微專題三壓強

1、微專題三壓強、浮力的綜合計算壓強、浮力是力學(xué)計算中重要的組成部分，是初中物理中的難點之一，也是中考高頻考點之一，占中考分值約12分。一、計算浮力的方法(1)稱重法：F浮GF示(F示為彈簧測力計示數(shù))。(2)壓力差法：F浮F向上F向下(用浮力產(chǎn)生的原因求浮力)。(3)阿基米德原理法：F浮G排或F浮液V排g(知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用)。(4)平衡法：F浮G物，適用于漂浮或懸浮的自由狀態(tài)的物體。二、計算浮力的基本思路(1)仔細審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。(2)確定研究物體，并對物體進行受力分析(重力、浮力、拉力或壓力等

2、)。(3)在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，漂浮或懸浮時F浮G物；用線吊在液體中時：F浮GG示；被強制壓(按)入液體中時，F(xiàn)浮GF(F為壓力或拉力)，若有幾個物體連接在一起，可以將它們視為一個整體進行研究。(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對較難題適用，對解較容易的浮力題也適用。1(2017鄂州)重為8 N的物體掛在彈簧測力計下面，浸沒到如圖所示圓柱形容器的水中，此時彈簧測力計的示數(shù)為6 N，已知容器底面積為100 cm2。求：(g取10 N/kg)(1)物體受到的浮力。(2)物體的密度。(3)物體浸沒水中后，容器對水平桌面增大的壓強

3、。2(2017六盤水)如圖甲所示，水平桌面上有一底面積為5.0103 m2的圓柱形容器，容器中裝有一定量的水，現(xiàn)將一個體積為5.0105 m3的物塊(不吸水)放入容器中，物塊漂浮在水面上，浸入水中的體積為4.0105 m3。求：(g取10 N/kg)(1)物塊受到的浮力。(導(dǎo)學(xué)號07384055)(2)物塊的質(zhì)量。(3)如圖乙所示，用力F緩慢向下壓物塊，使其恰好完全浸沒在水中(水未溢出)。此時水對容器底的壓強比物塊被下壓前增加了多少？3.(2017揭陽)圖甲是修建造碼頭時用鋼纜繩拉著實心長方體A沿豎直方向以0.3 m/s的速度勻速下降的情景。圖乙是A下降到水底之前鋼纜繩對A的拉力F隨時間t變化

4、的圖象。(取水的密度為1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)長方體A的高度。(2)長方體A浸沒在水中后受到的浮力。(3)長方體A的密度。(導(dǎo)學(xué)號07384056)解：(1)由圖乙可知，長方體A從下底面接觸水面到剛好浸沒所用的時間t15 s10 s5 s，根據(jù)v可得，長方體A的高度svt0.3 m/s5 s1.5 m(2)由圖乙可知，前10 s鋼繩的拉力不變，等于物體A的重力，此時物體在水面以上，所以拉力與重力是一對平衡力，則GF3104 N，1015 s，鋼繩的拉力減小，是物體A從與水面接觸到完全浸沒，由圖可知，當A完全浸入水中時，拉力F1104 N，所以A受到的浮力F浮GF

5、3104 N1104 N2104 N(3)根據(jù)F浮水gV排可得，A的體積VV排2 m3，所以A的密度1.5103 kg/m34(2017天水)如圖甲所示，不吸水的長方體物塊放在底部水平的容器中，物塊的質(zhì)量為0.2 kg，物塊的底面積為50 cm2，物塊與容器底部用一根質(zhì)量、體積均忽略不計的細繩相連，當往容器中緩慢注水至如圖乙所示位置，停止注水，此時，物塊上表面距水面10 cm，繩子豎直拉直，物塊水平靜止，繩子的拉力為2 N。已知水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg。求：(導(dǎo)學(xué)號07384057)(1)物塊的重力。(2)物塊的密度。(3)注水過程中，繩子剛好豎直拉直時到圖乙所示位置時，

6、水對物塊下表面壓強的變化范圍。解：(1)物塊的重力Gmg0.2 kg10 N/kg2 N(2)物塊受到的浮力F浮GF拉2 N2 N4 N，V排4104 m3，VV排4104 m3，物塊的密度0.5103 kg/m3(3)當繩子剛好豎直拉直時，物塊受到的浮力F浮G2 N，物塊下表面受到水的向上壓力F向上F浮2 N，物塊的底面積為S50 cm25103 m2，物塊下表面壓強p400 Pa，由VSh得，長方體物塊的高度h0.08 m，由圖乙所示位置可知，物塊下表面距水面的深度hhh上0.08 m0.1 m0.18 m，則此時水對物塊下表面的壓強p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.18

