專題二浮力引起的壓力壓強(qiáng)變化

1、專題二 浮力引起的壓力壓強(qiáng)變化知能寫意:密度、壓強(qiáng)、浮力均是初中力學(xué)的主干知識 ，中考中出現(xiàn)的頻率都較高，且個(gè)個(gè)有難度， 這幾個(gè)重要的知識點(diǎn)在浮力中綜合后，難度進(jìn)一步加大。優(yōu)秀的高級中學(xué)常常用此來鑒別學(xué)生 的知識水平和思維能力。浮力引起的壓力壓強(qiáng)變化是浮力綜合題的典型代表。把這種題型弄懂 了，浮力的許多問題都迎刃而解了。例1: 一同學(xué)在岸上最多只能搬得起質(zhì)量是30kg的鵝卵石.如果鵝卵石的密度是2.5 x 103kg/m3， 則該同學(xué)在水中最多能搬得起質(zhì)量是kg的鵝卵石（石頭不露出水面）這時(shí)石頭受到的浮33力是N （p 水=1.0 x 10 kg/m，取 g=10N/kg）.例2: （2011

2、包頭）如圖所示，在容器中放一個(gè)上、下底面積均為 10cm、高 為5cm,體積為80cm的均勻?qū)ΨQ石鼓，其下底表面與容器底部完全緊密接觸， 石鼓全部浸沒于水中且其上表面與水面齊平，則石鼓受到的浮力是（取 g=10N/kg）A、0 B、0.3N C、0.5N D、0.8N例3:圖是某車站廁所的自動沖水裝置，圓柱體浮筒 A的底面積為400棉，高為0.2m，蓋片B的 面積為60cm （蓋片B的質(zhì)量，厚度不計(jì)）。連接AB是長為0.3m，體積和質(zhì)量都不計(jì)的硬桿。當(dāng) 流進(jìn)水箱的水剛好浸沒浮筒 A時(shí)，蓋片B被撇開，水通過排水管流出沖洗廁所。（已知水的密度 為 1x 103kg/m3,g=10N/kg ）請解答

3、下列問題：（1）當(dāng)水箱的水剛好浸沒浮筒 A時(shí)，水對蓋片B的壓力是多少?（2）浮筒A的重力是多少？（3）水箱中水多深時(shí)蓋片B又自動關(guān)上？專題訓(xùn)練:1. 如圖6所示，圓柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它們的底面積分別為 200cm和100cm。容器 甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.3m高的酒精。若從兩容器中分別抽出質(zhì)量均為 m的水和 酒精后，剩余水對容器甲底部的壓強(qiáng)為 p水，剩余酒精對容器乙底部的壓強(qiáng)為 p酒精。當(dāng)質(zhì)量m的 范圍為時(shí)，才能滿足p水p酒精。（p酒精=0.8 x 103kg/m3）2. 把一小球放入盛滿酒精（密度為0.8 X103kg/m3）深度為20cm的溢水杯中，它沉入容器底

4、部， 從杯中溢出8g酒精，杯底受到酒精的壓強(qiáng)為 Pa若將該小球放入盛滿水的溢水杯中，它漂浮在水面上，從杯中溢出水的質(zhì)量 8 g（選填“大于”、“小于”或“等于”）。取g=10N/ kg3. （2012?北京）水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四個(gè)完全相同的圓柱形容器，容器內(nèi)分別盛有等質(zhì)量的液體其中甲、乙、丁容器中的液體密度相同若將小球A放在甲容器的液體中，小球A靜止時(shí)漂浮，此時(shí)甲容器對桌面的壓力為 Fi ;若將小球A用一段不計(jì)質(zhì)量的細(xì)線與乙容器 底部相連，并使其浸沒在該容器的液體中，小球 A靜止時(shí)乙容器對桌面的壓力為F2；若將小球 A放在丙容器的液體中，小球 A靜止時(shí)懸浮，此時(shí)丙容器對桌面的壓力為F

5、3；若將小球A放在丁容器的液體中，用一根不計(jì)質(zhì)量的細(xì)桿壓住小球 A,使其浸沒，且不與容器底接觸，小球 A 靜止時(shí)丁容器對桌面的壓力為 F4，則下列判斷正確的是()A. F2V Fi=F3< F4B . Fi=F2=F3< F4C Fl=F3< F2V F4D F 1 = F2=F3=F4 4.2011年8月我國自主研制的深海探測器-“蛟龍?zhí)枴?如圖1所示)在太平洋海域成功完成5000m 深海探測。2012年6月它將再赴馬里亞納海溝挑戰(zhàn)7000m深海探測(不考慮海水密度變化，密度 p 取 1.0 x 103kg/m3，g 取 10N/kg)。(1) 若“蛟龍?zhí)枴蹦艹惺艿淖畲髩簭?qiáng)

