内容正文:
压强和浮力的综合计算和判断
[基础回顾]
压强的计算公式: 浮力的计算公式:
1.压强定义式:p= . 1.称重法:F浮= .
2.液体压强公式:p液= . 2.压力差法:F浮= .
3.液体对容器底部压力F= . 3.阿基米德原理:F浮= = .
4.平衡法:漂浮或悬浮时,F浮= .
[核心解法]
1、 浮力大小的比较
(1)阿基米德原理:ρ液一定时比V排→V排越大,浮力越大;V排一定时比ρ液→ρ液越大,浮力越大
(2)根据浮沉状态
二、压力与压强大小的比较
(1)固体压力与压强判断:容器对水平面的压力(为容器的重力与容器中液体的重力之和),再根据p=F/S
比较压强。
(2)液体压力与压强判断:先压强,后压力(适用于所有容器)
液体对容器底的压强:P=ρ液gh;液体对容器底的压力:F压=P液S
[典型例题]
▶类型一 物体上浮或下沉过程中浮力(F浮)和压强(p)的判断
方法诠释:当物体在某液体中上浮且未露出液面(或浸没在液体中下沉)的过程中,ρ液不变,V排不变,根据F浮=ρ液gV排可知,浮力大小不变;ρ液不变,h变化,根据p=ρ液gh可知,物体所受压强在上浮过程中减小,在下沉过程中增大。
1. 潜入海底观光是人们现代旅游休闲方式之一。某潜水爱好者从水下2 m深继续下潜的过程中,他受到的浮力和海水对他的压强变化的情况分别是(不考虑海水的密度变化) ( )
A.浮力逐渐变大,压强不变 B.浮力逐渐变大,压强逐渐变大
C.浮力不变,压强逐渐变大 D.浮力逐渐变小,压强逐渐变大
2.小杰同学在成都游玩“海底世界”时,观察到鱼嘴里吐出的气泡上升时的情况如图所示,对气泡上升过程中受到的浮力和气泡内气体压强分析正确的是 ( )
A.浮力不变,压强不变 B.浮力变小,压强变小
C.浮力变大,压强变小 D.浮力变大,压强变大
▶类型二 物体浮沉状态变化时浮力(F浮)和压强(p)的判断和计算
方法诠释:物体浮沉状态变化时会导致物体排开液体的体积V排发生变化,从而使得容器中液面的高度(液面到容器底部的距离h)发生变化,从而引起液体压强p液的变化。要注意液体是否会溢出容器。
3.取一支空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示。则下列叙述正确的是 ( )
A.两次牙膏袋的质量大小关系是m甲<m乙
B.两次排开水的体积大小关系是V甲>V乙
C.两次所受的浮力大小关系是F甲<F乙
D.两次杯底受到水的压强大小关系是p甲=p乙
4. 放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中错误的是 ( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6 g/cm3
▶类型三 物体漂浮、悬浮或沉底时浮力(F浮)和压强(p)的判断和计算
方法诠释:物体漂浮时:F浮=G,ρ物<ρ液;物体悬浮时:F浮=G,ρ物=ρ液;物体沉底时:F浮=G-F支,ρ物>ρ液。
在解决问题时,要注意题目中的隐含条件,如“液面相平”“相同物体”“物体的体积相同”“物体的质量相同”等。
5. 小明将两个完全相同的物体A、B,分别放在甲、乙两种液体中,A、B处于如图所示的漂浮状态,且此时液面处于同一水平高度。由此可判断 ( )
A.甲液体密度小于乙液体密度
B.物体A、B下表面所受液体压强相等
C.甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强
D.A物体受到的浮力小于B物体受到的浮力
2、 变式训练
1.如图所示,在溢水杯中装满水,将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中,从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中( )
A. 铁块受到的浮力一直变大
B. 溢水杯底部受到水的压力一直变大
C. 弹簧测力计对手的拉力先变小后变大
D. 桌面受到溢水杯的压强先不变后变大
2.小强做鸡蛋在盐水中悬浮的实验时,先配制了半杯浓盐水并将鸡蛋放入杯中,静止时如图甲所示,然后逐渐向杯中添加清水,直至如图乙所示。在逐渐向杯中添加清水的过程中,下列说法中不正确的是( )
A.鸡蛋受到的浮力不变
B.盐水的密度变小
C.盐水对烧杯底的压强逐渐变小
D.盐水对烧杯底的压力逐渐变大
3.如图所示,烧杯中装有某种液体,A为圆柱形木块,静止时木块的下表面到液面的距离为h,再用外力F缓慢将木块A压入