15微专题四 压强与浮力的综合计算(一) ——出水与入水(PPT)-2022重庆中考物理【智乐星中考·命题研究】精讲本

精讲本 2022 重庆 物理 1 微专题四　压强与浮力的综合计算(一) 如图甲所示的圆柱形容器重2 N，底面积100 cm2，高 12 cm，放在水平地面上，内装有600 g的水，筒壁厚度不计。另有一底 面积50 cm2、高8 cm的木块，将其放入水中，它会静止在水面上，如图 乙所示，此时水对容器底的压力增加了3 N。 求： 命题研究 (1)木块受到的浮力； (2)放入木块后容器对地面的压强； (3)如果用力将木块压至恰好浸没，求在这一过程中水对容器底增大的压强；木块在这一过程中下降的距离。 命题研究 思路点拨：(1)理解木块放入后，水对容器底的压力增加量与木块重力的关系。 (2)放入木块后容器对地面的压强等于水、容器和木块的重力与容器底面积的比值。 (3)计算漂浮时、浸没时，木块排开液体的体积和水的深度，是解题关键。注意水是否会溢出。 命题研究 解：(1)圆柱形容器底部受到的压力F容＝G水＋G木， 木块放入水中时，水对容器底的压力增加了3 N， 所以G木 ＝3 N，木块漂浮，木块受到的浮力：F浮＝G木＝3 N。 命题研究 命题研究 6 命题研究 7 命题研究 8 在这一过程中水对容器底增大的压强： Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m－0.09 m)＝100 Pa。 漂浮时，木块距离容器底的高度h1＝9 cm－6 cm＝3 cm， 浸没时，木块距离容器底的高度h2＝10 cm－8 cm＝2 cm， 木块在这一过程中下降的距离为3 cm－2 cm＝1 cm。 命题研究 变式❶　同一物体放入不同液体中 一个质量为80 g的圆柱形瓶身的空玻璃瓶，内装10 cm高的水密封后放在 水平地面上，如图甲所示。再将玻璃瓶分别倒置在盛有水和某种未知液 体的容器中，静止后，瓶内、外液面的高度差如图乙和图丙所示(ρ水＝ 1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，瓶壁厚度忽略不计)。下列说法正确的 是( ) A．玻璃瓶在水中受到的浮力小于在未知液体中受到的浮力 B．玻璃瓶底的面积为50 cm2 C．未知液体的密度为0.8 g/cm3 D．玻璃瓶在水中受到的浮力为4.8 N D 命题研究 变式❷　涉及F­h图像 弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某 一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲所示，图乙是弹簧测力 计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是( ) A．物体的体积是500 cm3 B．物体受到的最大浮力是5 N C．物体的密度是2.25×103 kg/m3 D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9 N C 命题研究 变式❸　两个物体放在同一液体中 如图所示，在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块A，在木块A的下方 用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B，金属块B浸没在液体内，而 木块漂浮在液面上，液面正好与容器口相齐。某瞬间细线突然断开，待 稳定后液面下降了h1；然后取出金属块B，液面又下降了h2；最后取出木 块A，液面又下降了h3。由此可判断A与B的密度比为(　　)　　　　 A．h3∶(h1＋h2) B．h1∶(h2＋h3) C．(h2－h1)∶h3 D．(h2－h3)∶h1 A 命题研究 12 如图所示，有一圆柱形容器和一足够长的圆柱形金属块，其横 截面积S容∶S柱＝3∶1，容器中盛有水，金属块吊在一根细线下，现将金 属块慢慢放入水中，则圆柱形金属块浸入水中深度为15 cm的过程中， 容器底部受到水的压强增大_____Pa。若绳子从金属块底刚好接触水面 到向下放15 cm时，容器底部受到水的压强增大_____Pa。(水均未溢出) 500　 750 命题研究 跟踪练1：重为5 N的柱形容器，容器的底面积为400 cm2， 里面装4 000 cm3的水，一个边长为10 cm的立方体B重为 30 N，用轻质细线将B下放至刚好浸没，水未溢出。求： (1)容器至少高多少？ (2)此时细线对B提供的力有多大？ (3)容器底部受到的液体压强增大了多少？ (4)从B刚接触水面，到B下移6 cm，此时液体对容器底部的压强增大了多少？ (5)再将B从刚浸没的状态上提7.8 cm，静止时液体对容器底部的压强变化了多少？ 命题研究 命题研究 命题研究 (4)设物体B下降6 cm，液面上升Δh1，则有 400 cm2×Δh1＝(10 cm)2×(6 cm＋Δh1)， 解得Δh1＝2 cm， 故液体对容器底部压强增加量： Δp1＝ρgΔh1＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2×10－2 m＝200 Pa。 (5)将B上提7.8 cm，液面下降Δh2，则有 400 cm2×Δh2＝(10