四川省泸州市2021-2023三年中考物理真题分类汇编-03压强、浮力
一、单选题
1．（2023·四川泸州·统考中考真题）2023年5月28日，中国生产的大飞机C919实现了商业首飞。下列关于C919飞机的说法中，正确的是（ ）
A．飞机加速升空阶段，以机舱舷窗为参照物，飞机是运动的
B．飞机加速升空阶段，乘客的速度和高度增大，惯性也增大
C．飞机下降阶段，机翼上方空气比下方空气流速小、压强大
D．飞机机身主要是用密度较小、强度很大的特殊材料制成的
2．（2023·四川泸州·统考中考真题）端午将至，民间流传着“初一糕、初二桃、初三粽、初四艾、初五划龙舟”的民谣。下列对民谣有关的物理情境，解释正确的是（ ）
A．蒸白糕时用旺火烧水，主要是为了提高水的沸点
B．成熟的蜜桃看起来是红色的，是因为蜜桃吸收了红光
C．艾叶散发出清香，是因为清香分子不停地做无规则运动
D．划龙舟时呐喊声很大，是因为呐喊时声带振动的频率很高
3．（2022·四川泸州·中考真题）第二十四届“冬奥会”于2022年2月4日至2月20日在北京和张家口成功半办。以下四图是运动员在本届“冬奥会”上参加不同比赛项目时的情景，关于他们比赛时所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：冰刀的刀刃很锋利是采用减小受力面积的方法来增大对冰面的压强
B．乙图：自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，重力做功越来越慢
C．丙图：冰壶被运动员推出后速度逐渐减小，说明了物体的运动需要力来维持
D．丁图：花样滑冰运动员所受的重力与冰面对运动员的支持力是一对相互作用力
4．（2022·四川泸州·中考真题）下列关于中国科技成果的应用中例所涉及的物用知识，说法正确的是（ ）
A．“复兴号”高速列车高速行驶时、周围空气的流速大，压强增大
B．“运-20”用大型运输机升空过程中，机舱外的大气压强逐渐增大
C．“华龙一号”核反应堆、“096”型核潜艇都是利用核聚变释放的能量来工作的
D．冬奥会的“巡检机器狗”将现场设备运行状态通过电磁波传递到指挥中心
5．（2021·四川泸州·统考中考真题）2021年4月，海南舰在三亚某军港交接入列。海南舰作为海上大型作战平台，备受关注。下列说法正确的是（ ）
A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，受到的浮力不变
B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛是静止的
C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理跟家用电风扇原理相同
D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时要保持一定的距离
6．（2021·四川泸州·统考中考真题）目前，我国上市的新冠疫苗已经达到4个，据了解疫苗需在2~8°C的冰箱中保存。下列说法正确的是（ ）
A．注射器吸取疫苗液体的原理和用吸管喝牛奶的原理相同
B．注射疫苗前，用酒精对皮肤消毒，因酒精升华吸热使皮肤感觉凉爽
C．注射疫苗时选用的注射器针尖较细是为了减小压强
D．打开冰箱时看到周围有“白雾”，这是由于水蒸气吸热汽化形成的
7．（2021·四川泸州·统考中考真题）小王同学做了下面几个家庭实验，以下说法正确的是（ ）
A．图甲，缓慢拉动纸片，鸡蛋未落入杯中，说明鸡蛋不受重力
B．图甲，快速抽出纸片，鸡蛋落入杯中，说明鸡蛋具有惯性
C．图乙，鸡蛋悬浮在盐水中，说明鸡蛋密度大于盐水密度
D．图乙，鸡蛋悬浮在盐水中，增加盐水浓度鸡蛋将下沉
8．（2022·四川泸州·中考真题）2021年12月9日，航天员王亚平在“天宫课堂”中展示了“浮力消失实验”。在中国空间站微重力环境中，她用吸管把乒乓球轻轻压入水中，取出吸管后，观察到乒乓球悬停在水中，如图甲所示；在中国科技馆的同学们做了同样的实验，用吸管把完全相同的乒乓球压入水中，取出吸管后，乒乓球会迅速上浮直至漂浮在水面，如图乙所示。请根据你所学的物理知识，判断下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中的乒乓球具有惯性，图乙中的乒乓球不具有惯性
B．图甲中的乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零
C．图乙中的乒乓球在上浮过程中，受到水的浮力等于它受到的重力
D．图乙中的乒乓球在水面漂浮时，往水中加盐，乒乓球会下沉
9．（2023·四川泸州·统考中考真题）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船成功发射，之后飞船采用自主快速交会对接模式与空间站成功对接，飞船与空间站的组合体在地球附近轨道上绕地球运动，如图所示。关于该过程，下列说法中正确的是（ ）
A．飞船与空间站对接成功后，组合体受到平衡力的作用
