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专题复习:压强和浮力的计算1
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姓名:_____________ 日期:____月____日 等第:________
【方法提炼】
1、公式P=F/S普遍适用于固体、液体、气体,其中受力面积S的单位是m2,1cm2=10-4m2。
2、公式P=ρgh适用于液体和质量均匀的直柱体,对于液体,公式中的h指的是深度。
3、计算浮力的方法:
(1)称重法F浮=G-F(F表示的物体浸在液体中弹簧测力计示数);
(2)阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=ρ液V排g(知道物体排开液体的质量或体积时常用)。注意:只有浸没时,才有V排=V物;其中体积V的单位是m3,1cm3=10-6m3。
(3)平衡法:F浮=G物,适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体。
【精练精讲】
1、某轿车如图所示,它的质量是,若该车车内三人总重,每个轮子与地面的接触面积是。 求:该车静止在地面上时,对地面的压力;该车静止在地面上时,对地面的压强。
2、滑冰运动员在水平冰面上双脚滑行,已知运动员和滑冰鞋的总质量为,滑行过程中每只冰刀与冰面的接触面积为。求: 冰面受到的压力。 此时冰面受到的压强。
3、如图所示,圆顶帽的面积为1cm2,钉尖的面积是0.5mm2,手指对图钉帽的压力是10N,墙面能承受的最大压强为6×106Pa.求:
(1)在一标准大气压下图钉帽受到大气的压力;(一标准大气压p0=1.0×105Pa)
(2)人能否将图钉压入墙面;(3)如果使图钉刚好能压入墙面,所用的最小压力。
4、如图所示,在水平桌面上放着一个玻璃杯,水的重力是,玻璃杯重,玻璃杯的底面积是,水对杯底的压强为1000pa,玻璃杯的厚度忽略不计。求:水对杯底的压力。 杯子对桌面的压强。
5、麻省理工学院的研究人员研发出一款机器鱼(如图所示)。该机器鱼重,该机器鱼的浮力控制单元是一个圆柱体结构,通过压缩和解压空气,来实时调整机器鱼的密度,从而改变浮力,来保持在所需要的水深。由于机器鱼有了自己的“鳔”,能实现水深内的控制。求:
机器鱼下滑至水下时受到水的压强是多少?
在某次竖直下潜的测试中,机器鱼通过浮力控制单元使其自身的平均密度达到后,刚好能匀速竖直下沉,求此时机器鱼受到的阻力为多少?
6、潜水艇为增强国防力量、维护国家安定发挥了重要作用。潜水艇的截面如图所示,通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为,水舱未充水时潜水艇的质量为,最大下潜深度可达。海水的密度取。求:
最大下潜深度处的海水压强;
未充水时,潜水艇漂浮在海面上排开海水的体积;
潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量。
7、如图甲所示,水平桌面上有一质量为,底面边长为的正方形水槽,槽内有一牛头装饰品。逐渐向水槽内加水,牛头受到的浮力与水深的关系如图乙所示,水深时,牛头刚好有一半体积没入水中。不考虑水槽厚度,水的密度为,求:
牛头装饰品的密度; 牛头装饰品刚好离开水槽底部时水槽对水平桌面的压强。
8、甲、乙两个相同的容器中盛有体积相同的不同液体,现将两个完全相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两物块所处的位置如图所示,已知物块的质量为,甲容器中液体的密度为,乙容器中物块对容器底部的压力大小为,求:
乙容器中物块受到的浮力; 乙容器中液体的密度。
9、如图所示为某同学测量大气压强的实验装置,为了减小实验误差,该同学分两步实验进行:第一步,把注射器的活塞推到注射器筒的底端,然后缓慢向右匀速拉动针筒,此时弹簧测力计示数为;第二步,仍然把注射器的活塞推到注射器筒的底端,并用橡皮帽封住注射器的小孔,然后缓慢向右匀速拉动针筒,此时弹簧测力计的示数为。已知注射器活塞的面积为。求:
针筒与活塞之间的摩擦力; 空气对针筒的压力; 该同学测出的大气压强。
( )10、如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像.若不计水的阻力,则下列说法不正确的是
A. 石料的质量为140kg B. 石料沉底后所受浮力为500N
C. 石料的密度为1.8×103kg/m3 D. 该石料立于水平地面上时对地面的压强为2.8×104Pa
( )11、大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h 的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示,下列判断正确的是
A. 浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线 B. 构件的边长为4 m
C. 构件所受