2025年中考物理一轮复习专题10： 浮力 练习 （含答案+解析）

这是一份2025年中考物理一轮复习专题10： 浮力 练习 （含答案+解析），共29页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.下列四个情景中没有受到浮力的物体是( )
A. 水中的桥墩B. 水中下沉的苹果
C. 水面上运动的赛艇D. 沉入水底的鸡蛋
2.2023年4月，我国东部战区组织了环台岛军事演习。当参演的航空母舰——“辽宁舰”上的战斗机从军舰上起飞后( )
A. 飞行的战机以航母为参照物，是静止的B. 航母所受浮力变小，会上浮一些
C. 航母所受浮力不变，排开水的体积不变D. 航母两侧水域流速大的位置压强大
3.如图所示，两个完全相同的小球，分别漂浮在装有一定酒精和水的容器中(ρ水>ρ酒)，小球的质量为6g，体积为10cm3，下列描述正确的是( )
A. 小球的密度为6×103kg/m3
B. 小球排开水的质量等于排开酒精的质量
C. 用力将图乙的小球向下压的过程中，小球受到的浮力不变
D. 将酒精注入乙容器中(不溢出液体)，小球浸入液体的体积不变
4.两个完全相同的烧杯A、B中分别盛有两种不同液体，将两个完全相同的小球分别放入两烧杯中，当两小球静止时所处位置如图所示，且两烧杯中的液面相平。两烧杯对桌面的压强分别为pA和pB，它们的大小关系是( )
A. pA>pBB. pAp2B. F=G−ρgVC. Δp=G−ρgVSD. pB=G−ρgVS
三、非选择题
10.如图所示是我国某新型战略核潜艇，其水面排水量为9000t，水下排水量为11500t。向水舱中充水，当重力 浮力时，该核潜艇下沉；为使该核潜艇由水面潜入水面以下，至少要向水舱内充入 N的水。(g取10N/kg，海水密度取1.0×103kg/m3)
11.将一块橡皮泥先后捏成实心球和碗，分别放入完全相同的甲、乙两杯液体中，静止时如图所示，甲杯中橡皮泥所受的浮力______乙杯中橡皮泥所受的浮力，甲杯中液面高度______乙杯中液面高度(均选填“高于”“低于”或“等于”)。
12.如图所示，三个相同的容器内装入体积相同的液体，用弹簧测力计提起相同物体浸入液体后，物体均静止。甲、乙两图中物体露出液面的体积相等，两容器底部受到液体压强的变化量为Δp甲、Δp乙；甲、乙、丙三图中测力计读数分别为F1、F2和F3(示数未标出)。则它们的大小关系是：F1 ______F2，F2 ______F3，Δp甲 ______Δp乙。(ρ水>ρ酒精)
13.如图所示，将两端蒙上绷紧程度相同的橡皮膜的玻璃圆筒浸没在水中，当玻璃圆筒沿水平方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向左和F向右的大小关系是F向左 (选填“大于”“等于”或“小于”)F向右；当玻璃圆筒沿竖直方向放置时，水对玻璃圆筒两端的橡皮膜的压力F向上和F向下的大小关系是F向上 (选填“大于”“等于”或“小于”)F向下；通过以上探究，可得出浮力产生的原因。
14.(1)潜水艇是通过改变 来实现上浮和下潜的。图1中潜水艇继续下潜时，潜水舱受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。要使潜水艇上浮，应对水舱 (选填“注水”或“排水”)，此时潜水艇受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在形状规则的木棒的一端缠绕一些铜丝可做成一种自制简易密度计，现将其分别放入装有液体密度为ρ甲和ρ乙的两个烧杯中，如图2所示，该密度计两次测量中排开液体的质量分别为m1和m2，则m1 m2(均选填“>”“=”或“ρ液B；
(2)同时，小球排开液体的体积V排AV液B，
由公式ρ=mV可知液体质量：m液A=ρ液AV液A>m液B=ρ液BV液B；
(3)烧杯对水平桌面的压力为F=G总=m总g=(m球+m杯+m液)g，可见，两个烧杯对桌面的压力大小：FA>FB，由公式p=FS可知，在受力面积相同时，烧杯对桌面的压强大小关系为：pA>pB，故B、C、D选项错误，A选项正确。
故选：A。
