内容正文:
第10章 流体的力现象
章末整理与复习
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小
大
流体
向上
竖直向上
-
排开的液体(或气体)所受到的重力
-
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<
<
=
=
>
>
等于
自身重力
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考点一 流体压强与流速的关系
下列事例中,与“流体压强与流速的关系”这个知识无关的是( A )
A. 拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
B. 客车行驶时,窗帘被“吸出”窗外
C. 并列行驶的军舰不能靠得太近
D. 地铁站等候地铁时,乘客必须站在安全线外
A
考点突破
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考点二 影响浮力大小的因素
(2024·广安)物理兴趣小组的同学在“探究影响浮力大小的因素”过程中,经过讨论提出如下猜想:
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猜想1:浮力的大小与物体浸入液体的深度有关;
猜想2:浮力的大小与液体的密度有关;
猜想3:浮力的大小与物体的形状有关。
小组同学分别对以上猜想进行探究,以下是他们的实验过程。
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(1)小凌根据A、B、C三图,认为猜想1是正确的;同组的小果根据A、C、D三图,认为猜想1是错误的。通过深入分析上述现象,小组同学一致认为浮力的大小随物体浸入液体体积的增大而 增大 ,与物体浸没在液体中的深度无关。
增大
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(2)根据 A、D、E 三图,可验证猜想2是正确的。同学们通过查阅相关资料并结合图中数据,得出物体的密度为 2×103 kg/m3。
A、D、E
2×103
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(3)为了验证猜想3,小组同学找来两个完全相同的薄铝片、一个烧杯和适量的水等器材进行实验,实验步骤如下:
①将一个薄铝片放入盛有适量水的烧杯中,观察到铝片下沉至杯底;
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②将另一个薄铝片弯成“碗状”也放入该烧杯中,观察到铝片漂浮在水面上。
根据以上现象,小丽得出猜想3是正确的。她的结论不可靠,原因是 没有控制物体排开液体的体积 相。
没有控制物体排开液体的体积相同
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考点三 阿基米德原理及计算
如图所示,放在水平面上装满水的溢水杯,水深为20 cm。弹簧测力计下挂着重为10 N的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为0.4 kg。(g取10 N/kg)求:
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(1)弹簧测力计的示数;
解:(1)物块受到的浮力:
F浮=G排=m排g=0.4 kg×10 N/kg=4 N
弹簧测力计的示数:
F=G-F浮=10 N-4 N=6 N
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(2)物块的密度。
解:(2)物块的质量:
m===1 kg
物块的体积:
V=V排===4×10-4 m3
物块的密度:
ρ===2.5×103 kg/m3
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考点四 浮沉条件及应用
如图所示,有一体积为1.0×10-3 m3、重为6 N的木块,用细线系在底面积为400 cm2的薄壁圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够多的水使木块浸没时,(g取10 N/kg)问:
(1)木块受到的浮力是多少?
解:(1)木块浸没在水中所受浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×10-3 m3=10 N
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(2)细线对木块的拉力是多少?
解:(2)木块受竖直向下的重力、细线的拉力和竖直向上的浮力,所以拉力:
F=F浮-G=10 N-6 N=4 N
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(3)如果细线断了,木块最终静止时受到的浮力是多少?
解:(3)因为木块浸没在水中时受到的浮力大于木块受到的重力,所以细线断开后,木块会上浮直至漂浮在水面上,由于最终漂浮,所以F浮'=G=6 N
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(4)木块静止后,容器底部所受水的压强将减小多少?
解:(4)木块漂浮时排开水的体积:
V排'===6×10-4 m3
则V露=V-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状态后,露出水面的体积正好等于排开水的体积的减小量,所以水面下降的高度:
Δh===0.01 m
则容器底部所受水的压强减小量:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m=100 Pa
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[方法指导] 本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件及其应用、液体压强公式的计算,本题中的第(3)问要把握漂浮时,物体受到的浮力等于重力,本题中的第(4)问要把握V排的变化会引起深度h的变化。
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