力学综合题 解析:由题意可知: ①S容=300cm²， ②m水=9kg，

力学综合题 解析:由题意可知: ①S容=300cm²， ②m水=9kg， ③SA=50cm²， ④当m排=6kg时，A刚好露出水面； 2分析乙图可知: 2.1由力的相互作用可知，细杆对力传感器作用力的大小F等于细杆对A作用力的大小； 2.2由题意可知:当m排1=6kg时，A刚好露出水面，则: ①箱中剩余水的质量Δm水1=m水-m排1 =9kg-6kg=3kg， ②箱中水深h1=Δm水1/ρ水S容 =(9000g-6000g)/1g/cm³×300cm² =10cm， ②由乙图可知:拉力F1=2N， 则GA=F1=2N； 2.3当m排2=5kg时，F2=0， A恰好漂浮，则: F浮1=GA=2N， V排1=F浮1/ρ水g =2N/1.0×10³kg/m³×10N/kg =2×10⁻⁴m³=200cm³， h浸1=V排1/SA =200cm³/50cm²=4cm， h2=h1+h浸1 =10cm+4cm=14cm； 2.4当m排3=1kg时，压力F3=8N， 此时A上表面恰好露出水面， 即A恰好浸没在水中； 2.4.1求VA与hA 方法一:物理法 F浮max=F3+GA =8N+2N=10N， VA=VA排max=F浮max/ρ水g =10N/1.0×10³kg/m³×10N/kg =1×10⁻³m³=1000cm³， hA=VA/SA =1000cm³/50cm²=20cm； 方法二:数学法求VA与hA 当m排3=1kg时， Δm水3=m水-m排3 =9kg-1kg=8kg=8000g， ΔG3水=Δm水3g =8kg×10N/kg=80N， ΔV水3=Δm水3/ρ水 =8000g/1g/cm³=8000cm³， 又ΔV水3=S容h3-VA =S容(h1+hA)-SAhA =S容h1+(S容-SA)h1 =300cm²×10cm+(300cm²-50cm²)×hA =3000cm³+250cm²×hA， 解方程得hA=20cm， 则VA=SAhA =50cm²×20cm=1000cm³； h3=hA+h1 =10cm+20cm=30cm=0.3m； 2.4.2求ρA ρA=GA/gVA =2N/10N/kg×1×10⁻³m³ =0.2×10³kg/m³； 2.4.3求压力F压1 方法一:压强法 当长方体A上表面恰好露出水面时， 水对水箱底的压强p1=ρ水gh3 =1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3m =3000Pa， 则水对水箱底的压力F压1=p1S容 =3000Pa×0.03m²=90N； 方法二:力的相互作用法: 由力的相互作用可知， A对水的作用力等于水对它的浮力， 所以F压1=ΔG水3+F浮max =8kg×10N/kg+10N=90N； 3当F4=3N时，求水对水箱的压强p2: 方法一:液体压强法 因为F>2N，所以A浸在水中， F对A表现为压力， 所以F浮2=F+GA=3N+2N=5N， 则:V排2=F浮2/ρ水g =5N/1.0×10³kg/m³×10N/kg =5×10⁻⁴m³=500cm³， h浸3=V排2/SA =500cm³/50cm²=10cm， h4=h1+h浸3 =10cm+10cm=20cm=0.2m， p2=ρ水gh4 =1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m =2000Pa； 方法二:相互作用力法 ΔV水4=S容h4-SAh浸 =300cm²×20cm-50cm²×10cm =5500cm³， Δm水4=ρ水ΔV水4 =1g/cm³×5500cm³=5500g=5.5kg， ΔG水4=Δm水4g =5.5kg×10N/kg=55N， F压2=ΔG水4+F浮2 =55N+5N=60N， p2=F压2/S容 =60N/0.03m² =2000Pa； 方法三:数学法 由数学知识可知AB段， F与m排的函数关系式为 F=-2N/kg×m排+10N， 故当F=3N时，m排4=3.5kg， 则:Δm水4=m1-m排4 =9kg-3.5kg=5.5kg， ΔG水4=Δm水4g=5.5kg×10N/kg=55N， 其它同上。 综上:D正确。