(1)完全相同的小球在A中漂浮，在B中悬浮，由物体的浮沉条件可知液体密度与小球密度的关系为：ρ液A>ρ球，ρ液B=ρ球，由此可知两种液体密度的关系；
(2)同时，小球排开液体的体积V排AV液B，由公式ρ=mV可知烧杯中液体质量的大小关系；
(3)烧杯对水平桌面的压力为F=G总=G液+G杯，结合压强公式p=FS可知烧杯对桌面的压强大小关系。
本题考查物体浮沉条件的应用及压强大小的比较，难度适中。
5.【答案】D
【解析】解：A、根据图像知，拉出水面后，不受浮力时，F=G=10N，
浸没时，F=5N；
根据称重法知，F浮=G−F=10N−5N=5N；故A错误；
B、浸没时V=V排=F浮ρ水g=5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10−4m3=500cm3；
A从开始露出水面到全部离开，上升的高度为ℎ=20cm−10cm=10cm；由于液面下降，物体的高度大于10cm，故
A的底面积SG′=m′g=(m−Δm)g=(36×103kg−2×103kg)×10N/kg=3.4×105N，故C错误；
D.10000m深度时所受海水压强p=ρ海水gℎ=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa；
由p=FS得海水对该观测窗的压力：F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N，故D正确。
故选：AD。
(1)海水密度不变，由公式p=ρgℎ可知潜水器在海面下不断下潜时受到海水的压强的变化；
(2)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排和排开海水的体积变化判断出潜水器受到海水浮力的变化；
(3)抛掉压载铁后，上浮时根据浮沉条件即可判断所受海水的浮力；
(4)知道压强和受力面积，根据p=FS求出压力。
本题主要考查的是学生对压强有关因素与阿基米德原理的理解和掌握，属于中档题。
8.【答案】AD
【解析】解：
A、此时水和盐水的液面相平，即两容器底部的深度相同，因ρ水ρ水，
故有ρb>ρ盐水>ρ水>ρa，
ρb>ρa，B错误；
C、由已知条件，鸡蛋a的体积Va小于鸡蛋b的体积Vb，Vaρ水，根据阿基米德原理，F浮=ρ液gV排，
水对a的浮力小于盐水对b的浮力，C错误；
D、水对杯底的压强小于盐水对杯底的压强，根据F=pS，水对杯底的压力小于盐水对杯底的压力，
乙中，因b沉在容器底部，故容器底部受到的压力等于盐水对杯底的压力加上b球对容器底部的压力，
故甲容器底部受到的压力F甲压小于乙中容器底部受到压力F乙压，
F甲压F浮2，由F浮=G−F示可得弹簧测力计示数的大小F1Δp乙。
故答案为：；>。
(1)相同物体在甲、乙两图中露出液面的体积相等，则排开液体的体积相等，而ρ水>ρ酒精，根据F浮=ρ液V排g得出受浮力大小关系，再根据F浮=G−F示得出弹簧测力计示数的大小关系；
(2)相同物体在乙、丙两图中露出液面的体积不相等，排开液体的体积不相等，根据F浮=ρ液V排g得出受浮力大小关系，再根据F浮=G−F示得出弹簧测力计示数的大小关系。
(3)三个相同的容器内装入体积相同的液体，相同物体在甲、乙两图中露出液面的体积相等，则物体浸入的体积(排开液体的体积)相等，两容器内液面的升高值相同，利用p=ρgℎ可得容器底部受到液体压强变化量的大小关系。
本题考查了液体压强公式、阿基米德原理的应用，利用好称重法测浮力F浮=G−F示是关键。
13.【答案】等于
大于

14.【答案】自身的重力
不变
排水
不变
=
ρ水ℎ1ℎ2

【解析】【详解】(1)[1]潜水艇靠自身水舱的吸水和排水，来改变自身的重力，从而改变重力与浮力的大小关系，来实现上浮和下沉。
[2]图1中潜水艇继续下潜时，排开水的体积不变，由F浮=ρ液V排g可知潜水舱受到的浮力不变。
[3][4]要使潜水艇上浮，应对水舱排水来减小它自身的重力，当重力小于浮力时，潜水艇上浮，此时排开水的体积不变，潜水艇受到的浮力不变。
