力学部分(四)压强与浮力.doc

物理总复习：力学部分(四)压强与浮力撰稿 锦州十八中 张锦萍审稿 李大武录入 尹航一、复习目标1.通过实验探究，学习压强的概念；能用压强公式进行简单的计算；知道增大和减小压强的方法；了解测量大气压强的方法.2.通过实验探究，认识浮力，知识物体浮沉的条件；经历探究浮力大小的过程，知识阿基米德原理.3.通过实验研究，初步了解流体的压强与流速的关系.二、知识要点三、典型例题例1.如图1所示，画出物体A受的重力及对接触面压力的示意图，物体A对接触面的压力与它的重力有什么联系？施力物体，受力物体分别是谁？方向如何？大小相等吗？解析：在研究压力时，要特别注意压力与重力的区别联系，很多情况下，压力的产生与施力物体的重力有关系.当物体置于水平支撑面上，支承面受到的压力等于施力物体的重力，压力和重力的区别可以从力的三要素及产生原因上加以区别.特别注意物体不是置于水平面上，压力不等于重力.很显然，物体置于斜面上时，对斜面产生的压力是由于物体A的重力而产生的，但压力不等于重力.答：物体A受到的重力及对接触面压力的示意图如图2所示.物体A对接触面的压力是由于物体A受重力而产生的，物体A的重力施加物体是地球，受力物体是物体方向竖直向下，接触面受到的压力，施力物体是A受力物体是斜面，方向与斜面垂直，物体A的重力和对斜面的压力不相等.例2.如图3所示，两个正立方体木块棱长之比2：1，若如图甲放置，则A对B的压力与B对地面的压力之比为_，压强之比为_，若如图乙放置，则B对A的压力与A对地的压力之比为_，压强之比为_.解析：求比值是常见的热点解，解有关求压强之比的问题时，关键是搞清楚研究对象，其次是受力面积之间的关系.图甲中，压力之比压强之比图乙中，压力之比答案8：9，2：9，1：9；4：9.例3.如图4所示，水平桌面上放一盛有煤油的容器，已知煤油的密度是0.8103kg/m3，容器重9.44N，该容器可看作两个正方体的组合，设上部棱长为10cm，下部棱长为20cm，求油对容器底部的压力和容器对桌面的压强.解析：容器底部受到的压力，不总是等于液重，对于形状不规则的容器计算液体对容器底压力时，应先用P=gh算出压强，再用F=PS计算压力，水平放置时，F=G总，再利用求桌面受到的压强.解：(1)由P=gh 油对容器底部的压强p=油g(h1+h2)=0.8103kg/m39.8N/kg(0.1+0.2)m=2352Pa油对容器底部的压力F底=PS2=2352Pa(0.2m)2=94.08N(2)容器对桌面的压强例4.如图5所示，在容器中装入15N的水，水对容器底的压力()A.大于15NB.等于15NC.小于15ND.无法确定解析：水对容器底的压强为P=gh，容器底的压力F=PS，比较液体重力G与压力F的大小关系：式中，V是15N水的体积，Sh是底面积为S，高为h的柱形体水的体积，如图所示从图中看出ShV，因此，即FG.答案：C.例5.如图6所示，A、B两实心物体静止在水中，则下列说法中正确的是()A.两物体受到的浮力一定相等B.两物体受到的浮力不等，A物体受到的浮力大C.两物体的密度不相等，B物体的密度大D.两物体的重力不相等，B物体的重力大解析：两个物体静止在水中，其中A物体漂浮，B物体悬浮，则它们受到的浮力都与其重力相等，但因重力未知，所以浮力和物重无法比较.在这里必须利用比较密度的方法.因此A物漂浮，所以A液B物悬浮，所以B=液又因为同种液体，所以AB答案：C例7.一物体浸没在水中受到的浮力是3N，浸没在盐水中受到的浮力是3.6N，这种盐水的密度多大？分析：物体浸没在水中和盐水中排开液体的体积相等，都等于物体的体积，利用这个条件，写出计算物体在水中和盐水中所受浮力的公式，可求出盐水的密度.解：设物体的本积为V，根据阿基米德原理可得F水浮=水gV，F盐水浮=盐水gV答：这种盐水的密度是1.2103kg/m3.例8.把一个质量为350g的物体，浸没在盛满水的烧杯中，从杯中溢出的水为0.3dm3，这个物体在水中是下沉还是上浮？