压强与浮力好题+解析.doc

压强与浮力好题+解析一、压强和压力典型题目分析1.液体对容器底部的压力和压强：F容器底G同一底面水柱；P容器底液ghG柱/S2.容器对水平桌面的压力和压强：F桌面G；P桌面G/S 甲FG液 乙F=G液。 丙FG液 图3 甲容器口大底小，对液体提供向上的支持力的，不仅仅是容器底部，周围侧壁对液体也提供向上的支持力，这就减轻了液体对容器底部的压力，使FG。乙容器的侧壁对液体也有作用力，但方向是水平的，不能减轻了液体对容器底部的压力，所以F=G。丙容器的侧壁对液体的力的方向向下（依据：压力的方向总是与接触面垂直），使容器底部不仅承受液体的重力，还要承受侧壁对液体向下的压力，使FG。由于液体对容器底部的压力并不一定等于液体的重力，所以在计算液体对容器底部的压力时，应先根据公式p= gh求出液体的压强，再根据F=pS求出压力。3.压力与压强的变化分析如图所示，某同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的木块匀速滑动，在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中，弹簧测力计的示数 ，木块对桌面的压力 块对桌面的压强 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）解：在滑动过程中，木块对桌面的压力始终等于木块的重力，（重心是物体各部分受力的等效作用点）所以F不变，摩擦力大小与接触面积无关，所以f不变，弹簧测力计示数不变；因为受力面积减小，所以压强变大故答案为：不变；不变；变大（2011年上海市）如图所示，底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体，两液面相平且甲的质量大于乙的质量若在两容器中分别加入原有液体后，液面仍保持相平则此时液体对各自容器底部的压强PA、PB和压力FA、FB的关系是（PAPB，FAFB ）（液体压强不一定只能用液gh分析，若为柱体，亦可用G柱/S）（2011年北京市）甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体，放置于水平桌面上，如图所示甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2，且2S1=3S2甲容器中液体的密度为1，液体对容器底产生的压强为p1乙容器中液体的密度为2，液体对容器底产生的压强为p2，且p2=2p1将A球浸在甲容器的液体中，B球浸在乙容器的液体中，两容器中均无液体溢出液体静止后，甲、乙两容器底受到液体的压力相等，A、B两球所受浮力分别为F1和F2则下列判断正确的是（） AF1F2，12BF1=F2，12CF1F2，12DF1F2，12 密度大小关系不难判断，根据液体压强公式和题目条件即可。 关于浮力的比较，可以利用结论：液体中加入某种固体，无论该固体是漂浮、悬浮还是沉底，液体对容器底部压力的增加量都等于该物体受到的浮力。加入固体前液体对容器底部的压力可比较大小，加入固体后液体对底部压力相等，不难得出答案。 对该结论的分析：注意是“液体对容器底部压力的增加量”，不是“容器底部所受压力的增加量”。也就是说只管液体对底的压力增加部分，不管其他 (如物体对底的)。 所以，我们只管被排开的液体产生的压力就行了，这个压力就是被排开的液体的重力，据阿基米德原理，被排开的液体的重力就等于物体受到的浮力。 即：液体对容器底部压力的增加量等于物体受到的浮力二、漂浮问题五规律规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力_等于_它受的重力；规律二：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力_相_同；规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积_较小_；密度之比=排水体积的反比。