(2)[5][6]密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，两次浮力相等，根据阿基米德原理可知两次排开液体的重力相等，所以两次排开液体的质量相等，即m1=m2；
若ρ甲=ρ水，设密度计的底面积为S，在甲液体中排开液体的体积V排甲=Sℎ1，在乙液体中排开液体的体积V排乙=Sℎ2，密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，即
F浮甲=F浮乙=G
由阿基米德原理F浮=ρ液V排g可知
ρ甲gV排甲=ρ乙gV排乙
ρ甲gSℎ1=ρ乙gSℎ2
若ρ甲=ρ水，则乙液体的密度
ρ乙=ρ甲ℎ1ℎ2=ρ水ℎ1ℎ2
15.【答案】0.5；2400
【解析】【分析】
本题考查物体漂浮的条件，固体压强的特殊计算，液体压强计算和阿基米德原理的应用等，综合程度较高，难度较大。解决本题的关键是水面实际深度的求解。
(1)由图像乙知在ℎ=30 cm时容器中物块漂浮，且此时浸在水中的深度可知，根据飘浮条件容器中物块的密度，即A的密度；
(2)由图乙，求得ℎ水与ℎ的函数关系的两种情况，根据题干压强相等，分别表达A剩余部分对桌面的压强和水对容器底部的压强，根据函数关系判断ℎ的大小，不合题意的舍去，求得ℎ的值。
根据加水2200g，判断物块是否漂浮，再加水后计算水面的实际深度，根据液体压强公式：p=ρ液gℎ，计算水对容器底部的压强。
【解答】
(1)由乙图可知，将A水平切去高度为：ℎ1=30cm时，放入水中漂浮，浸在水中深度：ℎ水1=15cm，
设A的底面积为SA，A的密度为ρA，则A水平切取的体积：VA1=SAℎ1，质量：mA1=SAℎ1ρA，重力：GA1=SAℎ1ρAg，
切取的A排开水的体积：V排1=SAℎ水1，由阿基米德原理可知，物块受到的浮力为：F浮1=ρ水gV排1=ρ水gSAℎ水1，
根据漂浮的条件，F浮1=GA1，即ρ水gSAℎ水1=SAℎ1ρAg，
解得：ρA=ℎ水1ℎ1ρ水=15cm30cm×1g/cm3=0.5g/cm3；
(2)由乙图可知，，当ℎ≤30cm时，ℎ水随ℎ变化的图像是直线，故设：ℎ水=kℎ+b，
将ℎ0=0，ℎ水0=10cm代入得：10cm=k×0+b……①；
将ℎ1=30cm，ℎ水1=15cm代入得：30cm=k×15cm+b……②；
解①②联立方程组得：k=16，b=10cm，
所以当ℎ≤30cm时，ℎ水=16ℎ+10cm；
由题意：当切去的高度ℎ为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，
A剩余部分对水平桌面的压强：pA剩=ρAgℎ剩=ρAg(ℎA总−ℎ)，
水对容器底部的压强：p水=ρ水gℎ水，
由pA剩=p水知：ρAg(ℎA总−ℎ)=ρ水gℎ水，
ρAρ水=ℎ水ℎA总−ℎ，即：0.5g/cm31g/cm3=16ℎ+10cm70cm−ℎ，解得：ℎ=37.5cm>30cm，不合题意，舍去。
故在ℎ≤30cm范围内不存在：当切去的高度ℎ为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等；
所以当切去的高度ℎ为某一值时，A剩余部分对水平桌面的压强和水对容器底部的压强相等，ℎ>30cm，此时ℎ水2=15cm不变；
A剩余部分对水平桌面的压强：pA剩2=ρAgℎ剩2=ρAg(ℎA总−ℎ2)，
水对容器底部的压强：p水2=ρ水gℎ水2，
由pA剩2=p水2得，ρAg(ℎA总−ℎ2)=ρ水gℎ水2，
所以，ρAρ水=ℎ水2ℎA总−ℎ2，即：0.5g/cm31g/cm3=15cm70cm−ℎ2，解得ℎ2=40cm>30cm，符合题意；
容器内原来有水的深度：ℎ水0=10cm，水深增加：Δℎ2=ℎ水2−ℎ水0=15cm−10cm=5cm，
容器内物块排开水的体积：
V排2=S容△ℎ2=300cm2×5cm=1500cm3，
A的底面积：SA=V排2ℎ浸2=V排2ℎ水2=1500cm315cm=100cm2；
切取的物块的体积：VA2=SAℎ2，质量：mA2=SAℎ2ρA，
重力：GA2=SAℎ2ρAg，
设当容器中加水至ℎ水3时，容器中物块所受浮力：
F浮3=ρ水gV排3=ρ水gSAℎ水3，
物块在水中刚好漂浮，F浮3=GA2，
所以，ρ水gSAℎ水3=SAℎ2ρAg，
