中考物理备考之浮力类问题压轴突破训练∶培优易错难题篇及答案(1).docx

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1、一、初中物理浮力类问题1 鸡蛋浮在盐水面上,如图所示,沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉。在此过程中,鸡蛋受到的浮力F 随着加水量m 的变化图像可能是图中的()ABCD【答案】 D【解析】【分析】鸡蛋漂浮在水面上,浮力等于鸡蛋的重力,逐步加入清水,盐水的密度减小,当鸡蛋密度与盐水密度相同时,鸡蛋悬浮,浮力还等于鸡蛋的重力,随着清水的逐渐加入,盐水的密度逐渐减小,鸡蛋逐渐下降,当完全浸没后鸡蛋排开水的体积不变,根据浮力公式可知鸡蛋所受浮力逐渐减小。【详解】加入清水的过程中,当鸡蛋漂浮和悬浮时,所受浮力等于鸡蛋的重力,则浮力不变;鸡蛋完全浸没后随着盐水密度减小,但鸡蛋排开水的体积不变,根据公式鸡蛋所受浮

2、力逐渐减小,但浮力最小为排开水的重,不会减小为变。故选 D。F浮液 gV排 可知,0,所以浮力最终趋于不2 如图所示,一薄壁圆柱形容器盛有水,用弹簧测力计竖直吊着重为10 牛的实心物块A浸在水中,物块A 处于静止状态,与物块A 未浸入水中相比较,下列说法正确的是()A物块 A 受到的浮力等于 10 牛B水对容器底部的压力增加量等于10 牛C水对容器底部的压力保持不变D容器对水平地面的压力增加量小于10 牛【答案】 D【解析】【详解】A由图示可知,测力计的示数不为零,根据F 浮= F1 F2,所以可知物块所受的浮力应小于物块的重力 10N,故 A 错误;B水对容器底部压力的增加量等于浮力的大小,

3、也小于10N,故 B 错误;C水对容器底部的压力变大(等于浮力),故C 错误;D容器对水平地面的压力增加量等于10N 减去浮力,小于10N,故 D 正确。3 盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为100cm2, 容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴住一金属球,金属球的密度为8g/cm 3,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa。则下列的判断正确的是()A金属球所受浮力是6NB金属球的体积是100cm 3C液体的密度是0.8g/cm 3D金属球对容器底部的压力是10N【答

4、案】 C【解析】【分析】【详解】A 由甲、乙两图可得p1 600Pa 500Pa100Pa由 pF得,对桌面增加的压力为SF1p1S 100Pa 10010 4 m 21N由于对桌面增加的压力F1G排则金属球排开液体的重力为G排1N故金属球受到的浮力为F浮G排1N故 A 错误;B由甲、丙两图可得p21500Pa500Pa1000Pa由 pF得,对桌面增加的压力为SF2p2S 1000Pa 100 10 4 m 210N由于对桌面增加的压力F2G则金属球质量为mGg10N10 N kg1kg金属球的体积为V m 1000g3 125cm 3 8g cm故 B 错误;因金属球排开液体的体积为125

5、cm3,由阿基米德原理FgV 可得C浮排F浮1N800 kg m30.8gcm3液10 6 m 3Vg 12510 N kg故 C 正确;D金属球对容器底部的压力FGF浮10N1N9N故 D 错误。故选 C。4 如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3 m,用时 3s,工人的拉力为50 N,工人质量为50kg(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)设此时工人放绳的速度为v1, 滑轮组的效率1 ;如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为2,已知1 243(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦,g 取 10 N/kg) 设当物体完全浸没在水中后物体所受的

6、浮力为F 浮,工人对地面的压力为 F2.则()112D F浮 =120 NA v =1 m/sB =62.5%。C F =525 N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A物体下降速度为h3mv=1m/st3s因为有 4 段绳子,所以工人放绳的速度为v14v物41m/s4m/s故 A 不符合题意;B已知物体下降的距离为 3 m,因为有 4段绳子,所以绳子运动距离s 4h43m12m放绳子的做的有用功W有用Gh160N3m480J放绳子的做的总功W总Fs50N12m600J滑轮组的效率W有用100%480J100%80%1W总600J故 B 不符合题意;CD物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮

7、受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由 F1 (G动G ) 可得,动滑轮重力nG动 4FG450N160N 40N已知: 2=4: 3,则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为1231380%60%44物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率W2W有用F拉物 hF拉物60%F拉物 h G动hF拉物 40N总解得 F 拉物 =60N;物体的重力为160N,根据公式可得F浮 =GF拉物 =160N-60N=100N故 D 不符合题意;完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、 4 段绳子向上的拉