分析：要确定物体的沉浮，需要知道物体所受的浮力和重力，已知物体的质量，根据G=mg可计算出重力，盛满水的烧杯在物体浸没进去后，从杯中溢出的水的体积即为物体排开的水的体积V排，由F排=水gV排，可求出浮力.解：G=mg=0.35kg9.8N/kg=3.43N.F排=水gV排=1.0103kg/m39.8N/kg310-3m3=2.94NGF浮，物体下沉答：物体在水中下沉.例9.农业生产中，人们常用盐水洗种，吴明同学根据选种时空瘪的种子漂浮在水面，饱满的种子沉在水底这一现象，猜想“浮力的大小可能跟物体重力的大小有关”.请你设计一个简单的实验方案(包括实验器材的选用，实验步骤和实验现象或数据的分析论证等)说明物体所受浮力大小不是由自身重力决定的.解析：可以从在相同重力条件下比较浮力或在相同浮力情况下比较重力等角度进行实验，选择的器材应与设计的方案吻合.如：选择橡皮泥，盛水容器进行实验，将同一块橡皮泥先捏成船形，橡皮泥能浮在水面，此时浮力与重力相等；再将橡皮泥捏成一团，橡皮泥将沉入水底，此时浮力小于重力，这个实验说明当物体重力相同时，浮力不同，由此可见物体所受浮力大小不是由物重决定的.四、能力训练(一)填空题1.如图7所示，三个球的体积相同，它们在水中静止，则_球一定是空心的_球可能是空心的.(铜铁水木)2.如图8所示，将两块相同的橡皮泥做成实心球形和碗形，分别放入相同的甲、乙两杯水中，静止时甲杯中橡皮泥所受的浮力_于杯中橡皮泥所受的浮力.(选填“大于”、“小于”或“等于”)._杯中水面升高得多.3.小明赤足走在布满鹅孵石的海滩上时，感到脚底不舒服，这是由于脚底跟地面的接触面积_，从而使脚底受到的压强_造成的.4.如图9所示，图钉帽的面积是1cm2，钉尖的面积是0.05mm2，手指对图钉帽的压力是10N，则手指对图钉帽的压强是_Pa，图钉尖对墙的压强是_Pa.若墙面能承受的最大压强为4105Pa，则_将图钉压入墙面.(填“能”、“不能”)5.如图10把甲乙两个大小，形状完全一样的容器，按所示的方法放置在水平桌面上，若容器中装入质量相同的水(均未装满)，则水对容器底部压强的关系P甲_P乙；水对容器底部的压力F甲_F乙(填“”、“”、“=”) 6.已知铝的密度为2.7103kg/m3，用铝制成的某空心球的质量是594g，体积是300cm3，它空心部分的体积_cm3，若把铝球放入水中，铝球将会_，(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”)7.湖面上有一块质量为9kg的冰块，结冰时内部有一个体积为210-3m3的空洞，则这块冰露出水面的体积是_m3.8.一个竖直放置在水平桌面上的圆柱形容器，内装密度为的液体.将挂在弹簧测力计下的金属块A浸没在该液体中(A与容器底未接触)，金属块A静止时，弹簧测力计的示数为F；将木块B放入该液体中，静止后木块露出液面的体积与其总体积之比为7：12；把金属块A放在木块B上面，木块B刚好没入液体中(如图11所示)，若已知金属块A的体积与木块B的体积之比为13：24，则金属块A的体积为_.(二)选择题9.如图12所示，甲、乙两支完全相同的试管，分别装有质量相等的液体，甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平，设液体对两试管底的压强分别为P甲和P乙，则( ).A.P甲P乙 B.P甲=P乙 C.P甲P乙 D.条件不足，无法判断10.如图13所示，是学校物理小组制作的演示潜水艇原理的模型，通过胶管A向烧瓶吸气或吹气，就可使烧瓶下沉或上浮，当从烧瓶中吸气使其下沉时，烧瓶所受到的浮力将( )A.增大 B.减少 C.不变 D.无法判断11.下列各实验中，能测出大气压强值的是( )12.一个体积为10dm3，重为58.8N的物体放入水中，则它所受的浮力及浸入水中的体积分别( ) A.98N，10dm3 B.58.8N，6dm3 C.58.8N，4dm3 D.49N，5dm313.