000Pa 【详解】解：（1）由图乙可知，当h=0cm时，力传感器的示数为F=6N，由细杆的 0 0 质量不考虑可知，正方体A对力传感器的压力等于自身的重力，即正方体A的重力 G=F=6N 0 （2）由图乙可知，当h=3cm时，物体A的下表面恰好与水面接触，当容器内水的深 2 度h=13cm时，正方体A刚好浸没，则正方体A的边长 1 L=h =13cm-3cm=10cm=0.1m 浸1 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，此时正方体A排开水的体积V =L3=(0.1m)3=10-3m3 排 正方体A受到的浮力 F =ρ gV =1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N 浮 水 排 （3）当容器内水的深度h=4cm时，正方体A浸入水的深度 3 h =h-h=4cm-3cm=1cm=0.01m 浸2 3 2 排开水的体积 V ′=L2h =(0.1m)2×0.01m=10-4m3 排 浸2 正方体A受到的浮力 F ′=ρ gV ′=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣4m3=1N 浮 水 排 力传感器的示数 F=G-F ′=6N-1N=5N 浮 继续向容器中加水，分为力传感器受到的拉力或压力两种情况讨论，力传感器的示数 大小变为0.2F时：由图乙可知，第一种情况：当力传感器受到的拉力 F′=0.2F=0.2×5N＝1N 且水的深度较大时，此时正方体A受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、细杆的拉力 作用处于平衡状态，所以，由正方体受到的合力为零可得，受到的浮力 F ″=G+F′=6N+1N=7N 浮 由 F =ρ gV =ρ gS h 浮 液 排 液 A 浸 可得，此时正方体浸入水中的深度 则此时容器内水的深度 h=h+h =3cm+7cm=10cm=0.1m 4 2 浸3 则此时水对容器底的压强为 p=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa 水 4 第二种情况：当力传感器受到的压力 F′=0.2F=0.2×5N=1N 且水的深度较小时，此时正方体A受到竖直向上的浮力和竖直向下重力、细杆的压力 作用处于平衡状态，所以，由正方体受到的合力为零可得，受到的浮力 F '''=G-F′=6N-1N=5N 浮 由 F =ρ gV =ρ gS h 浮 液 排 液 A 浸 可得，此时正方体浸入水中的深度则此时容器内水的深度 h=h+h =3cm+5cm=8cm=0.08m 5 2 浸4 则此时水对容器底的压强为 p'=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa 水 5 答：（1）物体A所受到的重力为6N； （2）当容器内水的深度为13cm时，正方体A受到的浮力为10N； （3）当容器内水的深度为4cm时，力传感器的示数大小为F，继续向容器中加水，当 力传感器的示数大小变为0.2F时，水对容器底的压强为800Pa或1000Pa。 31．（2021春·重庆·九年级重庆巴蜀中学校考竞赛）如图所示内底面积为500cm2的柱 形容器装有适量的水放在水平桌面上，上端手持一弹簧测力计挂着一边长10cm，密度 为800kg/m3的实心均匀正方体塑料块，塑料块的下表面刚好与水面相平如图甲所示， 向容器内缓慢加水，当弹簧测力计的示数为0N时停止加水，情况如图乙所示。弹簧测 力计量程为10N，弹簧受到拉力每增加1N，弹簧的长度就增加1cm，塑料块不吸水。 （g=10N/kg）求： （1）如图乙所示，塑料块排开水的体积是多少立方厘米？ （2）从图甲到图乙，加入水的质量为多少千克？ （3）将如图乙所示塑料块浸在水中部分的下面一部分切去（切去部分为浸在水中体积 的一半），塑料块最终静止后，其上表面相对于图乙所在位置移动的距离为多少厘米？ 【答案】（1）800cm3；（2）7.2kg；（3）0.8cm 【详解】解：（1）正方体的体积 V=a3=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3 A 正方体的重力 G =m g=ρ Vg=800kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=8N A A A A加水到乙图位置时，弹簧测力计的示数为0，即有G =F ，则塑料块排开水的体积 A 浮 （2）如图甲可知，弹簧测力计此时的示数等于正方体的重力G=8N；由于弹簧受到拉 力为1N，弹簧的长度就增加1cm，要想让弹簧测力计示数为零，则塑料块A必须升高 8cm，且升高后的浮力与重力相等。