B．与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量变小
C．空间站内的航天员处于“漂浮”状态，不受重力作用
D．指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息
二、多选题
10．（2023·四川泸州·统考中考真题）小明在探究沉与浮的条件时，用一根细线连接A、B两个物体，放在盛水的烧杯中，处于悬浮状态，如图甲所示。剪断细线后，A物体处于漂浮状态，B物体沉到烧杯底部，如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2，水对烧杯底部的压强变化为Δp，甲图中细线的拉力为F，乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G，体积为V，烧杯的底面积为S，水的密度为ρ。以下关系式正确的有（ ）
A．p1＞p2 B．F＝G﹣ρgV
C． D．
三、填空题
11．（2022·四川泸州·中考真题）在泸州长江六桥的施工过程中，需要向江中沉放大量的构件。如图甲所示，某长方体构件以0.2m/s的速度匀速吊入江水中，构件受到钢绳的拉力、水对构件的浮力随时间的变化关系如图乙所示。构件刚浸没时，下表面受江水的压强为___________Pa，构件浸没后匀速下降的过程中，所受到的重力和钢绳的拉力___________（选填“是”或“不是”）一对平衡力，该构件的密度为___________kg/m3。（已知江水的密度ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
12．（2021·四川泸州·统考中考真题）2020年11月10日8时12分，奋斗者号在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度为10909m。奋斗者号在加速下潜过程中浮力______重力（选填“大于”“等于”或“小于”），下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强为______Pa。能承受如此大的压强，归功于我国最新研制的钛合金材料，该合金密度为4.5g/cm3，假如有9×103kg该材料，其体积为______m3（g取10N/kg，海水密度取1.03×103kg/m3）。
13．（2021·四川泸州·统考中考真题）2000多年前的《愚经》就记载了小孔成像的实验，小孔成像成的是______（选填“倒立”或“正立”）的实像。湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟大小不同，钟的大小决定其______（选填“音调”“响度””或“音色”）的高低。1293年，元代水利工程专家郭守敬在通惠河上建立了24座船闸，使运粮船可逆流而上，船闸是利用______原理工作的。
四、实验题
14．（2022·四川泸州·中考真题）小明在家庭实验室里对一方形物块的密度进行探究。
（1）他先将物块拿在手中掂量了一下，感觉比较轻；再将物块放入水中，发现能漂浮在水面且不吸水，从而表明了该物块的密度___________（选填“大于”“小于”或“等于”）水的密度；
（2）他从家庭实验室找来烧杯、量筒、记号笔、足够的水（水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）、细针，来测量该物块的密度。其操作步骤如下：
①向烧杯中注入适量的水，将物块放入水中，静止时如图甲所示，用记号笔在烧杯水面处作标记A；
②用细针将物块全部压入水中，用记号笔在此时烧杯水面处作标记B，如图乙所示；
③从水中取出物块，在量筒中倒入90mL的水；
④将量筒中的水缓慢倒入烧杯中至标记A处，此时量筒内剩余水的水面如图丙所示，则量筒内剩余水的体积为___________mL，由此可计算出该物块的质量为___________g；
⑤继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处，量筒内剩余水的体积为40mL，由此可计算出该物块的密度为___________kg/m3；
（3）小明反思其探究过程，在确认读数准确的情况下，从水中取出物块会带出少量水，导致测得物块体积___________，质量___________（均选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
五、计算题
15．（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。
16．（2021·四川泸州·统考中考真题）智能制造是第四次工业革命的核心技术，如图所示是为圆柱体涂抹防护油的智能装置。其外壳是敞口的长方体容器，距容器底面h0处固定一支撑板C，C的中心有一小圈孔，圆柱体放在支撑板C的正中央。长方体的左下角有注油口，防护油能够匀速注入长方体容器内部，当油的深度为0.175m时，圆柱体刚好浮起离开支撑板C。随着液面升高，圆柱体竖直上浮，当油面上升到压力传感器时，停止注油，此时撑杆的P点对圆柱体有20N的竖直向下的压力。已知h0=0.1m，小圆孔面积S0=8×10-3m2，圆柱体底面积S=2×10-2m2，圆柱体重I2N，支撑板C的厚度不计，g取10N/kg。求：
