专题03 压强和浮力(期末复习讲义)八年级物理下学期新教材北师大版(北京)
2026-06-01
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 压强,第九章 浮力 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 压强,浮力 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.03 MB |
| 发布时间 | 2026-06-01 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | 物理快线 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58151698.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题03 压强和浮力(期末复习讲义)
内 容 导 航
考情透视·目标导航 透析期末考向,锚定备考重心
知识梳理·方法技巧 梳理核心脉络,扫除知识盲区
知识点01 知识点02 知识点03 知识点04
知识点05 知识点06 知识点07 知识点08
典例引领·即时检测 精析典型例题,强化解题能力
考场练兵·分层实战 阶梯实战演练,验收复习成效
考情透视·目标导航
考点名称
重点考查考点
考查方式
命题趋势
压力与压强
压力示意图;压强的单位;压强的计算。
常见题型:选择题、填空题、实验探究题、计算题。
压强的计算;
增大和减小压强的方法;
解释生活中的一些大气压现象;
考察托里拆利实验;
流体压强与流速的关系;
探究压力作用效果与什么因素有关;
探究液体内部压强的特点。
探究浮力的大小与什么因素有关;
应用阿基米德原理进行有关的计算;
物体的沉浮条件和浮力的应用;
试题将注重知识与实际生活相结合。
固体压强
计算公式;增大(减少)压强的方法。
液体压强
测量仪器;计算公式;液体压强的特点;应用:连通器。
大气压强
大气压强的产生及测量;标准大气压;解释生活现象。
流体压强与流速的关系
流体压强与与流速的关系;解释生活现象。
浮力
浮力的应用及方向;测量浮力的大小;影响浮力大小的因素。
阿基米德原理
阿基米德原理的内容及其应用;浮力的计算。
物体的沉浮条件
物体浮沉条件。
浮力的应用
密度计;轮船;潜艇。
知识梳理·方法技巧
知识点01 压力和重力的区别
知识点02规则柱体压强的计算
注意事项:(1)公式是压强的定义式,具有普遍适用性,既适用于固体也适用于液体和气体.
(2)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者接触面的面积.如图所示,将一底面积为S的物体分别放置在面积为S1和S2的两个水平桌面上,两种情况下,物体对水平桌面的压力不变,但图甲中受力面积是S1,图乙中受力面积是S2
知识点03液体压强公式的理解
(1)液体内部某处的压强只取决于液体的密度和深度,与液体的质量、体积等无关.
(2)液体深度是指液体中被研究的点到液面(液体与空气的分界面)的竖直距离.
(3)公式p=ρgh适用于静止的、密度均匀的和均匀的柱体,不适用于质地不均匀、形状不规则的固体和流动的液体、气体。
知识点04实验:探究影响液体压强大小的因素
探究课题:探究影响液体压强大小的因素
实验装置
实验方法
控制变量法,转换法
实验原理
根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小
探究过程
1.根据如图甲所示,按照组装U形管压强计
2.将水倒入烧杯,如图乙,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
3.如图乙、丙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
4.如图丙、丁,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
记录表格
实验内容
液体物质
探头浸入水下深度
橡皮膜朝向
U形管两端液面高度差(cm)
a
水
相同(5cm)
向下
相同(5cm)
向前
相同(5cm)
向上
b
水
不同(3cm)
向下
不同(5cm)
不同(7cm)
向下
向下
c
水
相同(5cm)
向下
盐水
相同(5cm)
向下
实验结论
液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
知识点05浮力产生的理解
(1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F浮=F向上。如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是:F浮=F向上—F向下>0,即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时,物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。
F向上
F向下
F向上
知识点06物体的浮沉条件的理解
浸没在液体中的物体,浮沉情况由重力和浮力的大小关系共同决定。对物体进行受力分析,物体在悬浮时,重力和浮力是一对平衡力,若是上浮,则浮力大于重力,若是下沉,则浮力小于重力;漂浮时物体处于平衡状态,重力等于浮力。
浮力表达式:F浮=ρ液gV排,重力表达式:G=mg=ρ物gV物
①物体浸没在液体中,有上浮、下沉以及悬浮三种情况,都满足V排=V物。
上浮:F浮>G,ρ液gV排>ρ物gV物,ρ液>ρ物
下沉:F浮<G,ρ液gV排<ρ物gV物,ρ液<ρ物
悬浮:F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,ρ液=ρ物
②物体漂浮时,物体部分浸入液体中,V排<V物。
漂浮:F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,V排<V物,ρ液>ρ物
③判断物体浮沉条件,有两种方法:比较F浮与G大小关系或比较ρ液与ρ物的大小关系。
④切片问题:密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把同一物体切成大小不等的两块放入同一液体中,则大块、小块都悬浮(或漂浮),即浮沉情况没有发生改变,和没有切割前相同,因为物块切割前后密度始终没有发生改变。此时的浮沉情况可由密度来进行判断。
知识点07物体浮沉条件的应用—密度计
原理:利用物体的漂浮条件来进行工作(二力平衡)。
构造:下面的金属粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大(上小下大)。
典例引领·即时检测
典例01 (多选)如图所示,长方体物块A所受的重力为G,物块A受到水平向左的压力F的作用,被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.物块受到的摩擦力大小不变 B.物块受到的摩擦力等于G+F
C.物块受到的合力大小不变 D.物块对墙面的压强大小不变
【答案】AC