ℎ水3=ρAρ水ℎ2=0.5g/cm31g/cm3×40cm=20cm，
则水深需再次增加量：△ℎ3=ℎ水3−ℎ水2=20cm−15cm=5cm，
所需加水的体积：V水3=(S容−SA)Δℎ3=(300cm2−100cm2)×5cm=1000cm3，
实际加水：m=2200g，
加水的体积：V=mρ水=2200g1g/cm3=2200cm3，
因为V>V水3，所以物块漂浮，
实际水面的深度：ℎ总=ℎ水3+V−V水3S容
=20cm+2200cm3−1000cm3300cm2=24cm=0.24m，
由液体压强计算公式可知，水对容器底的压强：
p=ρ水gℎ总=1×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa。
16.【答案】紫砂壶； 加满水后紫砂壶和水；浸没在水中； G1−Fρ水g。
【解析】解：(1)用弹簧测力计测出空紫砂壶的重力为G1；
(2)将该紫砂壶加满水后，用弹簧测力计测出紫砂壶和水的总重力为G2，则G水=G2−G1，
由G=mg=ρVg可得水的体积：
V水=G水ρ水g=G2−G1ρ水g，
则紫砂壶的容积V0=V水=G2−G1ρ水g，
将加满水后的紫砂壶，用弹簧测力计提着，浸没到水中，弹簧测力计示数为F；
(3)壶所受浮力为：F浮=G2−F，
由阿基米德原理可得：V排=F浮ρ水g=G2−Fρ水g，
紫砂壶壶身的实心体积：
V实=V排−V0=G2−Fρ水g−G2−G1ρ水g=G1−Fρ水g。
故答案为：(1)紫砂壶；(2)加满水后紫砂壶和水；浸没在水中；(3)G1−Fρ水g。
(1)用弹簧测力计测出空紫砂壶的重力为G1；
(2)将该紫砂壶加满水后，用弹簧测力计测出紫砂壶和水的总重力为G2，则G水=G2−G1，利用G=mg=ρVg计算水的体积，即紫砂壶的容积V0；将加满水后的紫砂壶，用弹簧测力计提着，浸没到水中，弹簧测力计示数为F；
(3)壶所受浮力为G2−F，由阿基米德原理可得紫砂壶的体积，减去容积，可得实心部分的体积。
本题是计算浮力的阿基米德原理和称重法的综合应用，注意：测注满水的总重力，可以避免直接将壶浸没水中，壶内不能充满水。
17.【答案】增大 A、D、E 2.0×103 没有控制排开液体的体积相同
【解析】解：对比图A、B、C知，改变物体浸入的深度同时改变了排开液体的体积，因而没有准确控制变量，B排开液体的体积较大，拉力较小，浮力较大；对比A、C、D改变了浸没的深度，控制了液体密度和排开液体的体积相同，拉力不变，浮力不变，说明与深度无关，故浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而增大，与物体浸没在液体的深度无关；
(2)探究浮力的大小与液体的密度的关系，必须控制排开液体的体积相同，故对比A、D、E三图，
C图浮力为F浮=G−F=4N−2N=2N；
由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得：2N=ρ水gV排；
物体的重力为4N，根据G=mg=ρVg可得：4N=ρ物gV；
浸没时V排=V，解得ρ物=2ρ水=2.0×103kg/m3；
(3)探究浮力的大小与物体的形状的关系，必须控制液体的密度和排开液体的体积相同，而浮力的大小与物体的形状，通过制成空心增大了排开液体的体积，故实验不可靠，没有控制排开液体的体积相同。
故答案为：(1)增大；(2)A、D、E；2.0×103；(3)没有控制排开液体的体积相同。
(1)对比ABC中改变的量分析解答；
(2)探究浮力的大小与液体的密度的关系，必须控制排开液体的体积相同，
根据称重法计算水中的浮力，结合阿基米德原理和G=mg=ρVg列式计算物体的密度；
(3)根据控制变量法分析解答。
本题以探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验为背景考查了学生对控制变量法的理解和掌握。
18.【答案】浮力； 深度； 0.2； 2×103；偏大； ρ水(F2−2F1)2(F2−F1)。