6、是7.2 X107Pa,貝尼能下潛的最大深度是多少?(不考慮大氣壓)(2) “蛟龍?zhí)枴鄙弦幻娣e為50cn2的觀測窗口：在上述兩種深度的探測中承受的壓力增加了多少 ？(3) “蛟龍?zhí)枴蓖瓿扇蝿?wù)后.漂浮在海面上，由起重裝置將其勻速豎直吊離水面，起重裝置起 吊拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象如圖2所示，圖中R二2R。起吊過程中“蛟龍?zhí)枴笨傎|(zhì)量為22噸，求t1時(shí)刻“蛟龍?zhí)枴钡呐潘w積(不考慮水的阻力)5. 如圖13是利用電子稱顯示水庫水位裝置的示意圖。該裝置主要由不計(jì)重力的滑輪C D,長方體物體A B以及輕質(zhì)杠桿MN組成：物塊A通過細(xì)繩與滑輪C相連，物塊B通過細(xì)繩與杠桿相 連。杠桿可以繞支點(diǎn) O在豎直平面內(nèi)

7、轉(zhuǎn)動，杠桿始終在水平位置平衡，且 MO:ON=1:2已知物 塊A的密度為1.5 x 103kg/m3，底面積為0.04m2,高1m物塊B的重力為100No滑輪與轉(zhuǎn)軸的摩 擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：(1) 當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時(shí)，底部受到水的壓強(qiáng)大小；(2) 當(dāng)物塊A的頂部剛沒入水面時(shí)，物塊 A所受的拉力大??；(3) 若水位發(fā)生變化，當(dāng)電子稱的示數(shù)為 55N時(shí)，求物塊A浸入水 中的深度。6. 據(jù)報(bào)道，我市某水庫庫底是一座舊城遺址，目前正在進(jìn)行試探性發(fā)掘和打撈。某此試探性打 撈作業(yè)時(shí)，用繩子將實(shí)心物體從水面下12m深處沿豎直方向勻速提升到離水面1.5m深處的過程 所用

8、時(shí)間為42s，拉力F做功的功率為90W當(dāng)物體被拉到有45的體積露出水面時(shí)，讓其靜止， 此時(shí)繩子拉力F=520N不計(jì)繩子的重力和水的阻力。(g取10N/Kg)求：(1)物體從水面下12m深處勻速上升到離水面1.5m深處的過程中，物體勻速運(yùn)動的速度 v(2) 物體在水面下方勻速上升過程中繩子的拉力F.(3) 物體浸沒在水中時(shí)所受的浮力 F浮.(4) 物體的密度.7. 一個(gè)底面積為100cm、高為10cm的圓柱形容器，裝滿水后對桌面的壓強(qiáng)為 1200Pa現(xiàn)用一彈 簧測力計(jì)懸掛一金屬塊，輕輕浸入水中當(dāng)金屬塊浸沒水中且靜止不動時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為 4.8N 將金屬塊緩慢取出后，容器對桌面壓強(qiáng)為 1140

9、Pa (取g=10N/kg).求：(1) 金屬塊浸沒水中時(shí)，水對容器底的壓強(qiáng).(2) 金屬塊的密度.8. 如圖所示，將一個(gè)體積為1.0 X10-3m、重6N的木塊用細(xì)線系在底面積為400cm的圓柱形容器 的底部。當(dāng)容器中倒入足夠的水使木塊被浸沒時(shí)，求：(g=10N/kg)(1) 木塊浸沒在水中受到的浮力.(2) 剪斷細(xì)線后，木塊處于靜止時(shí)，木塊露出水面的體積多大.(3) 木塊露出水面處于靜止后，容器底部所受水的壓強(qiáng)減小了多少9. 小寧為了研究浸在液體中的物體所受浮力的規(guī)律，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，他將彈簧測力計(jì) 一端固定，另一端掛一合金塊 A,開始他將合金塊A浸沒在裝有水的容器中，容器側(cè)面的底部

