初中物理專題《浮力壓強的綜合計算》原卷

專題16浮力壓強的綜合計算【考點預覽】考點1壓強浮力的定性分析考點2壓強浮力變化量的計算考點3臺秤模型考點4加水注水問題考點5彈簧模型考點1壓強浮力的定性分析【經典真題】兩個底面積不等的圓柱形容器（S甲S乙），分別盛有甲?乙兩種不同的液體，將兩個完全相同的小球分別放入這兩種液體之中，兩小球靜止時的位置如圖所示，此時兩液面剛好齊平，若將這兩個小球從液體中取出（小球上附著的液體不計），液體對容器底部壓力和壓強的變化量分別為ΔF甲?ΔF乙和Δp甲?Δp乙，下列關系式正確的是（）A．ΔF甲ΔF乙B．ΔF甲ΔF乙C．Δp甲Δp乙D．Δp甲Δp乙【常用結論】（1）液體對容器底部的壓力：F壓=（2）液體對容器底部的壓力變化量：?F壓（3）液體對容器底部的壓強變化量：?P=【易錯點】物體沉底時，容器底部受到的液體壓力F壓不等于【經典變式練】將體積相同材料不同的甲乙丙三個實心小球，分別輕輕放入三個裝滿水的相同燒杯中，甲球下沉至杯底、乙球漂浮和丙球懸浮，如圖所示，下列說法正確的是A．三個小球受到的浮力大小關系是F甲＝F乙＜F丙B．三個小球的質量大小關系是m甲＞m乙＞m丙C．三個燒杯底部對桌面的壓強大小關系是p甲＞p乙＝p丙D．三個燒杯中的水對燒杯底部的壓強大小關系是p’甲＞p’乙＞p’丙如圖所示，水平桌面上有甲、乙兩個相同容器，分別裝有密度為ρ1、ρ2的兩種不同液體，將兩個相同的小球分別放在兩容器中，小球靜止時，兩容器液面相平，兩個小球受到的浮力分別為F1、F2，則下列判斷中全部正確的有（）①F1=F2；②F1＜F2；③ρ1＜ρ2；④甲容器底部受到液體的壓強大于乙容器底部受到液體的壓強；⑤甲容器對桌面的壓力大于乙容器對桌面的壓力。A．①③ B．①④⑤ C．②④ D．②③如圖所示A、B兩只柱狀容器（SA>SB），分別盛有密度為ρ甲和ρ乙的兩種不同液體，現(xiàn)將兩個相同的小球分別浸入兩種液體中，小球在如圖所示的位置處于靜止，兩液面恰好相平。若將小球從兩液體中取出，則甲、乙液體的密度及對容器底部的壓力變化量ΔF的大小關系是（）A．ρ甲>ρ乙，ΔF甲>ΔF乙 B．ρ甲>ρ乙，ΔF甲=ΔF乙C．ρ甲>ρ乙，ΔF甲<ΔF乙 D．ρ甲<ρ乙，ΔF甲=ΔF乙考點2壓強浮力變化量的計算【經典真題】如圖所示，裝有水的直柱形薄壁容器放在水平桌面上，容器的底面積為100cm2，容器質量不可忽略，一長方體木塊豎直漂浮在水面上，此時容器底受到水的壓強為2×103Pa，若取走木塊，容器底部受到水的壓強為1.5×103Pa，下列說法中正確的是（）A．木塊漂浮在水面上時，容器對桌面的壓力為20NB．木塊漂浮在水面上時，木塊排開水的體積為50cm3，木塊下表面受到水的壓力為5NC．取走木塊后，水對容器底的壓力減小了50ND．取走木塊后，容器對桌面的壓力減小了5N【常用結論】（1）液體對容器底部的壓強變化量：?P=（2）液面變化量：?h=?V（3）浮力的變化量：?【易錯點】【經典變式練】（雙選）如圖所示，水平地面上的兩個輕質圓柱形容器甲、乙，分別裝有一定量的水，甲、乙兩容器的底面積分別為2S、S。將A、B兩個物體分別浸沒在甲、乙兩容器的水中（水未溢出），已知物體A的密度為2ρ、體積為2V；物體B的密度為ρ、體積為V。則甲、乙兩容器中放入物體后，下列說法正確的是（）A．甲乙容器中水對底部的壓強變化量相等B．若甲容器對桌面的壓力較大，則原來甲容器中水的重力較大C．若甲、乙兩容器對桌面的壓強相等，則原來乙容器中水的深度較大D．若甲、乙兩容器中水對容器底部的壓強相等，則原來甲、乙兩容器中水的質量相等水平桌面上有一質量為1kg、底面積為200cm2的圓柱形盛水容器，在容器底部用細繩將一質量是600g、體積為1000cm3的正方體木塊固定在水中，木塊有4/5的體積浸入水中，繩子處于繃緊狀態(tài)，木塊靜止后水深30cm，如圖甲所示；現(xiàn)向容器中加入適量水（水沒有溢出）直至液面與物體的上表面相平，此時繩子剛好斷裂，如圖乙所示；繩子斷裂后木塊再次靜止時，如圖丙所示。下列說法中正確的是（）A．甲圖中繩子的拉力為B．從甲圖到乙圖所加水的重力為C．丙圖相對于乙圖的水面下降了D．