内容正文:
专项 6 密度、压强、浮力综合
一、比较浮力的大小
(1)利用阿基米德原理 F浮 = ρ液 gV排 进行判断:
①ρ液 相同比 V排,V排 越大物体受到的浮力就
越大;
②V排 相同比 ρ液,ρ液 越大物体受到的浮力就
越大.
(2)比重法:同一物体浸在不同液体中静止时,
以重力为中间不变量结合物体的状态,对比浮
力大小.
漂浮、悬浮时 F浮 = G物,沉底时 F浮 < G物 .
(3)根据浮力产生的原因进行判断.
二、比较液体的压强
根据 p = ρ液 gh 进行判断:
①ρ液 相同比 h,h 越大 p 越大;
②h 相同比 ρ液,ρ液 越大 p 越大;
③对于柱状容器中的液体,可用 p = FS =
G
S进行
比较.
三、比较液体对容器底部的压力
先根据 p = ρ液gh 判断压强,再根据 F = pS 比较
压力.
四、比较容器对水平面的压强
先判断容器对水平面的压力,即先对整体分析,
F压 = G容 + G物 + G液,再根据 p =
F压
S 比较.
类型一 同种物体放入不同液体
典例 1 甲、乙两个完全相同的容器中盛有密
度不同的盐水,将同一物块先后放入两容器中,
静止后两容器中液面相平,物块状态如图中所
示,下列判断正确的是 AEF (填字母序号).
A. 甲容器中的盐水密度较大
B. 乙容器中物块排开液体的质量较大
C. 盐水对乙容器底部的压强较大
D. 甲容器中物块受到的浮力较大
E. 甲容器对水平面的压强较大
F. 乙容器中物块下表面受到液体的压强大
G. 向甲容器中加盐后,物块所受浮力变大
1. 两个相同的圆柱形容器中分别装有体积相等
的甲、乙两种液体,图示是同一个鸡蛋在两种
液体中静止时的情景,图中两种液体的密度
分别为 ρ甲和 ρ乙,鸡蛋所受的浮力分别为 F甲
和 F乙,容器底部所受液体的压强分别为 p甲
和 p乙,则它们的大小关系是 ρ甲 < ρ乙,F甲
= F乙,p甲 < p乙 .
第 1 题图
第 2 题图
2. (双选)如图所示,向甲、乙两个完全相同的
烧杯分别倒入不同液体,烧杯中放入相同的
木块之后两烧杯中液体深度相同,而木块在
甲烧杯中露出较多.下列判断正确的是 ( BD )
A. 甲烧杯中液体密度小于乙烧杯中液体
密度
B. 盛乙液体的烧杯对桌面的压强较小
C. 乙烧杯中木块排开液体重力较大
D. 甲液体对烧杯底部压强大于乙液体对烧
杯底部压强
201
类型二 不同物体放入同种液体
考向一 相同体积、不同质量
典例 2 如图所示,水平桌面上三个完全相同
的容器内装有适量的水,将 A、B、C 三个体积相
同的正方体物块分别放入容器内,静止时容器
内液面相平,如图所示.
(1)V排 A、V排B、V排C 的大小关系为 V排 A < V排B
< V排C ;
(2 ) 物块所受浮力 FA、 FB、 FC 的大小关系
为 FA < FB < FC ;
(3)物块的质量 mA、mB、mC 的大小关系为 mA
< mB < mC ;
(4)物块的密度 ρA、ρB、ρC 的大小关系为 ρA <
ρB < ρC ;
(5)水对容器底部的压强 p甲、p乙、p丙 的大小关
系为 p甲 = p乙 = p丙 ;物块下表面受到水的压
力 FA′、FB′、FC′的大小关系为 FA′ < FB′ <
FC′ ;
(6)容器对桌面的压力 F甲、F乙、F丙 的大小关系
为 F甲 = F乙 = F丙 ,请简要写出你的分析过
程: 根据阿基米德原理,结合浮沉条件,可知
A、B、C 所受的重力等于其排开水的重力,又因
为三个容器中水面高度相同,所以三个容器中
水和物体的总重力相等,又三个容器完全相同,
则容器对桌面的压力相等 .