【详解】AB.逐渐增大压力F,物块A始终处于静止状态,受力平衡,在竖直方向上受两个力,即重力和墙对物块的静摩擦力,两个力是一对平衡力,所以摩擦力等于重力,当压力增大时,物块的重力不变,所以静摩擦力也不变,故A正确,B错误;
C.物块A始终处于静止状态,物块受到的合力大小不变,都为零,故C正确;
D.增大压力后,受力面积不变,根据可知,物块对墙面的压强变大,故D错误。
故选AC。
即时检测
1.关于压力的说法,正确的是( )
A.放在水平地面上的物体,物体对地面的压力就是物体的重力
B.压力有时不一定垂直于物体的表面
C.压力大小可以等于物体的重力,也可以小于物体的重力
D.放在水平地面上的物体,对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.压力是由于挤压而产生的,而重力是由于地球的吸引而产生的,二者性质不同,不是同一种力,故A错误;
B.压力是垂直作用在物体表面上的力,因此压力的方向一定与受力面垂直,故B错误;
C.自由放置在水平面上的物体对接触面的压力大小等于物体的重力,其它情况压力不一定等于重力,故C正确;
D.物体对水平地面的压力与地面对物体的支持力作用在两个物体上,不是平衡力,而是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
2.关于压力,下列说法中正确的是( )
A.一切物体表面受到压力时,都会发生形变
B.大小相同的压力所产生的形变效果一定相同
C.压力产生的形变效果只和受力面积有关
D.压力的大小总等于重力的大小
【答案】A
【详解】A.一切物体表面受到压力时,都会发生形变,形变量大小可能不同,说明力可以改变物体的形状,故A正确;
B.压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,大小相同的压力如果受力面积不同,所产生的形变效果一定不同,故B错误;
C.压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,故C错误;
D.压力的大小不一定等于重力的大小,如:放在斜面上的物体,压力小于重力,故D错误。
故选A。
典例02(多选)如图所示,质量分布均匀的等高的长方体A、B放在水平桌面上,它们的压强之比为1︰4,底面积之比为2︰1,则( )
A.A、B的质量之比为1︰2
B.两长方体的密度之比1︰2
C.沿水平方向将长方体B切割一半,长方体A和B剩余部分对桌面的压强之比为1︰2
D.沿竖直方向将长方体A的三分之一切下后,A剩余部分对桌面的压强将变小
【答案】AC
【详解】B.质量分布均匀的长方体对水平桌面的压强
长方体A、B高度相等,则压强与密度成正比,压强之比为1︰4,则两长方体的密度之比1︰4,故B不符合题意;
A.长方体A、B对水平桌面的压强之比为1︰4,底面积之比为2︰1,根据,对水平桌面的压力之比为
则A、B的重力之比为,根据,A、B的质量之比为1︰2,故A符合题意;
C.沿水平方向将长方体B切割一半,则B的高度减半,根据,B对桌面的压强减半,所以长方体A和B剩余部分对桌面的压强之比为1︰2,故C符合题意;
D.沿竖直方向将长方体A的三分之一切下后,A的高度不变,根据,A剩余部分对桌面的压强不变,故D不符合题意。
故选AC。
即时检测
1.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。请判断正方体甲、乙密度、大小关系,并写出判断依据。
【答案】
见解析
【详解】均匀实心的柱形物体的体积
其质量
物体放置在水平地面上时,其对水平地面的压力
质地均匀的实心正方体对地面的压强
正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等,即知
由图知,所以
2.如图,甲乙两个实心物体静止在水平面上,甲为底面积为、高的均匀柱状体,乙为底面积为、高的正方体,。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随截取的高度h的变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时,甲对地面的压力为
B.甲和乙的密度比
C.时,甲和乙对地面的压力相等
D.时,乙对地面的压强
【答案】B
【详解】对于均匀实心柱体,水平地面的压强可推导得
A.截取的高度时,由图可知甲对地面的压强为,甲对地面的压力,本身是压强单位,不符合压力的描述,故A错误;
B.截取的高度时,由图可知,甲对地面的压强①
乙对地面的压强②
甲、乙的高度之比为
即,①②两式作比得
化简得,故B正确;
C.截取的高度时,甲被全部截取,甲剩余部分对地面的压强为0,因此甲对地面的压力为0;乙对地面的压力等于甲乙总重力,不为0,二者压力不相等,故C错误;
D.甲、乙的重力等于甲、乙对地面的压力,分别为
截取的高度时,甲全部放在乙上,乙对地面的压力等于甲、乙的总重力
因此乙对地面的压强 ,故D错误。
故选B。
典例03如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对容器底部的压强为600Pa B.水对容器底部的压力为7N
C.容器对桌面的压力为9N D.水对容器顶部的压强为200Pa
【答案】D
【详解】AB.水对容器底部的压强为
水对容器底部的压力为
故AB错误;
C.容器对桌面的压力为
故C错误;
D.水对容器顶部的压强为
故D正确。
故选D。
即时检测
1.如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为 ,未装水时所受重力为 2N。容器盛水后,水面的高度为 15cm,此时容器对桌面的压强为, ,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压力;
(4)容器内所装水的重力。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)水对容器底的压强
(2)水对容器底的压力
(3)容器对桌面的压力
(4)容器置于水平桌面上,容器和水的总重力
容器内所装水的重力
2.桌面上有一个上端大下端小的容器(如图),里面灌满水,水到底面的高度为h,底面积为S,容器内水的质量为m,容器质量可忽略不计。水的密度为ρ,重力加速度为g。
(1)水的重力G水=______,水对容器底的压力F1=______, G水______F1(填 “>”“<”或“=”),容器底对桌面的压力F2=______;(以上均用用题目所给符号表示)
(2)(附加)请选择合适的研究对象,从受力分析角度解释G水与F1大小关系______。
【答案】(1) >
(2)将容器中的水分割为三部分,作图如下:
中间部分水受到的重力和容器底对中间部分水的支持力是一对平衡力,大小相等。水对容器底的压力和容器底对中间部分水的支持力是一对相互作用力,大小相等。所以水对容器底的压力的大小等于中间部分水受到的重力大小。中间部分水受到的重力大小小于容器内所有水的重力,所以水对容器底的压力小于容器内所有水的重力。
【详解】(1)容器内水的质量为m,则水的重力为;水对容器底的压强为,则水对容器底的压力;设水的体积为V,则水的重力为,由图可知,水的体积,所以,则;容器质量可忽略不计,则容器底对桌面的压力