7、m1800 Pa，綜上所述，水對物塊下表面壓強的變化范圍為4001800 Pa5(2016黃岡)圖甲為研究勻速直線運動的實驗裝置，一個半徑為2 cm的球由于磁鐵的吸引靜止在盛水的玻璃管底，水深1 m。移除磁鐵后，球在玻璃管中上升，圖乙為球在露出水面前運動速度與時間的關(guān)系圖象，其中v00.05 m/s，水的密度為1.0103 kg/m3，g取10 N/kg，求：(1)移除磁鐵前，玻璃管底受到水的壓強。(2)球在玻璃管上升過程中前4 s的平均速度。(3)已知球上升時受到水的阻力與其速度的關(guān)系為fkv，球的體積用V表示，水的密度用0表示，請推導(dǎo)球的密度表達式。(用字母表示)(導(dǎo)學(xué)號07384058)

8、解：(1)pgh1.0103 kg/m310 N/kg1 m104 Pa(2)4 s后運動路程sv0t0.05 m/s(214)s0.85 m，前4 s運動路程shs2r1 m0.85 m0.02 m20.11 m，v0.0275 m/s(3)球受浮力F浮0gV，勻速上升受阻力fkv0，球重GF浮f，球密度0。6.(2017重慶)如圖甲所示為中國首艘國產(chǎn)航母001A下水時的情景。某中學(xué)物理興趣小組的同學(xué)在實驗室模擬航母下水前的一個過程，他們將一個質(zhì)量為2 kg的航母模型置于水平地面上的一個薄壁柱形容器底部，該柱形容器質(zhì)量為6 kg，底面積為0.03 m2，高為0.4 m，如圖乙所示。現(xiàn)在向容器

9、中加水，當加水深度為0.1 m時，模型剛好離開容器底部，如圖丙所示。繼續(xù)加水直到深度為0.38 m，然后將一質(zhì)量為0.9 kg的艦載機模型輕放在航母模型上，靜止后它們一起漂浮在水面。求：(g取10 N/kg)(導(dǎo)學(xué)號07384059)(1)圖丙中水對容器底部的壓強為多少帕？(2)圖丙中航母模型浸入水中的體積為多少立方米？(3)放上艦載機后整個裝置靜止時，相對于水深為0.38 m時，容器對水平地面的壓強增加了多少帕？解：(1)p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m1103 Pa(2)航母模型的重力G航m航g2 kg10 N/kg20 N；受到的浮力F浮G航20 N；由阿基米德原

10、理可知，V排2.0103 m3(3)艦載機模型的重力G艦載機m艦載機g0.9 kg10 N/kg9 N；放上艦載機后整個裝置靜止時，增加的浮力F浮G艦載機9 N，增加的排開水的體積V排9104 m3，水面升高h0.03 m，原來水深為0.38 m，容器高度為0.4 m，所以有水溢出，水平地面增加的壓力FG艦載機G溢9 N1103 kg/m30.03 m2(0.38 m0.03 m0.4 m)10 N/kg6 N；則容器對水平地面的壓強增加量p200 Pa7(2017濰坊)邊長為0.1 m的正方體木塊，漂浮在水面上時，有的體積露出水面，如圖甲所示。將木塊從水中取出，放入另一種液體中，并在木塊表面

11、上放一重2 N的石塊。靜止時，木塊上表面恰好與液面相平，如圖乙所示。g取10 N/kg，已知水的密度水1.0103 kg/m3 。求：(1)圖甲中木塊所受的浮力大小。(2)圖乙中液體的密度。(導(dǎo)學(xué)號07384060)(3)圖乙中木塊下表面受到液體的壓強。解：(1)圖甲中木塊受的浮力大小F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg(0.1 m)3(1)6 N(2)木塊重力G木F浮6 N，靜止時有液gV木G木G石，液體的密度液0.8103 kg/m3(3)木塊下表面受到液體的壓強p液gh0.8103 kg/m310 N/kg0.1 m800 Pa8(2017黃石)有一個用超薄超硬度材料制成的

12、圓柱形容器，下端封閉上端開口，底面積S250 cm2，高度h10 cm，如圖甲所示；另有一個實心勻質(zhì)圓柱體物塊，密度0.8103 kg/m3，底面積S1150 cm2，高度與容器高度相同，如圖乙所示。(已知水的密度水1.0103 kg/m3，且g取10 N/kg)(導(dǎo)學(xué)號07384061)(1)現(xiàn)將圓柱體物塊豎直放置容器內(nèi)，則物塊對容器底部的壓強是多大？(2)再向容器內(nèi)緩緩注入質(zhì)量為600 g的水，圓柱體物塊不會傾斜，最后均處于靜止狀態(tài)，那么，圓柱體物塊受到的浮力是多大？(3)在第(2)問敘述的情景中，水對容器底部的壓強是多大？解：(1)物塊的體積V1S1h150 cm210 cm1500 cm31.5103 m3，根據(jù)可得，物塊的質(zhì)量mV10.8103 kg/m31.5103 m31.2 kg，物塊對容器底部的壓力FGmg1.2 kg10 N/kg12 N，物塊對容器底部的