内容正文:
第一部分 逐模块过命题点
模块四 力学
大单元2 密度、浮力、压强
专项突破4 浮力、压强、密度的综合计算
河北物理
物理
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(一)常考模型专练
图1
要点攻关:浮力模型中的受力分析
【漂浮模型】如图1所示,重为 的物体漂浮在水面上,则物体
受到的力有重力 、浮力 ,各力之间的关系为 ,物体
排开水的体积为 .(下面试题参照本题格式填写)
图2
(1)【悬浮模型】如图2所示,重为 的物体悬浮在水中,则物体
受到的力有重力 、浮力 ,各力之间的关系为_ _______,物
体排开水的体积为_ ____.
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图3
(2)【沉底模型】如图3所示,将重为 的小球放入水中,小球
沉底,小球受到的力有重力 、浮力 、支持力 ,各力之间
的关系为_ ____________,物体排开水的体积为______.
图4
(3)【弹簧测力计模型,物体密度大于液体密度】如图4所示,用
弹簧测力计拉着重为 的物体浸入水中,物体受到的力有重力 、
浮力 、弹簧测力计的拉力 ,各力之间的关系为___________
___,物体排开水的体积为_ _____.
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图5
(4)【下压模型,物体密度小于液体密度】如图5所示,重为
的物体在力 的作用下浸入水中,物体受到的力有重力 、浮力
、竖直向下的压力 ,各力之间的关系为_ ___________,物体
排开水的体积为_ ____.
图6
(5)【拉拽模型,物体密度小于液体密度】如图6所示,重为
的物体被细线拉住浸没在水中,物体受到的力有重力 、浮力
、细线的拉力 ,各力之间的关系为_ ____________,物体排
开水的体积为_ _____.
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图7
(6)【叠放模型】如图7所示,物体 受到的力有重力 、物
体 对物体 竖直向上的支持力 ,各力之间的关系为_______
___.物体 受到的力有重力 、浮力 、物体 对物体 竖
直向下的压力 ,各力之间的关系为_______________________
___,物体 排开水的体积为_ _____.
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甲
1.(漂浮模型)[2023宜宾改编]如图甲所示,将一不吸水重为的木块静置于平放的盛
水容器中,木块有 的体积露出水面;已知水的密度为,取 ,,,求:
(1)木块所受的浮力大小;
解:木块重为 ,图甲中木块为漂浮状态,所以木块受到的浮力
.
(2)木块的体积;
解: 图甲中木块排开水的体积 ,因为木
块有 的体积露出水面,则木块排开水的体积 ,则
.
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乙
(4)(下压模型)如图乙所示,用竖直向下的力 压该木块,
若要让木块浸没在水中且静止,求 为多少 ?
解: 图乙中木块浸没时受到的浮力 ,此时木块受平衡力,则有 .
(3)木块的密度;
解: 木块的质量 ,木块的密度
.
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丙
(5) (叠放模型)将长方体木块换成边长为 的
正方体木块,静止时有 浸入水中,则正方体木块的质量为多
少 ?在正方体木块上表面中央平放一块长 、宽 的
砖块,静止时正方体木块刚好全部浸入水中,如图丙所示,求
砖块的质量.
解: 正方体木块排开水的体积
,则正方体木块受到的浮力 ,正方体木块漂浮,则受到的浮力和自身的重力相等,则正方体木块的重力
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,则正方体木块的质量
;在正方体木块上表面放上砖块,
静止时正方体木块刚好浸没在水中,则其受到的浮力
,又
因为正方体木块和砖块整体处于漂浮状态,则整体受到的浮力和整体的重
力相等,所以砖块的重力
,则砖块的质量
.
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第2题图
2.(悬浮模型)[2023唐山路南、路北区统考一模改编]图示是放
在水平桌面上的空腔“浮沉子”的示意图,“浮沉子”的底面积为
,此时“浮沉子”对桌面的压强为 ;将空腔“浮沉
子”放入一个装有 深的水且底面积为 的容器中时恰
好悬浮.(容器足够高, 取 ,水的密度 求:
(1)“浮沉子”的质量;
解:由 可知,“浮沉子”放在水平桌面上时,对桌面的压力
,因“浮沉子”静止在水平桌
面上,则有 ,由 可知,“浮沉子”的质量
.
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(2)“浮沉子”在水中悬浮时,水对容器底的压强.
第2题图