（1）注油前，圆柱体对支撑板C的压强；
（2）圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积；
（3）圆柱体的高度。
17．（2023·四川泸州·统考中考真题）科创小组设计了水库自动泄洪控制装置，将其制成顶部开有小孔的模型，如图所示。其中A为压力传感器，B是密度小于水且不吸水的圆柱体，能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深h0=15cm时，B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时，圆柱体对压力传感器的压力为2N，触发报警装置，开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积SB=50cm2，高hB=25cm，g取10N/kg，ρ水=1×103kg/m3。
（1）当B对模型底面压力F1=2.5N时，模型内水深h1为多少cm？
（2）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h2为多少cm？
（3）为了提高防洪安全性，警戒水位需要比原设计低5cm，在B的上方加上与B同材质同底面积的圆柱体C，则圆柱体C的高度h3应为多少cm？
参考答案：
1．D
【详解】A．飞机加速升空阶段，以机舱舷窗为参照物，飞机相对于舷窗位置没有改变，是静止的，故A错误；
B．惯性是物体的属性，只与质量有关，与速度、高度无关。飞机加速升空阶段，乘客的速度和高度增大，质量没有改变，则惯性不变，故B错误；
C．飞机下降阶段，仍然要产生较大的升力与重力平衡，因而机翼上方空气比下方空气流速大、压强小，产生升力，故C错误；
D．飞机机身主要是用密度较小、强度很大的特殊材料制成的，因为在体积一定时，材料的密度越小，其质量越小，越容易起飞，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】A．相同条件下，液体在沸腾过程中不断吸热，但是温度保持在沸点不变，所以，蒸白糕时用旺火烧水，可以使水快速沸腾，但水达到沸点后温度都保持不变，故A错误；
B．不透明物体的颜色由它反射的色光决定，所以，成熟的蜜桃看起来是红色的，是因为蜜桃反射了红光，故B错误；
C．不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散现象，所以，艾叶散发出清香，这是扩散现象，说明清香分子在不停地做无规则运动，故C正确；
D．声音的大小叫响度，影响因素是振幅和距离发声体远近，所以，划龙舟时呐喊声很大，这是声音的响度大，是因为呐喊时声带振动的振幅很大，故D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．冰刀的刀刃之所以做得锋利，是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强的，故A正确；
B．自由滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，速度越来越大，重力大小不变，根据
可知，重力做功的功率越来越大，重力做功越来越快，故B错误；
C．冰壶被运动员推出后速度逐渐减小，冰壶受到摩擦力的作用，导致速度减小，说明了力可以改变物体的运动状态，故C错误；
D．花样滑冰运动员所受的重力与冰面对运动员的支持力作用在同一物体上，不是相互作用力，故D错误。
故选A。
4．D
【详解】A．流体流速越大的位置压强越小。“复兴号”高速列车高速行驶时，会带动周围空气，周围空气的流速变大，压强变小。故A错误；
B．大气压强与高度有关，高度越高，大气压越小。“运-20”用大型运输机升空过程中，高度逐渐增大，机舱外的大气压强逐渐减小。故B错误；
C．“华龙一号”核反应堆、“096”型核潜艇都是利用一个重核裂变成两个中等质量的原子核，同时释放大量的能量来工作的，利用的是核裂变。故C错误；
D．电磁波传播速度约等于3×108m/s，且能在固体、气体、液体和真空中传播，所以一般通信都是用电磁波传递信息。因此冬奥会的“巡检机器狗”将现场设备运行状态通过电磁波传递到指挥中心。故D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．海南舰在海面静止时，甲板上的飞机起飞后，海南舰的重力减小，由于海南舰漂浮在海面上，浮力等于重力，因此受到的浮力变小，故A错误；
B．在加速靠近海岛的过程中，船舱内的坦克相对于海岛的位置越来越近，故坦克是运动的，故B错误；
C．舰船电力由柴油发电机提供，发电机原理是电磁感应，跟家用电风扇原理通电导线在磁场中受力而运动不相同，故C错误；
