内容正文:
2023年中考物理微专题练习:压强、浮力的综合计算
知识与技巧
1.物体的浮沉条件:甲、乙、丙三个物体放入水中,处于如图的三种状态
(1) F浮与G物的大小分析:
①F浮>G物,甲物体上浮,最终漂浮,F浮=G物,V排<V物
②F浮=G物,乙物体悬浮,V排=V物
③F浮<G物,丙物体下沉,最终沉底,F浮+F支=G物,V排=V物
(2) 总结:
①物体上浮:F浮 > G物,ρ物<ρ液
②物体漂浮:F浮=G物,ρ物<ρ液
③物体下沉:F浮<G物,ρ物>ρ液
④物体沉底:F浮<G物,ρ物>ρ液
⑤物体悬浮:F浮=G物,ρ物=ρ液
2.浮力计算公式:
(1)浮力产生的原因:F浮= F下 – F上
(2)利用弹簧测力计F浮=G- F拉
(3)阿基米德原理:
(4)漂浮或悬浮:F浮=G物
3.利用浮沉条件求浮力方法:
(1)先判断物体浮沉;
(2)计算公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排;
(3)漂浮和悬浮时,浮力等于重力;
(4)沉底和悬浮时,利用公式:F浮=ρ液gV排。
考点分类题型练习
考点一:漂浮基础模型
1.由于环境污染,全球气候变暖,导致南极洲冰川开始大面积熔化,海面上出现大量浮冰,现有一块60t的浮冰漂浮在海面上,假设附近海域的海水密度近似为水的密度,冰的密度为。请解决下列问题:
(1)水下5米深处海水产生的压强是多少?
(2)浮冰受到的浮力是多少?
(3)如果海面所有浮冰全部熔化后,请分析说明是否会对海平面水位造成影响。
2.竹筏漂流是许多地区的旅游项目之一。现有一个用8根完全相同的竹子制作而成的竹筏,每根竹子质量为8kg,体积为0.1m3,忽略制作竹筏所使用绳子的质量。求:
(1)不载人时,竹筏漂浮于水而受到的浮力是多少?
(2)为安全起见,竹筏最多能有一半体积浸入水中,若每名乘客的重力均为500N ,该竹筏最多能载多少人?
考点二:浮沉状态变化模型
3.底面积为200cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把体积为1×103cm3的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图甲所示.已知物体B的密度为3×103kg/m3,质量为0.3kg.求:
(1)图甲中A受到的浮力;
(2)木块A的密度;
(3)若将B放入水中,如图乙所示,求水对容器底部压强的变化量.
4.物块P与金属球Q用细线连接,一起放入装有一定质量水的柱状容器内,二者恰好悬浮,如图甲所示,此时柱状容器中水的深度为23cm;物块P重1N、体积为1.25×10﹣4m3(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)图甲中水对容器底部的压强;
(2)图甲中物块P所受浮力的大小;
(3)若剪断细线,物块P上浮,金属球Q下沉,待稳定后,物块P漂浮于水面,如图乙所示,则此时物块P露出水面的体积。
考点三:物体出水、入水模型
5.如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?
(3)物体的密度是多少kg/m3?
(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?
6.如图甲所示,底面积为80cm2的圆柱形容器内装有8cm深的水,放在水平桌面上;圆柱形物体A底面积为60cm2,将它悬挂在细绳的下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1;将物体A浸没在圆筒形容器内的水中静止,且不与容器底部接触,如图乙所示,此时水的深度为18cm,细绳对物体A的拉力为F2。已知F1与F2之比为3∶1,不计绳重,g取10N/kg。求:
(1)物体A未浸入水中时,水对容器底部的压强;
(2)物体A浸没在水中时所受的浮力;
(3)物体A的密度。
考点四:注水、排水模型
7.如图甲所示,重为5N圆柱形容器静止在水平桌面上,其底面积为S = 8×10-2m2.将质量为2kg的圆柱形物块A放入容器内静止,物块的底面积为SA = 2×10-2m2,密度为ρA = 0.8×103kg/m3,取g =10N/kg. 求:
(1)物块对容器底的压强;
(2)整个容器对桌面的压力;
(3)向容器中缓慢注水使物块刚好离开容器底时,容器中水对容器底的压强.
8.如图,柱状容器下方装有一阀门,容器底面积为S=200cm2,另有一边长为L1=10cm的正方体木块,表面涂有很薄的一层蜡,防止木块吸水(蜡的质量可忽略),现将木块用细绳固定在容器底部,再往容器内倒入一定量的水,使木块上表面刚好与水面相平,绳长L2=20cm,木块的密度为ρ木