(2)略
典例04探究液体内部静压强的特点
(1)实验(图1)中液体内部的压强是通过微小压强计的___________反映;
(2)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强___________;通过图甲、图乙所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而___________;
(3)小组同学想要探究液体密度对液体内部压强的影响,继续进行了图丁所示实验。对比图丁和图___________(选填“甲”、“乙”或“丙”)的实验结果,可以得到结论:在同一深度,液体密度越大,压强越大;
(4)通过实验,我们知道液体内部的压强与液体的深度有关。已知液体的密度为ρ,重力加速度为g。请你在图2选择合适的研究对象,推导液面下深h处的液体压强表达式___________。
【答案】(1)U形管两侧液面的高度差
(2) 相等 增大
(3)甲
(4)
【详解】(1)把微小压强计的探头放在液体中,通过观察U形管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,液面的高度差越大表明液体压强越大。
(2)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,探头方向不同,U形管两边液面的高度差相等,说明同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
甲、乙两图中,液体密度相同,乙中探头所处深度较深,U形管两侧液面高度差较大。故可得出结论:同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
(3)要得到“同一深度,液体密度越大,压强越大”,需要控制压强计的探头与图丁中探头在同一深度,但所处液体密度不同,图甲满足条件,故选图甲。
(4)取液面下深度为处的一个圆柱形液柱作为研究对象,设液柱的底面积为,液柱的体积,液柱的质量
液柱的重力为
液柱对其下方液体的压力等于液柱的重力,即
根据压强的定义式可得
所以,液面下深度为处的液面压强表达式为。
即时检测
1.实验小组用如图的装置探究“液体内部压强与哪些因素有关”。
(1)从结构上看,图中使用的压强计______(填“是”或“不是”)连通器。
(2)实验中,通过观察______判断液体内部压强的大小。
(3)在图甲中,固定探头在水中的深度,多次改变探头朝向,这是为了探究在同种液体内部的同一深度,液体向______的压强大小关系。
(4)比较甲、乙两图可知,液体内部的压强与_____有关。
(5)比较______两图可知,液体内部的压强与液体的密度有关。
【答案】(1)不是
(2)U形管两侧液面的高度差
(3)各个方向
(4)深度
(5)乙、丙
【详解】(1)图中压强计金属盒一端不是开口结构,所以不是连通器。
(2)实验时可以通过观察U形管两侧液面的高度差来判断液体内部压强的大小,液面高度差越大,液体内部压强越大。
(3)在图甲中,固定探头在水中的深度,多次改变探头朝向,即液体密度、深度相同,改变了压强的方向,根据控制变量法可知,是探究在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强大小关系。
(4)比较甲、乙两图,液体都是水,即液体密度相同,但探头在水中的深度不同,乙图中探头深度更深,U形管两侧液面高度差更大,即液体压强越大,说明液体内部的压强与深度有关。
(5)要探究液体内部的压强与液体的密度有关,根据控制变量法可知,需要控制探头深度相同,改变液体密度,如图所示,乙、丙两图符合要求。
2.在探究液体内部压强的特点时,小明用微小压强计进行实验,如图所示。
(1)使用前用手指按压(不论是重压还是轻压)压强计的橡皮膜时,发现U形管两侧液面没有高度差,则说明该装置___________(选填:“漏气”或“不漏气”);图中的U形管___________看作连通器;(选填“可以”或“不可以”)
(2)装置调整好后,若将探头先后放在同一容器的A、B两处,实验现象分别如图甲、乙所示,则可以判断出A、B两处的压强pA___________pB(选填“大于”“等于”或“小于”)。请写出你判断的依据是:___________;
(3)知道液体压强的特点后,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图丙和丁所示。他发现图丁中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图丁的杯子中盛的是盐水。你认为,小明的结论___________(填“可靠”或“不可靠”);简要说明由:___________。
【答案】(1) 漏气 不可以
(2) 小于 在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大;乙图中U形管液面高度差更大,说明B处的压强更大
(3) 不可靠 小明的实验中,丙、丁两图中探头的深度不同,变量不唯一,因此无法通过液面高度差直接判断液体密度大小
【详解】(1)按压橡皮膜时U形管无高度差,说明装置漏气,无法形成压强差。
连通器的定义是“上端开口、底部相连通”,而微小压强计的U形管一端是封闭的,因此不可以看作连通器。
(2)液体内部压强与深度有关,深度越大,压强越大。由图甲、乙可知,B处探头深度大于A处,且乙图U形管液面高度差更大,说明pA小于pB。
(3)要探究液体压强与密度的关系,需要控制探头在液体中的深度相同。小明的实验中,丙、丁两图中探头的深度不同,变量不唯一,因此无法通过液面高度差直接判断液体密度大小。因此,结论不可靠。
典例05如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用
【答案】B
【详解】浮力是由于液体对物体上下表面的压力差产生的。如果物体下表面没有液体(或下表面受到的压力为 0),则不受浮力。
AB.A漂浮在水面上,B物体完全浸没在水中,两物体的下表面有向上的水压力,一定受到浮力,故A错误,B正确;
C.C物体是容器壁凸起的部分,下表面有水,受水的压力,所以C受到浮力作用,故C错误;
D.D物体是容器底凸起的一部分,下表面没有水(与容器底部一体,没有水进入下表面)。下表面不受水的压力,因此没有向上的压力,只有上表面受到向下的水压力。所以D不受浮力,故D错误。
故选B 。
即时检测
1.选择水下的一个底面积为S、高度为h的水柱作为研究对象,如图所示。设液体密度为ρ,重力加速度为g。请分析此时水柱所受周围水对它的压力的合力F。
(1)柱体侧面同一高度的对称的两个位置受到的液体压强大小______(选填“相等”或“不相等”),所以水平方向物体所受周围液体对它的压力的合力为______;
(2)设上表面距离水面的深度为h1,此处水的压强为p1=______,所以上表面受到的水的压力大小F1=______,方向______,下表面受到的压力大小F2=______;
(3)浮力的本质是液体对浸入其中物体的压力的合力。柱体所有面受到水的压力的合力大小F=______=pgV排,方向为______;