8、力,由力的平衡条件可得4F绳F拉物G动则人对绳子的拉力11F绳( F拉物G动 )(60N40N)25N44因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对人的拉力也为25N;人的重力为G人m人 g50kg10N/kg500N对人进行受力分析可知,人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力,则人受到竖直向上的支持力F支G人F绳500N+25N=525N因为物体间力的作用是相互的,则人对地面的压力为525N,故 C 符合题意。故选 C。5 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、 2.8N 和 2.5N若盐水的密度为331.2 10

9、kg/m ,则下列结论正确的是()A实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.5N33B物体 A 的密度为3.2 10kg/mC实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3ND实验乙中,物体【答案】 CA 受到的拉力为10N【解析】【详解】B实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、2.8N,由 F 浮 GF 拉 可得, F 浮 盐水 g V 排,物体A 全部浸没,所以V 排 等于V 物 ,则:盐水 gV排G F 拉 ,GF拉V 排 V 物 ,盐水 g33、F 拉 2.8N 代入上式可得:将 盐水 1.2 10kg/m 、 G4N 4 3V 排 V 物 110 m ,物体 A 的质量:G 4Nm10

10、N/kg 0.4kg,g物体 A 的密度m0.4kg33 V物 110 4 m3 410kg/m故 B 错误;D物体 A 在水中受到的浮力:33 43 1N,F 浮水 水 gV 排 110kg/m 10N/kg 1 m10在乙中物体A 受到的拉力:F G F 浮水 4N 1N 3N故 D 错误;A在实验丙中,弹簧测力计的示数: F 丙拉 2.8N ,在乙中物体 A 受到的拉力: F 3N,弹簧测力计的示数比乙中小 3N 2.8N0.2N,故 A 错误;C由甲、丙中可知:F 浮盐水 GF 丙拉 4N 2.8N 1.2N,根据实验丁中物体 A 对烧杯底部的压力等于支持力F 支 GF 浮 F 丁拉

11、4N 1.2N 2.5N 0.3N,容器底部也受到盐水对它的压力,故压力等于0.3N,故 C 正确。6 如图 ,底面积为 100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为-3 3的木块 A 漂浮210 m在水面上 ,有 2/5 的体积露出水面 ,如图甲。现将一底面积为25cm 2、体积为 250cm3 的合金块B 放在木块 A 上方 ,木块 A 恰好有 4/5 的体积浸入水中 ,如图乙。再将B 从 A 上取下来 ,直接放入容器中 ,如图丙。下列说法正确的是 ()A木块 A 受到的重力为8NB丙图中 ,水对容器底部的压强相对于乙图减小了150Pa33C合金块B 的密度为3.2 10kg/mD丙图

12、中 ,物块 B 对容器底部的压强为1600Pa【答案】 B【解析】【详解】A体积为2 103cm3 的木块 A 漂浮在水面上,有2 的体积露出水面,则排开水的体积5为:V排32 103 cm 31.2103 cm31.2 10 3 m35由阿基米原理 F浮A水 gV排 ,根据漂浮的特点:G AF浮 A 故物体的重力:GA水 gV排1.0 103 kg/m310N/kg1.2 10 3 m 12N故 A 项错误;BC在图乙中,由漂浮的特点:GBGAF 浮A -得:GBF浮 A由阿基米德原理:F浮 A水 gV排 A1.010 3 kg/m 310N/kg ( 43) 2 10 3m 34N55故

13、GB 4N ,合金块 B 的密度为:BGB10N/kg4N10 6 m 31.6103 kg/m 3gVB250乙图中, AB 都处于漂浮状态,而丙中,A 仍漂浮, B 沉于容器底部,乙图中:F浮 BGB丙中 B 受到的浮力:F浮 B水 gVB GB故两图相比, B 受到的浮力减小了:FB GB水 gVB4N1.0 103 kg/m3 10N/kg250 10 6 m31.5N 由阿基米德原理,即排开水的重力减小了 1.5N,因为柱形容器,故水对容器底部的压力减小了 1.5N,水对容器底部的压强相对于乙图减小:F1.5N150Pap100 10 4 m 2S故 B 项正确, C 项错误;D以