在丙圖中，容器對桌面的壓強是如圖甲所示，盛有液體的柱形容器置于水平桌面上，容器對桌面的壓強為1000Pa；如圖乙所示，用細線拴一實心鋁塊，將鋁塊的一半浸在液體中，容器對桌面的壓強改變了80Pa；如圖丙所示，將細線剪斷，鋁塊沉到容器底部，容器對桌面的壓強又改變了460Pa。容器的底面積為100cm2，ρ鋁=2.7g/cm3，g取10N/kg。下列判斷正確的是（）①鋁塊浸沒在液體中時所受浮力是1.6N②鋁塊的體積是100cm3③鋁塊沉底時對容器底部的壓力小于4.6N④液體的密度是0.8g/cm3A．只有①③④正確 B．只有①②④正確 C．只有①③正確 D．只有②③正確甲、乙兩圓柱形容器放置在水平地面上，容器內分別盛有體積相同的不同液體。將一小球放入甲容器內，待其靜止后如圖所示，此時甲、乙兩容器底部受到的液體壓強大小相等。如果將小球從甲容器中取出并放入乙容器中，待小球靜止后（無液體溢出），兩容器底部受到液體壓強的變化量分別為Δp甲和Δp乙。則關于Δp甲和Δp乙的大小關系，下列判斷中正確的是（）A．Δp甲一定大于Δp乙 B．Δp甲可能小于Δp乙C．Δp甲一定小于Δp乙 D．Δp甲一定等于Δp乙如圖所示，底面積相等、自身重力不計的薄壁容器甲乙放置在水平桌面上，容器中盛有質量相等、液面等高的不同液體A、B，現(xiàn)將相同的兩物體輕輕地放入甲乙容器中，待物體靜止后（沒有液體溢出），甲容器中液體對容器底的壓力增量為，容器對地面的壓強增量為；乙容器中液體對容器底的壓力增量為，容器對地面的壓強增量為，則（）A．， B．，C．， D．，如圖所示，甲、乙兩輕質圓柱形容器放置在水平地面上，甲中盛有水，甲容器的底面積為1×10﹣2米2且比乙容器的底面積大，乙中盛某液體，且兩液體的體積相等。將一體積為1.0×10﹣3米3小球放入甲容器內，待其靜止后如圖所示，此時甲、乙兩容器底部受到的液體壓強大小相等。求：(1)小球放入甲容器后，容器的底部受到水的壓強增加量p水。(2)未放小球時，甲、乙兩容器底部液體壓強的大小之差。(3)如果將小球從甲容器中取出并放入乙容器液體中，待小球靜止后（無液體溢出），試比較此過程中兩容器底部受到液體壓強的變化量p甲和p乙的大小。（要求寫出分析過程）考點3臺秤模型【經典真題】【常用結論】【易錯點】關鍵考點在于做好受力分析，注重整體和隔離的應用【經典變式練】如圖所示，臺秤上放置一個裝有適量水的燒杯，已知燒杯和水的總質量為800g，杯的底面積為100cm2?，F(xiàn)將一個質量為600g，體積為400cm3的實心物體A用細線吊著，然后將其一半浸入燒杯的水中(燒杯厚度不計，水未溢出，g取10N/kg)．則下列說法錯誤的是（）A．物體A未放入燒杯前燒杯對臺秤的壓強為800PaB．物體A一半浸入水中后，物體A所受到的浮力2NC．物體A一半浸入水中后，燒杯對臺秤表面的壓力為14ND．物體A一半浸入水中后，燒杯對臺秤表面的壓強1000Pa示，圓柱形容器裝有適量的液體，將密度為2.5g/cm3，體積為40cm3物體B放入液體中時，通過磅秤測得其總質量為150g．用一細繩提起物體B，使物體B的體積剛好有一半露出液面且保持靜止不動時，磅砰示數(shù)為66g，如圖乙所示．（g取10N/kg）．下列判斷正確的是（）A．兩次臺秤示數(shù)的變化等于物體B兩次所受浮力的變化B．圖乙中物體B下表面受到的液體壓力為0.2NC．圖甲中物體B對容器底部的壓力為0.68ND．物體B受到細繩的拉力為0.8N如圖所示，臺秤上放置一個裝有適量水的燒杯，已知燒杯和水的總重為2N，將一個重力為1.6N、體積為2×10-4m3的長方體實心物體A用細線吊著，然后將其一半浸入燒杯的水中，則細線對物體A的拉力為___________N。當把細線剪斷后，物體A靜止時受到的浮力為___________N，此時臺秤的示數(shù)為___________。（g=10N/kg）如圖所示，某圓柱形容器裝有適量的水，底面積為20cm2，將用細線懸掛的物體A的一半浸入水中且保持靜止不動時（如圖甲所示），磅秤示數(shù)為100g；將細線剪斷后物體A沉入水中且最后靜止在水底（如圖乙所示），此時磅秤示數(shù)為180g，且測得此時容器內液面比甲圖中液面上升了2cm．則圖乙中物體A對容器底的壓力為_________N．（g取10N/kg）考點4加水放水問題【經典真題】【常用結論】【易錯點】關鍵找到或者算出容器和物體的底面積，利用圖像拐點，進行計算【經典變式練】不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內，桿上端固定不動。