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中考物理一轮复习
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第6.6讲 压强与浮力之绳杆模型专题
命题点梳理
命题点1
绳拉力向上类型
命题点2
绳拉力向下类型
命题点3
绳拉力向上向下结合类型
命题点4
轻杆结合加水放水类型
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受力分析
G物
F浮
F拉
G物
F浮
F拉
G物
F拉
G物
F浮
F拉
绳拉力向上
绳拉力向下
绳拉力向上向下结合
杆模型
轻杆模型和绳模型受力分析情况类似,不同之处的杆施加的力可以是支持力也可以是拉力,故先分析浮力和重力,最后根据物体的平衡状态分析拉力的方向和大小。
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方法总结
甲
指容器对桌面的压力和压强:
①先求压力:甲图F固=G水+G物+G容-F拉;乙、丙图F固=G水+G物+G容;
②再求压强:P固=F固/S容。
固体压力压强
乙
丙
指液体对容器底的压力和压强:
法一:①先求压强:P液=ρ液gh;F液=P液S容。
法二:①先求压力:F液=G水+F浮【柱形容器】 ②再求压强:P液=F液/S容。
液体压力压强
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题1.(2023重庆)小俊用弹簧测力计吊着质量为1.35kg的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为100cm2、高为5cm。则圆柱体下降过程中( )
A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C.浸入一半时弹簧测力计的示数为11N
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为8.5N
命题点1:绳拉力向上类型
解析技巧:浸没前,圆柱体排开水的体积变大,由F浮=ρ水gV排可知,受到浮力变大,由F=G-F浮可知弹簧测力计的示数逐渐变小;
浸没前,溢水杯中一直是满的,水的深度不变,由p=ρ水gh可知水对容器底部的压强不变;
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题1.(2023重庆)小俊用弹簧测力计吊着质量为1.35kg的圆柱体,从如图位置缓慢浸入装满水、深度合适的溢水杯中,圆柱体底面积为100cm2、高为5cm。则圆柱体下降过程中( )
A.浸没前弹簧测力计示数逐渐变大
B.浸没前水对容器底部的压强逐渐变小
C.浸入一半时弹簧测力计的示数为11N
D.刚浸没时圆柱体底部受到水的压力为8.5N
命题点1:绳拉力向上类型
解析技巧:物体的重力G=mg=1.35kg×10N/kg=13.5N,圆柱体的体积V=Sh=100cm2×5cm=500cm3;
浸入一半时圆柱体受到的浮力,弹簧测力计的示数为F=G-F浮=13.5N-2.5N=11N,故C符合题意;
刚浸没时圆柱体底部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa,圆柱体底部受到水的压力F压=pS=500Pa×100×10-4m2=5N。
C
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题2.如图所示,台秤上放置一个足够高并装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为4500g,杯的底面积为200cm2,将一个重量为8N、体积为1000cm3的正方体实心物体A用细线吊着,此时物体A的一半体积没在水中。(烧杯的厚度忽略不计)求:
(1)烧杯和水的总重力;(2)烧杯底部对台秤的压强;
(3)若剪断细线待物体A稳定后,此时物体A相比于剪断细线前往下移动的距离。
命题点1:绳拉力向上类型
解析技巧:(1)烧杯和水的总重力G=mg=45N;
(2)浸一半物体A受到的浮力大小为F浮=ρ液gV排=5N;
烧杯底部对台秤的压力F固=G容+G液+G物-F拉=G容+G液-F浮=45N+5N=50N;
烧杯底部对台秤的压强P固=F固/S容=50N/0.02m2=2500Pa;
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题2.如图所示,台秤上放置一个足够高并装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为4500g,杯的底面积为200cm2,将一个重量为8N、体积为1000cm3的正方体实心物体A用细线吊着,此时物体A的一半体积没在水中。(烧杯的厚度忽略不计)求:
(1)烧杯和水的总重力;(2)烧杯底部对台秤的压强;
(3)若剪断细线待物体A稳定后,此时物体A相比于剪断细线前往下移动的距离。
命题点1:绳拉力向上类型
解析技巧:(3)物体的质量为800g,结合体积求得密度为0.8g/cm3;
故剪断细线物体A稳定后,物体A漂浮在水面上,物体A受到的浮力变为重力值,即8N;
由阿基米德原理得,物体A排开水的体积变为V排2=F浮2/ρ液g=800cm3;浸入深度8cm;
引起液面升高量△h液=△V排/S容=300cm3/200cm2=1.5cm;
浸入深度由浸5cm变为浸8cm,多浸了3cm,但液面上升1.5cm,
故物体A往下移动的距离仅为1.5cm。
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题3.如图甲所示,长方体木块通过体积不计的细线与空杯底部相连,先置于空杯的底部,再缓慢注入水,直至图乙所示。注水过程中,木块所受浮力的大小随杯中水的深度变化如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.细线的长度为25cm
B.木块的横截