微专题2 压强、浮力的分析与计算(课件PPT)-【中考拐点】2024年中考物理讲义（南充专用）

微专题2　压强、浮力 的分析与计算 2024南充物理 方法指导 1.自由水平放置的固体对水平面的压力、压强的计算： (1)先求压力F＝G，再利用p＝ 计算压强；（普遍适用） (2)密度均匀的柱状固体，可利用p＝________直接计算压强。 2.装有液体的容器底或某深度的液体压力、压强的计算： (1)先计算压强p＝ρ液gh，再计算压力F＝pS；（普遍适用） (2)柱形容器底受到的液体压力：F＝______。 ρ物gh G液 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 方法指导 3.物体浸入液体中，相关压力的计算： (1)液体对柱形容器底的压力：F＝___________； (2)柱形容器对桌面的压力（将物体、液体、容器作为一个整体）： ①整体不受其他外力，如图甲所示，则 F容＝_________________________； G液＋F浮 F支＝G总＝G容＋G液＋G物 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 方法指导 ②整体受竖直向上的拉力，如图乙所示， 则F容＝_________________________________； ③整体受竖直向下的压力，如图丙所示，则 F容＝___________________________________。 F支＝G总－F拉＝G容＋G液＋G物－F拉 F支＝G总＋F压＝G容＋G液＋G物＋F压 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 方法指导 4.漂浮物体的相关计算： (1)物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它所受的重力； (2)柱形物体漂浮在液体中，所受浮力等于物体下表面所受压力，即F浮＝F向上； (3)漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几； (4)将漂浮物体全部浸入液体中，需施加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力，即F压＝ΔF浮。 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 压强、浮力的简单分析与计算 类型 1 （多选）如图所示，一个棱长为10 cm的正方体竖直悬浮在某液体中，上表面受到液体的压力F1为5N，下表面受到液体的压力F2为13 N。(g＝10 N/kg)下列说法正确的是(  ) A.正方体受到的浮力为8 N B.液体的密度为0.8×103 kg/m3 C.正方体上表面到液面的距离h＝5 cm D.液体对物体下表面的压强为1 800 Pa 例 1 AB 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 1.(2019·南充)弹簧测力计下悬挂一物体，当物体 的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为5 N；当物体 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 所受浮力是_____N，该物体的密度为____________kg/m3。（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg） 9 0.75×103 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 压强、浮力的动态计算 类型 2 (2023·南充)(多选)甲、乙、丙三个烧杯中均装有适量的酒精(ρ酒精＝0.8×103 kg/m3)，现有质地均匀、不吸收且不溶于酒精的a、b两实心柱体，质量之比为3∶1，把它们分别放入甲、乙烧杯中，当a、b静止时，如图甲、乙所示；若将b置于 a上面一起放入丙烧杯中，静止时 a的上表面刚好与液面相平，如图 丙所示，下列说法正确的是(  ) 例 1 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 A.a的密度为0.4×103 kg/m3 B.在图甲中a有四分之一的体积露出液面 C.在图甲中a的下表面液体压强与图丙中a的下表面液体压强之比为3∶5 D.a、b的体积之比为4∶1 【答案】BD 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 如图所示，将一个体积为1.0×10-3 m3的木块用细线系在底面积为400 cm2的圆柱形容器底部。当木块完全浸没在水中时，绳子的拉力F＝4 N。（不计绳重，水的密度为1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg）求： 例 3 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 (1)木块所受的重力； 解：木块浸没在水中时受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV木 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10-3 m3＝10 N， 木块受到竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力而处于平衡状态，则木块所受的重力：G＝F浮－F＝10 N－4 N＝6 N； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 (2)木块的密度； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 (3)剪断细线后，直至木块处于静止状态，容器底部所受水的压强变 化量。 