用h 表示甲乙两图中塑料块A底面高差，用h 表 1 2 示塑料块在水中的浸没深度，用S 表示塑料块的底面积，则甲、乙图正方体下底面的 正 高度差h=8cm，浮力 1 F =G =ρ gV 浮 物 水 排 正方体的底面积 S =a2=(10cm)2=100cm2 正 正方体浸入水中的深度 加入水后，甲乙两图中容器内的液面总高差 Δh=h+h=8cm+8cm=16cm 1 2 加入水的体积为 V =S Δh-V =500cm2×16cm-800cm3=7200cm3 加 容 排 加入水的质量 m =ρ V =1.0×103kg/m3×7200×10-6m3=7.2kg 加 水 加 （3）A浸没在水中的部分切去一半，即h =4cm，则切去部分的体积 切 V =S h =100cm2×4cm=400cm3 切 物 切 取走切去部分，假设剩下部分不动，则水面下降的高度 此时剩下部分浸入水的深度 h'=4cm-1cm=3cm 其排开水的体积 V '=100cm2×3cm=300cm3 排 剩下部分受到的浮力 F '=ρ V 'g=1.0×103kg/m3×300×10-6m3×10N/kg=3N 浮 水 排 剩下部分的体积 V =1000cm3-400cm3=600cm3 剩剩下部分的重力 G '=m 'g=ρ V g=800kg/m3×600×10-6m3×10N/kg=4.8N A A A 剩 因为F '< G '，所以物体会向下运动；设该过程中塑料块向下移动的距离为Δl，同时 浮 A 会造成水面升高，且水面升高的高度设为Δh'，根据ΔV 的两种计算方法可得 排 ΔV =S Δh'=S Δh =S (Δh'-Δl)……① 排 容 物 浸 物 即 500cm2×Δh'= 100cm2×(Δh'-Δl) 解得 Δh'=0.25Δl……② 则稳定时物块受到的浮力 F ''= F '+ΔF =3N+ρ gΔ V =3N+ρ gS ×0.25Δl……③ 浮 浮 浮 水 排 水 容 已知弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的长度就增加1cm，则此时测力计的拉力 F =1N/cm×Δl(Δl的单位为cm) ……④ 拉 根据力的平衡条件可得 F ''+ F =G '……⑤ 浮 拉 A 代入数据有 3N+1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10-4m2×0.25Δl×10-2m+1N/cm×Δl=4.8N 解得Δh'=0.8cm。 答：（1）如图乙所示，塑料块排开水的体积是800cm3； （2）从图甲到图乙，加入水的质量为7.2kg； （3）塑料块最终静止后，其上表面相对于图乙所在位置移动的距离0.8cm。 32．（2023春·江苏苏州·九年级校考竞赛）重2N，底面积为200 的薄壁圆柱形容器 置于水平升降台中央，容器中装有17cm深的水。与容器高度相同的圆柱体A悬挂在 轻质细杆下保持静止，A的下表面刚好与水面相平。缓慢向上调节升降台，直到A物 体浸没在水中时停止。细杆对A的作用力F与升降台移动的距离h的关系，如图乙所 示。A始终保持竖直，且不吸水。求： （1）物体A的质量； （2）物体A的底面积； （3）当 cm时，容器对升降台的压强。【答案】（1）1.2kg；（2）100cm2；（3） 【详解】解：（1）由甲乙两图可知，h为0时，A只受重力和杆的拉力 A的质量为 （2）当 时，水面到达杯口，杆对A的拉力向上为 ，则物体受到的浮力为 物体排开水的体积为 水面上升的高度为 容器的高度为 当 时，A刚好完全浸没，杆对A的压力向下为 ，物体受到的浮力为 物体排开水的体积为 物体A完全浸没，A的体积等于排开水的体积为物体A的高度与容器的高度相等为 物体A底面积为 （3）由图乙可知，升降台上升的高度为h 时，水面刚好达到容器口；之后容器中水的 1 深度保持不变为20cm，当 cm时，物体还没有沉底，此时容器底部受到水的压力 为 容器对升降台的压力为 容器对升降台的压强为 答：（1）物体A的质量为1.2kg； （2）物体A的底面积为100cm2； （3）当 cm时，容器对升降台的压强为 。 33．（2023春·陕西渭南·九年级校考竞赛）如图甲是我国自主研制的全球最大的水陆 两栖飞机，是一艘会飞的船，两栖飞机空载质量为 ，如图乙是我国最新自 主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度可达10970m，（海水密度为 ，g=10N/kg）求： （1）“海斗号”潜水器是通过 的方式，实现上浮和下沉的；漂浮在海面 上的两栖飞机对海水的压力和 是一对相互作用力。 （2）潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为多少？ （3）两栖飞机空载时，在水面上排开海水的体积是多少？ （4）“海斗号”无人潜水器的质量是1000kg，平均密度为 ，现用钢绳连 着两栖飞机和潜水器，将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此时钢绳对潜水器 的拉力是多大？【答案】 调节自身重力 飞机受到的浮力 【详解】解：（1）[1][2]“海斗号”潜水器潜入海中时，排开海水的体积不变，受到的 浮力不变；潜水器是通过调节自身重力的方式，实现上浮和下沉的；漂浮在海面上的 两栖飞机对海水的压力和飞机的重力是一对相互作用力。 （2）[3]当“海斗号”无人潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为 （3）[4]两栖飞机空载时在水面上处于漂浮状态，受到浮力等于空载时的重力，即 根据阿基米德原理可知，排开海水的体积为: （4）[5]海斗号”无人潜水器的重力为 浸没在海水中是排开海水的体积等于自身的体积，此时潜水器排开水的体积为 潜水器完全浸没时受到的浮力为 潜水器匀速下降过程中，海水对其的向上浮力以及钢绳对其的向上的拉力和自身向下 重力这三个力平衡，所以钢绳对潜水器的拉力为:答：（1）“海斗号”潜水器是通过调节自身重力的方式，实现上浮和下沉的；漂浮在 海面上的两栖飞机对海水的压力和飞机受到的浮力是一对相互作用力； （2）潜水器下潜到10000m深度时，受到的海水压强为 ； （3）两栖飞机空载时，在水面上排开海水的体积是 ； （4）“海斗号”无人潜水器的质量是1000kg，平均密度为 ，现用钢绳连 着两栖飞机和潜水器，将潜水器缓慢放入海水中浸没并匀速下降，此时钢绳对潜水器 的拉力是 。 34．（2021秋·广东揭阳·九年级揭东二中校考竞赛）如图所示，将底面积为100cm2的 圆柱体容器放在水平桌面的中央，容器壁的厚度忽略不计，容器中装有1000cm3的水， 将一个重6N，高为10cm的实心长方体A挂在弹簧测力计上，然后竖直浸入水中，当 物体A刚好浸没在水中时（水未溢出），弹簧测力计的读数为4N。求： （1）物体A的密度； （2）当物体A刚好浸没在水中时，水对容器的压强； （3）把刚好浸没在水中的物体A竖直往上缓慢提升4.5cm后，使物体保持静止，则此 时弹簧测力计的读数为多少？ 【答案】（1）3×103kg/m3；（2）1.2×103Pa；（3）5.125N 【详解】解：（1）根据题意可知，物体A受到的浮力为 F =G-F=6N-4N=2N 浮 由于物体完全浸没，则根据F =ρgV 可得，物体的体积为 浮 排由 和G=mg得，物体A的密度为 （2）未放物体时，容器内水的深度为 物体A浸没时，水上升的高度为 此时容器内水的深度为 h=h+h=0.1m+0.02m=0.12m 1 2 故当物体A刚好浸没在水中时，水对容器底的压强为 p=ρ gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa 水 （3）根据题意可知，物体的横截面积为 所以液面下降的高度为 所以有 L=10cm-4.5cm-1.125cm=4.375cm 此时A排开水的体积为 此时物体A受到的浮力为 此时弹簧测力计的示数为 答：（1）物体A的密度3×103kg/m3； （2）当物体A刚好浸没在水中时，水对容器的压强1.2×103Pa； （3）把刚好浸没在水中的物体A竖直往上缓慢提升4cm后，使物体保持静止，则此 时弹簧测力计的读数为5.125N。五、综合题 35．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）如图甲 是卫生间一种智能抽水的马桶水箱示意图。其工作原理如图乙所示，当出水管阀门打 开，水从出水管流出，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而 向下运动，通过金属杆AB绕O点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进 入水箱；当出水管阀门关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随着 向上运动，当金属杆处于水平位置时，把进水管阀门堵严，不再进水。如表为这种马 桶的相关参数： 项目 内容 适用水压 0.2～0.7MPa 水箱容积 1.8L 冲洗方式 喷射虹吸式 （1）图甲中的存水弯 管实际是一个 ，其作用是： ； （2）某高楼内的住户家的马桶比地面的配水房高20m，若要该户居民家里的马桶能正 常工作，则配水房提供的水压应不低于 Pa； （3）如果进水管的阀门的受力面积是24mm2，设计能承担的压强是5×105Pa（超过该 压强，阀门就可以关严，不再进水。）金属杆AB能绕O点转动，其质量及形变忽略 不计，且不考虑出水管阀门对杠杆的影响。AB长216mm，AO长24mm，空心铜球的 质量为70g，重力和浮力可以认为作用在其几何中心，则：铜球浸没后产生浮力为 N ； 空心铜球的体积是 m3。 【答案】 连通器 可以防止下水道里的臭味散发出来 4×105 2.2N 2.2×10﹣4 【详解】（1）[1][2]如图所示为坐便器下的存水弯管，水不流动时，U形管两侧的水 相平，故存水弯管实际上是一个连通器；存水弯管的作用是可以防止下水道里的臭味 散发出来。 （2）[3]20m高水柱产生的压强为p=ρ gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa 1 水 该马桶使用的最低水压为 p=0.2MPa=2×105Pa 2 则配水房提供的水压应不低于 p=p+p=2×105Pa +2×105Pa=4×105Pa 1 2 （3）[4][5]进水阀门受到的压力为 F=pS=5×105Pa×24×10-6m2=12N 1 空心铜球的质量为70g，铜球的重力为 G=mg=70×10-3kg×10N/kg=0.7N 根据杠杆的平衡条件 F·OA=F·OB 1 2 得 对浮球进行受力分析可知，浮球受竖直向上的浮力、竖直向下的压力、竖直向下的重 力，浮球在这三个力的作用下处于平衡状态，则铜球浸没后产生的浮力为 F =F+G=1.5N+0.7N=2.2N 浮 2 因铜球完全浸没，所以空心铜球的体积为