D．因流速大压强小，两军舰在海上并列航行时中间气体流速大压强小，会产生使军舰互相靠近的压力，因此两军舰要保持一定的距离，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．注射器吸取疫苗液体和用吸管喝牛奶，都是利用大气压，故A正确；
B．用酒精消毒时，皮肤感觉凉爽，是因为酒精蒸发吸热，故B错误；
C．针尖较细是为了减小受力面积从而增大压强，故C错误；
D．打开冰箱，其周围的白雾是空气中的水蒸气遇冷放热液化成小水珠形成的，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】A．图甲中，缓慢拉动纸片，鸡蛋未落入杯中，是因为鸡蛋受到摩擦力的作用，随纸片一起运动，而在地球表面的物体都受到重力的作用，故A错误；
B．快速抽出纸片，鸡蛋由于惯性会保持原来的运动状态：即静止状态，不随纸片运动，所以会掉入杯中，故B正确；
C．图乙中，鸡蛋悬浮在盐水中，是因为鸡蛋与盐水的密度相同，故C错误；
D．增加鸡蛋悬浮着的盐水浓度，那么盐水的密度越大，而鸡蛋的体积不变，则排开盐水的体积不变，据阿基米德原理知，鸡蛋所受的浮力变大，则鸡蛋会上浮，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】A．惯性是物体的一种属性，其大小只与质量有关，两图中的乒乓球都具有惯性，故A错误；
B．图甲中乒乓球处于微重力环境中，水对它向上与向下的压力都几乎为零，所以，乒乓球受到水对它向上与向下的压力差几乎为零，故B正确；
C．图乙中的乒乓球在上浮过程中，受到水的浮力大于它受到的重力，故C错误；
D．图乙中的乒乓球在水面漂浮时，浮力等于重力，往水中加盐，盐水密度比水的密度大，所以它仍会漂浮在液面上，根据阿基米德原来可知，它排开液体体积更小，所以乒乓球会上浮，故D错误。
故选B。
9．D
【详解】A．组合体绕地球匀速转动过程中，方向时刻变化，所以受到非平衡力的作用，故A错误；
B．质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以，与在地面上相比，航天员在空间站内时，其质量不变，故B错误；
C．空间站内的航天员由于失重，处于“漂浮”状态，受重力作用，故C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，能够传递信息，所以，指挥中心与空间站间的联系是利用电磁波来传递信息，故D正确。
故选D。
10．BC
【详解】A．甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变，都等于烧杯的总重力，受力面积不变，由 知道，甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变，即
p1＝p2
故A错误；
B．甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力，所以细线的拉力
F＝G﹣F浮＝G﹣ρgV
故B正确；
C．甲、乙图浮力的减小量为
排开水的体积减小量为
液面高度的减小量为
水对烧杯底部的压强变化为
故C正确；
D．乙图中B物体对烧杯底部的压强为
由于无法算出B的底面积，所以不能算出B物体对烧杯底部的压强，故D错误。
故选BC。
11． 2×104 不是 2×103
【详解】[1]由图可知，构件下降10s后浮力不再发生变化，说明物体已经全部浸没，所以构件下降的高度即为构件的高，大小为
h=vt=0.2m/s×10s=2m
所以构件刚浸没时，下表面受江水的压强为
[2] 构件浸没后匀速下降的过程中，构件受到重力、浮力和钢绳的拉力，在这三个力的作用下匀速下降，三力平衡，浮力与拉力之和等于重力，所以构件的重力和钢绳的拉力不是一对平衡力。
[3]由图可知，构件浸没时受到的浮力为
F浮=1×105N
构件的体积为
由图可知，当构件浸没后，钢绳的拉力和浮力相等，所以物体的重力为
G=F+F浮=1×105N+1×105N=2×105N
构件的质量为
所以构件的密度为
12． 小于 1.03×108 2
【详解】[1]奋斗者号受竖直向下的重力和竖直向上的浮力加速下潜，则浮力小于重力。
[2]下潜到1.0×104m深处时受到海水的压强
[3]合金块的密度
合金块的体积
13． 倒立 音调 连通器
【详解】[1]小孔成像的原理是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，光透过小孔到达光屏时，在光屏上成倒立的实像。
[2]音调、响度和音色是声音的三大特性，音调由发声体振动时的频率决定，响度由发声体振动时的振幅决定，音色主要取决于发声体的材料和结构等。编钟大小不同，敲击时振动的频率就不同，发出的声音的音调就不同。
[3]船闸工作时，闸室和上下游构成上端开口，下端连通的连通器，液体不流动时液面相平，便于船只上下往来，所以船闸是利用连通器原理工作的。