如圖所示?，F(xiàn)緩慢向容器內注入適量的水，水對容器的壓強p與注水體積V的變化關系如圖乙所示。當p=600Pa時，容器中水的深度為________cm；若0.5g/cm3，當注水體積V=820cm3時，桿對A的作用力大小為________N。有兩個不吸水的圓柱體A和圓柱體B、A的頂部系有一根輕質細線，已知A的質量為1.32kg，密度為1.1×103kg/m3，高為12cm，B的底面積為60cm2，（g取10N/kg）(1)求A的重力；(2)將B豎直放在水平桌面上，再將A豎直放在B的正上方，求A對B的壓強；(3)將A豎直放入薄壁柱形容器中，向容器中緩慢加入液體直至加滿，液體體積與深度的關系如圖所示。用細線將A豎直向上提升2cm時，細線的拉力為3.6N，求液體的密度。（圓柱體A始終處于豎直狀態(tài)）如圖所示，正方體木塊漂浮在氯化鈉溶液里，有總體積的露出液面，不可伸長的懸繩處于松弛狀態(tài)．已知繩子能承受的最大拉力為5N，木塊邊長為0.1m，容器底面積為0.02m2，容器底有一閥門K．（g取10N/kg，溶液的密度為1.2×103kg/m3）求：（1）木塊的密度是多少？（2）打開閥門使液體緩慢流出，當細繩斷裂前一瞬間關閉閥門，此時木塊受到的浮力為多少？（3）在細繩斷后，木塊再次漂浮時，與斷繩前的瞬間相比，容器底受到液體的壓強改變了多少？如圖甲所示，靜止在水平地面的容器裝有適量水，底面積為100cm2，上端開口面積為60cm2。用細線吊著底面積為50cm2的長方體，使其緩慢浸沒于水中，直至物體靜止在容器底部。松開細線，物體上表面距水面4cm，容器對地面的壓強相比未放入物體時增大了4000Pa（容器外壁不會附著水）。圖乙是水對容器底部的壓強p與物體下表面浸入水中深度H的圖像。(1)求未放入物體時，容器中水的深度；(2)求長方體的高度；(3)求物體的密度。如圖甲，高度足夠高的圓柱形容器，高處有一個注水口，以10cm3/s均勻向內注水，容器正上方天花板上，有輕質細桿（體積忽略不計）粘合著由兩個橫截面積不同的實心圓柱體組成的組合，此組合的A、B部分都是密度為0.8g/cm3的不吸水復合材料構成，圖乙中坐標記錄了從注水開始到注水結束的1min內，水面高度h的變化情況，根據相關信息，求：（1）圓柱形容器的橫截面積S：（2）組合體B的質量mB；（3）分別在t1＝18s和t2＝43s時，桿對圓柱體組合作用力的大小之比F1：F2；（4）在注水過程中，選取兩個長為連續(xù)的26s的時段（兩時段可部分重疊）計算在這兩個時段內液體對容器底壓強增加量比值的最大值?？键c5彈簧模型【經典真題】如圖所示，底面積為200cm2的容器底部有一固定輕質彈簧，彈簧上方連有一邊長為10cm的木塊A，當容器中水深為20cm時，木塊A有2/5的體積浸在水中，此時彈簧恰好處于自然狀態(tài)，沒有發(fā)生形變，則木塊的密度是_________千克/米3．向容器內緩慢加水，當彈簧伸長了lcm時停止加水，此時彈簧對木塊拉力為1N。加水前后容器底部受到水的壓強變化了_________Pa.〔不計彈簧受到的浮力，g取10N/kg〕【常用結論】彈簧的伸長與拉力成正比；浮力的變化量與V排的變化量成正比【易錯點】當彈簧長度變化時，通常也會有液面高度的變化【經典變式練】如圖所示，彈簧測力計下端掛有高為12.5cm、橫截面積為100cm2的柱形物塊，將物塊放入底面積為500cm2，質量忽略不計的圓柱形容器中。當物塊浸入水中深度為2cm，彈簧測力計的示數(shù)為8N，水對容器底部的壓強為1.2×103Pa?，F(xiàn)向容器中加水至彈簧測力計的示數(shù)為5N時停止加水，已知彈簧的伸長與所受拉力成正比，當拉力為1N時彈簧伸長1cm。則下列說法中正確的是（）A．柱形物塊所受重力大小為8NB．停止加水時水的深度為15cmC．在此過程中向容器中加入水的質量為2.7kgD．加水過程中水對容器底部增加的壓力等于柱形物塊變化的浮力如圖甲所示，有一體積、質量忽略不計的彈簧，其兩端分別固定在容器底部和正方體物體A上。已知容器的底面積為250cm2、高為22cm、重為8N，彈簧的原長為10cm，在彈性限度內，彈簧每受1N的力，其長度變化量ΔL（