物理-壓強(qiáng)浮力綜合計算

壓強(qiáng)、浮力綜合計算安徽說:

七嘴八舌說考情2016-2018年在計算與推導(dǎo)題中連續(xù)考查，度、壓強(qiáng)、浮力綜合計算.河北說:我們的情況是這樣：在選擇題中考查過2次壓強(qiáng)、浮力相關(guān)判斷及計算，在實驗1算.云南說:342強(qiáng)的綜合判斷與計算.江西說:3（以容器和物塊為背景，另一種是潛水艇類，考查利用阿基米德原理計算浮力，平衡法計算浮力及利用浮力的產(chǎn)生原因計算壓力差或壓強(qiáng).山東說:工具對壓強(qiáng)、浮力相關(guān)計算綜合考查.河南說:我們情況不一樣，106次，均考查壓強(qiáng)、浮力相關(guān)判斷，不涉及具體數(shù)值計算.常結(jié)合教材素材或物體浮沉模型進(jìn)行考查，但我們也不能忽視了它們的相關(guān)計算.說來說去還得練物體“漂浮”模型水.這是我國首批專業(yè)海洋浮標(biāo)作業(yè)船，具備全天候海上浮標(biāo)作業(yè)的能力，適用g10N/kg）試求：12h，則船的航程為多少km；2m，則“22”船底受到海水的壓強(qiáng)；若將重50t的浮標(biāo)放入水中，則浮標(biāo)排開海水的體積.【推薦云南、江西、貴州三洲聯(lián)考、廣西南寧區(qū)域】（1）由題意可知2.5m/s=9km/hv=st

得出船的航程為，s=vt=9km/h′2h=18km（2）22”船底受到海水的壓強(qiáng)為p=r gh=1.0103kg/m310N/kg2m 2.0104Pa海水 （3）由題意可得浮標(biāo)漂浮在海面上，則其所受浮力大小等于所受的重力則

=G=50103kg10N/kg=5105N由阿基米德原理可得，浮標(biāo)排開海水的體積為VF浮力V排=排

5′105N 3= =50m

1.0 103kg/m3 10N/kg“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故.某興趣小組模仿這一現(xiàn)象，制作了一把“浮.40cm215cm.試求（g10N/kg）2將杯子開口向上豎直放入水中時（注：水未進(jìn)入杯內(nèi)，杯子受到的浮力；此時杯子浸入水中的深度（即該浮力稱的零刻度線位置；（3）此時“浮力稱”稱量物體的最大質(zhì)量；，高為h，底面積為SS無關(guān).【推薦河北、安徽、浙江杭州區(qū)域】解:（1）杯子的重量為G杯子mg0.2kg′10N/kg2N；杯子在水中處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力為浮力G杯子2N浮力排h=F浮力=rgS

1.0103kg/m3

2N

0.05m當(dāng)往杯子內(nèi)放被測量的物體時，若杯子下沉到水面剛好到杯口（水未進(jìn)入杯子內(nèi)此時杯子下沉的深度為h￠15′10-2m則此時杯子受到的浮力為F =F =r浮力

gSh=1.0103kg/m3

10N/kg4010-4m215′10-2m=6N設(shè)能稱量的最大值物體的重力為Gmax則有浮力 Gmax=F￠ -浮力

=6N-2N=4N則“浮力稱”的稱量物體最大的質(zhì)量為m=G=g

4N

=0.4kg證明：由題意可知柱形物體的質(zhì)量為mrVrShGmgrShg=由固體壓強(qiáng)公式可得 S S

,由此公式可以看出該柱形物體對地面的壓強(qiáng)與底面積S無關(guān).物體“懸浮”模型

0.9′103kgm3的油中，其質(zhì)量為2.7kg，上表面與液面相平行，上、下表面的深度分別為h1和h2，且2h1＝h2＝20m（g10/kg）求：3（1）鋁塊上表面處的液體壓強(qiáng)；若使鋁塊在圖示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，還應(yīng)使其在豎直方向受到一個多大的力；若圖中正方體是由密度為

3.6′103kg/m3

的合金制成，且處懸浮狀態(tài)，則該正方體空心部分體積是多少.【推薦安徽、云南昆明區(qū)域】（1）鋁塊上表面處的液體壓強(qiáng)為

gh=0.9103kg/m3

10N/kg0.1m 900Pa（2）正方體鋁塊的邊長為10cm0.1m，鋁塊受到的浮力為F 103kg/m3

10N/kg0.3 9N

G>F浮力 油

由于鋁塊的重力

浮力，則鋁塊還應(yīng)受到一個向上的力，可得GF向上F，所以需要施加的拉力F向上GF浮力2.7kg′10N/kg9N18N;（3）V排=V物，F(xiàn)浮力=G￠,空心正方體物