【解析】解：(1)A、B两图中，B图中簧测力计示数变小，说明浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，A、B两图中弹簧测力计的示数差等于物体物体所受浮力的大小；
(2)根据A、D、E的三图知，物体浸没在相同液体中，物体排开液体的体积相同，浸入液体深度不同，弹簧测力计示数相同，根据A、D、E的结果可知，浮力相同，由此可得出浮力大小和物体浸入液体的深度无关；
(3)浮力产生的原因是物体上下表面受到的液体压力差可知，图C中物体A的上表面与水面相平(即上表面受到的液体压力为0)，则其下表面受到的液体压力F压=F浮=FA−FC=2.7N−2.5N=0.2N，
(4)实验步骤E中，物体受到的浮力为F浮水=G−F示E=2.7N−2.4N=0.3N，
实验步骤F中，物体受到的浮力为F浮液=G−F示F=2.7N−2.1N=0.6N，
因物体均浸没，所以V排水=V排液，根据阿基米德原理可得
F浮水ρ水g=F浮液ρ液g，
所以ρ液=F浮液F浮水×ρ水=×1×103kg/m3=2×103kg/m3；
如果物体接触到了容器底部，物体会受到来自容器底部的支持力，这会导致弹簧测力计的读数减小，由式子F浮=G−F拉可得在液体中的浮力偏大。由ρ液=F浮液F浮水×ρ水可知计算出的液体密度会偏大；
(5)设木块的重力为G，当木块的一半体积浸入水中时，拉力传感器的示数为F1，则有：G+F1=ρ水gV=ρ水①
当木块完全浸没时，拉力传感器的示数为F2，则有：G+F2=ρ水②
把②代入①中可得：G=F2−2F1，
由②−①可得：V=2(F2−F1)ρ水g，
由G=mg=ρVg可知，木块的密度为：
ρ木=GVg=F2−2F12(F2−F1)ρ水g×g=ρ水(F2−2F1)2(F2−F1)。
故答案为：(1)浮力；(2)深度；(3)0.2；(4)2×103；偏大；(5)ρ水(F2−2F1)2(F2−F1)。
(1)挂在弹簧测力计下的物体，若浸入液体中，弹簧测力计的示数减小就说明物体受到了竖直向上的浮力，弹簧测力计示数的减少值即为浮力的大小；
(2)掌握影响浮力大小的因素，判断两图中改变的量和不变的量，得出影响浮力的因素；
(3)浮力产生的原因是上下表面受到的压力差；
(4)根据A与F两图所示的实验数据，由称重法测浮力得出物体浸没在液体中所受的浮力；根据阿基米德原理：F浮=ρ液gV排，根据实验中排开液体的体积都等于物体的体积，列出等式，从而求出液体的密度；
(5)根据阿基米德理建立方程组可求出木块的重力和体积，根据G=mg=ρVg可求出木块的密度。
本题探究影响浮力大小的因素，考查控制变量法、称重法测浮力及阿基米德原理的运用等，是一道综合性较强的习题，(2)难度较大。
19.【答案】降低重心
等于
越小
ρ水L−ℎ1L−ℎ2

【解析】【详解】(1)重心越低，稳度越大，故竹筷下端缠上适量的细铅丝，主要目的是降低重心使竹筷能竖直漂浮在液面。
(2)密度计不管放入哪种液体中，都是漂浮，所以浮力等于自身的重力，故重力相同，浮力相同，所以将该自制的密度计放入水或盐水中时，都是漂浮，浮力相等，据浮力的产生原因：“浮力的大小等于浸入液体中的物体上下表面的压力差”可知
F浮=F下−F上=F下−0=p下S−0=p下S
由于浮力相等，所以p下相等，故竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强。
(3)根据F浮=ρ液gV排可知，同一密度计，在不同液体中的浮力相同，液体密度越大，排开液体的体积就越小。
(4)在水中时
F浮=ρ水gV排1=ρ水gS(L−ℎ1)
在盐水中时
F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gS(L−ℎ2)
因为浮力相等，所以
ρ水gS(L−ℎ1)=ρ盐水gS(L−ℎ2)
因此
ρ盐水=ρ水gSL−ℎ1gSL−ℎ2=ρ水L−ℎ1L−ℎ2
20.【答案】水平
浮
无关
0.1
液体的密度
2.0×103
增大
深度越深，液体的压强越大，气球在液体压强的作用下体积减小，则气球排开液体的体积减小，受到的浮力减小

【解析】(1)为了让物体在竖直方向受力平衡，称量前，应将电子秤放在水平桌面上。
将长方体浸入水中，手提着绳子的力在减小，根据
F拉+F向上=G物体