3. 放在水平桌面上的甲、乙两个相同的容器中
盛有同种液体,体积相等的 a、b 两个物体在液
体中静止时,两液面相平,如图所示.则 ( D )
A. 物体 a 的密度大
B. 物体 b 受到的浮力小
C. 甲容器底部受到的压力小
D. 两容器对桌面的压强一样大
考向二 相同质量、不同体积
典例 3 将质量相同的两个实心正方体,分别
放入两个装有适量水的烧杯中,静止时液面相
平,如图所示,下列判断正确的是 CEH (填
字母序号).
甲 乙
A. A 受到的浮力小于 B 受到的浮力
B. A 的密度小于 B 的密度
C. A 的下表面受到水的压力比 B 的大
D. A 的下表面受到水的压力与 B 的相等
E. A 排开水的体积等于 B 排开水的体积
F. A 排开水的重力小于 B 排开水的重力
G. 水对烧杯底部的压强 p甲 > p乙
H. 烧杯对桌面的压力 F甲 = F乙
I. 烧杯对桌面的压强 p甲′ < p乙′
4. 如图所示,质量相等的甲、乙两个实心正方体
物块分别竖直悬浮在水中和漂浮在水面上,
下列说法正确的是 ( B )
A. 甲物块的密度比乙物块的密度小
B. 水对甲下表面的压力大于水对乙下表面
的压力
C. 水对甲下表面的压强小于水对乙下表面
的压强
D. 甲物块排开水的质量小于乙物块排开水
的质量
第 4 题图 第 5 题图
5. 如图所示,A、B 体积相同,B、C 质量相等,将
它们放入水中静止后,A 漂浮、B 悬浮、C 沉
底. 下列说法正确的是 ( D )
A. 它们的密度关系是 ρB > ρC > ρA
B. A 所受的浮力可能大于 B 所受的浮力
C. C 所受的浮力一定小于 A 所受的浮力
D. B 物体所受的浮力一定是最大的
301
类型三 不同物体放入不同液体
典例 4 如图甲、乙两相同容器中装有不同液
体,实心小球 A、B 的质量相等(已知 VA < VB),
将小球分别放入两容器中后 A 漂浮,B 沉底,容
器内液面高度相同.
(1) 根据浮沉条件进行判断: ρA < ρ甲,
ρ B > ρ乙;
(2)根据密度公式进行判断:ρA > ρB,则
ρ甲 > ρ乙;
(3)比较浮力大小:F浮 A = GA,F浮B <
GB,则 F浮 A > F浮B .
6. (双选)三个完全相同的容器内,分别装满酒
精、水和盐水后( ρ盐水 > ρ水 > ρ酒精),将 a、b、c
三个不同的小球放入容器中,小球静止后位
置如图所示. 下列说法正确的是 ( AD )
A. 三个容器底部受到的液体压力关系是
F甲 < F乙 < F丙
B. 三个小球的密度关系是 ρA > ρB > ρC
C. 若将小球 b 放入丙杯中,小球 b 排开液体
的体积等于小球 b 的体积
D. 若将小球 c 放入甲杯中,小球 c 排开液体
的质量小于小球 c 的质量
7. (双选)底面积不同的两个容器放在水平桌
面上,分别装入质量相等的甲、乙两种不同液
体,液面相平(如图所示). 现有两个体积相
同的不同小球 A 和 B,A 球放入甲液体中,B
球放入乙液体中,两球均处于悬浮状态,液体
均未溢出. 下列说法中正确的是 ( AD )
A. 甲液体的密度大于乙液体的密度
B. 未放入小球时,甲液体对容器底的压强小
于乙液体对容器底的压强
C. 悬浮时小球 A 所受的浮力小于小球 B 所
受的浮力
D. 若把小球 B 放入甲液体中,静止时小球 B
所受的浮力等于其在乙液体中所受的浮力
类型四 其他类综合题
典例 5 如图所示,奋斗者号在马里亚纳海沟成
功下潜坐底深度 10 909 m,刷新中国载人深潜的
新纪录. 假设海水的密度为 1. 02 × 103 kg / m3 且
不变,奋斗者号在水中上浮且未浮出水面过程
中,受到水的浮力 不变 (填“变大” “变小”
或“不变”);奋斗者号在 10 000 m 深处受到的
水的压强是 1. 02 × 108 Pa. (g 取 10 N / kg)
典例 6 弹簧测力计下悬挂一物体,当物体的 13
体积浸入水中时,弹簧测力计示数为 5 N;当物
体 12 的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为
3 N. 现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,