浮力

V￠

3-V=3.613kg/

10N/kg

[0.m3

]m3.物體“出水”模型h，如圖甲所示，F(xiàn)將該正方體從湖水底豎直上拉，直到完全拉出水面，設(shè)正方體離開湖F大小隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示.F對kg/m3繩子的拉力為1×104N，不計繩重、繩與水的摩擦.（水 ，g取10/kg）試求：4（1）正方體浸沒在水中時受到的浮力；（2）正方體的密度；（3）正方體完全拉出水面時，湖底受到水的壓強(qiáng).【推薦安徽、貴州三洲聯(lián)考、四川綿陽、重慶區(qū)域】V =V =1m3解：（1）正方體浸沒在水中的體積為浸 物則根據(jù)阿基米德原理，它浸沒在水中時受到的浮力為F =rgV

10N/kg1m3浮力 水 排1′104N（2）分析題圖乙可知：正方體受到的重力為=′G 3104=′物

Gmg可得G m =物= 物 g 10N/kg則正方體的密度為m 3′103kg 3 3物r=物= =3′10kg/m物物V 1m3物（3）V=1m3L=1m，分析題圖像乙可知：正方體上升的速度為v=s= L = 1m

=0.1m/st (t2-t1) 40s-30sh水vt0.1ms′40s4m到水的壓強(qiáng)為p水

10N/kg4m 4104Pa物體“入水”模型1000g的水.3NA掛在A有一半浸在水中時，彈簧測力2N.10N/kg）5此時，長方體A受到的浮力；A的體積；當(dāng)長方體A浸沒在水中時（容器中的水并未溢出），水對容器底的壓強(qiáng).【推薦北京、云南昆明、遼寧沈陽區(qū)域】（1）A受到的浮力為F浮力GAF示3N2N1NF =r 1

浮力 水g2VA，VAA的體積為

2F浮力= = 2′1N =2′10-4m3=200cm31.0103kg/m310N/kg（3）容器中水的體積為m水V水= r水

1000g

=1000cm3當(dāng)長方體A浸沒在水中時，水的深度為V+V 1000cm3+200cm3h =水 物= =12cm=0.12mS底水 100cm2S底則當(dāng)長方體A浸沒在水中時，水對容器底的壓強(qiáng)為p=rgh

10N/kg0.12m 1200Pa水 水“加水”模型體金屬塊放在容器底部（如圖所示）g10N/kg.試求：6物體密度；物體對容器底的壓強(qiáng)；支持力多大？（容器足夠高，物體與容器底沒有緊密接觸）【推薦河北、安徽、云南昆明、重慶區(qū)域】（1）物體的體積為V=a3=10m)3=103m3

mr=V=

2.7kgm3

=2.7′103kg/m3(2)FG物=2.7kg′10N/kg=27N，物體與容器底的接觸面積為S=a2=(10cm)2=100cm2=1′10-2m2則物體對容器底的壓強(qiáng)為p=F=S

27N1′10-2m2

=2.7′103Pa（3）由（1）可知物體的密度大于水，故不會漂浮.水對容器底的壓強(qiáng)為p=rgh=1.0103kg/m3

10N/kg0.08m 800Pa物體排開水的體積為排V =Sh=110-2m2 排物體受到的浮力為F =rgV =1.0103kg/m310N/kg810-4m3=8N浮力 水 排 則物體受到容器的支持力F支GF浮力27N-8N19N專家密招趕緊看一、壓強(qiáng)、浮力綜合計算解思路分析題目中所給的相關(guān)信息，審題抓住浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、型；確定研究對象，一般情況下選擇浸在液體中的物體為研究對象；對物體進(jìn)行受力分析，主要是重力GF、拉力、支持力、壓力等；寫出各個力的關(guān)系：浮力物排此解決相關(guān)計算問題；浸沒類：若物體密度小于水的密度，則使其浸沒在液體中，往往需要施加(拉力)F浮力F壓（拉）G；若物體的密度物則容器底部會對它施加向上支持力此時根據(jù)三力平衡可知： ；若有幾個物體連接在一起，可以將它們視為一個整體進(jìn)行研究；將阿基米德原理公式、密度、重力的計算公式代入上述關(guān)系式，代入已知相關(guān)量，解出未知量.二、壓強(qiáng)的計算方法固體壓強(qiáng)計算p=F公式 S是壓強(qiáng)的定義式，對于固體、液體和氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)都適應(yīng)；受力面積S是指兩個物體相互接觸的面積，并不一定是受力物體的表面積；F表示施加在物體上的壓力，不一定等于重力，只有當(dāng)物體放置在水平面F的大小等于物體重力G的大小，但此時不能把公式直接寫成

p=G

p=F=GS S.prgh計算液體壓強(qiáng)時，注意單位要統(tǒng)一；prgh中hh是指從液面到該點豎直方向的距離.如圖所示，B40cm，圖乙中C50cm；由公式p=rgh知，當(dāng) 相同時，h