14． 小于 50 40 0.8×103 偏大 偏大
【详解】（1）[1]由题意可知，物块在水中处于漂浮状态，即F浮=G物，所以，因为漂浮，所以，即可得：。
（2）[2]根据丙图可知，量筒内剩余水的体积为50mL。
[3]由题意可知，标记A处是物块处于漂浮状态时水面的高度，现将物块拿出，往烧杯中加水至A处，则加入水的体积就是物块处于漂浮状态时排开水的体积，量筒中原有90mL的水，加入烧杯中后还剩50mL，所以加入水的体积为
即可得物块处于漂浮状态时排开水的体积为
根据漂浮状态可求出物块的重力为
再根据G=mg可得，物块的质量为
[4]由题意可知，标记B处是物块处于浸没状态时水面的高度，现将物块拿出，两次往烧杯中加水至B处，则共加入水的体积就是物块处于浸没状态时排开水的体积，也就是物块的体积，量筒中原有90mL的水，两次加入烧杯中后还剩40mL，所以加入水的体积为
即可得物块的体积为
根据密度公式可得物块的密度为
（3）[5]在确认读数准确的情况下，从水中取出物块会带出少量水，会导致从量筒中加入烧杯中的水的体积偏大，即会导致测得物块的体积偏大。
[6]物块的质量我们是通过漂浮状态时F浮=G物计算出来的，若从水中取出物块会带出少量水，会使物块处于漂浮状态时排开水的体积偏大，根据可得，会使浮力偏大，即会使物块的重力偏大，再根据G=mg可得，会导致物块的质量偏大。
15．（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。
16．（1）1000Pa；（2）1.5×10-3；（3）0.2m
【详解】解：（1）注油前，圆柱体对支撑板的压力等于圆柱体的重力，那么对支撑板的压强
（2）圆柱体刚好浮起离开支撑板时，浸入油中的深度
h2=h1-h0=0.175m-0.1m=0.075m
则浸入油中的体积
V排1=Sh2=2×10-2m2×0.075m=1.5×10-3m3
（3）圆柱体刚好浮起离开支撑板时，所受的浮力等于其重力，即
F浮1=G=12N
据阿基米德原理知，油的密度
停止注油时，圆柱体受到撑杆向下的压力、竖直向下的重力和竖直向上的浮力的作用处于静止状态，此时所受浮力
F浮2=G+F压=12N+20N=32N
据阿基米德原理知，此圆柱体的体积与排开油的体积相等，那么圆柱体的体积
所以圆柱体的高度
答：（1）注油前，圆柱体对支撑板C的压强为600Pa；
（2）圆柱体刚好浮起离开支撑板C时浸入油中的体积为1.5×10-3m3；
（3）圆柱体的高度为0.2m。
17．（1）10cm；（2）19cm；（3）12.5cm
【详解】解：（1）当模型内水深h0=15cm时，B排开水的体积
V0=SBh0=50cm2×15cm=750cm3
由B与模型底面刚好接触且压力为零可知，此时B处于漂浮状态，由物体的漂浮条件可知，B的重力
GB=F0浮=ρ水gV0=1×103kg/m3×10N/kg×750×10-6m3=7.5N
由G=mg可知，B的质量
B的体积
VB=SBhB=50cm2×25cm=1250cm3
则B的密度
由力的平衡条件可知，当B对模型底面压力，F1=2.5N时，B受到的浮力
F1浮=GB-F1=7.5N-2.5N=5N
由F浮=ρ液gV排可知，B排开水的体积
由V=Sh可知，B浸入水中的深度
（2）刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为2N，由力的平衡条件可知，此时B受到的浮力
F2浮=GB+F2=7.5N+2N=9.5N
由F浮=ρ液gV排可知，B排开水的体积
由V=Sh可知，B浸入水中的深度
（3）由刚触发报警装置时B浸入水中的深度和B的高度可知，A到水面的距离
hA=hB-h2=25cm-19cm=6cm
警戒水位需要比原设计低5cm时，A到水面的距离
hA'=hA+5cm=6m+5cm=11cm
则BC整体排开水的深度
hBC=h3+hB-hA'=h3+25cm-11cm=h3+14cm
BC整体排开水的体积
VBC=SBhBC=50cm2×(h3+14cm)=(50h3+700)cm3
此时BC整体受到的浮力
F浮=ρ水gVBC=1×103kg/m3×10N/kg×(50h3+700)×10-6m3
BC整体的体积
V=SB(h3+hB)=50cm2×(h3+25cm)=(50h3+1250)cm3
由密度公式和G=mg可知，BC整体的重力
G=mg=ρBVg=0.6×103kg/m3×10N/kg×(50h3+1250)×10-6m3
由力的平衡条件可知，浮力
F浮=G+F
即
1×103kg/m3×10N/kg×(50h3+700)×10-6m3=0.6×103kg/m3×10N/kg×(50h3+1250)×10-6m3+2N
解得h3=12.5cm。
答：（1）模型内水深h1为10cm；
（2）刚触发报警装置时，B浸入水中的深度h2为19cm；
（3）圆柱体C的高度h3应为12.5cm。
试卷第1页，共3页
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