内容正文:
专题14 有关压强、浮力动态变化题型
知识点睛
题型一 漂浮体模型
(1)物体所受浮力变化量与增减的物体重力之间的关系
注意:外施力模型,外绳子拉物模型分析方式相似。
例题1:如图甲所示,水平面上有一底面积为2.0×10﹣2m2的圆柱形薄壁容器。现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10﹣4m3的物块A(不吸水)放入容器中,物块A漂浮在水面上,浸入水中的体积为3.0×10﹣4m3(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物块A的密度。
(2)如图乙所示在物块A的上方放置物块B,物块A恰好完全浸没在水中(水未溢出),求物块B的重力。
(3)从物体A漂浮到完全浸没,容器底受到水的压强的增加量。
(2)增减物重与液体对容器底压力变化量之间关系
结论:增减物重等于液体对容器底压力变化量。
注意:外施力模型,外绳子拉物模型分析方式相似。
(3)增减物重与容器对桌面的压力变化量之间关系
结论:增减物重等于容器对桌面的压力变化量。
注意:外施力模型,外绳子拉物模型分析方式相似。
题型二 内绳拉物模型
(4)物体所受浮力变化量与绳子拉力变化量之间的关系。
(5)绳子拉力变化量与水对容器底压力的变化量的关系。
(6)绳子拉力变化量与容器底对桌面的压力变化量的关系。
结论:绳子剪断前后,容器底对桌面的压力变化量为0。
总结:内绳拉物模型
物体所受浮力变化量等于绳拉力的大小,等于液体对容器底压力的变化量。
综述:在漂浮体模型中,设液面高度变化为,容器的底面积为S,则有:
增减物体模型:
外施力、外绳拉物模型:
在内绳拉物模型中:
题型演练
一.选择题(共4小题)
1.将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示,则细线对木块的最大拉力为( )
A.8N B.7N C.6N D.5N
2.如图,鱼缸里的金鱼在吐着泡泡,下列说法中正确的是( )
A.泡泡上升过程中受到水压强变大
B.泡泡上升过程中受到水浮力变大
C.金鱼吐出泡泡后受到水压强变大
D.金鱼吐出泡泡后受到水浮力变大
3.如图所示,水平地面上有一个底面积为200cm2的盛水容器A内有边长为10cm的正方体物块B,一根细线与容器底部相连,此时细线受到的拉力是6N。已知水的密度是1×103kg/m3,g取10N/kg,则下列说法中正确的是( )
①物块B受到的浮力是10N
②物块B的密度是0.6×103kg/m3
③剪断绳子,待物块B静止后受到的浮力为10N
④剪断绳子,待物块B静止后,容器底受到水的压强减小了300Pa
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
4.将一木块用细线栓在空的容器底部,开始往容器中缓慢加水至图甲所示位置,木块受到的浮力F随容器中水深h的变化关系如图乙,(g取10N/kg)则木块( )
A.密度为0.5×103kg/m3
B.体积为4×10﹣4m3
C.重力为8N
D.受到细线的最大拉力为12N
二.多选题(共5小题)
(多选)5.图(a)所示,在盛有水的圆筒形容器内,铁块甲放在木块乙上,木块乙浮在水面上,木块受的浮力为F,水对容器底部的压强为P,水面距容器底部的高度为h。现将甲取下并用轻绳系在乙的下方,如图(b)所示,则( )
A.木块乙受的浮力F将减小
B.容器对桌面的压强P将减小
C.水面距容器底部的高度h减小
D.木块乙减小的浮力与铁块甲增加的浮力大小相等
(多选)6.如图甲所示,盛有水的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器的底面积为S.弹簧测力计下悬挂一个长方体金属块,从水面开始缓慢浸入水中,在金属块未触底且水未溢出的过程中,测力计示数F随金属块浸入水中深度h的关系图象如图乙。下列分析正确的是( )
A.金属块逐渐浸入水的过程,受到的浮力一直在减小
B.金属块的高度为h1
C.金属块的密度为ρ水
D.金属块浸没后与入水前相比,水平桌面受到的压强增加
(多选)7.如图所示,一小球用细线系于杯底,且全部浸入水中,若细线突然断开,上升至水面后静止,则细线断开后与断开前相比,以下说法正确的是( )
A.小球所受的浮力始终不变
B.烧杯对桌面的压强不变
C.水对杯底的压强变小
D.烧杯中的液面升高
(多选)8.如图所示,柱形容器的底面积为S,木块上表面恰好与水面相平。将细线剪断,再次静止时,水对容器底的压强减小了p,已知金属块的重力为G1,木块的重力为G2,水的密度为ρ。则( )
A.剪断细线前,细线的拉力为pS
B.剪断细线后,木块受到的浮力减小了pS
C.金属块的密度为
D.木块的密度为