6.求综合问题中压强和浮力大小 解答题型 复习教案 2022-2023学年人教版物理八年级下学期

6. 求综合问题中压强和浮力大小 解答题型 2023年人教版八年级下学期物理提升能力专项讲义 第一部分：真题解读 1、如图所示，烧杯和水的总质量是600g，烧杯与水平桌面的接触面积是100cm2，将一个质量是600g、体积是300cm3的实心长方体A用细线吊着，然后将其体积的一半浸入烧杯内的水中。下列选项正确的是（　　）（烧杯厚度忽略不计，杯内水没有溢出，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） A．细线对A的拉力是4.5N B．水对烧杯底的压强增大了150Pa C．烧杯对水平桌面的压强是750Pa D．烧杯对水平桌面的压力是12N 【解答】解： A、物体A的一半浸入水中时受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg××300×10﹣6m3＝1.5N； GA＝mAg＝0.6kg×10N/kg＝6N， 细线对物体A的拉力：F拉＝GA﹣F浮＝6N﹣1.5N＝4.5N，故A正确； B、由力的作用是相互的，水对A有向上的浮力，物体A对水有向下压力， 所以水对烧杯底部增大的压力：△F＝F浮＝1.5N， 所以水对烧杯底部增大的压强：△p＝＝＝150Pa，故B正确； CD、烧杯对水平的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和， 即：F＝G杯和水+F浮＝0.6kg×10N/kg+1.5N＝7.5N， 烧杯对台秤的压强：p＝＝＝750Pa，故C正确，D错误。 2、为进行浮力相关实验，小涛将力传感器固定在铁架台上，底面积为40cm2的实心均匀圆柱体A通过轻质细线与力传感器相连，力传感器可测量细线拉力的大小。重3N底面积100cm2的薄壁柱形溢水杯B放在水平升降台上，装有23cm深的水，如图甲所示。从某时刻开始让升降台上升使A逐渐浸入水中，力传感器所测力的大小与升降台上升高度h的关系如图乙所示。当升降台上升高度为8cm时，水对A下表面的压强为500Pa。不计细线的伸缩，A始终保持竖直，且不吸水。完成下列问题： （1）求A的质量； （2）求图乙中F1的大小； （3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，求溢水杯对升降台的压强。 解：（1）当升降台上升的高度小于5cm时，A对绳子的拉力等于A的重力，由图乙可知，绳子的拉力F拉=12N，所以物体的重力为 GA=F拉=12N 物体A的质量为 （2）当升降台上升8cm时，水对A下表面的压强为500Pa，由p=ρgh可知，此时物体A浸在水中的深度为 A排开水的体积为 物体A受到的浮力为 升降台上升高度为8cm时，A物体受到的浮力为2N，所以绳子的拉力位 F1=G-F浮=12N-2N=10N （3）当升降台上升5cm时，乙图像第一次出现拐点，说明物体开始浸入水中；当升降台上升8cm时，乙图像第二次出现拐点，说明溢水杯中的水溢满；在从5cm上升到8cm的过程中，升降台上升了3cm，A浸入水中5cm，说明液面上升了2cm至溢水口，容器中水的深度为 H=23cm+2cm=25cm 此时物体浸入水中的体积为 V浸=V排=2×10-4m3 当升降台从8cm上升至18cm的过程中，水溢出，升降台上升的距离等于物体浸入的深度，为 h2=18cm-8cm=10cm 该过程排开水的体积为 V排2=SA×h2=40cm2×10cm=400cm3 容器中剩余水的体积为 V剩=V-V排2=S容h0-V排2=100cm2×23cm-400cm3=1900cm3 当升降台上升到18cm后，绳子的拉力不再变化，说明物体浸没不再排开液体，容器中最终剩余液体的体积为1900cm3，剩余水的重力为 G剩水=ρ水gV剩=1.0×103kg/m3×10N/kg×1900×10-6m3=19N 剪断细线后，物体全部浸没在水中，溢水杯对升降台的压力为 F=G剩水+G容+GA=19N+3N+12N=34N 溢水杯对升降台的压强为 答：（1）A的质量为1.2kg； （2）图乙中F1的大小10N； （3）当A浸没入水中后剪断细线，升降台和A都静止时，溢水杯对升降台的压强为3400Pa。 第二部分：考点解读 编号 公式 物理量和单位 相关单位及换算 1.重力 和 密度 G=mg G- ------重力------N m------质量------Kg（g） g------重力常数-----9.8N/Kg V-------体积------m3(cm3) ρ------密度------Kg/m3(g/cm3) 1t=103Kg 1Kg=103g=106mg 1m3=103dm3=106cm3 1L=1dm3, 1mL=1cm3 1g/cm3=1Kg/dm3=103kg/m3 =1t/m3 2.压强 ①固体压强 ②柱形容器底部受到液体压强 F- -----压力--