14、B 为研究对象,受到的重力和浮力及容器底部对其的支持为平衡力,故有:GBF浮 BF水 gVBF由得:FGB水 gVB 1.5N由力的相互性,物块B 对容器底部的压力为1.5N,物块 B 对容器底部的压强为:F1.5N600PapB2510 4 m 2SB故 D 项错误。7 将一底面积为 0.01m2 的长方体木块用细线栓在个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则下列说法不正确的是()A木块所受到的最大浮力为15NB木块重力为9NC细线对木块的最大拉力为6ND木块刚刚漂浮时其底部受到水的压强

15、为1500Pa【答案】D【解析】【详解】A根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为16cm 时细线刚好张22cm ;所以木块的高度:L=9cm+( 22cm-16cm ) =15cm=0.15m;则木块的体积:V 木=S 木 L=0.01m2-3 3 0.15m=1.5 m10,木块全部淹没时受到的浮力最大为:33-3 3F 浮 =水 gV 排 =水 gV 木=110kg/m 10N/kg 1.5 m10=15N,故 A 正确,不符合题

16、意;BD由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,此时木块的重力等于木块受到的浮力,也等于下表面受到水的压力,G=F浮 =F 下表面 =p 下表面 S=900Pa0.01m2=9N,故 B 正确,不符合题意, D 错误,符合题意;C直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为:F 拉 =F 浮 -G=15N-9N=6N,故 C 正确,不符合题意;故选 D。8 水平桌面上有甲、乙两个相同的溢水杯,装满不同密度的液体。现将小球A 分别放入两溢水杯中,小球静止时的情景和溢出的液体如图所示,从甲杯中溢出的液体所受重力为G 甲 =0.9N,

17、从乙杯中溢出的液体所受重力为G 乙 =0.8N,小球在甲杯中所受的浮力为F 甲,在乙杯中所受的浮力为F 乙 。则下列说法中正确的是()A因为 A 在乙杯中排开的液体体积较大,所以有F 乙 F 甲B A 的重力为 0.9N,它在乙杯中受到浮力为0.8NC液体对甲杯底的压强等于液体对乙杯底的压强D甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力【答案】 B【解析】【分析】【详解】AB由阿基米德原理可知,浮力等于排开液体的重力,G 甲 G 乙,因此 F 甲 F 乙 ,又因为甲中 A 漂浮,浮力等于重力为0.9N,乙中浮力等于排开液体的重力为0.8N,故 A 错误, B 正确;C由图像可知甲中 A 漂浮,A ,乙

18、中 A 沉底,乙A ,因此 甲乙 ,由甲p gh 可知深度相同时,液体对甲杯底的压强大于液体对乙杯底的压强,故C 错误;D甲杯对桌面的压力为F甲 =G杯G液甲GA乙杯对桌面的压力F乙 =G杯G液乙GA由图可知甲液体的体积大于乙液体的体积,同时甲的密度大于乙的密度,由GmgVg可知G液甲 G液乙因此可得F甲 F乙故 D 错误。故选 B。9 如图所示,甲、乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水,将两个完全相同的小球分别放入两杯中,当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平,则()A甲杯中小球受到盐水的浮力大于乙杯中小球受到的浮力B甲杯中盐水的密度小于乙杯中盐水的密度C小球在盐水中时,盐水对甲杯底

19、的压强小于盐水对乙杯底的压强D放人小球前后,液体对烧杯底的压强变化量相等【答案】 D【解析】【分析】【详解】A由图可知,小球在甲杯中漂浮,在乙杯中悬浮,根据浮沉条可知,它们此时所受的浮力都等于自身的重力,即浮力相同,故A 错误;B小球在甲杯中漂浮,则甲 球在乙杯中悬浮,则乙 =球所以甲 乙故 B 错误;C两杯中液面相平,液体深度h 相等, 甲 乙 ,由公式 p=gh可知p 甲 p 乙故 C 错误;D由 A 知,小球在甲、乙中受到的浮力相同,则它们排开液体的重力相同,因为甲、乙两只杯子完全相同且为柱体,故液体对杯子压力的增加量相同,则放人小球前后,液体对烧杯底的压强增加量相等,故D 正确。故选

20、D。10 甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。将同正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。则下面判断正确的是()A比较物体所受到的浮力,则F 浮甲 F 浮乙 p 乙 p 丙 。C比较容器底部受到液体的压力,则甲 FF。F乙丙乙丙D比较物体下表面所受的压强,则甲 pp 乙 p 丙 , B符合题意;C甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C不符合题意;D根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D不符合题意。11 如图甲所示。重5N、高 40cm、底面积为 50cm2 的圆柱形容器置于水平