规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的 几分之几_；物体密度液体密度（V排/V）；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。规律一例题：在大量杯中的水面上放一只小烧杯时水面达到310毫升，在小烧杯中放一金属块，小烧杯仍浮在水面上,此时水面上升到450ml刻度处，取出金属块，将它放到大量杯的水中，水面下降到330ml刻度处，如图所示，求金属块的体积、受到的重力和密度。解：金属块在小烧杯中（漂浮）G金=F浮=水V排g=水（450ml-310ml）g=1.4N金属块的质量m=G/g=1.4N/10N/kg=0.14kg=140g金属块的体积V=330ml-310ml=20ml金属块的密度=m/V=140g/20ml=7g/cm3=7000kg/m3AA甲乙规律二、三例题：一个质量可以忽略不计的塑料瓶，装入A液体后密闭。把它分别放在盛有甲、乙两种液体的容器中，如图8所示。下列判断正确的是 A甲一定大于乙，甲一定小于AB甲一定小于乙，甲一定大于AC甲一定大于乙，乙一定小于AD甲一定小于乙，乙一定大于A (D)规律四例题：浮在水面上的一正方体木块，若木块的水上部分是a，水下部分是b，则木块的密度为（ ） A规律五例题：有一个泡沫漂浮在水面上，它有3/4的体积露出水面，则它的密度为0.25103kg/m3当一质量为0.3kg的小鸟停在该泡沫上时，泡沫块刚好完全浸没，则该泡沫块的体积为410-4m3 G+G小鸟=F浮三浮力计算题方法总结：读数差法：F浮= (用弹簧测力计测浮力)。压力差法：F浮= （用浮力产生的原因求浮力）漂浮、悬浮时，_ (二力平衡求浮力；)F浮=G排 或F浮=_ （阿基米德原理，知道排开液体的质量或体积时常用）第4题图1如图所示，用细绳将一物体系在容器底部，若物体所受浮力为10N，上表面受到水向下的压力为4N，则物体下表面受到水向上的压力为 （ ）A4N B6N C14N D7N 2上题中，若物体的密度为0.6103kg/m3，则细绳对物体的拉力为（ ）（假设：绳断开，V排/V=3/5，F拉=F浮-G=F浮2-F浮1=10N-6N=4N）1.如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时。( )A 槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100B. 甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾C. 甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾D. 甲、乙瓶中水都不沸腾（D）(分析：液体沸腾是有条件的，一是达到沸点，二是继续吸热，二者缺一不可甲瓶中的.水与水槽中的水温度相同时没有温度差不能继续吸热，不能沸腾乙瓶上端封闭，加热时瓶内水蒸气增加，气压变大，沸点增大，不能达到沸点)2.如图所示，一铅块用细线挂在一个充气的小气球的下面，把它放入水中某处恰好处于静止状态，如果往池中缓慢注人一些水，则铅块及气球 （ ） A仍能静止B向下运动C向上运动D静止、向上或向下运动都有可能 （B）p=gh，h增加，压强变大，气球体积减小，（气球压强刚开始等于外部压强，外部压强变大，气球要使压强跟外保持一致，就要通过减少体积来增大压强），维持平衡。浮力减小，向下。3.一个木块A，用细线拴在密度是0.8103kg/m3的酒精中时，如图（5）甲所示，细线对木块的拉力为1N；木块A静止漂浮在密度为1.0103kg/m3 的水面上时，如图（5）乙所示，有200cm3的体积露出水面。取g =10N/kg，木块的密度是（ ） A. 0.5103kg/m3 B. 0.6103kg/m3 C. 0.7103kg/m3 D. 0.9103kg/m3 (B）4.