《有关密度、压强和浮力的计算》.ppt

第一课时 有关密度、压强 和浮力的计算 要点考点聚焦 课前热身 典型例题解析 方法小结 课时训练 计算题专题 要点考点聚焦 密度、压强和浮力计算题是力学中的必考内容，常作 为中考中的压轴题.复习时要注意对学生加强训练. 课前热身 1.有一均匀的木质圆柱体长20 cm，底面积为200 cm2，底 部由一根细线系在 圆柱形容器底的中央，如图4-1-1所示 ，容器底面积为400 cm2细线的最大承受力为11.76 N，当 容器内水深20 cm时，圆柱体有2/5体积露出水面，此时细 线恰好 被拉直，且线中拉力为零，求：(1)圆柱体的密度 ；(2)若再向容器内注水，水面升高多少时 细线刚好被拉 断?(3)当细线被拉断后，圆柱体上浮到水面静止时，水对 容器底部的压强使细 线拉断时改变了多少帕? 【答案】(1)水=0.6103 kg/m3 (2)h=6 cm (3) p=294 Pa 图4-1-1 课前热身 2.如图4-1-2所示，在面积为0.5 m2的方形水平桌面中央放 有一只装满酒精的圆柱容器( 酒精=0.8103 kg/m3)容器底 面积为500 cm2，现将一质量为0.9 kg、密 度为 0.9103 kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶于酒精) 图4-1-2 (1)试判断小球静止时是漂浮、悬浮还是沉在容器底部? (2)此时小球所受浮力是多少? (3)小球放入容器前后，容器对水平桌面的压强变化了多少 ? 【答案】(1)沉在容器底部 (2)7.84 N (3)p=19.6 Pa 典型例题解析 【例1】一只底面积为0.01m2的盛水烧杯放在面积为1.4 m2的 水平 桌面上，烧杯和水的总重量为11 N.烧杯高为0.12 m，杯 中水深0.1 m，求： (1)杯底受到水的压强和压力. (2)桌面受到杯底的压强和压力. 解：(1)杯底受到水的压强 p=gh=1.0103100.1 Pa=103 Pa 杯底受到水的压力 F=pS=1030.01 N=10 N (2)桌面受到杯底的压力 F=G杯+G水=11 N 桌面受到杯底的压强 典型例题解析 【例2】某同学用弹簧测力计、烧杯、水和细线测定石块 的密度，他先用弹 簧 测力计测出石块受到的重力为2 N， 再将石块完全浸没在水中，静止时弹簧测力计的示 数为 1.2 N，则石块的密度是多少? 解：F浮=G-F=2-1.2(N)=0.8N 【例3】一实心塑料块漂浮在水面上时，排开水的体积为 300 cm2 ，塑料块的质量是多大?当在塑料块上放置一个 重力为2 N的砝码后，塑料块刚好没入水中， 问此时塑料 块受到的浮力是多大?塑料块的密度是多大? 解：(1)当塑料块漂浮在水面上时，受到的浮力 F浮1=水gV排=11031030010-6 N=3 N 物体漂浮 F浮=G物=3 N 则塑料块的质量 (2)当再加上2 N的砝码后，塑料块仍然漂浮 则根据二力平衡 F浮2=G物+G砝=3+2(N)=5 N 此时 (3)塑料块的密度 典型例题解析 【例4】如图4-1-3所示，密度为0.6103 kg/m3，体积为 10 -3m3的正方体木块，用一质量可忽略不计的细绳，两端分 别系于木块底部中心和柱形容器底部的中心，细绳对木块的 最大拉力为3 N，容器内有一定质量的水，木块处于漂浮状 态，但细绳仍然松软，对木块没有拉力求： (1)木块浸入水中的体积是多大? (2)向容器中注水(容器容量足够大)直到细绳对木块的拉力达 到最大值，在细绳处于断裂前 的一瞬间停止注水，则此时木 块浸入水中的体积是多大? (3)细绳断裂后，木块再次漂浮，若柱形容器底面积为 2102m2，细绳断裂瞬间停止注 水，则此时容器里的水面与 细绳断裂前的瞬间相比高度变化了多少? 典型例题解析 图4-1-3 解析 解：(1)由于木块漂浮，则有 F浮=G木=木gV木=0.61031010-3 N=6 N (2)当细绳中拉力达到最大值时有 F浮=G木+F拉=6+3(N)=9 N (3)细绳剪断后，木块再次漂浮 V排=V排=610-4m3 V排V排所以水面下降，下降的高度为 =1.510-2m=1.5 cm 典型例题解析 h=V / S容 = 方法小结 解这类问题时，要分清固体、液体压强的不同解法 ，求解浮力问题时要注意，求浮力的四种方法的正确选 择. 1.某同学想知道某种液体的密度，但由于条件所限，他不 能直接测出这种液体的质量或重 力，于是他就利用学过 的浮力知识设计了一种求密度的方法：先将重1 N的小金 属筒口朝上 放入水中，筒有1/2的体积浸没在水中；然后 他取100 cm3的这种液体 装入小筒；将筒又放入水中，筒 的1/10体积露出水面，通过计算他知道 了这种液体的密 度，请问这种液体的密度是多少?(g取10N/kg) 【答案】0.8103kg/m3 课时训练 2.如图4-1-4所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的 1/5 露出水面，不可伸长的悬绳处于松弛状态.已知绳子能 承受的最大拉力为5 N，木块边长为0 .1 m，容器底面积为 0.03 m2，容器底部有一阀门K，求： (1)木块的密度； (2)打开阀门使水缓慢流出，在细绳 断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块 排开水的体积为多少? (3)在细绳断后木块再次漂浮时，