2023年中考物理二轮专项突破复习课件：出水、入水模型的相关计算

专项突破 出水、入水模型的相关计算 微点突破 微点1 入水模型分析 物体入水引起的液面变化问题 方法指导 已知物体移动先后排开液体的体积V排1、V排2 已知物体下移的高度h移 图示 已知物体移动先后排开液体的体积V排1、V排2 已知物体下移的高度h移 液面高度变化量的计算 注：出水是入水的逆过程，同样遵循以上规律． 例1　如图所示，一个底面积为150 cm2足够高的柱形容器内装有15 cm深的水，现把一底面积为50 cm2的圆柱体放入其中，处于漂浮状态，其浸在水中的深度为h＝12 cm，则圆柱体受到的浮力为______N，用外力将圆柱体向下压2 cm，则水对容器底的压强增大了____Pa.(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) 6 100 微点2 出水模型分析 例2　弹簧测力计悬挂着一金属球放在底面积为100 cm2的容器底部，细线伸直，如图甲所示．用弹簧测力计将其从容器底部匀速拉出水面的过程中，弹簧测力计的示数F随时间变化的图像如图乙所示，则：(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) (1)金属球的质量为________kg； 0.65 图像解读 0～t1过程：弹簧测力计拉着金属球在水中匀速上升，测力计示数_______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，说明t＝0时，金属球与容器底____ (选填“有”或“无”)力的作用；t1时刻：金属球的上表面与液面相平； 不变 无 t1～t2过程：金属球的出水过程，金属球排开水的体积________，弹簧测力计示数________(均选填“增大”或“减小”)；t2时刻：金属球的下表面与液面相平，弹簧测力计示数________(选填“大于”“小于”或“等于”)金属球的重力；t2之后的过程：金属球离开水面被提升，测力 计示数不变． 减小 增大 等于 (2)金属球在水中受到的浮力为________N；(3)金属球的密度为__________kg/m3；(4)金属球被拉出水面后，水对容器底部压强的减少量为________Pa. 2 3.25×103 200 思路点拨 液体对容器底部压强的变化量方法1：利用p＝ρgh求解→需求液面高度变化量Δh→需求ΔV排．方法2：利用p＝ 求解→需求液体对容器底部压力的变化量ΔF＝F浮． 随堂练习 1. 一个质量为1 kg且质地均匀的长方体物块，底面是边长为10 cm的正方形．(1)物块漂浮在水面上时，浸入在水中的体积占物块总体 积的 ，此时物块所受到的浮力大小是多大？ 解：(1)物块漂浮在水面上时，受到的浮力F浮＝G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N (2)用手缓慢下压物块，如图所示，当物块下表面所处的深度为0.09 m时，物块下表面受到水的压强是多少？ (2)当物块下表面所处的深度为0.09 m时，物块下表面受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.09 m＝900 Pa (3)物块漂浮在水面上时，排开水的体积V排＝ 则物块的体积V＝ V排＝ ×10－3 m3＝1.25×10－3 m3当物块上表面与液面刚好相平时，受到的浮力F浮′＝ρ水gV＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10－3 m3＝12.5 N需要施加压力F＝F浮′－G＝12.5 N－10 N＝2.5 N (3)继续用手缓慢下压物块，当物块上表面与液面刚好相平时，需要施加压力是多大？ 2. (多选)如图甲，弹簧测力计下端用轻质细线系着不吸水的实心圆柱体，圆柱体浸没在水中，不与容器壁、容器底接触，现将其以1 cm/s的速度匀速拉出水面，弹簧测力计示数F随圆柱体上升时间t的变化关系如图乙．水的密度是1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，圆柱体表面所沾水和细线体积均不计，下列说法正确的是(　　) A．圆柱体的重力大小为2.0 NB．圆柱体在0～20 s内，所受浮力一直减小C．圆柱体的密度为5×103 kg/m3D．圆柱体上表面刚露出水面时，下表面受到水的压强为1 000 Pa AC 3. 如图甲所示，用钢丝绳将一个实心圆柱形混凝土构件从河里以0.05 m/s的速度竖直向上匀速提起，图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图像，整个提起过程用时100 s，已知河水密度为 1.0×103 kg/m3，混凝土的密度为2.8×103 kg/m3，钢铁的密度为7.9×103 kg/m3，g取10 N/kg，不计河水的阻力，求： (1)0～60 s内混凝土构件在河水里上升的高度； 解：(1)由v＝ 可得，0～60 s内混凝土构件在河水中上升的高度 h＝s＝vt＝0.05 m/s×60 s＝3 m (2)开始提起(t＝0)时混凝土构件上表面受到水的压强(不计大气压)； (2)开