如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球，全部没入水中，此时容器中水面高度相同，设绳的拉力分别为T1和T2，磅秤的示数分别为F1和F2，则（ ） AF1F2，T1T2 BF1F2，T1T2 CF1F2，T1T2 DF1F2，T1T2 （解析：深度相同 水对容器底的压强相等 又两容器底面积相同 两容器所受水对它的压力相同，则两磅秤的示数相同这一结论与水中是否悬有一铝球或铅球是无关系的，因为容器受到的是水对它的压力，而水中的铝球或铅球并没有力直接作用于容器上所以有F1F2 又V铅V铝 T1T2）5.物理小组制作的潜水艇模型如图4所示。通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气，就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时，若从A管吸气，烧瓶将会A上浮，它受到的浮力增大 B.下沉，它受到的浮力减小C下沉，它受到的浮力不变 D. 上浮，它受到的浮力不变 （C）6. 如图155，曹冲运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重请写出他运用的与浮力相关的两条知识答：（1）漂浮条件；（2）阿基米德原理7.一块冰浮在盐水上，冰块完全溶化后，液面如何变化？（解：1(盐水密度)*g(重力9.8)*v1(排开液体体积)=F浮=G=m(质量)*g 1*v1=m=P2(冰的密度)V2（冰的体积） 冰的密度小于水的密度。 1*v1=2*v2=3*v3(水的密度和体积) 因为132 所以v1v3v1 所以上升） （方程的思想方法）8.如图所示，一个斜柱状容器内盛有一定量的水，水面浮着一个重为5N的球。如果把球取出，则水对容器底部压力的减少值（ ）A大于5N B等于5NC小于5N C与球的体积大小有关 （B）解：F=pS=ghS=gS(h1-h2) Sh1=V水+V排， Sh2=V水, F=gS(h1-h2)=g(Sh1-Sh2)=gV排 而F浮=gV排=G球 所以，F=G球=5N (直接推导法）第10题图H9. 如图所示，一个半径为r，质量为m的半球，放在容器内，半球的底面与容器底部密合（即其间没有液体进入），容器内装有密度为的液体，液面高为H。已知球体的体积公式是V=，球表面积公式是S球=4r2，圆面积公式是S圆=r2，则由于液体重力产生的对半球表面向下的压力为 。解：gr(h2/3r)。 设想半球底面与容器底部不紧密结合，则有 F浮=F向上F向下 F向下=F向上F浮=grg2/3r=gr(h2/3r) (假设法）10. 有一铁制实心圆台，台高为H，台的质量为m圆台放入水中，当其下底（半径为r）与容器底密合时，上底与容器中的水面恰好相齐，问此时圆台受到的浮力是 。解：水g(m/铁rH)。因为圆台放入水中，当其下底与容器底密合，根据浮力产生的原因知中间圆柱体不受浮力作用，因而可把它割掉。所以F浮=水gV排=水g(V圆台V圆柱)= 水g(m/铁rH) （割补法）【分情况讨论思想】11.浸没在液体中的物体在下降过程中，物体受到的浮力一定 ( )A.不变 B.增大 C.减小 D.不确定 答案：D。【分析】同学们初看题，可能认为物体的体积一定不变，根据阿基米德原理，用公式F浮=液gV排考虑，必定选A。如果仔细审题，由“一定”二字联想到是否有某一特殊情况，即存在某一重物拉着气球在液体中下降，因为气球在下降过程中受到液体的压强会增大，气球的体积要减小，所以气球受到的浮力要减小。由于题设中物体的具体情况不确定，故准确的答案应选D。12.烧杯中的一大块冰内含有一定量的砂子，冰块漂浮在水面，杯中水面恰好与杯口相平，且冰块上部高出杯口。在冰块熔化的过程中( )A. 将有水从烧杯中溢出 B. 水面始终与杯口相平C. 烧杯中水面会下降 D. 水面先有下降，后有水溢出 答案：C。【分析】在沙子出来之前，水面不会变化。因为排水量就是冰雨沙子的重量，化掉多少冰，则少排开多少水，等量的。如果沙子露出来，掉落到杯子底部，则浮力不再承担沙子的全部重力，就不用排开那么多水了，即排水体积小了，所以水平面下降。13.