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【迎战中考】2021年物理试卷分类命题备考方略
专题20 压强、浮力高频考点问题(原卷版)
从近几年的中考试题中,可以看出浮力压强的计算问题所占比例较高,试题分值也很高,作为压轴题、计算题,主要考查学生运用知识解决问题的能力和计算能力。此类题目结合实际,还经常与生活实际相联系,和物体沉浮相结合,难度较高主要集中在浮力应用与计算方面。
1.浮力与压强的计算有填空题、选择题和综合计算题,综合计算题以压轴题出现较多,分值也高。浮力与压强是教材的重点,也是考题的重点和难点,内容抽象,题型复杂,与生活实际密切联系。因此很多学生在解答此类题目时出现问题,现就解答技巧做如下分析。
2.知识支撑
(1)压强
物体单位面积上受到的压力叫压强。压强是表示力的作用效果的物理量。压强公式:
。其中,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。
压强的利用:(1)增大压强:当受力面积不变时,增大压力;当压力不变时,减小受力面积;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。(2)减小压强:受力面积不变时,减小压力;压力不变时,增大受力面积;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。
(2)液体压强
体压强产生的原因:液体受重力作用且具有流动性。
液体压强的规律:(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;(2)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;(3)液体的压强随深度的增加而增大;(4)相同高度,不同液体的压强与液体的密度有关。
液体压强公式:
。其中,
是液体密度,单位是
;
;
是液体内部某位置到液面的高度。从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
(3)浮力
一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差就是浮力。
阿基米德原理:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
浮力公式:
;从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。 适用条件:液体(或气体)。
一、利用公式直接进行计算
在选择题、填空题型中,出现频率较高的是直接利用浮力与压强公式进行计算的题目类型。主要考查学生对概念的掌握和基本计算能力,只要具备牢记公式并熟练运用公式进行计算能力,此类考题一般不难解答。
【典例一】(2020•南京)a、b是两种不同的物质,其质量与体积的关系图象如图所示,分别用物质a、b制成质量相等的实心球甲、乙,和体积相等的实心球丙、丁,即m甲=m乙,V丙=V丁,ρ甲=ρ丙=ρa,ρ乙=ρ丁=ρb,将四个实心球都浸没在水中。松手稳定后它们所受浮力大小关系正确的是( )。
A.F甲=2F乙
B.3F甲=F乙
C.F丙=3F丁
D.2F丙=3F丁
【典例二】(2020•西藏)有两根相同的缠有铜丝的木棒,将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中,会竖直立在液体中,静止时液面相平,如图所示。下列说法中正确的是( )。
A.液体的密度大小关系ρ甲>ρ乙;
B.木棒在液体中受到的浮力大小关系F甲<F乙;
C.容器底部受到液体的压强大小关系p甲=p乙;
D.木棒排开液体的质量大小关系m甲=m乙
二、示数差法
此类考题的主要特点是通过弹簧测力计示数差,找出有关力之间的关系、大小,利用所学知识和概念进行计算的题型。解这类题型时,首先要看清弹簧测力计两次或多次的读数,知道测量的力属于什么性质,找出此读数与待求量之间的关系;还有一种类型是不用弹簧测力计,给出物体排开液体的质量、体积差等。此类考题出现在综合计算题、实验探究题中较多,有的属于压轴题。
【典例一】(2020•山西)2020年5月27日,我国8名登山队员成功登峰测极!成功登顶离不开准确的天气预报。如图所示,是气象探测保障服务团队,在珠峰大本营准备释放甲、乙两个探空气球采集气象信息,甲的体积小于乙的体积。在探空气球释放前后的过程中,下列分析正确的是( )。
A.释放前甲受到的浮力一定等于它自身的重力;
B.释放前甲受到的浮力一定大于乙受到的浮力;
C.释放后探空气球受到的浮力等于它排开空气所受的重力;
D.释放后探空气球上浮过程中受到的浮力一定小于自身重力
【典例二】(2020•大庆)一个底部横截面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器静止于水平桌面上,一个物体悬挂于弹簧秤下端,开始完全浸没在水中处于静止状态,如图甲,此时弹簧秤的读数为5.0N;后来缓慢提起物体,直到物体的体积露出水面,