(4)下图中的___________不适合作为研究对象使用上述方法推导浮力公式。(多选)。
A. B. C.
【答案】(1) 相等 零
(2) 竖直向下
(3) 竖直向上
(4)BC
【详解】(1)柱体侧面同一高度的对称的两个位置深度相同,根据可知,受到的液体压强大小相等,由于方向还相反,所以水平方向物体所受周围液体对它的压力的合力为零。
(2)设上表面距离水面的深度为h1,根据,此处水的压强为;水柱底面积为S,则上表面受到的水的压力大小为,方向竖直向下;下表面距离水面的深度为,则下表面受到的水的压力大小为
(3)柱体所有面受到水的压力的合力大小
下表面受到的水的压力较大,所以柱体所有面受到水的压力的合力方向为竖直向上。
(4)根据可知,使用上述方法推导浮力公式的研究对象应适用体积公式,选项中只有圆柱体适用体积公式,故A不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
2.(24-25八年级下·北京大兴·期末)在弹簧测力计下用细线悬挂一个圆柱形铝块,把铝块浸没在水中使铝块保持静止状态,铝块的上下表面跟水面平行,如图所示。已知铝块的质量为108g,体积为40cm3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.测力计的示数为1.1N B.铝块受到的浮力为0.4N
C.细线对铝块的拉力为0.4N D.铝块下表面受到水的压力为0.4N
【答案】B
【详解】ABC.铝块的重力为G=mg=108×10-3kg×10N/kg=1.08N
铝块浸没时排开水的体积等于铝块的体积,即V排=V=40cm3=4×10-5m3
铝块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-5m3=0.4N
对铝块受力分析知,细线对铝块的拉力为F拉=G-F浮=1.08N-0.4N=0.68N
弹簧测力计的示数等于细线对铝块的拉力,所以其示数为0.68N,故AC错误,B正确;
D.铝块受到的浮力为0.4N,而浮力等于铝块下表面受到水的压力与上表面受到水的压力之差,所以铝块下表面受到水的压力大于0.4N,故D错误。
故选B。
典例06(多选)水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将同一实心小球放入容器中,静止时三容器中液面相平,如图所示。下列说法:正确的是( )
A.小球所受的浮力 B.三种液体密度的关系
C.液体对容器底的压强 D.桌面所受的压力
【答案】BCD
【详解】A.甲图小球悬浮,浮力等于重力,即;乙图小球沉底,浮力小于重力,即;丙图小球漂浮,浮力等于重力,即。 因此浮力关系为,故A错误;
B.甲图小球悬浮,说明;乙图小球沉底,说明;丙图小球漂浮,说明,因此液体密度关系为,故B正确;
C.根据液体压强公式,三容器中液面相平,即h相同,且,所以液体对容器底的压强关系为,故C正确;
D. 由,且液面等高,容器底面积相同,甲、乙中小球排开液体的体积都等于小球的体积,丙中小球排开液体的体积小于小球的体积,因此液体体积关系为
由,可得液体重力关系
桌面受到的压力等于容器、液体和小球的总重力。容器完全相同,小球为同一实心小球,因此桌面压力关系为
故D正确。
故选BCD。
即时检测
1.(多选)如图所示,向两个溢水杯中分别注满密度为 ρ1、ρ2(ρ1<ρ2 )的液体,将一个密度为 ρ、质量为 m的小球先轻轻放入密度为 ρ1的液体中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为 m1;然后将小球取出擦干,再轻轻放入密度为 ρ2的液体中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为 m2。下列说法正确的是( )
A.若 ρ<ρ1,则 m1=m2
B.若 ρ =ρ1,则 m1<m2
C.若 ρ =ρ2,则 m1<m2
D.若 ρ>ρ2,则 m1 >m2
【答案】AC
【详解】A.若,可得,小球在两种液体中都漂浮,因此,,即,故A正确;
B.若,可得,小球在密度为的液体中悬浮(),在密度为的液体中漂浮(),因此,故B错误;
C.若,可得,小球在密度为的液体中沉底,排开液体质量小于小球质量,小球在密度为的液体中悬浮,排开液体质量等于小球质量,因此,故C正确;
D.若,可得,小球在两种液体中都沉底,,,因,则,故D错误。
故选 AC。
2.(多选)小延洗水果时,发现体积较大的香瓜漂浮在水面上,而体积较小的李子却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度大于香瓜的密度
B.香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C.若将香瓜浸没在水中,它受到的浮力大于受到的重力
D.李子受到的浮力大于它受到的重力
【答案】AC
【详解】A.根据物体的浮沉条件可知,香瓜处于漂浮状态,因此;李子处于沉底状态,因此,所以李子的密度大于香瓜的密度,故A正确;
B.香瓜漂浮在水面上,所受的浮力等于它受到的重力,故B错误;
C.当香瓜浸没在水中时,,香瓜所受的浮力为
所以香瓜受到的浮力大于受到的重力,故C正确;
D.李子沉在水底,所受的浮力小于它受到的重力,故D错误。
故选AC。
考场练兵·分层实战
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.在铁轨下面铺枕木 B.书包背带做得较宽
C.切鸡蛋的钢丝很细 D.大型货车有很多车轮
【答案】C
【详解】ABD.在铁轨下面铺枕木;书包背带做得较宽;大型货车有很多车轮都是在压力一定,通过增大受力面积来减小压强,故ABD不符合题意;
C.切鸡蛋的钢丝很细,是在压力一定,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意。
故选C。
2.下列生活现象,解释不合理的一项是( )
A.医生把注射器的针头插入药液,提起活塞把药液吸入针管,利用了大气压的作用
B.飞机产生升力的原因是飞机机翼上表面压强小于下表面压强
C.用吸管喝饮料利用了大气压的作用
D.活塞式抽水机是利用连通器原理工作的
【答案】D
【详解】A.提起注射器活塞时,针管内气体体积变大,气压减小,外界大气压大于针管内气压,将药液压入针管,利用了大气压的作用,故A不符合题意;
B.飞机机翼上表面空气流速大于下表面,根据流体压强与流速的关系(流速越大压强越小),机翼上表面压强小于下表面压强,上下表面的压强差产生升力,故B不符合题意;
C.用吸管喝饮料时,吸气使吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入嘴中,利用了大气压的作用,故C不符合题意;
D.活塞式抽水机是利用大气压将水从低处压到高处的,连通器是上端开口、底部相连通的容器,抽水机工作原理与连通器无关,故D符合题意。
故选D。
3.如图所示是科学家帕斯卡做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。若桶底面积为S=1000cm2,桶和细管的自重为G1=,管中装满水时水的总质量为m2=30kg。(g取10N/kg)
请结合图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强;
(2)桶对水平地面的压强;
(3)拔出桶中的细管,水对桶底的压力减小了多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)桶底面积,由图可得,水面到桶底的总深度
水对桶底产生的压强
(2)水平地面上,桶对地面的压力等于总重力,水的重力为
总压力
桶对水平地面的压强为
(3)拔出细管后,管内水流出,桶原本装满水,此时桶内水深度 ,深度减小量
压强减小量为,压力减小量,水对桶底的压力减小了
4.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物块向下、向上的压力分别为和,下列说法正确的是( )
A.由于物块静止不动,、是一对平衡力
B.和的合力大小大于物块受到的浮力大小
C.和的合力大小等于物块受到的重力大小
