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压轴题02 压强与浮力
综合近几年中考对于压强与浮力的考察形式,2023年中考对于压强与浮力的考察仍然是重点、热点和难点。压强与浮力的所涉及的物理公式灵活性,可以串联很多初中其他模块物理知识,比如和简单机械结合,还有和电学计算结合考查,所以不论是选择题还是大题,压强与浮力问题一直都是中考命题的重要知识点,因此在近几年的中考命题中压强与浮力问题经常都是以压轴题的形式存在,还有动态分析问题,以及对于图像问题的考察,都比前几年要频繁,所以要求考生了解题型的知识点及要领,对于常考的模型要求有充分的认知。
1.灵活运用压强公式及其变形公式
(1)压强:(普遍使用)
P=
(2)p=ρgh(适用于液体、气体)
(3)g=9.8N/kg或者特殊说明时取g=10N/kg
2.在解决压强计算问题时会经常用到的公式
(1)重力公式G=mg
(2)变形公式m=G/g
(3) 变形公式g=G/m
(4)具体问题中,在没有特殊说明,取g=9.8N/kg;为了计算方便常常取g=10N/kg,这种情况下,命题者在试题里会直接给出。
3.液体压强主要计算、分析公式总结:
4.掌握求解浮力的几种基本方法
(1)用弹簧测力计测浮力即称量法:把物体挂在弹簧测力计上,记下其在空气中弹簧测力计的示数F1=G(G是物体受到重力),再把物体浸入液体,记下弹簧测力计的示数F2,则物体在液体中受到的浮力F浮=F1-F2
(2)用浮力产生的原因求浮力即压力差法:浸没在液体中的物体受到液体向上的压力为F1,向下的压力为F2,则物体受到液体对其向上的浮力F浮=F1-F2
(3)用漂浮或悬浮的条件求浮力即平衡法:物体漂浮或悬浮在液体中时,均有F浮=G。G为物体自身的重力,F浮为液体对物体的浮力。
(4)用阿基米德原理求浮力即公式法:F浮=G排或F浮=ρ液 V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。
对于初中中考出现浮力计算问题,用以上方法的一种或者两种基本可以解决。无论计算题难度多大,都离不开这四种方法中的某几种方法。
5. 计算浮力相关问题的基本思路
(1)仔细审题,注意抓住隐含条件的关键词,如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。
(2)确定研究物体,并对物体进行受力分析(重力、浮力、拉力或压力等)。
(3)在受力分析的基础上,列出关系式,比如物体在液体中漂浮或悬浮时F浮=G物;用线吊在液体中时:F浮=G-G示;被强制压(按)入液体中时,F浮=G+F(F为压力或拉力),若有几个物体连接在一起,可以将它们视为一个整体进行研究。
(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式,代入已知量解出未知量,这种思维方式不仅对较难题适用,对解较容易的浮力题也适用。
6.经常用到二力平衡的思想
(1)物体漂浮或者悬浮时,物体处于平衡状态,这时浮力等于重力F浮=G
(2)有一个重物压在物体上,物体静止在液体表面或者悬浮在液体中,这时物体的重力加上重物的压力等于物体在液体中受到的浮力,即F浮=G+N
(3)物体挂在弹簧秤下,并且部分或全部浸在液体中,物体平衡时,物体重力等于弹簧秤读数加上物体受到的浮力,即F浮+F=G
(4)物体在液体里,物体下端用绳拴住挂,并且部分或全部浸在液体中,物体平衡时,物体重力加上绳的拉力等于物体受到的浮力,即F浮=G+F
一、计算题
1.(2023·安徽蚌埠·统考一模)如图所示,体积相同的两个物体A、B用不可伸长的细线系住,放入水中后,A刚好浸没在水中,细线被拉直。已知A重6N,B受到的浮力为8N,A、B密度之比为3∶5。求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)细线对A的拉力;
(2)A的密度;
(3)B对容器底部的压力。
2.(2023·重庆·重庆八中校考模拟预测)如图所示,足够高的圆柱形容器A放在水平面上,内放个装满水的圆柱形容器B(B厚度不计,且与A底部未紧密贴合)。容器A底面积为300cm2,容器B质量为800g,底面积为200cm2,高度为20cm。正方体木块边长为10cm,密度为0.5g/cm3(每个木块放入容器B后会立即吸水100g),求:
(1)木块未放入水中时,容器B中的水对容器B底部的压强;
(2)把一个木块缓慢放入容器B中,当木块最终静止时,溢出的水的体积;
(3)把n个木块缓慢放入容器B中,然后全部取出,容器B能够在A中浮起时,n的最小值(不计取出木块时表面沾的水)。
3.(2023·安徽滁州·校联考模拟预测)如图所示,小明同学利用一把标准的刻度尺、底面积为300cm2的大圆柱形容器、底面积为100cm2的平底烧杯、细线和水等器材测量出某金属块的质量及其密度。他的实验操作如下:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为12c