10、 有一由閥門B控制的出水口，實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開閥門B緩慢放水，放到彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不再變化時(shí)，立即關(guān)閉閥門B,在此過程中金屬塊始終不與容器底部接觸，讀出彈簧測力計(jì)示數(shù)的最小 值和最大值分別為22 N和32 N，g取10N/kg.求：(1)在原圖上作出關(guān)閉閥門B后水面的大致位置.(2) 合金塊A受到的重力.(3) 合金塊A受到的最大浮力.合金塊A的密度15cm，鉛墜的密度為乙10. 為了響應(yīng)“健康重慶”的號召，小林和爸爸周末到郊外去釣魚，他在親近大自然的同時(shí)還觀 察到爸爸在釣魚前要“試漂”來確定鉛墜(鉛墜由合金制成)的大小，盡量使“浮標(biāo)”更靈敏(如 圖17甲所示)，圖17乙是浮標(biāo)和鉛墜的位置示意圖。若

11、球形浮標(biāo)的體積為11g/cm3。(取水的密度 p 水=1.0 x 103kg/m3,g=10N/kg)(1) 若鉛墜在水面下1.2m處，它受到水的壓強(qiáng)是多大？(2) 有經(jīng)驗(yàn)的釣魚者會使浮標(biāo)體積的2/3浸入水中，此時(shí)浮標(biāo)受到的浮力 是多大？(3) 小林看見爸爸有一種體積為0.5cm3的鉛墜，如果使用這種鉛墜，浮標(biāo) 靜止時(shí)浸入水中的體積有多大 ?(鉛墜未接觸池底，不計(jì)浮標(biāo)的質(zhì)量，不計(jì)釣線、 魚鉤和魚餌的體積及質(zhì)量 )11. 我國某顆返回式衛(wèi)星約是一邊長為2m的封閉式正方體，其總質(zhì)量為1.0 x 10 4kg。回收時(shí)，落 回預(yù)定水域的10m深處，假沒用如圖所示的打撈船上的裝置勻速吊起，從衛(wèi)星的上表面

12、露出水 面到下表面剛好離開水面的過程中，衛(wèi)星受到的浮力是變化的，我們可以用一個(gè)恒力來代替， 這個(gè)恒力的大小等于衛(wèi)星受到的最大浮力的，不計(jì)繩重和繩在水中受到的浮力，以及繩與滑輪 間的摩擦。(g 取 10N/kg，卩水=1x 10 3kg/m3) 求：(1)定滑輪的作用是什么？(2) 起吊之前，衛(wèi)星下表面受到水的壓力是多大？(3) 將衛(wèi)星勻速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在鋼繩上 水平拉力是多大？(4) 將衛(wèi)星從水底打撈至下表面剛好離開水面的過程中，作用在 水平拉力做了多少功？12. 如圖所示，在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧上方連有長方體木塊 A,容器側(cè)面的底部有一 個(gè)由閥門B控制的出水口，當(dāng)

13、容器中水深為20cm時(shí)，木塊A有一半的體積浸在水中，此時(shí)彈簧 恰好處于自然狀態(tài)，沒有發(fā)生形變.(不計(jì)彈簧受到的浮力，g取10N/kg .)(1) 求此時(shí)容器底部受到的水的壓強(qiáng)；(2) 求木塊A的密度；(3) 向容器內(nèi)緩慢加水，直至木塊 A剛好完全浸沒水中，立即停止加水，此時(shí) 彈簧對木塊A的作用力為Fi,在原圖上畫出此時(shí)水面的大致位置；(4) 打開閥門B緩慢放水，直至木塊A剛好完全離開水面時(shí)，立即關(guān)閉閥門B， 此時(shí)彈簧對木塊A的作用力為F2，求Fi、F2之比.13. 在新農(nóng)村建設(shè)中很多樓房頂上裝有如圖20所示的太陽能熱水器，圖21是內(nèi)部水箱的結(jié)構(gòu)示意 圖。S1是自動溫控開關(guān)，當(dāng)水溫低于20T時(shí)閉合，輔助加熱電阻 R開始加熱；當(dāng)水溫高60C時(shí) 斷開，輔助加熱電阻R停止加熱。A、B是水箱中兩個(gè)相同的實(shí)心圓柱體，密度為 1.8 X103kg/ m，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關(guān)S上。當(dāng)S受到豎直向下的拉力達(dá)到