D.物块受向下的压力、向上的压力、重力、浮力的作用
【答案】C
【详解】由图可知,此时物块受向下的压力、向上的压力、重力三个力的作用,根据压力差法可知,液体上下表面受到的压力不同而产生的压力差即为浮力,故和的合力大小等于物块受到的浮力大小,由于物块静止不动,故木块受到自身的重力和浮力是一对平衡力,即竖直向下的重力、水对物块向下的压力与水对物块向上的压力三个力平衡,即和的合力大小等于物块受到的重力大小,故ABD错误,C正确。
故选C。
重难突破练(测试时间:20分钟)
5.小明同学在家做实验,他把一枚鸡蛋放在一个透明玻璃杯中,加入清水后发现鸡蛋沉在杯底(如图甲);他向图甲水里加盐并搅拌直至鸡蛋漂浮(如图乙)。下列关于甲、乙两种状态的说法正确的是( )
A.甲图中,鸡蛋排开液体的质量等于鸡蛋自身质量
B.甲图中鸡蛋受到的浮力小于甲图中鸡蛋排开水的重力大小
C.乙图中,从加盐开始到鸡蛋静止在液面处,鸡蛋所受浮力在减小
D.乙图中,鸡蛋漂浮时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋自身重力
【答案】D
【详解】A.鸡蛋在甲图中沉入水底,根据物体的浮沉条件可知,此时鸡蛋所受浮力,由阿基米德原理可得,那么,即,所以鸡蛋排开液体的质量小于鸡蛋自身质量,故A错误;
B.根据阿基米德原理,鸡蛋在甲图中受到的浮力等于甲图中鸡蛋排开水的重力,即,故B错误;
C.乙图中,从加盐开始到鸡蛋未露出液面时,由于鸡蛋排开液体的体积不变,盐水密度增大,根据可知,鸡蛋受到的浮力增大;当鸡蛋露出液面后处于漂浮状态,根据漂浮条件可知,此时鸡蛋受到的浮力,浮力保持不变,所以鸡蛋所受浮力先增大后不变,故C错误;
D.乙图中鸡蛋最后处于漂浮状态,此时鸡蛋只受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力,根据物体的平衡条件可知,浮力与重力相互平衡,即鸡蛋所受浮力等于鸡蛋自身重力,故D正确。
故选D。
6.如图所示,正方体A的重力为,底面积为,现用的竖直向上的力将它托住并顶在天花板上,则物体A所受的合力及对天花板的压强分别为( )
A.,帕斯卡 B.,帕斯卡
C.,帕斯卡 D.,帕斯卡
【答案】B
【详解】AC. 因正方体静止,处于平衡状态,则正方体所受的力为平衡力,平衡力的合力为0,即物体A所受的合力0,故AC错误;
BD. 正方体A在竖直方向上受到重力G、向上的压力F和天花板对正方体的压力的作用,正方体处于静止状态,,天花板对正方体的压力
正方体对天花板的压力与天花板对正方体的压力是一对相互作用力,则正方体对天花板的压力
正方体的底面积是,则天花板的受力面积
正方体对天花板的压强
故D错误,B正确。
故选B。
7.测量大气压强的大小。小明同学在实验室内用小吸盘、弹簧测力计、直尺等材料测量大气压强。他的实验步骤为:
①用直尺测量小吸盘未变形前的直径d,计算得到圆形小吸盘的面积S;
②用电子天平测量小吸盘的质量m;
③将小吸盘紧紧按在桌面上,用弹簧测力计竖直向上缓慢拉小吸盘,记录吸盘刚刚脱离桌面时弹簧测力计的示数F;
使用公式计算大气压强的数值。
如图所示,小吸盘紧紧按在桌面上时,可以认为吸盘与桌面之间的空气被全部挤出。
(1)首先以小吸盘作为研究对象进行受力分析:小吸盘受到桌面的作用力,从性质上看,该力是___________(选填“重力”、“弹力”、“摩擦力”或“吸力”),方向为___________。除此之外还受到多个力的作用。画出小吸盘吸在桌面时的受力示意图___________。
(2)在缓慢向上拉小吸盘的过程中,小吸盘处于平衡态。因此有受力平衡方程:___________
(3)当吸盘即将脱离桌面的瞬间,桌面对小吸盘的支持力为0。可以计算得到大气压强p0=___________(用题目中所给字母表示)
(4)查阅资料,得到标准大气压强的大小为1×105Pa,如果可见测量值明显偏小。可能的原因为___________(多选)
A.吸盘与桌面之间还有残留的空气
B.小吸盘脱离桌面时相比之前明显向内收缩
C.用直尺测量小吸盘直径时直尺没有经过圆心
D.当天的实际大气压显著低于标准大气压
【答案】(1) 弹力 竖直向上
(2)
(3)
(4)ABD
【详解】(1)[1]桌面对吸盘的支持力是桌面发生弹性形变产生的,所以性质属于弹力。
[2][3]水平桌面的支持力垂直于桌面向上,即竖直向上。吸盘静止时,向下受自身重力、大气压的压力,向上受桌面的支持力,受力平衡,据此作图。
(2)缓慢拉动时吸盘处于平衡状态,向上的力为弹簧测力计拉力F、桌面支持力N,向下的力为大气压力、吸盘重力mg,向上合力等于向下合力,所以得到该平衡方程。
(3)吸盘即将脱离桌面时支持力,代入平衡方程得,则
又因为
所以有
(4)A.吸盘内残留空气会产生向上的压强,使需要的拉力减小,使计算得到的大气压偏小,故A符合题意;
B.吸盘向内收缩,实际受力面积小于测量得到的,则拉力偏小,计算时用偏大的,最终结果偏小,故B符合题意;
C.测量直径未过圆心,测得直径偏小,计算的面积偏小,代入公式后得到的压强偏大,故C不符合题意;
D.实际气压本就低于标准值,测量值自然偏小,属于客观原因,故D符合题意。
故选ABD。
8.(多选)如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲:该装置可探究压力作用效果与受力面积的关系
B.图乙:该装置可探究液体压强是否与液体的深度、液体密度有关
C.图丙:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变大
D.图丁:能准确地测量液体压强的大小
【答案】AB
【详解】A.影响压力作用效果的因素有压力大小和受力面积的大小;实验中金属块分别平放、侧放和立放时的压力大小相同,但受力面积不同,可探究压力作用效果与受力面积的关系,故A正确;
B.在图乙的容器两侧倒入深度不同的同种液体,观察橡皮膜的形变情况,则可以探究“液体压强跟深度的关系”;若在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察橡皮膜的形变情况,则可以探究“液体压强跟液体密度的关系”,故B正确;
C.图丙中将竖直玻璃管倾斜后,由于外界的大气压不变,所以其支持的水银柱高度不变,即水银柱的竖直高度仍不变,故C错误;
D.图丁中的液体压强计能探究液体内部的压强并进行比较,但不能准确测量其大小,故D错误。
故选AB。
综合拓展练(测试时间:10分钟)
9.如图所示,质量相等的A、B、C三个容器的底面积相同,分别装有硫酸、水、酒精(),已知三个容器底面受到液体的压力相等,下列判断正确的是( )
A.液体的质量关系为: B.液体的质量关系为:
C.容器对桌面压强: D.容器对桌面压强:
【答案】C
【分析】观察三个容器的形状,分别判断容器底部受到的液体压力与液体自身重力的关系,结合已知的容器底受压力相等,推导三种液体的重力关系,进而得到质量关系。容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,因为三个容器质量相等,所以根据液体质量关系得到总重力关系,再结合底面积相同,利用压强公式判断容器对桌面的压强关系。
【详解】AB.硫酸对容器底的压强,硫酸对容器底的压力
硫酸的重力
由图示装硫酸的容器的形状可知,所以,硫酸受到的重力小于硫酸对容器底的压力;
水对容器底的压强,水对容器底的压力
水的重力
由图示装水的容器的形状可知,所以,水受到的重力等于水对容器底的压力;
酒精对容器底的压强,酒精对容器底的压力;
酒精的重力
由图示装酒精的容器的形状可知,所以;酒精受到的重力大于酒精对容器底的压力;
三种液体对容器底的压力相等,因为容器对水平面的压力等于重力,所以液体的重力关系为;由得,则液体的质量关系为,故AB错误;
CD.由上述分析可知,三个容器质量相等,重力相同,对桌面的压力,得;A、B、C三个容器的底面积相同,由得,容器对桌面压强为,故C正确,故D错误。
故选C。
10.(多选)如图所示,两个材料相同的硬质正方体A和B分别以甲、乙、丙三种方式放置在相同的桌面上一起水平向右做匀速直线运动,速度分别为、、,且;甲、乙、丙中物体所受推力分别为、、,已知物体A重为,底面积为,物体B重为,底面积为。下列说法正确的是( )
A.图丙中B对地面的压强为
B.