则该物体静止时所受的浮力是 9 N,
该物体的密度为 0. 75 × 103 kg / m3 . ( ρ水 =
1. 0 × 103 kg / m3,g 取 10 N / kg)
典例 7 如图所示,甲、乙是两个质量和底面积
均相同的容器,容器内装有质量相同的液体,若
甲、乙两容器底部受到的液体压力分别是 F1、
F2,容器对地面的压强分别是 p1、p2,下列关系
正确的是 ( D )
A. F1 = F2,p1 > p2 B. F1 > F2,p1 > p2
C. F1 = F2,p1 = p2 D. F1 > F2,p1 = p2
401
进阶避“坑”练、进阶巩固练:
1.(1) (2) (3) (4)
2.小于 受力面积 510 1700
考点二 进阶过基础:
1.重力 2.(1)相等 (2)大 (3)大 3.ρ液 gh
4.相平
进阶避“坑”练、进阶巩固练:
1.(1)√ (2) (3)
2.内凹 大于 同种液体中,深度越深,液体压强越大
3.3000 30 4000 4000
考点三 进阶过基础:
2.马德堡半球实验 3.(1)托里拆利实验 (3)760mm
4.低 5.降低 升高
进阶巩固练:
1.C 2.760 大于
考点四 进阶过基础:
1.流动性 液体 气体 2.小
进阶巩固练:
1.大 小 大气压 喷壶(喷雾器)
()*+,-.
1.(1)电磁 减小 地面
解:(2)无人机对地面的压力
F=G=mg=45kg×10N/kg=450N
对地面的压强
p=FS=
450N
90×10-4m2
=5×104Pa
(3)所需时间t= 20kg2kg/min=10min
飞行的路程s=vt=5m/s×10×60s=3000m
2.解:(2)由G=mg可知,展品的重力
G=mg=12kg×10N/kg=120N
由p=FS可知,展品对台面的压强
p=
F压
S=
G
S=
120N
40×10-4m2
=3×104Pa<4×104Pa
展品对展台的压强小于展台所能承受的最大压强,所以台面不会被压坏.
3.解:清扫车受到的重力
G=mg=800kg×10N/kg=8000N
清扫车对路面的压力F=G=8000N
清扫车对路面的压强
p=FS=
8000N
0.04m2
=2×105Pa
4.解:收割机的最大总重力
G总 =F=pS=8×10
4Pa×0.2m2=1.6×104N
收割机的最大总质量
m总 =
G总
g=
1.6×104N
10N/kg =1600kg
储粮仓中的小麦的最大质量
m=1600kg-1000kg=600kg
5.AC 6.A < < < 7.大气压 8.大气压 9.大气压
实验探究 实验一
一题过实验:
典例1 (1)海绵的凹陷程度 控制变量法 (2)受力面积一定时,压力越大
乙、丙 (3)无法 没有控制变量 (4)= (5)没有控制两块砖的压力大小相
同 将两块砖叠放在一起,控制压力不变,改变接触面积的大小,比较海绵的凹
陷程度
实验探究 实验二
一题过实验:
典例2 (1)相同 (2)不是 B (3)深度 (4)不可靠 没有控制金属盒在
两次液体中的深度相同 (5)400 (6)1000 600 (7)在同种液体的同一深
度,液体向各个方向的压强相等 (8)转换法 控制变量法 (9)换用密度差
更大的液体,使金属盒处于相同深度,比较U形管两侧液面的高度差
!
10
"# S# L
!"#$%&'
考点一 进阶过基础:
1.浮力 2.竖直向上 3.压力 4.弹簧测力计 G-F拉
5.体积 密度 大 大
进阶避“坑”练、进阶巩固练:
1.(1) (2) (3) (4) (5) (6)
2.变大 物体排开液体的体积
3.
考点二
1.它排开的液体所受的重力
2.G排 液体 物体排开液体
考点三 进阶过基础:
> < = = < = > < = = > < < =
进阶巩固练:
1.(1)等于 大于 (2)630 0.0525 2.小于 小于
考点四 进阶过基础:
1.空心 排开水的体积 排水量 满载 2.自重 3.小
4.(2)重力 较大
进阶巩固练:
1.重力 等于 变大 不变 下潜 变大
2.< 0.1 0.1 减小密度计下方缠绕铁丝的质量 3.C
()*+,-.
