内容正文:
微专题2 压强、浮力的分析与计算
2024湖北《解密中考》
——物理
1.区别两个重要公式:
液体压强公式_____________;
阿基米德原理公式:_____________________。
p=ρ液gh
F浮=G排=ρ液V排g
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3.装有液体的正柱形容器放在水平面上,物体浸入时(液体没有溢出):
液体对容器底增大的压力等于物体所受的浮力,即ΔF=_______;容器对水平面的压力:F=________________。
F浮
G容+G液+G物
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(多选) 如图所示,水平桌面上盛有适量盐水的烧杯中,漂浮着
冰块A,悬浮着物块B。当冰块A完全熔化后,下列分析正确的是( )
A.烧杯中盐水的密度变小
B.烧杯内液面不发生变化
C.杯底受到液体的压强变小
D.物块B受到的浮力变小
分析比较压强或浮力
类型
1
ACD
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分析容器中液面高度变化情况的一般方法:①分析浸在液体中所有物体所受总浮力的变化情况;②由浮力的变化情况分析V排的变化;③判断容器中液面的变化。
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(2023·泸州) (多选) 小明在探究沉与浮的
条件时,用一根细线连接A、B两个物体,放在盛水
的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线
后,A物体处于漂浮状态,B物体沉到烧杯底部,如
图乙所示。设图甲、乙中烧杯对桌面的压强分别为p1、p2,水对烧杯底部的压强变化为Δp,图甲中细线的拉力为F,图乙中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G、体积为V,烧杯的底面积为S,水的密度为ρ。
甲 乙
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以下关系式正确的有( )
A.p1>p2
B.F=G-ρgV
BC
甲 乙
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水平桌面上有甲、乙两个完全相同的容器,装有两种
不同的液体,将两个完全相同的长方体A、B,分别放
入甲、乙两容器中,静止时的位置如图所示,此时两
个容器中的液面相平。则两物体受到的浮力大小的关系是FA______FB,
两容器中的液体对容器底部的压强大小的关系是p甲_______p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
=
<
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将底面积S=3×10-3 m2、高h=0.1 m的铝制圆柱体轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部,如图所示(圆柱体底部与水槽底部不密合),此时槽中水深h1=0.05 m(ρ铝=2.7×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
有关压强和浮力的综合计算
类型
2
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(1)水对圆柱体底部的压强p1;
解:水对圆柱体底部的压强:p1=ρ水gh1=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa;
(2)圆柱体受到的浮力F浮;
解:圆柱体排开水的体积:V排=Sh1=3×10-3 m2×0.05 m=1.5×10-4 m3,
则圆柱体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5×
10-4 m3=1.5 N;
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(3)圆柱体对水槽底部的压强p2。
解:圆柱体的重力:G铝=m铝g=ρ铝V铝g=ρ铝Shg=2.7×103 kg/m3 ×3×10-3 m2×0.1 m×10 N/kg=8.1 N,
圆柱体对水槽底部的压力:F=G铝-F浮=8.1 N-1.5 N=6.6 N,
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(2023·雅安) 一棱长为0.2 m的正方体物块放在盛有40 L水的薄壁圆柱形容器中,容器重为10 N、底面积为0.1 m2。现用竖直向下大小为20 N的力F作用在物体上,物体刚好浸没于水中静止,如图所示。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)物块下表面受到水的压强;
解:物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;
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(2)物块受到的浮力;
解:物块排开水的体积:V排=V物=(0.2 m)3=8×10-3 m3,
物块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
8×10-3 m3=80 N;
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(3)容器底部对水平地面的压强。
解:水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×40×10-3 m3=40 kg,
水的重力:G水=m水g=40 kg×10 N/kg=400 N,
物块处于平衡状态,竖直方向上三力平衡,即有:G物+F=F浮,
所以G物=F浮-F=80 N-20 N=60 N,
容器底部对水平地面的压力:F压=G水+G容+G物+F=400 N+
10 N+60 N+20 N=490 N,
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如图所示,一个底面积为100 cm2的圆柱体容器(容器壁的厚度忽略不计)放在水平桌面的中央,容器中装有0.1 m深的水。将一个重3 N的实心长方体A挂在弹簧测力计上,然后竖直浸入水中,当A有一半浸在水中时,弹簧测力计的读数为2 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
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(1)此时,长方体A受到的浮力;
解:当长方体A有一半浸在水中时所受的浮力:F浮=G-F′=
3 N-2 N=1 N;
(2)长方体A的体积;
则长方体A的体积:VA=2V排=2×10-4 m3;
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(3)长方体A的密度;
解:由G=mg可得,长方体A的质量:
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(4)当长方体A浸没在水中时(容器中的水并未溢出),水对容器底的压强。
解:当长方体A浸没在水中时,排开水的体积,即V′排=VA=2×10-4 m3,
容器中水的深度:h=h0+Δh=0.1 m+0.02 m=0.12 m,
水对容器底的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×
0.12 m=
1 200 Pa。
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本讲内容结束
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2.物体浸入容器内液体中,液面上升的高度:h=;漂浮物体浸入液体的深度:h=;
C.Δp=
D.pB=
故圆柱体对水槽底部的压强:p2===2.2×103 Pa。
容器底部对水平地面的压强:p′===4 900 Pa。
解:由F浮=ρ液gV排可得,长方体A排开水的体积:
V排===1×10-4 m3,
mA===0.3 kg,
长方体A的密度:ρ===1.5×103 kg/m3;
此时液面上升的高度:Δh===0.02 m,
$$