中考物理总复习 专题二 压强和浮力课件.ppt

专项突破2压强和浮力 专项解读 压强和浮力 的综合题主要包括三种类型 压强 浮力大小的比较 压强 浮力的综合分析 密度 压强和浮力的综合计算 压强多数涉及的是液体压强 浮力多数涉及的是液体对固体产生的浮力 故压强和浮力往往会出现在一个题中 主要涉及 液中浸物 受力比较及状态分析 液中浸物 后容器底所受压力 压强变化分析 要学会综合利用平衡条件 浮力 压强知识进行计算 例1 2015 泰安 甲 乙两只完全相同的杯子盛有密度和体积都不同的盐水 将同一个小球先后放入杯中 当小球在盐水中静止时两杯中的液面相平 如图所示 则 a 小球在甲杯中受到盐水的浮力大于在乙杯中受到的浮力b 小球在甲杯中受到盐水的浮力小于在乙杯中受到的浮力c 甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度d 图中 盐水对甲杯底的压强小于盐水对乙杯底的压强 类型一压强 浮力大小的比较 c 技巧点拨 小球在甲杯中漂浮 在乙杯中悬浮 由浮沉条件可知 它们此时所受的浮力都等于自身的重力 即浮力相同 因此所排开液体的质量也相同 故a b错误 小球在甲杯中漂浮 甲中盐水的密度大于小球的密度 在乙杯中悬浮 乙中盐水的密度等于小球的密度 说明甲杯中盐水的密度大于乙杯中盐水的密度 c正确 两杯中液面相平 h相等 甲中盐水的密度大于乙中盐水的密度 由公式p gh可知 甲杯底部所受液体的压强较大 故d错误 比较压强 浮力大小一般运用公式法和控制变量法 固体压强 根据p f相同 比较s s较大者 p较小 s相同 比较f f较大者 p较大 液体压强 根据p gh 相同 比较h h较大者 p较大 h相同 比较 较大者 p较大 比较浮力 根据f浮 液gv排 液相同 比较v排 v排较大者 f浮较大 v排相同 比较 液 液较大者 f浮较大 类型二压强 浮力的综合分析 例2 2016 福州 如图所示 木块漂浮在水面上 不可伸长的细线处于松弛状态 装有足够多水的容器底有一阀门k 打开阀门使水缓慢流出 当细线断裂的瞬间关闭阀门 则 a 细线断裂的瞬间 木块受到的拉力大于重力b 细线断裂后 容器底受到水的压强比断线的瞬间大c 细线断裂前 木块受到的拉力的变化量大于浮力的变化量d 细线断裂后 木块再次漂浮时受到的浮力比断线的瞬间小 b 本题考查浮力与压强 当木块所受的浮力减小时 细线承受的拉力增大 增大到一定值时 细线断裂 此时木块下落 排开水的体积增大 即水的深度增加 容器底所受水的压强比断线的瞬间大 专项练习 1 2015 兰州 液体沸腾时 液体内部会产生大量气泡 在液体中不断上升 变大 对于气泡所受压强和浮力的变化情况 气泡未露出液面时 以下说法中正确的是 a 压强变小 浮力变小b 压强不变 浮力不变c 压强变大 浮力不变d 压强变小 浮力变大 d 气泡在上升过程中 体积会逐渐变大 所处的深度变小 由p gh得 气泡受到的压强在不断减小 气泡排开液体的体积变大 由公式f浮 gv排得 气泡受到的浮力在不断变大 2 2015 漳州 如图所示 在水平桌面上放置一个装有适量水的锥形瓶 瓶内漂浮着一块冰 冰熔化过程中 a 瓶内水面上升b 水对瓶底的压强减少c 桌面受到的压力增大d 桌面受到的压强不变 d 因为冰漂浮于水面上 所以f浮 水gv排 g冰 又冰熔化成水后 其质量不变 重力不变 则g水 水gv水 g冰 由上可得 水gv排 水gv水 所以v排 v水 即冰熔化为水的体积等于冰排开水的体积 故冰熔化成水后水位不变 3 2015 重庆 某兴趣小组在探究浸在液体中物体所受浮力大小规律的实验中 做了如图所示的实验 将同一物体a逐渐浸入到密度为 0的液体中 并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律 得出以下一些结论 1 分析比较实验序号甲 乙 丙可初步得出结论 当液体的密度相同时 物体排开液体的体积越大 物体受到的浮力越 分析比较实验 大 序号 可初步得出结论 当排开液体的体积相同时 物体所受浮力与浸没在液体中的深度 填 有关 或 无关 2 由实验可知a物体的重力为 n a物体浸没在液体中所受的浮力是 n 3 同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块b物体的密度 她具体操作如下 取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中 待其静止后用刻度尺测出有高度露出液面 如图a所示 则木块浸入液体中的深度是 木块底部所受液体的压强是 以上两空均用相关的物理量表示 将b物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1 如图b 用体积可忽略不计的细线将物体b系在木块中央 放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2 