21、桌面上。在容器内放入一个底面积为20cm2 、高为 15cm 的圆柱形物块,物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连。向容器内缓慢注入水直至将其注满,如图乙所示。已知在注入水的过程中细线对物块的拉力 F 随水深度 h 的变化关系图象如图丙所示,下列说法正确的是()A物体的密度为0.6g / cm 3B绳子的最大拉力为1NC杯中注有400g 的水时,杯底对水平桌面的压强为4800PaD杯中注满水后,若再将细线剪断,当物块静止时,液体对容器底部的压强为2090Pa【答案】 B【解析】【分析】【详解】A由图丙可知,当水深为30cm 以后,绳子的拉力不再发生变化,则h=30cm 时,圆柱体恰好完全浸没

22、,所以,绳子的长度L=h-h 圆柱体 =30cm-15cm=15cm由图丙可知,当h=25cm 时,圆柱体处于临界状态,受到的浮力和自身的重力相等,此时圆柱体下表面所处的深度h1=h -L=25cm-15cm=10cm圆柱体排开水的体积V 排=S 圆柱体 h1 =20cm2 10cm=200cm 3=2 10-4m3则圆柱体的重力G圆柱体F浮水 gV排1.0 103 kg / m310N / kg2 10 4 m32N由 G=mg 可得,圆柱体的质量G圆柱体2Nm圆柱体0.2kgg10N / kg圆柱体的体积V 圆柱体 =S圆柱体 h 圆柱体 =20cm2 15cm=300cm 3=3 10-

23、4m3圆柱体的密度圆柱体0.2kg0.67 103 kg / m3m圆柱体V圆柱体3 10 4 m3故 A 错误;B当物体浸没时绳子的拉力最大,此时圆柱体受到的浮力F浮水 gV圆柱体1.0 103 kg / m310N / kg3 10 4 m33N绳子的最大拉力F拉力GF浮3N2N1N故 B 正确;C杯中注有400g 的水时,总重力为G 总 =m 水 g+G 容+G 圆柱体 =0.4kg 10N/kg+5N+2N=11N则对桌面压力等于重力为11N,故可求对桌面压强为p桌F压11N2.2 103 PaS容5 10 3 m3故 C 错误;D杯中注满水后,若再将细线剪断,当物块静止时,水和木块浸

24、入水中的总体积V=V 容-V 物+V 排=2 10-3m3-1 10-4m3+2 10-4m3=1.9 10-3m3容器内水的深度V1.9103 m30.38mh深510 3 m 2S容器液体对容器底部的压强p水 gh深度1.0 103 kg / m310N / kg0.38m3800Pa故 D 错误。故选 B。12 如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验甲、丙和丁中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、 2.8N 和 2.5N。若盐水的密度为1.2 103 kg / m3 ,则下列结论正确的是()A物体 A 的密度为 3.2103 kg / m3B实验乙中,物体A 受到的

25、拉力为1.0NC实验丙中,弹簧测力计的示数比乙中小0.2ND实验丁中,容器底部受到的压力等于0.3N【答案】 C【解析】【分析】【详解】A 实验甲、丙中,弹簧测力计的示数分别为4.0N、 2.8N,则F 丙浮 =G- F 丙拉 =4.0N- 2.8N=1.2N由 F 浮 液 g V 排,且物体 A 全部浸没,所以V物F丙浮1.2N1.0 10 4 m3V排 =1.2盐水 g103 kg / m310N/kg物体 A 质量mG4.0N0.4kgg10N/kg物体 A 的密度m =0.4kg4.0103 kg / m3V物1.0 10 4 m3故 A 错误;B物体 A 在水中受到的浮力F乙浮334

26、3水 gV排 1.0 10 kg / m10N/kg 1.0 10m =1.0N在乙中物体A 受到的拉力F乙拉GF乙浮4.0N1.0N=3.0N故 B 错误;C在实验丙中弹簧测力计的示数 2.8N ,在实验乙中弹簧测力计的示数 3.0N。所以实验丙中弹簧测力计的示数比乙中小3.0N-2.8N 0.2N故 C 正确;D由甲、丙F 丙浮 G- F 丙拉 =4.0N- 2.8N=1.2N 根据实验丁中物体 A 对烧杯底部的压力等于支持力F 支 G- F 丙浮 - F 丁拉 4.0N-1.2N-2.5N 0.3N同时容器底部也受到盐水对它的压力,所以压力大于0.3N,故 D 错误。故选 C。13 桌面

