内容正文:
微专题(二) 压强、浮力综合
分析及计算
中考突破•物理
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在综合计算时,一般情况下结合浮力求出物体体积、质量和密度。另
外,在计算液体压强时,要注意区分液体的深度和高度,以免计算出错。
液体压强的计算公式为,其中 为液体密度,单位为, 为
液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,表示深度,单位为 。从公式中
可以得知,液体内部压强只与液体的密度和深度有关,与液体的质量、重
力、体积以及容器的形状、底面积等无关。因此,在计算液体压强时,判
断出 的大小是关键。
计算浮力的方法有称重法、压力差法、阿基米德原理法和平衡法。其
中,称重法是通过测量物体的重力和拉力来计算浮力;压力差法是通过测
量浮力产生的上、下压力差来计算浮力;阿基米德原理法是通过知道物体
排开的液体的质量或体积来计算浮力;平衡法适用于漂浮或悬浮的自由状
态的物体。
微专题(二) 压强、浮力综合分析及计算
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1.对于漂浮和悬浮的情况,优先考虑 ,求出浮力后再综合阿基
米德原理求出物体的体积和密度等。
2.对于总压力的计算,可以使用公式法,就是根据总压力等于总压强乘
底面积。
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对应训练
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压强综合分析与计算
1.[2024永州模拟] 三个底面积相同、
形状不同的容器装有等高的同种液体,
哪个容器底受到的液体压强大( )
D
A.甲大 B.乙大 C.丙大 D.一样大
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2.[2024长沙模拟] (双选)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个底面积和
质量均相同的薄壁容器,分别装有质量相同的、 两种液体,两个容器中
的液面相平。下列说法中正确的是( )
CD
A.两种液体密度的大小关系是
B.桌面对两个容器支持力的大小关系是
C.两种液体对容器底压强的大小关系是
D.两个容器对桌面压强的大小关系是
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3.[2024怀化模拟] 如图所示,甲、乙两鱼缸
都静止在水平桌面上,鱼缸底部受到水的压
强较大的是____。甲受到桌面的支持力为
,与桌子的接触面积为 ,甲对
桌面的压强为_______ 。
甲
1 000
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4.[2024怀化模拟] 如图所示,弹簧测力计下悬挂
着不吸水的圆柱体,圆柱体质量为 ,底面
积为 ;不计厚度的平底容器置于水平桌面
上,质量为,底面积为 ,容器高
,容器内盛有质量为 的水。当圆柱体
一半浸入水中静止时,圆柱体未接触容器,弹簧
测力计示数为 ,物体的密度是___________
980
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,此时容器对水平桌面的压强是_____ ,剪断绳子,待物体静止时
液体对杯底的压强增加了____ 。
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5.[2024长沙模拟] 如图所示,两个薄壁圆柱形容
器甲、乙分别置于水平地面(容器质量均忽略不
计)。已知甲中装有 的水,甲的底面积为
;乙的高度为 ,乙中装有
的酒精,酒精的深度为 。
, ,取 求:
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(1)容器甲中水的深度 ;
解:容器甲中水的体积:
,
则容器甲中水的深度:
;
答:容器甲中水的深度为 ;
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(2)容器乙中酒精对容器底部的压强;
解:容器乙中酒精对容器底部的压强:
;
答:容器乙中酒精对容器底部的压强为 ;
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(3)现向容器乙中轻轻放入体积为的物体, 最终处于沉底
状态,此时容器乙对地面的压强不大于容器甲对地面的压强,求物体 的密
度 的取值范围。
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解:容器乙中酒精的体积:
,
则容器乙的底面积:
,
甲容器中水的重力:
,
甲容器对地面的压强:
;
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乙容器中酒精的重力:
,
现向乙容器中放入体积为的物体后, 处于沉底状态,则
,此时乙容器对地面的压强不大于甲容器对地面的压
强,即 ,
则乙容器对地面的压力:
,
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容器乙的容积:
,
而 ,
所以,则物体 放入乙容器后,酒精要溢出,
则溢出酒精的重力:
,
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乙容器内剩余酒精的重力:
,
所以物体的重力 ,
由可知,物体 的密度:
,
所以物体 密度的取值范围:
。
答:物体密度的取值范围为 。
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浮力综合分析与计算
6.[2024凉山州] 如图所示,两个完全相同的小球,
分别漂浮在装有一定酒精和水的容器中
,小球的质量为,体积为 ,
下列描述正确的是( )
B
A.小球的密度为
B.小球排开水的质量等于排开酒精的质量
C.用力将图乙的小球向下压的过程中,小球受到的浮力不变
D.将酒精注入乙容器中(不溢出液体),小球浸入液体的体积不变
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7.[2024常州模拟] 为了测量硬塑料制成的锅形物体的质
