浮力专题 浮力压强 放水问题 --2023-2024学年人教版物理八年级下学期

解中考物理题 浮力压强 1 图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1×103kg/m3。求： （1）开始注水时，水箱内的水受到的重力； （2）A的密度； （3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量。 10N 0.2x103 kg/m3 1600 Pa 水一道题 其实是放水问题 2 图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1×103kg/m3。求： （1）开始注水时，水箱内的水受到的重力； （2）A的密度； （3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量。 10N 0.2x103 kg/m3 1600 Pa 讲一种最繁琐 也 最基本的解法 书写格式不标准 主要讲解思路 3 图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1×103kg/m3。求： （1）开始注水时，水箱内的水受到的重力； （2）A的密度； （3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量。 一些审题时的条件反射 10N 4 受力分析 F浮 GA F杆 细杆对A 既可能是向上的拉力 又可能是向下的压力 F浮 GA F杆 杆对A的作用力方向 5 受力分析 杆对A的作用力与杆对传感器的作用力大小相等方向相反 F 是杆对传感器的作用力 可以认为杆是 传递A与传感器力 之间的力的媒介 杆两端力大小相等 杆拉A也拉传感器 拉力大小相等 杆压A也压传感器 压力力大小相等 6 F浮 GA F杆对A 当细杆对A是向上的拉力时 杆对A的作用力与杆对传感器的作用力大小相等方向相反 FA对杆 = F杆对A 相互作用力 F传对杆 = FA对杆 二力平衡 证明 （可跳过） F杆对传 = F传对杆 相互作用力 = FA对杆 = F杆对A F杆对传 = F杆对A F杆对A F杆对传 7 F浮 GA F杆对A 当细杆对A是向下的压力时 杆对A的作用力与杆对传感器的作用力大小相等方向相反 证明 （可跳过） F杆对传 = F杆对A F杆对A F杆对传 你可以试着分析一下 8 定性受力分析 (1kg, 8N) ( ? kg, 0N) (4kg, 2N) (0kg, 8N) (0kg, 8N) (1kg, 8N) ( ? kg, 0N) (4kg, 2N) GA 9 定量受力分析 F浮3 GA F杆 GA F杆4 F浮3 GA = F杆4 GA = =2N =2N =2N GA GA F浮1 F浮2 =F浮1 F杆1 F杆2 F浮1 GA+F杆1 = =8N =8N =10N =2N =2N =2N F浮1 =ρ水gV排 =ρ水gVA 10 求密度 F浮3 GA F杆 GA F杆4 F浮3 GA = F杆4 GA = =2N =2N =2N GA GA F浮1 F浮2 =F浮1 F杆1 F杆2 F浮1 GA+F杆1 = =8N =8N =10N =2N =2N =2N F浮1 =ρ水gV排 =ρ水gVA VA = = =1x10-3m3 mA = = =0.2kg ρA = = =0.2x103kg/m3 11 图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1×103kg/m3。求： （1）开始注水时，水箱内的水受到的重力； （2）A的密度； （3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部