如图c 甲 丙 丁 无关 6 2 则b物体的密度 b 用相关的物理量表示 实验结束后同学们展开了激烈讨论 认为小薇同学的操作还是有一些不足 请你说出一条不足之处 木块露出液面高度的测量误差较大 本题是探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验 分析时 注意控制变量法的应用 3 是本题的难点 注意浮力知识的有关应用 能够根据图a b得出物体的质量 根据图b c得出物体的体积是解决该题的突破点 1 乙 丙两图中 液体的密度相同 物体浸在液体中的体积不同 测力计的示数不同 且v排越大 测力计示数越小 即浮力越大 可得当液体的密度相同时 物体排开液体的体积越大 物体受到的浮力越大 丙 丁两图中液体的密度和物体排开液体的体积相同 所在深度不同 测力计的示数相同 由甲 丙 丁可知当排开液体的体积相同时 物体所受浮力与浸没在液体中的深度无关 2 由图甲知 物体的重力g 6n 由图丙或丁知 物体浸没时 f 4n 则f浮 g f 6n 4n 2n 3 由题意知 木块静止后有高度露出液面 则木块浸入液体中的深度是 则木块底部受到水的压强 p 0g 由题意知 物体b的重力应等于木块增大的浮力 则gb f浮 0g v排 0ga2 a h1 0ga2 h1 mb 图b c中物体排开液体的体积应该相同 vb h2 h1 a 则 b 由图知 木块的边长较大 而物体b的体积较小 所以a b两图相比 木块露出液面的高度变化不大 会造成测量误差较大 4 2015 潍坊 如图甲所示 水平面上有一底面积为5 0 10 3m2的圆柱形薄壁容器 容器中装有质量为0 5kg的水 现将一个质量分布均匀 体积为5 0 10 5m3的物块 不吸水 放入容器中 物块漂浮在水面上 物块浸入水中的体积为4 0 10 5m3 g取10n kg 水的密度 水 1 0 103kg m3 1 求物块受到的浮力大小 2 求物块的密度 解 已知v排 4 0 10 5m3 则f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 4 10 5m3 0 4n 解 由于物块漂浮在水面上 则物块的重力g f浮 0 4n 则质量m 0 04kg 物块的密度 0 8 103kg m3 3 用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中 水未溢出 如图乙 求此时水对容器底的压强 解 水的体积为v水 5 10 4m3 下压物块使其恰好完全浸没在水中 水和物块的总体积v v水 v物 5 10 4m3 5 10 5m3 5 5 10 4m3 则水的深度为h 0 11m 所以水对容器底的压强 p 水gh 1 0 103kg m3 10n kg 0 11m 1 1 103pa 5 2015 天津 底面积为s0的圆柱形薄壁容器内装有密度为 0的液体 横截面积为s1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连 且部分浸入液体中 此时细线刚好伸直 如图所示 已知细线所能承受的最大拉力为t 现往容器中再缓慢注入密度为 0的液体 直到细线刚好被拉断为止 请解答下列问题 1 画出细线刚好伸直时 木块在竖直方向上的受力示意图 2 导出细线未拉断前 细线对木块拉力f与注入的液体质量m之间的关系式 解 细线刚好伸直时 木块受到重力和浮力作用 二力平衡 大小相等 力的作用点画在重心上 如图所示 解 注入液体的质量为m时 细线对木块的拉力为f 液面上升的高度为 h 细线对木块的拉力f等于木块增大的浮力 则有 f f浮 0g v排 0gs1 h 容器内注入的液体质量 m 0v液 0 s0 s1 h 将 式和 式联立 解得 f 3 求出细线刚好被拉断时与细线断后容器中液面恢复稳定时 容器底部所受液体压强的变化量 解 当细线刚好被拉断时 f浮 g t 液面恢复稳定后 f浮 g 即f浮 f浮 t 0g v排 v排 t 0g h s0 t p 6 2016 遂宁 如图 底面积为100cm2的圆柱形容器内装有足够多的水 在水面上有一体积为4 5 10 4m3的冰块 冰块内部含有质量为60g的物体 冰块有的体积露出水面 冰 0 9 103kg m3 g 10n kg 求 1 冰块受到的浮力 2 物体的密度 解 冰块排开水的体积 v排 4 5 10 4m3 4 2 10 4m3 受到的浮力 f浮 水gv排 1 103kg m3 4 2 10 4m3 10n kg 4 2n 解 因为冰块漂浮 所以总重力g f浮 4 2n 设冰的体积为v冰 物体的体积为v物 即 解得 v冰 4 10 4m3 v物 5 10 5m3 物体的密度 物 1 2 103kg m3 3 当冰块全部熔化后 容器底部受到水的压强变化量是多少 解 由于冰熔化成水后 质量不变 所以冰熔化成水的体积与排开水的体积相等 水面不变 冰块漂浮时 f浮 g冰 g物 假设将物体取出后投入水中