量和体积,先用一圆柱形容器盛满水,该容器底面积为
(壁厚度不计)。将锅形物体开口向上放入容
器中,物体漂浮(如图所示),溢出了 的水。
B
A. B.
C. D.
然后慢慢翻转使物体浸没沉底,液面下降了 。关于该物体,下列说法
中正确的是( )
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8.[2024达州] 如图甲所示,悬挂在弹簧测力计
下的实心圆柱体 浸没在水中,将其缓慢拉出
水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示
数与物体上升的高度 之间的变化图像如图
D
A.浸没在水中所受浮力为 B.的底面积为
C.的重力为 D.的密度为
乙所示。然后将体积为的实心物体用细线和 连接在一起,如图
丙所示放入水中,、 刚好悬浮。细线的重力和体积忽略不计,
,取 ,下列说法中正确的是( )
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9.[2024长沙模拟] 如图所示为中国新一代通用型
导弹驱逐舰,其排水量为 ,则驱逐舰满载
时的总质量为________ ;该驱逐舰从海洋驶入长
江时所受到的浮力会______,舰身浸在水中的体
积会变____。
不变
大
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10.[2024长沙模拟] 如图所示,将一盛有水的圆柱形容器置于
水平桌面上,用细线将一个小球固定在容器底部,当小球完全
浸没在水中静止时,细线对小球的拉力为 。已知小球的质量
(1)小球受到的重力;
解:小球受到的重力:
;
答:小球受到的重力为 ;
为,小球的体积为,水的密度, 取
,求:
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(2)小球完全浸没在水中静止时,所受浮力的大小;
解:由于小球完全浸没,所以排开水的体积:
,
小球受到的浮力:
;
答:小球完全浸没在水中静止时,所受浮力大小为 ;
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(3)细线对小球的拉力 的大小。
解:因为小球静止,所以小球竖直方向上受力平衡,可得: ,
细线对小球的拉力
。
答:细线对小球的拉力大小为 。
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3
压强、浮力综合分析与计算
11.[2024湖南模拟] 如图所示,盛有水的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,
体积相等的、 两均匀实心物体静止在水中,此时两水面相平,则( )
D
A.的密度比 大
B.受到的浮力比 小
C.甲容器底部受到水的压强比乙的小
D.两容器对桌面的压强相等
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12.[2024湖南模拟] 为了挑选合格的种子,在水平桌面上的甲、乙两个相同
容器中分别装入体积相等的不同浓度的食盐水,将两个不同的种子、 分
别放入甲、乙两容器中,静止时两容器中的液面保持相平,如图所示,已
知种子的质量小于种子 的质量,下列分析正确的是( )
D
A.种子受到的浮力等于种子 受到的浮力
B.甲容器中液体的质量大于乙容器中液体的质量
C.种子 受到的浮力小于重力
D.甲容器对桌面的压力小于乙容器对桌面的压力
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13.[2024湖南模拟] “新光华”号半潜船
是国内最大、全球第二大半潜船。其
最大下潜深度为 ,满载排水量约
10万吨。工作时,如图甲、乙、丙所
C
A.“新光华”号在如图甲、乙、丙三种状态时所受的浮力相等
B.“新光华”号从长江驶入东海,其所受浮力变大
C.最大下潜时,“新光华”号底部受到海水的压强约为
D.满载时,“新光华”号所受浮力约为
示,通过调节压载水舱中的海水量,使甲板下潜至预定水深。待货物到达
甲板上方,再次调节舱中的海水量,使甲板浮出水面,完成装载过程。下
列关于“新光华”号的说法中正确的是 ( )
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14.[2024长沙模拟] (双选)将茄子和西红柿分别放入甲、乙两个装有等质
量水的相同容器中,如图所示,茄子浮在水面上,西红柿沉底,且两容器
中的液面相平。下列说法中正确的是( )
AC
A.茄子的密度小于西红柿的密度
B.茄子受到的浮力大于西红柿受到的浮力
C.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
D.甲容器中水对容器底部的压强大于乙容器中水对
容器底部的压强