1.1 不变 不变 100 0.8×103 1∶4 1
2.0.2×103 <
【解析】物块A漂浮,受到的浮力等于自身的重力,即 F浮 =G,由阿基米德原
理和重力公式可得ρ水 gV排 =ρAgV,所以物块 A的密度 ρA=
V排
V×ρ水 =
1
5V
V ×
ρ水 =
1
5×1.0×10
3kg/m3=0.2×103kg/m3.物块A在水中漂浮,物块B在水
中悬浮,其受到的浮力均等于自身的重力,而A、B的质量相同,所以由G=mg
可知它们的重力相同,则浮力也相同,即F浮A=F浮B;物块A在水中漂浮,其上
表面没有受到水的压力,由浮力产生的原因可知,A下表面受到水的压力
FA下 =F浮A,物块B在水中悬浮,由浮力产生的原因可得,F浮B=FB下 -FB上,则
B下表面受到水的压力FB下 =F浮B+FB上,由于B悬浮在水中,所以FB上不为0,
则FB下 >F浮B,所以,FA下 <FB下.
3.D 4.BD 5.A 6.AC
7.(1)人在水中下沉,而在死海中却能漂浮(或鸡蛋在清水中下沉,而在盐水中
可以漂浮,合理即可) (2)1.4 (3)无关 a、b、c(或 a、b、d) 越大
(4)2.4×103
8.(1)2 (2)0.8 (3)变大 (4)能 它排开液体所受的重力 (5)=
实验探究 实验一
一题过实验:
典例1 (1)对弹簧测力计进行校零 (2)9 1 (3)大 (4)物体排开液体的
体积 液体密度一定时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大
(5)①③④ (6)液体密度 物体排开液体的体积一定时,液体密度越大,物体
受到的浮力越大 (7)更换不同的物体和液体进行多次实验 (8)B (9)9.0×
103 (10)1.2×103
实验探究 实验二
一题过实验:
典例2 (1)B (2)2 (3)2 等于 (4)3 深 (5)ρ水
h1
h2
(6)不变 不变
(7)= = F1=G,F2=G+G排 -F浮,且F1=F2,所以F浮 =G排
./
6
# PQ&(R&SLAB
典例1 AEF
跟踪训练 1.< = < 2.BD
典例2 (1)V排A<V排B<V排C (2)FA<FB<FC (3)mA<mB<mC
(4)ρA<ρB<ρC (5)p甲 =p乙 =p丙 FA′<FB′<FC′
(6)F甲 =F乙 =F丙 根据阿基米德原理,结合浮沉条件,可知 A、B、C所受的重
力等于其排开水的重力,又因为三个容器中水面高度相同,所以三个容器中水
和物体的总重力相等,又三个容器完全相同,则容器对桌面的压力相等
跟踪训练 3.D
典例3 CEH
跟踪训练 4.B 5.D
典例4 (1)< > (2)> > (3)= < >
跟踪训练 6.AD 7.AD
典例5 不变 1.02×108
典例6 9 0.75×103
典例7 D
./
7
# 6789:PQ
./!01
典例1 (1)用细钢针将小蜡块下压,使其浸没在水中,记下水面对应的刻度V3
V2-V1
V3-V1
ρ水 (2)②
V2-V1
V5-V4
ρ水
典例2 (2)152.4 2.4 (3)9 铜
典例3 (3)将金属块从烧杯中取出,使其浸没在水槽中
(4)
h2-h1
h3-h1
ρ水 (5)不变
典例4 (1)Gg G-F
G-F
ρ水 g
GG-Fρ水 (2)用弹簧测力计吊着石块缓慢地
浸没在盐水中,读出弹簧测力计的示数F1
G-F1
G-Fρ水
23451
1.(1)测量前游码没有拨到标尺左端的零刻度线处
(2)18.6 30 0.62
(3)将木块轻放入玻璃杯中,待它静止后,用刻度尺测出烧杯中水的深度为h
h-h0
hm-h0
ρ
水
—7—