27、上容器内盛有水,在一试管里面放一小球后,浮在水面上。如图所示,现将小球取出,放入水中,下沉容器底部,试管仍浮在水面上,则()A液面下降B液面上升C容器底受到水的压强不变D桌面受到的压强变小【答案】 A【解析】【分析】【详解】AB当小球在试管中时,试管处于漂浮状态,浮力等于试管和小球的总重力;当将小球取出并放入杯内水中时,小球下沉,试管仍竖直漂浮在水面上,小球受到的浮力小于重力,试管受到的浮力等于其重力,即总浮力减小;由F浮水 gV排 可知,排开水的体积减小,即大烧杯中的水面降低,故A 符合题意, B 不符合题意;C烧杯中的水面降低,由pgh 可知,大烧杯底部受到的液体的压强变小,故C不符合题意

28、;D将小球取出,放入水中,烧杯、水、试管、小球的总重力不变,对桌面的压力不变,根据 pFD 不符合题意。知桌面受到的压强不变,故S故选 A。14 小李把同一个物体依次放人装有不同液体的三个相同的容器内,待物体静止后液面高度相同,如图所示,则下列四种说法正确的是()A三个容器中,木块受到的浮力关系是:F 丙 F 甲 F 乙B三个容器内的液体质量相等C三个容器中,甲容器内的液体密度最小D三个容器中,容器对水平桌面的压强关系是:P 丙 P 乙 P 甲【答案】 C【解析】【详解】由于丙悬浮,故丙物 ;乙漂浮,故乙物 ;甲下沉,故物 ;由于物体的密度甲相同,所以乙液体的密度最大,其次是丙,再次是甲,即甲

29、丙乙 ;A由于甲下沉,所以甲的浮力小于重力, B、 C 悬浮和漂浮,所以其所受的浮力与其自身的重力相等,故F浮 A F浮BF浮 C故 A 错误;BC且据图可知,乙浸入液体的深度最少,而此时液面相平,所以若将物体取出后,乙中液体的体积最大,且由于乙的密度最大,所以据mV 可知,乙液体中的液体的质量最大,故 B 错误, C 正确;D由于物体的重力相同,乙液体的质量最大,所以乙容器总的重力最大,由于杯子的底面积相同,所以据 pFD 错误。可知,乙容器对水平桌面的压强最大,故S故选 C。15 水平桌面上放置一底面积为S的薄壁圆筒形容器,内盛某种液体,将质量分别为mA 、 mB 、 mC ,密度分别为A

30、 、 B 、 C 的均匀实心小球A、B、 C 放入液体中, A 球漂浮、 B 球悬浮、 C 球下沉,如图所示,它们所受的浮力分别为FA、 FB、 FC。下列选项正确的是()A若 mAmBmC ,则 FAFBFCB将 C球截去部分后,剩余部分可能上浮mAC只取出A 球,容器中液面的高度降低了B SgD三球放入液体前后,液体对容器底部的压强变化了mAmB mC S【答案】 C【解析】【分析】由图可知,小球A 漂浮,小球 B 悬浮,小球 C 沉底;(1)当 mAmBmC 时三小球的重力相等,物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,据此判断三小球受到的浮力关系;

31、(2)物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,将 C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,据此判断剩余部分在液体中的状态;(3)由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知液体的密度,小球A 漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,根据阿基米德原理求出小球A 排开液体的体积,根据 V Sh求出只取出 A球时容器中液面的高度降低的高度;(4)物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据m求出 B 球和 C 球排开液体的VSh体积,进一步求出三球放入液体后排开液体的总体积,利用V求出容器内液体上升的高度,利用 pgh 求出三球放入液体前后液体对容器底部的压强的变化量。【详解】由图可知,小球A 漂浮,小球 B 悬

32、浮,小球C 沉底;A若 mAmBmC ,则三个小球的重力相同,因物体悬浮或漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,物体下沉时受到的浮力小于自身的重力,则小球A 和 B 受到的浮力等于自身的重力,小球 C 受到的浮力小于自身的重力,则FAFBFC ,故 A 错误;B因物体的密度大于液体的密度时,物体沉底,则将C 球截去部分后,剩余部分的密度不变,剩余部分一定仍沉底,故B 错误;C由物体的密度和液体的密度相等时悬浮可知,液体的密度为B ,小球 A 漂浮时,受到的浮力和自身的重力相等,即F浮A GAmA g由 F浮gV排 可得,小球 A 排开液体的体积F浮 Am gmV排 AAAB g液 gB只取出 A 球,容器中液面降低的高度mAhV排AB

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