辽宁省中考物理 微专题三 压强浮力的综合计算.doc

微专题三压强浮力的综合计算【专题概述】压强和浮力在以往的考试中计算是很难的，但课标对这方面的要求有所降低。尽管如此，它依旧是考查的重点。纵观辽宁近年中考不难发现，有关压强及浮力的综合习题有仪器参与型、浮力改变型、悬拉平衡型、图象分析型、实际应用型等。【方法指导】计算浮力的基本思路(1)仔细审题，注意抓住隐含条件的关键词，如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。(2)确定研究物体，并对物体进行受力分析(重力、浮力、拉力或压力等)。(3)在受力分析的基础上，列出关系式，漂浮或悬浮时f浮g物；用线吊在液体中时：f浮gg示；被强制压(按)入液体中时，f浮gf(f为压力或拉力)，若有几个物体连接在一起，可以将它们视为一个整体进行研究。(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式，代入已知量解出未知量，这种思维方式不仅对较难题适用，对解较容易的浮力题也适用。【分类训练】 一、仪器参与型1(2015，沈阳)小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4.8 n，空小桶重力为0.2 n，把它们放在水平桌面上，如图甲所示。再将一个质量为400 g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示。将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数如图丙所示。(取g10 n/kg，水1.0103 kg/m3)求： (1)若溢水杯与桌面的接触面积为50 cm2, 放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强。(2)小球浸没在水中时所受的浮力。(3)小球的密度。解：(1)pf/sg/s4.8 n/(50104 m2)960 pa解：(2)由图可知g总0.7 n，f浮g水g总g桶0.7 n0.2 n0.5 n解：(3)由f浮g水水gv得，vf浮/水g0.5 n/(1.0103 kg/m310 n/kg)5105 m3。因为小球在水中浸没，所以v球v5105 m3，球m球/v球400103 kg/(5105 m3)8103 kg/m3二、浮力改变型2(2015，梅州)如图所示，已知重为10 n的长方体木块静止在水面上，浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g取10 n/kg)。(1)求木块所受到的浮力大小；(2)若木块下表面所处的深度为0.2米，求木块下表面受到水的压强；(3)若要将木块全部浸没水中，求至少需要施加多大的压力。解：(1)因为木块漂浮在水面上，所以受到的浮力f浮g木10 n解：(2)所处0.2 m水深度木块的下表面受到的压强：pgh1.0103 kg/m310 n/kg0.2 m2000 pa解：(3)根据f浮水gv排可知，浸入水中的体积即为排开液体的体积：v排1103 m3，因为v排v木，所以v木v排1103 m31.25103 m3；木块全部浸没时受到水的浮力：f浮水gv木1103 kg/m310 n/kg1.25103 m312.5 n；因为f浮g木f，所以压力ff浮g木12.5 n10 n2.5 n。三、悬拉平衡型3科技小组的同学用泡沫塑料和灯泡等物件制作了一个航标灯模型，如图所示。航标灯a总重4 n，a底部与浮子b用细绳相连。当水位上升时，浮子b下降；水位下降时，浮子b上升，使航标灯a静止时浸入水中的深度始终保持为5 cm，航标灯a排开水的质量为500 g、浮子b重0.5 n(不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦)。求：(1)a底部受到水的压强是多大？(2)航标灯静止时，浮子b的体积应为多大？(g取10 n/kg，水1.0103 kg/m3)解：(1)a底部受到水的压强pgh1.0103 kg/m310 n/kg0.05 m500 pa解：(2)a受到的浮力f浮g排mg0.5 kg10 n/kg5 n；a在重力、浮力和拉力作用下保持静止，则绳子对a的拉力为ff浮ga5 n4 n1 n；b受到绳子的拉力ff1 n；浮子在重力、浮力和拉力作用下保持静止，则b受到的浮力为f浮gbf0.5 n1 n1.5 n；根据f浮gv排可得浮子体积v1.5104 m3。四、图象分析型4(2015，沈阳月考)如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行)，使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图是整个过程中弹簧测力计的示数f与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。已知水1.0103 kg/m3，g10 n/kg。求：(1)圆柱体的重力；(2)圆柱体浸没时受到的浮力；(3)圆柱体的密度；(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。解：(1)由图象可知，当h0时，弹簧测力计示数为12 n，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，gf拉12 n解：(2)图象中cd段是圆柱体完全浸入水中的情况，此时圆柱体受到的拉力f4 n，则圆柱体受到的浮力f浮gf12 n4 n8 n解：(3)根据f浮水gv排得：v物v排8104m3，由公式gmg可求出物体的质量m1.2 kg，则圆柱体密度物1.5103 kg/m3解：(4)由图象可知，不考虑水面上升，圆柱体在底刚接触水面到刚好全部浸没时，物体下降了4 cm，则下表面所处的深度为h4 cm0.04 m，因此刚浸没时下表面受到的液体压强p水gh1.0103 kg/m310 n/kg0.04 m400 pa。五、实际应用型5(2015，郴州)如图是一厕所自动冲水装置，圆柱体浮筒a与阀门c通过杆b连接，浮筒a的质量为1 kg，高为0.22 m，b杆长为0.2 m，阀门c的上表面积为25 cm2，b和c的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计，当a露出0.02 m时，c恰好被a拉开，实现了自动冲水(g取10 n/kg)。求：(1)刚拉开阀门c时，c受到水的压强和压力；(2)此时浮筒a受到的浮力；(3)浮筒a的密度。解：(1)c被a拉开时，浮筒a时，浮筒a浸入水的深度为h1lal露0.22 m0.02 m0.2 m，则水深为：hh1lb0.2 m0.2 m0.4 m；则水对盖片c的压强：pgh1103 kg/m310 n/kg0.4 m4000 pa，由p得水对盖片c的压力：fps4000 pa25104 m210 n解：(2)重力gamag1 kg10 n/kg10 n，对于浮筒a，受到三个力的作用，分别是重力ga、浮力f浮、拉力f，三力的关系是f浮gaf，所以，浮筒a所受浮力：f浮gaf10 n10 n20 n解：(3)由f浮水v排g得浮筒a浸入水的体积：v浸v排2103 m3，则圆柱体浮筒a的底面积为s0.01 m2，则圆柱体浮筒a体积为vasla0.01 m20.22 m2.2103 m3，密度a455 kg/m3。6随着我国国力的迅速增强和捍卫国家利益的需要，我国制造航空母舰的呼声日益高涨，2010年被网友热议的话题之一就是航母“瓦良格”号，该航母极有可能成为中国所拥有的第一艘航母，小睿同学在网上找了该舰的一些参数如下。舰长302米(全长)吃水深度10.0米(满载)舰宽70.5米排水量67000吨(满载)功率147200千瓦飞行甲板长300米、宽70米机库长152米、宽26米、高7米最大航速57.6千米/时请你解决下面问题：(海水1.1103 kg/m3，g10 n/kg)(1)该舰满载时所受浮力有多大？(2)该舰满载时的舰底所受海水的压强有多大？(3)若该舰在海上以最大航速匀速前进