2025年湖北省中考物理一轮复习力学主题整合3　静态模型压强、浮力的综合计算课件

2025年湖北省中考物理 一轮复习 力学主题整合3　静态模型压强、浮力的综合计算 计算液体对容器底的压力和压强的变化量 先压强，后压力(也适用于非柱形容器) 压强变化量：Δp＝ρ液gΔh ，压力变化量：ΔF压＝ΔpS容 先压力，后压强(适用于柱形容器) 压力变化量：ΔF压＝ΔG液＋ΔF浮，压强变化量：Δp＝＝ (注：无增减液体时，ΔG液＝0) 类型1：漂浮、悬浮模型 (2024•江西)如图所示，水平桌面上的平底薄壁容器(重力忽略不计)底面积为0.01 m2，容器内盛有质量为4 kg的水。一实心木块漂浮在水面上，木块的质量为0.6 kg，体积为1×10－3 m3。g取10 N/kg，求： (1)木块的密度； (2)木块受到的重力； (3)木块受到的浮力； (4)此时容器对水平桌面的压强。 【思路点拨】 (1)根据ρ＝ 计算木块的密度；(2)根据G＝ 计算木块受到的重力；(3)木块漂浮时，受到的浮力等于木块的 ；(4)容器对水平桌面的压力等于容器中水和木块的总重力，根据p＝计算容器对水平桌面的压强。 mg 重力 解：(1)木块的密度： ρ木＝＝＝0.6×103 kg/m3； (2)木块受到的重力： G木＝m木g＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N； (3)因为木块漂浮，所以木块受到浮力： F浮＝G木＝6 N； (4)容器对水平桌面的压力： F＝G总＝m总g＝(m水＋m木)g ＝(4 kg＋0.6 kg)×10 N/kg ＝46 N， 容器对水平桌面的压强： p＝＝＝4.6×103 Pa。 类型2：称重模型 用弹簧测力计挂着一个长方体金属块，沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中，直至完全浸没(水未溢出)，如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系如图乙所示。已知金属块的质量为0.4 kg，容器的底面积与金属块的底面积之比为5 ∶1，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg。 (1)求金属块所受的重力； (2)金属块的下表面浸入水中的深度为2 cm时，求弹簧测力计的示数； (3)金属块刚浸没时，求金属块底部受到水的压强； (4)金属块浸没后与金属块浸入之前比较，水对容器底部的压强增加了多少？ 【思路点拨】(1)由G＝mg可求金属块的重力；(2)由图象可知，当h＝2 cm时，V排＝ cm3，由F浮＝ρ液gV排可求F浮，则F拉＝ ；(3)由p＝ 可求出金属块底部受到水的压强；(4)ΔF＝F′浮，那么Δp＝＝。 20 G－F浮 ρgh 解：(1)金属块受到的重力： G＝mg＝0.4 kg×10 N/kg＝4 N； (2)当h＝2 cm时，金属块受到的浮力： F浮＝ρ水gV排 ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10－6 m3 ＝0.2 N， 弹簧测力计的示数：F拉＝G－F浮＝4 N－0.2 N＝3.8 N； (3)由图乙可知，当h＝5 cm时，金属块刚好浸没，金属块底部受到水的压强： p＝ρ水gh ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5×10－2 m ＝500 Pa； (4)金属块的底面积：S金＝＝＝10 cm2， 容器的底面积：S＝5S金＝5×10 cm2＝50 cm2， 增加的压力等于水对金属块的浮力，则 ΔF＝F浮′＝ρ水gV排′ ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×50×10－6 m3 ＝0.5 N， 水对容器底部增加的压强：Δp＝＝＝100 Pa。 (2023•鄂州23题7分)如图所示，放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水，把质量为300 g的木块浸入水中，木块静止时有 的体积露出水面，此时容器中水的深度为 20 cm。已知容器底面积为300 cm2，容器重 3 N。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)求： (1)木块受到的浮力； (2)木块的密度； (3)容器对桌面的压强。 解：(1)由图可知，木块漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，漂浮时木块受到的浮力： F浮＝G木＝m木g＝300×10－3 kg×10 N/kg＝3 N；(2分) (2)根据F浮＝ρ液gV排可知，木块排开水的体积： V排＝＝＝3×10－4 m3，(1分) 由于木块静止时有 的体积露出水面，则木块的体积： V木＝＝5×10－4 m3， 木块的密度：ρ木＝＝＝0.6×103 kg/m3；(1分) (3)容器中水的体积： V水＝300×10－4 m2×20×10－2 m－3×10－4 m3＝5.7×10－3 m3， 由ρ＝可知，容器中水的质量： m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×5.7×10－3 m3＝5.7 kg，(1分) 容器中水的重力：G水＝m水g＝5.7 kg×10 N/kg＝57 N， 容器对桌面的压力：F＝G木＋G水＋G容＝3 N＋57 N＋3 N＝63 N，(1分) 容器对桌面的压强：p＝＝＝2 100 Pa。(1分) $$