边长为20cm的立方体，水平浸入足够多的水中，如果上表面与水面间的距离为5cm，物体所受的浮力(g取10 N/kg )( )A 80N B 60N C 100N D 80N或60N 答案：D 【分析】 同学们很可能根据物体悬浮在水面下，求得F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg(0.2m)3=80N，由此，选择答案A。因该题有隐含条件，立方体浸入水中，上表面与水面间的距离为5cm时有两种可能，即物体有悬浮和漂浮。若物体漂浮，则求得浮力： F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg(0.2m)2(0.2m0.05m)=60N。所以，正确的答案应该是D。 14.某物体重为0.5N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出重为0.3N的水，则它受到的浮力( )A一定为0.3N B可能为0.2NC一定为0.5N D可能为0.4N 答案：D。【分析】原先烧杯中盛的水是否装满不确定，那么溢出的水量就不一定等于物体排开的水量，所以，只有原先烧杯中盛满水时，浮力才一定是0.3N。如果原先烧杯中盛的水不满，则溢出的水量小于物体排开的水量，所以，物体受到的浮力大于0.3N。但必须注意，由于物体不存在与其它物体相互作用，所以，受到的浮力不可能大于其重力0.5N，浮力最大只能等于0.5N。根据以上分析，准确的答案应该是D。15.甲乙容器中分别盛有适量的水和密度为的液体，把一实心小球A放入甲容器中，静止时A受到的浮力为；把小球A放入乙容器中，静止时A球受到的浮力比在甲容器中增加了1.2N，则小球A的密度为 .（解析：未交待浮沉情况的题目应用假设法进行浮沉条件的排除与分析。）解：假设小球A有五种情况：在甲乙中均漂浮 在乙中漂浮，在甲中悬浮 在乙中漂浮，在甲中沉底 在乙中悬浮，在甲中沉底 在甲乙中均沉底F浮1F浮2 假设均不成立 又V排1V排2 假设均不成立综上所述：假设成立，小球A在乙中漂浮，在甲中沉底。 =m/Vm/V排11.4g/cm3【等效思维法】可以把比较压力差的大小转化为比较浮力的大小16.如图3所示的体积相同的两锥体，浸入水中，则受到水的压力差：A. 底面朝下的锥体受到的压力差大； B. 底面朝上的锥体受到的压力差大C. 一样大； D. 无法确定。 选C【方程代入法】题目中出现等式需将题目中等式中的字母用其他字母来表示解出方程。17. 如图所示，木块A漂浮在容器中的水面上，它的上面放一石块B此时木块A排开水的体积为V1，若将石块B从木块A上取下来放入水中，静止时木块和石块排开水的体积为V2。已知V1V23，木块A的体积为6，石块B的密度为310（取10N），则容器底对石块B的支持力为 A、10NB、20NC、30ND、40N解：当B放在A上时，有F浮GAGB。水V1 gAVA gBVB g所以V1 （AVABVB）水当B取下放入水中有F浮FA浮FB浮因为B浸没在水中FB浮水VB gA仍漂浮有FA浮GAAVA g所以F浮AVA gBVB g即水V2 g水VB gAVA g因此V2（水VBAVA）水因为V1V230.003所以（AVABVB）水（水VBAVA）水0.003解得VB0.015容器对石块B的支持力FBGBFB浮BVB g水VB g（B水）VB g30N【受力分析是关键】18.如图所示，厕所里自动冲洗的水箱里有一个圆柱形的浮筒P，下水管口有一塞子a，两者用短链相连，若水箱的深度足够，要实现自动定时冲洗，则( ) A只要浮筒P的体积足够大 B浮筒P的截面必须大于塞子a的截面C只要浮筒P足够轻 D浮筒P的截面必须小于塞子a的截面 答案：B。解析：设浮筒P浸在水面下深h处、浮筒的横截面积为S；塞子a上表面离水面的距离为h、塞子上表面的面积为S。由于塞子下表面没有水，即塞子不受浮力，只受到水对其向下的压力和短链对其向上的拉力。由于浮筒和塞子都很轻，重力可忽略，所以，要将塞子提起，则必须让浮筒受的浮力大于塞子受到水向下的压力，即水gSh水gSh。因hS，才能满足水gSh水gSh，即实现自动定时冲洗。【液面变化类问题】实际就是在比较“V排”这一物理量的变化情况。“V排”变大液面升高。19.在如