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15.[2023湖南模拟] (双选)两个完全相同的圆
柱形容器放在水平桌面上,分别装有甲、乙两
种不同的液体。将体积相同、密度不同的实心
小球、分别放入容器中静止,球沉底, 球
漂浮。如图所示, ,且两种液体对容器
底的压强相等,则( )
AB
A.两个小球的重力 B.两个小球的浮力
C.两种液体的密度 D.两个容器对桌面的压强
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16.[2024长沙模拟] 一艘质量为 的货船正在河面上航行,该货船受到
的浮力大小为________,距水面 的河床受到河水的压强为________
。取,
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17.[2024益阳模拟] 如图所示,、 是分别
盛有适量的煤油和水的相同容器,底面积均
为 ,置于水平桌面上。现将一实心
小球分别放入、 两容器中,小球静止后排
开煤油和水的体积分别为和 。
0.36
36
则小球在水中受到的浮力为_____,小球的密度为__________ ,小
球静止在容器中时,液体对容器底部的压强增大了____ 。
,,取 ,小球放入
容器中时均无液体溢出
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18.[2024湖南模拟] 如图所示,水平桌面上放有一个高度为 、底面积
为的柱形容器,容器重。容器装有质量为的水
水的密度为。棱长为的正方体木块质量为 ,
木块静止在水平桌面上。则:
(1)水对容器底部的压强为_______ ;
1 600
(2)将木块缓慢放入水中,待木块静止后,
容器对桌面的压强为_______ ;
2 000
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(3)取出木块并将容器灌满水,接着从、 两个实心小球中选出其中一个
放入水中,等水溢出后擦干容器外壁,此时容器对桌面的压力增加了 ,
则放进去球的体积为__________。球密度为, 球密度
为
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19.[2024长沙模拟] 如图所示,放置在水平桌面上的
甲、乙两个相同圆柱形容器,其物重均为 ,高
,底面积为 。甲容器内装有
深度的水,上方悬挂的实心圆柱体 高
、底面积,其物重为 。
乙容器内装有密度为 的某种液体。
现将悬挂的圆柱体逐渐下移,使其部分浸入水中,细绳的拉力为 。
(圆柱体 不吸水,忽略细绳体积等次要因素)求:
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(1)物体浸入水中这部分体积的大小;
解:实心圆柱体浸入水中,细绳的拉力为 时,受到的浮力:
,
实心圆柱体 排开水的体积:
,
物体浸入水中这部分体积的大小与排开水的体积相等,即 浸
;
答:物体浸入水中这部分体积的大小是 ;
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(2)当物体全部浸没于甲容器的水中时,容器底部受到水的压强大小;
解:根据,物体全部浸没时,排开水的体积等于实心圆柱体 的体积:
,
水面上升的高度:
,
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此时水的总深度:
,
根据 ,容器底部受到水的压强:
;
答:当物体全部浸没于甲容器的水中时,容器底部受到水的压强大小为
;
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(3)将物体从甲容器取出后,将其擦干,再将它缓慢放入乙容器内
(乙容器内液体可添加),为保证液体不会溢出,求乙容器能对水平桌面
产生的最大压强。
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解:根据,实心圆柱体 的密度:
,
实心圆柱体的密度小于乙容器中液体的密度, 浸在乙容器的液体中时,
处于漂浮。当实心圆柱体 浸入乙容器的液体中,且液体液面与容器口相平
时,乙容器对水平桌面产生的压强最大。此时实心圆柱体 受到的浮力等于
自身的重力,为,根据阿基米德原理,实心圆柱体 排开的
液体的体积:
,
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液体与实心圆柱体 的总体积:
,
容器中液体的体积:
,液体的
重力
,
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乙容器对水平桌面的压力:
,
则乙容器能对水平桌面产生的最大压强:
。
答:乙容器能对水平桌面产生的最大压强为 。
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