C.物体A下表面所受到的摩擦力大小关系为
D.物体B下表面所受到的摩擦力大小关系为
【答案】BCD
【详解】A.图丙中B对地面的压力为
受力面积为,B对地面的压强为,故A错误;
B.整体受力分析,整体受到的重力相同,对地面的压力相同,接触面粗糙程度相同,所以三种情况受到的摩擦力相同;整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即,故B正确;
C.图甲中,A受到推力、地面对它的摩擦力及B对它向左的压力而做匀速直线运动,三个力是平衡力,则有
故有
如图乙,AB相对静止,一起做匀速直线运动,没有相对运动趋势,AB之间没有摩擦力,A受推力F2和地面对A的摩擦力作用而做匀速直线运动,则
如图丙,A受F3和B对A的静摩擦力作用而做匀速直线运动,则A受到的摩擦力大小与F3相等,即,而
所以,故C正确;
D.如图甲,滑动摩擦力与压力有关,B对地面压力大小等于B的重力,所以B受到的摩擦力小于总的摩擦力,所以有
如图乙,由以上分析可知,B下表面所受摩擦力为0,即
如图丙,将AB看为一整体,受推力F3,做匀速直线运动,则B下表面所受摩擦力大小与F3相等,即
则,故D正确。
故选BCD。
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专题03 压强和浮力(期末复习讲义)
内 容 导 航
考情透视·目标导航 透析期末考向,锚定备考重心
知识梳理·方法技巧 梳理核心脉络,扫除知识盲区
知识点01 知识点02 知识点03 知识点04
知识点05 知识点06 知识点07 知识点08
典例引领·即时检测 精析典型例题,强化解题能力
考场练兵·分层实战 阶梯实战演练,验收复习成效
考情透视·目标导航
考点名称
重点考查考点
考查方式
命题趋势
压力与压强
压力示意图;压强的单位;压强的计算。
常见题型:选择题、填空题、实验探究题、计算题。
压强的计算;
增大和减小压强的方法;
解释生活中的一些大气压现象;
考察托里拆利实验;
流体压强与流速的关系;
探究压力作用效果与什么因素有关;
探究液体内部压强的特点。
探究浮力的大小与什么因素有关;
应用阿基米德原理进行有关的计算;
物体的沉浮条件和浮力的应用;
试题将注重知识与实际生活相结合。
固体压强
计算公式;增大(减少)压强的方法。
液体压强
测量仪器;计算公式;液体压强的特点;应用:连通器。
大气压强
大气压强的产生及测量;标准大气压;解释生活现象。
流体压强与流速的关系
流体压强与与流速的关系;解释生活现象。
浮力
浮力的应用及方向;测量浮力的大小;影响浮力大小的因素。
阿基米德原理
阿基米德原理的内容及其应用;浮力的计算。
物体的沉浮条件
物体浮沉条件。
浮力的应用
密度计;轮船;潜艇。
知识梳理·方法技巧
知识点01 压力和重力的区别
知识点02规则柱体压强的计算
注意事项:(1)公式是压强的定义式,具有普遍适用性,既适用于固体也适用于液体和气体.
(2)公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,两者接触面的面积.如图所示,将一底面积为S的物体分别放置在面积为S1和S2的两个水平桌面上,两种情况下,物体对水平桌面的压力不变,但图甲中受力面积是S1,图乙中受力面积是S2
知识点03液体压强公式的理解
(1)液体内部某处的压强只取决于液体的密度和深度,与液体的质量、体积等无关.
(2)液体深度是指液体中被研究的点到液面(液体与空气的分界面)的竖直距离.
(3)公式p=ρgh适用于静止的、密度均匀的和均匀的柱体,不适用于质地不均匀、形状不规则的固体和流动的液体、气体。
知识点04实验:探究影响液体压强大小的因素
探究课题:探究影响液体压强大小的因素
实验装置
实验方法
控制变量法,转换法
实验原理
根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小
探究过程
1.根据如图甲所示,按照组装U形管压强计
2.将水倒入烧杯,如图乙,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
3.如图乙、丙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
4.如图丙、丁,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
记录表格
实验内容
液体物质
探头浸入水下深度
橡皮膜朝向
U形管两端液面高度差(cm)
a
水
相同(5cm)
向下
相同(5cm)
向前
相同(5cm)
向上
b
水
不同(3cm)
向下
不同(5cm)
不同(7cm)
向下
向下
c
水
相同(5cm)
向下
盐水
相同(5cm)
向下
实验结论
液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
知识点05浮力产生的理解
(1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F浮=F向上。如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是:F浮=F向上—F向下>0,即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时,物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。
F向上
F向下
F向上
知识点06物体的浮沉条件的理解
浸没在液体中的物体,浮沉情况由重力和浮力的大小关系共同决定。对物体进行受力分析,物体在悬浮时,重力和浮力是一对平衡力,若是上浮,则浮力大于重力,若是下沉,则浮力小于重力;漂浮时物体处于平衡状态,重力等于浮力。
浮力表达式:F浮=ρ液gV排,重力表达式:G=mg=ρ物gV物
①物体浸没在液体中,有上浮、下沉以及悬浮三种情况,都满足V排=V物。
上浮:F浮>G,ρ液gV排>ρ物gV物,ρ液>ρ物
下沉:F浮<G,ρ液gV排<ρ物gV物,ρ液<ρ物
悬浮:F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,ρ液=ρ物
②物体漂浮时,物体部分浸入液体中,V排<V物。
漂浮:F浮=G,ρ液gV排=ρ物gV物,V排<V物,ρ液>ρ物
③判断物体浮沉条件,有两种方法:比较F浮与G大小关系或比较ρ液与ρ物的大小关系。
④切片问题:密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把同一物体切成大小不等的两块放入同一液体中,则大块、小块都悬浮(或漂浮),即浮沉情况没有发生改变,和没有切割前相同,因为物块切割前后密度始终没有发生改变。此时的浮沉情况可由密度来进行判断。
知识点07物体浮沉条件的应用—密度计
原理:利用物体的漂浮条件来进行工作(二力平衡)。