物体的重力不变的情况下，说明物体受到了浮力。
(2)明将一个长方体物块分别按照图乙和丙的方式将物体一半的体积浸入水中，发现两次电子秤的示数相同，这个结果说明，当物体浸入的体积相同时，物体所受浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
如图甲所示，小明用电子秤测量了水与杯子的质量m1=1.00kg，如图乙和丙所示，小明用电子秤测量了水与杯子的质量m2=1.01kg，所以此时物块受到的浮力为
F浮=ΔF压=Δmg=m2−m1g=1.01kg−1.00kg×10N/kg=0.1N
(3)在戊中装有1kg的某种液体，小明将同一物体分别浸没在水和这种液体中，如图丁、戊所示，示数分别为m丁=1.02kg、m戊=1.04kg，则
F浮丁=ΔF压丁=Δm丁g=m丁−m1g=1.02kg−1.00kg×10N/kg=0.2N
F浮戊=ΔF压戊=Δm戊g=m戊−m1g=1.04kg−1.00kg×10N/kg=0.4N
说明当浸入液体的体积相同时，浮力大小还与液体的密度有关。
由于物体排开水的体积为
V排=F浮丁ρ水g=0.2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10−5m3
这种液体的密度为
ρ液=F浮戊V排g=0.4N2×10−5m3×10N/kg=2.0×103kg/m3
(4)如图己所示，他将气球用细木棍往水里按，发现电子秤的示数增大，说明电子秤受到的压力增大，说明此时气球受到的浮力增大。
他记录了气球恰好浸没时电子秤的示数，然后再把气球往下按(未触底)，发现电子秤的示数在逐渐减小，原因是：深度越深，液体的压强越大，气球在液体压强的作用下体积减小，则气球排开液体的体积减小，受到的浮力减小。
21.【答案】解：(1)当水位正常时，圆柱体B对模型底部的压强p=FS=GS=10N0.01m2=1000Pa；
(2)当水面上升到传感器A的底端时，传感器受到圆柱体的压力为20N，此时圆柱体B处于浸没状态，所受的浮力F浮=G+F=10N+20N=30N，
物体的体积等于此时排开水的体积V=V排=F浮ρ水g=30N1×103kg/m3×10N/kg=3×10−3m3，
圆柱体B的高度ℎ=VS=3×10−3m30.01m2=0.3m；
(3)圆柱体的密度ρ=mV=GVg=10N3×10−3m3×10N/kg=13×103kg/m3，
设物体C的高度为ℎ1，若使警戒水位比原设计低0.04m，则有：
(ℎ1−ℎ0)Sρ水g=ℎ1Sρg
(ℎ1−0.04m)×1×103kg/m3=ℎ1×13×103kg/m3，
解得：ℎ1=0.06m。
答：(1)当水位正常时，圆柱体B对模型底部的压强是1000Pa；
(2)圆柱体B的高度是0.3m；
(3)圆柱体C的高度为0.06m。
【解析】(1)当水位正常时，圆柱体B对模型底部的压强等于其重力除以底面积；
(1)由当水面上升到传感器A的底端时，传感器受到圆柱体的压力为20N，触发预警并自动打开出水口进行泄洪可知，此时圆柱体处于浸没状态，所受的浮力等于其重力与传感器对它的作用力20N，由阿基米德原理求出排开液体的体积及圆柱体的体积，B的底面积已知，求出B的高度；
(3)圆柱体C后，警戒水位比原设计低0.04m，A力传感器受到压力20N时，触发预警并自动打开出水口进行泄洪，即圆柱体C对A力传感器的作用力位20N，要满足其条件对圆柱体来说，受到B对它的作用力20N，当它的重力等于其所受的浮力时即可实现。
本题考查了固体的压强，相互作用力，平衡力，阿基米德原理的应用，密度的计算。
22.【答案】解：(1)物块的质量：
m=ρ物V=0.9×103kg/m3×(0.1m)3=0.9kg，
物块的重力：G=mg=0.9kg×10N/kg=9N，
加水前物块对容器底部的压强为：p=FS=GS=9N(0.1m)2=900Pa；
(2)当容器中的水深为ℎ2等于4cm时，假设物块仍然没有脱离容器底部，此时物块
所受浮力F浮1=ρ水gSℎ2=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.04m=4N，
因为F浮1