06在薄壁柱形容器里加物体,判断物体最终状态(漂浮、悬浮、下沉等)的方法在薄壁柱形容器里加物体,容器对水平面的压强、液体对容器底部的压强都要变大。一、根据物体受到的浮力与重力比较:若F浮=G,则物体漂浮或悬浮;若F浮<G,则物体下沉;二、若容器对水平面增加的的压强∆p容与液体对容器底部增加的压强∆p液相等,∆p容=∆p液,则物体一定漂浮或悬浮,与液体是否溢出无关。若容器对水平面增加的的压强∆p容与液体对容器底部增加的压强∆p液不等,∆p容>∆p液,则物体一定下沉到底部,与液体是否溢出无关。推导过程:如图1所示,柱体甲的重力为G甲、体积为V、密度为甲;现把物块甲竖直放入薄壁柱形容器乙内的水中,乙的底面积为S乙。【解析】(1)水无溢出时:水对容器底部压强的增加量为∆p水=水g∆h=水g(V排/S乙)=F浮/S乙容器对水平面压强的增加量为∆p容=G甲/S乙若①∆p水=∆p容则F浮=G甲结论:物体一定漂浮或悬浮;若②∆p水<∆p容则F浮<G甲结论:物体一定下沉。(2)若有水溢出时:水对容器底部压强的增加量为∆p水=水g∆h=水g(V排-V溢)/S乙容器对水平面压强的增加量为∆p容=(G甲-G溢)/S乙=甲g(V甲-水gV溢)/S乙若①∆p水=∆p容则水g(V排-V溢)/S乙=甲g(V甲-水gV溢)/S乙水gV排=甲gV甲即F浮=G物结论:物体一定漂浮或悬浮;若②∆p水<∆p容则水g(V排-V溢)/S乙<甲g(V甲-水gV溢)/S乙水gV排<甲gV甲甲图1乙乙即F浮<G甲结论:物体一定下沉。综合以上分析可得出结论:物体浸入薄壁柱形容器中,无论液体是否溢出,若∆p水=∆p容,则物体一定漂浮或悬浮;若∆p水<∆p容,物体一定下沉。1.(2020年奉贤一模)如图13所示,圆柱形木块甲与薄壁圆柱形容器乙放置于水平桌面上,已知木块甲的密度为0.6×103千克/米3,高为0.3米、底面积为2×102米2的乙容器内盛有0.2米深的水。求:(1)水对容器底部的压强p水。(2)乙容器中水的质量m乙。(3)若木块甲足够高,在其上方沿水平方向切去Δh的高度,并将切去部分竖直放入容器乙内。请计算容器对桌面的压强增加量Δp容与水对容器底部的压强增加量Δp水相等时Δh的最大值。【解析】(1)p水=水gh水=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1960帕(2)m水=水V水=1.0×103千克/米3×0.2米×2×10-2米2=4千克(3)方法一: ∆p水=∆p地∴F浮=G物即水gV排=甲g∆hS甲方法二:∆p水=∆p地水g(V排-V溢)/S乙=甲g∆hS甲-水gV溢/S乙水gV排-水gV溢=甲g∆hS甲-水gV溢水gV排=甲g∆hS甲 当V排最大时,∆h最大,V排最大=hS甲(见图1)∴水ghS甲=甲g∆hS甲∆h=h水/甲=0.3米×1.0×103千克/米3/0.6×103千克/米3=0.5米【答案】(1)1960帕;(2)4千克;(3)0.5米。2.(2016年黄浦二模)如图10所示,薄壁圆柱形容器内盛有质量为3千克的水,置于水平面上。①求容器内水的体积V水。②求水面下0.2米处水产生的压强p水。③现将一个边长为a的实心均匀正方体放入容器内的水中后(水未溢出),容器对水平面的压强增加量恰好等于水对容器底部的压强增加量,求正方体密度ρ的范围。【解析】①V水=3×10-3m3②p水=ρgh=1.96×103Pa③设实心均匀正方体的质量为m、体积为V,根据Δp容=Δp水则ΔF容/S=水ghmg/S=水g(V排/S)m=水V排正方体密度ρ=m/V=水V排/V由于V排≤V,因此≤水。3.(2019徐汇一模)如图1所示,水平地面上有一质量为1千克的薄壁柱形容器,另有一个质量为4千克的圆柱体甲,甲的底面积是容器底面积的一半。容器中盛有水,将甲放入水中,分别测出甲放入容器前后,容器对水平桌面的压强p容、水对容器底部的压强p水,如下表所示。h甲图1S甲图10①求圆柱体甲放入容器前水的深度。②求容器的底面积。③放入圆柱体甲后,通过计算判断柱形容器的水是否有溢出。④请判断甲在水中的状态并说明理由(提示:漂浮、浸没、未浸没等)。⑤求圆柱体甲的密度。【解析】①h水=p水前/ρ水g=1960帕/(1×103千克/米3×9.8牛/千克)=0.2米②p=p容前-p水前=F/S容=G容/S容S容=G容/p=(1千克×9.8牛/千克)/(2450帕-1960帕)=2×102...