内容正文:
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小专题4压强和浮力的综合计算
类型一固体压强的计算
1.如图所示为足球机器人,若该机器人的质量为18kg,站立时与地面接触的总面积为0.02m。(g取
10N/kg)求:
(1)该机器人的重力:
(2)该机器人站立时对水平地面的压强。
2.实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×10kg/m,质量为12kg,底面积
为4×10-m,乙的质量为5.4kg,边长分别为0.1m,0.2m、0.3m。(g取10N/kg)
(1)求乙的密度;
(2)求甲直立时对水平地面的压强:
(3)若在甲的上方水平截取一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰怡好等于
此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。
类型二液体压强的计算
3.据报道,在2020年我国自主研发制造的全新一代载人潜水器计划在世界海洋最深处的马里亚纳海沟
进行海试,预计下潜深度超过一万米。由于海深压力巨大,所以载人船舱从选材上与“深海勇士号”
和“蛟龙号”不同。在海深一万米处,潜水器受到的压强为
Pa,若潜水器观察窗的面积为
400cm,则观察窗受到海水的压力为
N。(海水的密度P海*=1.03×103kg/m,g取10N/kg)
类型三称重法计算浮力
4.弹簧秤下吊着重为14.7N的正方形金属块,当它完全浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8N,则金属
块所受浮力为
N。若金属块上表面所受水的压力为19.6N,则金属块下表面所受水的压力
为
N
5.将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中静止(均未接触容器),弹簧测力计两次示数
相差0.8N(p*=1.0g/cm,Pm骑=0.8g/cm',g=10N/kg),则金属块的体积为cm。
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类型四阿基米德原理法计算浮力
6.某物体重力为0.5N,把它放入盛有水的烧杯中,待其稳定后,溢出重力为0.3N的水,则它受到的浮力
()
A.一定为0.3N
B.可能为0.2N
C.一定为0.5N
D.可能为0.4N
7.将一个苹果放入盛有200ml.水的量杯后漂浮在水面上,此时量杯中的水面如图所示
(苹果未画出)。则这个苹果排开水的体积为
ml,受到的重力为
N。
已知水的密度为1.0×10kg/m,g取10N/kg。
类型五浮沉条件法计算浮力
8.一长方体物块的体积为200cm,密度为0.6×10kg/m。把它浸没在水中后放开手:
(1)物块为什么不能悬浮在水中?请写出分析判断过程:
(2)物块最终漂浮在水面上静止时,物块所受浮力为多少?
(3)漂浮时物块浸在水中的体积为多少?
(4)若物块漂浮时,物块下表面距离水面的深度是16©m,求此时下表面受到水的压强是多少?
类型六压强和浮力的综合计算
9.如图所示,在水平桌面上放置一个体积为20cm、重为1.8N的小球,小球处于静止状态。旁边的桌面
上放置一个平底薄塑料杯(重力忽略不计),高为0.1m,杯中装满水,水重为3N。(g=10N/kg)
(1)画出小球静止在水平桌面时的受力示意图:
(2)求小球对水平桌面的压力:
(3)求杯中水对杯底的压强:
(4)把小球缓慢地放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了多少?
42与物体浸入液体的深度无关,故猜想A错误。(3)分
析比较实脸①⑤可知,铁块受到的浮力为3.0N一
乙的密度化-受-6X-0.9X10kg/m
1.0N=2.0N,分析比较实脸②⑥可知,铜块受到的
(2)甲直立时对水平地面的压力:
浮力为4,0N一2.0N=2.0N,则浮力的大小限物体
F单=G=m单g=12kgX10N/kg=120N
的重力无关,故B错误。(4)根据⑥⑦①中弹寰测力计
对水平地面的压强:
的示数可知,同一钢块在盐水中受到的浮力大于在水
-是-0
=3×103Pa
中受到的浮力,由此可得,浸在液体中的物体所受浮
(3)设在甲上方水平截取的高度为,则截取部分的
力的大小与液体的密度有关,(5)孩实险主要运用的
质量:m=mV酸=mS单h
科学探究方法是控制变量法,例如,在探究浮力的大
甲剩余部分对水平地面的压强:
小跟物体浸入液体的深度是否有关时,控制液体的密
度和排开液体的体积不变:在架究浮力的大小跟液体
的密度是否有关时,控制排开液体的体积不变
甲截取部分叠放在乙的正上方后,要使乙对水平面的
5.(1)设物块上,下表面在液体中的深度分别为h1和h下,
压强最小,则乙的受力面积(乙的底面积)应最大,此
则有F作=F上一Fg下=p上S一p向下S=Pmgh下a
时乙的受力面积:
wgh上a=pmg(hr-hL)a=Pmga2=维gV
S2=bc=0.2m×0.3m=6×10-2m
n糖其=G推。
此时乙对水平地面的最小压强:
(2)在溢水杯中倒人液体时,液面先超出溢水口并溢
出液体,等到液体不再溢出时,