构造:下面的金属粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大(上小下大)。
典例引领·即时检测
典例01 (多选)如图所示,长方体物块A所受的重力为G,物块A受到水平向左的压力F的作用,被压在竖直墙面上保持静止。若逐渐增大压力F,物块A始终处于静止状态,下列说法正确的是( )
A.物块受到的摩擦力大小不变 B.物块受到的摩擦力等于G+F
C.物块受到的合力大小不变 D.物块对墙面的压强大小不变
即时检测
1.关于压力的说法,正确的是( )
A.放在水平地面上的物体,物体对地面的压力就是物体的重力
B.压力有时不一定垂直于物体的表面
C.压力大小可以等于物体的重力,也可以小于物体的重力
D.放在水平地面上的物体,对地面的压力与地面对物体的支持力是一对平衡力
2.关于压力,下列说法中正确的是( )
A.一切物体表面受到压力时,都会发生形变
B.大小相同的压力所产生的形变效果一定相同
C.压力产生的形变效果只和受力面积有关
D.压力的大小总等于重力的大小
典例02(多选)如图所示,质量分布均匀的等高的长方体A、B放在水平桌面上,它们的压强之比为1︰4,底面积之比为2︰1,则( )
A.A、B的质量之比为1︰2
B.两长方体的密度之比1︰2
C.沿水平方向将长方体B切割一半,长方体A和B剩余部分对桌面的压强之比为1︰2
D.沿竖直方向将长方体A的三分之一切下后,A剩余部分对桌面的压强将变小
即时检测
1.如图所示,均匀实心正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。请判断正方体甲、乙密度、大小关系,并写出判断依据。
2.如图,甲乙两个实心物体静止在水平面上,甲为底面积为、高的均匀柱状体,乙为底面积为、高的正方体,。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随截取的高度h的变化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时,甲对地面的压力为
B.甲和乙的密度比
C.时,甲和乙对地面的压力相等
D.时,乙对地面的压强
典例03如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对容器底部的压强为600Pa B.水对容器底部的压力为7N
C.容器对桌面的压力为9N D.水对容器顶部的压强为200Pa
即时检测
1.如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为 ,未装水时所受重力为 2N。容器盛水后,水面的高度为 15cm,此时容器对桌面的压强为, ,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对桌面的压力;
(4)容器内所装水的重力。
2.桌面上有一个上端大下端小的容器(如图),里面灌满水,水到底面的高度为h,底面积为S,容器内水的质量为m,容器质量可忽略不计。水的密度为ρ,重力加速度为g。
(1)水的重力G水=______,水对容器底的压力F1=______, G水______F1(填 “>”“<”或“=”),容器底对桌面的压力F2=______;(以上均用用题目所给符号表示)
(2)(附加)请选择合适的研究对象,从受力分析角度解释G水与F1大小关系______。
典例04探究液体内部静压强的特点
(1)实验(图1)中液体内部的压强是通过微小压强计的___________反映;
(2)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强___________;通过图甲、图乙所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而___________;
(3)小组同学想要探究液体密度对液体内部压强的影响,继续进行了图丁所示实验。对比图丁和图___________(选填“甲”、“乙”或“丙”)的实验结果,可以得到结论:在同一深度,液体密度越大,压强越大;
(4)通过实验,我们知道液体内部的压强与液体的深度有关。已知液体的密度为ρ,重力加速度为g。请你在图2选择合适的研究对象,推导液面下深h处的液体压强表达式___________。
即时检测
1.实验小组用如图的装置探究“液体内部压强与哪些因素有关”。
(1)从结构上看,图中使用的压强计______(填“是”或“不是”)连通器。
(2)实验中,通过观察______判断液体内部压强的大小。
(3)在图甲中,固定探头在水中的深度,多次改变探头朝向,这是为了探究在同种液体内部的同一深度,液体向______的压强大小关系。
(4)比较甲、乙两图可知,液体内部的压强与_____有关。
(5)比较______两图可知,液体内部的压强与液体的密度有关。
2.在探究液体内部压强的特点时,小明用微小压强计进行实验,如图所示。
(1)使用前用手指按压(不论是重压还是轻压)压强计的橡皮膜时,发现U形管两侧液面没有高度差,则说明该装置___________(选填:“漏气”或“不漏气”);图中的U形管___________看作连通器;(选填“可以”或“不可以”)
(2)装置调整好后,若将探头先后放在同一容器的A、B两处,实验现象分别如图甲、乙所示,则可以判断出A、B两处的压强pA___________pB(选填“大于”“等于”或“小于”)。请写出你判断的依据是:___________;
(3)知道液体压强的特点后,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图丙和丁所示。他发现图丁中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图丁的杯子中盛的是盐水。你认为,小明的结论___________(填“可靠”或“不可靠”);简要说明由:___________。
典例05如图所示,A、B是自由移动的物体,C、D是容器自身凸起的一部分,现往容器里注入一些水,则下列说法中正确的是( )
A.A物体不一定受到浮力作用 B.B物体一定受到浮力作用
C.C物体不一定受到浮力作用 D.D物体一定受浮力的作用
即时检测
1.选择水下的一个底面积为S、高度为h的水柱作为研究对象,如图所示。设液体密度为ρ,重力加速度为g。请分析此时水柱所受周围水对它的压力的合力F。
(1)柱体侧面同一高度的对称的两个位置受到的液体压强大小______(选填“相等”或“不相等”),所以水平方向物体所受周围液体对它的压力的合力为______;
(2)设上表面距离水面的深度为h1,此处水的压强为p1=______,所以上表面受到的水的压力大小F1=______,方向______,下表面受到的压力大小F2=______;
(3)浮力的本质是液体对浸入其中物体的压力的合力。柱体所有面受到水的压力的合力大小F=______=pgV排,方向为______;