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 2.如图甲所示，物体A是棱长为10 cm的正方体，杆B一端固定在容器底，一端连着A。现缓慢向容器中加水至A浸没为止，杆B受到物体A的作用力F随水深变化的图象如图乙所示。容器底面积为400 cm2，且不计杆的质量和体积。当h水＝9 cm时，物体A受到的浮力为_____N；当A刚好浸没时，仅将杆从容器里撤去，物体在水中静止后， 水对容器底的压强为_________Pa。 （ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg） 6 1 200 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 3.如图所示，已知重为3 N的长方体木块静止在水面上，露出水面的体积占木块体积的 ，木块下表面距水面0.2 m。（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg）求： (1)木块受到的浮力； 解：木块静止时处于漂浮状态， 此时木块受到的浮力：F浮＝G木＝3 N； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 (2)木块下表面受到水的压强； 解：木块下表面受到水的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m＝2 000 Pa； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 (3)木块的体积； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 (4)木块的密度； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 (5)若要将木块全部浸入水中，至少需要施加的压力。 解：方法1：木块全部浸没时受到水的浮力：F′浮＝ρ水gV′排＝ρ水gV木 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-4 m3＝5 N， 由力的平衡条件可得：F′浮＝G木＋F压， 所以，至少需要施加的压力： F压＝F′浮－G木＝5 N－3 N＝2 N； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 (5)若要将木块全部浸入水中，至少需要施加的压力。 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 4.现有一个不吸水材料的长方体A，底面积为1.5×10-2 m2，体积为1.5×10-3 m3，质量为0.9 kg。将它放入底面积为4×10-2 m2，装有适量水的薄壁圆柱形容器中，容器足够高，A漂浮于水面 （如图甲所示）。（ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg） (1)求A的重力； 解：A的重力：GA＝mAg＝0.9 kg×10 N/kg＝9 N； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 (2)求A的底部受到的液体压强； 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 (3)如图乙所示，将重10 N、体积为5×10-4 m3的长方体B（不吸水）置于A上，待两物体静止时，请判断B浸入水中的情况：___________(选填“不会浸入”“部分浸入”或“全部浸入”)并说明理由，求放入B后容器内水面上升的高度。 解：假设A、B漂浮于水面， 则A、B所受浮力：F′浮＝GA＋GB＝9 N＋10 N＝19 N， 部分浸入 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 对应训练 返回首页 微专题2　压强、浮力的分析与计算 首页 类型1 类型2 总目录 本讲内容结束 解：木块的质量：m＝＝＝0.6 kg， 则木块的密度：ρ＝＝＝0.6×103 kg/m3； 解：当木块漂浮时，木块所受的浮力等于木块重力，即F′浮＝G＝6 N， 由F浮＝ρ液gV排可得，此时排开水的体积： V′排＝＝＝6×10-4 m3， 则木块露出水面的体积： V露＝V木－V′排＝1.0×10-3 m3－6×10-4 m3＝4×10-4 m3， 木块露出水面处于静止后，水面下降的高度： Δh＝＝＝0.01 m， 则容器底部所受水的压强变化量：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m＝100 Pa。 解：由F浮＝ρ液gV排可得，木块排开水的体积： V排＝＝＝3×10-4 m3， 因V露＝V木，所以木块的体积： V木＝V排＝×3×10-4 m3＝5×10-4 m3； 解：由G＝mg＝ρVg可得，木块的密度： ρ木＝＝＝0.6×103 kg/m3； 方法2：至少需要施加的压力： F压＝ΔF浮＝ρ水gΔV排＝ρ水g×V木 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg××5×10-4 m3＝2 N。 解：A漂浮于水面，所受浮力等于重力， 即F浮＝GA＝9 N， 水对A上表面的压力为0 N，根据浮力产生的原因可得， 水对A下表面的压力：F下＝F浮＝9 N， A的底部受到的液体压强：p＝＝＝600 Pa； A、B排开水的体积：V′排＝＝＝1.9×10-3 m3， A、B的总体积：VAB＝VA＋VB＝1.5×10-3 m3＋5×10-4 m3＝2×10-3 m3， 比较可知，VA＜V′排＜VAB，假设成立，且B部分浸入水中； A漂浮时排开水的体积： V排＝＝＝9×10-4 m3， B放入后，排开水的体积增加量： ΔV＝V′排－V排＝1.9×10-3 m3－9×10-4 m3＝1×10-3 m3， 则放入B后容器内水面上升的高度： Δh＝＝＝0.025 m。 $$