内容正文:
中考物理一轮复习
第6.6讲 压强与浮力绳杆模型专题
命题点梳理
命题点1
绳拉力向上类型
命题点2
绳拉力向下类型
命题点3
绳拉力向上向下结合类型
命题点4
轻杆结合加水放水类型
不同类型的物体受力情况
G物
F浮
F拉
G物
F浮
F拉
G物
F浮
F拉
G物
F浮
F拉
绳拉力向上
绳拉力向下
绳拉力向上向下结合
杆模型
轻杆模型和绳模型受力分析情况类似,不同之处的杆施加的力可以是支持力也可以是拉力,故先分析浮力和重力,最后根据物体的平衡状态分析拉力的方向和大小。
不同类型的固体压力压强求解
甲
固体压力压强
指容器对桌面的压力和压强:
①先求压力:甲图F固=G水+G物+G容-F拉;
乙、丙图F固=G水+G物+G容;
②再求压强:P固=F固/S容。
乙
丙
不同类型的液体压力压强求解
甲
液体压力压强
指液体对容器底的压力和压强:
法一:①先求压强:P液=ρ液gh;F液=P液S容。
法二:①先求压力:F液=G水+F浮【前提:柱形容器】
②再求压强:P液=F液/S容。
乙
丙
题1. 如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力的作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像,取g=10N/kg。根据图像信息,下列判断正确的是( )
A. 该金属块重力的大小为34 N
B. 浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20 N
C. 在t1至t2时间段金属块在水中受到的浮力逐渐增大
D. 该金属块的密度是1.7×103kg/m3
命题点1:绳拉力向上类型
解:首先是解析图像:图乙是拉力随时间变化图,分为三段,第一段拉力较小保持不变,此时物体浸没水中浮力保持不变;第二段物体逐渐露出,浮力变小拉力变大;第三段物体全部露出,拉力等于重力保持不变。
故重力为54N;浸没时浮力用称重法求得为20N;根据重力求出质量5400g;根据浸没时的浮力求出体积2000cm3,求得密度为2.7g/cm3。
B
题2.(2022黔西南)一个质量忽略不计、底面积为100cm2的容器中装有2kg水,放在水平桌面上。将一个石块挂在弹簧测力计下,测力计的示数为5.6N,慢慢将石块浸没在水中,不接触杯壁和杯底,水无溢出,稳定后,弹簧测力计的示数为2.8N。求: (1)石块所受的浮力F浮;
(2)石块的密度ρ;
(3)在如图所示状态下,容器底对桌面的压强p。
解:(1)F浮=G物-F拉=5.6N-2.8N=2.8N;
(2)由F浮=ρ水gV排=ρ水gV物求出物体体积V物=2.8N÷1×103kg/m3÷10N/kg=280cm3;
物体的密度ρ物=m物/V物=560g/280cm3=2g/cm3;
(3)容器对桌面的压力F固=G水+G物+G容-F拉=20N+5.6N-2.8N=22.8N;
P固=F固/S容=22.8N÷0.01m2=2280Pa。
命题点1:绳拉力向上类型
题3.(2022重庆)底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,如图所示,将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下,由图示位置缓慢向下浸入水中,直至测力计示数为0N后,只取走测力计,再打开阀门K向外放水。求:
(1)圆柱体的体积;
(2)圆柱体下降过程中,当其浸入水中的深度为2cm时,测力计的示数;
命题点1:绳拉力向上类型
解:(1)V物=m固/ρ物=450g÷0.9g/cm3=500cm3;
(2)物体浸入体积V浸=S物h浸=2cm×50cm2=100cm3;
由F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N;
F拉=G物-F浮=4.5N-1N=3.5N;
题3.(2022重庆)底面积为150cm2、重3N、盛水4cm深且足够高的薄壁柱形容器置于水平桌面上,如图所示,将底面积为50cm2、质量为450g、密度为0.9g/cm3的不吸水圆柱体用轻质细线挂在测力计下,由图示位置缓慢向下浸入水中,直至测力计示数为0N后,只取走测力计,再打开阀门K向外放水。求:
(3)当放水至容器对桌面的压强为800Pa时,水对容器底的压强。
命题点1:绳拉力向上类型
解:(3)容器对桌面的压力F固=P固S容=800Pa×1.5×10-2m2=12N;
测力计取走后,物体漂浮,此时容器对桌面的压力F固=G水+G物+G容;
从而解得G水=F固-G物-G容=12N-4.5N-3N=4.5N;则V水=450cm3;
通过计算会发现水量过少,物体沉底无法漂浮,h水=V水/S侧=450cm3/100cm3=4.5cm