(4)下图中的___________不适合作为研究对象使用上述方法推导浮力公式。(多选)。
A. B. C.
2.(24-25八年级下·北京大兴·期末)在弹簧测力计下用细线悬挂一个圆柱形铝块,把铝块浸没在水中使铝块保持静止状态,铝块的上下表面跟水面平行,如图所示。已知铝块的质量为108g,体积为40cm3,水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.测力计的示数为1.1N B.铝块受到的浮力为0.4N
C.细线对铝块的拉力为0.4N D.铝块下表面受到水的压力为0.4N
典例06(多选)水平桌面上,完全相同的甲、乙、丙容器中装有三种不同液体,将同一实心小球放入容器中,静止时三容器中液面相平,如图所示。下列说法:正确的是( )
A.小球所受的浮力 B.三种液体密度的关系
C.液体对容器底的压强 D.桌面所受的压力
即时检测
1.(多选)如图所示,向两个溢水杯中分别注满密度为 ρ1、ρ2(ρ1<ρ2 )的液体,将一个密度为 ρ、质量为 m的小球先轻轻放入密度为 ρ1的液体中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为 m1;然后将小球取出擦干,再轻轻放入密度为 ρ2的液体中,待小球和液面都静止后,测得溢出液体的质量为 m2。下列说法正确的是( )
A.若 ρ<ρ1,则 m1=m2
B.若 ρ =ρ1,则 m1<m2
C.若 ρ =ρ2,则 m1<m2
D.若 ρ>ρ2,则 m1 >m2
故选 AC。
2.(多选)小延洗水果时,发现体积较大的香瓜漂浮在水面上,而体积较小的李子却沉在水底,如图所示。下列说法正确的是( )
A.李子的密度大于香瓜的密度
B.香瓜受到的浮力大于它受到的重力
C.若将香瓜浸没在水中,它受到的浮力大于受到的重力
D.李子受到的浮力大于它受到的重力
考场练兵·分层实战
基础通关练(测试时间:10分钟)
1.如图所示的实例中,属于增大压强的是( )
A.在铁轨下面铺枕木 B.书包背带做得较宽
C.切鸡蛋的钢丝很细 D.大型货车有很多车轮
2.下列生活现象,解释不合理的一项是( )
A.医生把注射器的针头插入药液,提起活塞把药液吸入针管,利用了大气压的作用
B.飞机产生升力的原因是飞机机翼上表面压强小于下表面压强
C.用吸管喝饮料利用了大气压的作用
D.活塞式抽水机是利用连通器原理工作的
3.如图所示是科学家帕斯卡做的一个实验。他用一个封闭的木桶,往桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只灌了几杯水,桶就被撑破了。若桶底面积为S=1000cm2,桶和细管的自重为G1=,管中装满水时水的总质量为m2=30kg。(g取10N/kg)
请结合图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强;
(2)桶对水平地面的压强;
(3)拔出桶中的细管,水对桶底的压力减小了多少?
4.如图所示,装有水的容器静止放在水平桌面上,正方体物块悬浮在水中,其上表面与水面平行,水对物块向下、向上的压力分别为和,下列说法正确的是( )
A.由于物块静止不动,、是一对平衡力
B.和的合力大小大于物块受到的浮力大小
C.和的合力大小等于物块受到的重力大小
D.物块受向下的压力、向上的压力、重力、浮力的作用
重难突破练(测试时间:20分钟)
5.小明同学在家做实验,他把一枚鸡蛋放在一个透明玻璃杯中,加入清水后发现鸡蛋沉在杯底(如图甲);他向图甲水里加盐并搅拌直至鸡蛋漂浮(如图乙)。下列关于甲、乙两种状态的说法正确的是( )
A.甲图中,鸡蛋排开液体的质量等于鸡蛋自身质量
B.甲图中鸡蛋受到的浮力小于甲图中鸡蛋排开水的重力大小
C.乙图中,从加盐开始到鸡蛋静止在液面处,鸡蛋所受浮力在减小
D.乙图中,鸡蛋漂浮时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋自身重力
6.如图所示,正方体A的重力为,底面积为,现用的竖直向上的力将它托住并顶在天花板上,则物体A所受的合力及对天花板的压强分别为( )
A.,帕斯卡 B.,帕斯卡
C.,帕斯卡 D.,帕斯卡
7.测量大气压强的大小。小明同学在实验室内用小吸盘、弹簧测力计、直尺等材料测量大气压强。他的实验步骤为:
①用直尺测量小吸盘未变形前的直径d,计算得到圆形小吸盘的面积S;
②用电子天平测量小吸盘的质量m;
③将小吸盘紧紧按在桌面上,用弹簧测力计竖直向上缓慢拉小吸盘,记录吸盘刚刚脱离桌面时弹簧测力计的示数F;
使用公式计算大气压强的数值。
如图所示,小吸盘紧紧按在桌面上时,可以认为吸盘与桌面之间的空气被全部挤出。
(1)首先以小吸盘作为研究对象进行受力分析:小吸盘受到桌面的作用力,从性质上看,该力是___________(选填“重力”、“弹力”、“摩擦力”或“吸力”),方向为___________。除此之外还受到多个力的作用。画出小吸盘吸在桌面时的受力示意图___________。
(2)在缓慢向上拉小吸盘的过程中,小吸盘处于平衡态。因此有受力平衡方程:___________
(3)当吸盘即将脱离桌面的瞬间,桌面对小吸盘的支持力为0。可以计算得到大气压强p0=___________(用题目中所给字母表示)
(4)查阅资料,得到标准大气压强的大小为1×105Pa,如果可见测量值明显偏小。可能的原因为___________(多选)
A.吸盘与桌面之间还有残留的空气
B.小吸盘脱离桌面时相比之前明显向内收缩
C.用直尺测量小吸盘直径时直尺没有经过圆心
D.当天的实际大气压显著低于标准大气压
8.(多选)如图所示,下列说法正确的是( )
A.图甲:该装置可探究压力作用效果与受力面积的关系
B.图乙:该装置可探究液体压强是否与液体的深度、液体密度有关
C.图丙:将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变大
D.图丁:能准确地测量液体压强的大小
综合拓展练(测试时间:10分钟)
9.如图所示,质量相等的A、B、C三个容器的底面积相同,分别装有硫酸、水、酒精(),已知三个容器底面受到液体的压力相等,下列判断正确的是( )
A.液体的质量关系为: B.液体的质量关系为:
C.容器对桌面压强: D.容器对桌面压强:
10.(多选)如图所示,两个材料相同的硬质正方体A和B分别以甲、乙、丙三种方式放置在相同的桌面上一起水平向右做匀速直线运动,速度分别为、、,且;甲、乙、丙中物体所受推力分别为、、,已知物体A重为,底面积为,物体B重为,底面积为。下列说法正确的是( )
A.图丙中B对地面的压强为
B.
C.物体A下表面所受到的摩擦力大小关系为
D.物体B下表面所受到的摩擦力大小关系为
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