把一木块放在水中，它有的体积浸入水中，在木块上加一质量为4kg的重物时，木块刚好全部浸入水中，则下面说法中正确的是( )A.木块质量6kg B.木块质量10kgC.木块全部浸入水中后受到的浮力为98ND.木块的密度是0.6103kg/m314.看到图15所示的图片，爱动脑筋的小明同学突发奇想，假如某一天地球对所有物体的引力明显增大，还能在同样的环境中发生如此惬意的事情吗？经过认真思考，他作出了下列几种猜想，你认为其中正确的是( )A.人的质量将明显增大，人将沉入海里B.人的质量将明显增大，人仍能浮在海中看书C.人受到的重力将明显增大，人将沉入海里D.人受到的重力将明显增大，人仍能浮在海中看书(三)简答15.饺子是大家喜爱的食品，煮饺子时，从水烧开饺子下锅到煮熟后捞出的过程中，有许多物理现象，请你说出其中的两个，并用物体物理知识解释.16.诗人杜甫在其著名诗篇茅屋为秋风所破歌中写到：八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅“.(1)诗中“风怒号”，“卷”的物理含义是什么？(2)这两句诗中包含什么物理道理？(四)实验17.小王做了如图16所示的三个实验，用来研究压力产生的作用效果，甲：将小方凳放入沙盘中；乙：在小方凳上放一重物；丙：将小方凳翻过来放在沙盘中，并放在同一重物(1)比较甲、乙两种情况，说明_.(2)比较乙、丙两种情况，说明_.18.图17是利用水和盐水等器材来研究浮力问题的实验过程，请你根据图中所提供的信息回答(1)本实验研究的是浮力大小与_的关系.(2)实验可以测出物体在水中所受浮力大小为_N，物体在水中所受浮力大小为_N，物体的体积是_m3(g取10N/kg)；还可以测出的物理量有_(只写一个即可)(五)计算19.某动物保护组织在我国西南边陲云南寻找国家重点保护动物野牛时，采集到了野牛在水平沙地上站立时留下的脚印石蜡模型，经测量该石蜡模型的平均厚度为2cm，质量为450g，对该沙地进行抗压实验，发现使沙地达到相同深度的压强为2105Pa，已知石蜡的密度蜡=0.9103kg/m3，取g=10N/kg，试求(1)这头野牛在水平沙地上站立时与地面的接触面积.(2)这头野牛在水平沙地上站立时对沙地的压力.(3)这头野牛的质量.20.一轮船满裁时排开水的质量(即轮船的排水量)为10000t，水的密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg，求(1)轮船满裁时受到的浮力.(2)轮船满载时排开水的体积.21.有一泡沫塑料救生圈，质量为4kg，漂浮在水面上时，露出水面部分的体积是救生圈的，当一小孩躺在上面，恰好使救生圈全部浸入水中，求(1)救生圈的密度.(2)小孩的质量.(3)若有一质量为50kg的学生用此救生圈，是否安全.(人的密度约为1.02103kg/m3)22.边长为8cm的正方体铁块，投入一个深度为3cm装满水银的容器内，问铁块受到的浮力是多少？(水银=13.6103kg/m3，铁=7.9103kg/m3，g=10N/kg) 能力训练答案(一)填空1.铜；铁、木 2.小，乙 3.小或较小；大或较大 4.1105 2108 能5.， 6.80 7.310-3 8.(二)选择9.C 10.C 11.D 12.B 13.ACD 14.D(三)简答15.(1)饺子刚下锅时，水停止沸腾.因为饺子是凉的，入水后要吸热，水放热使温度降到沸点以下，沸腾停止.(2)为使饺子不粘在锅底，往往用勺子背轻轻推动，饺子受力面积较大，受到的压强较小不易被“推破”.(3)加热一段时间后饺子体积增大，这是由于饺子在水中吸热，馅里水份快速蒸发，大量水蒸气使饺子膨胀起来.(4)煮一会儿，饺子会漂上来，这是因为饺子受热膨胀，密度减小，小于水的密度，重力小于浮力，上浮到水面.(5)煮饺子时，向锅中酒入少许冷水，沸腾会停止.这是因为冷水吸热，锅中水温降到沸点以下，停止沸腾.16.(1)风速很大，力很大 (2)刮大风时，气流流速增大，压强减小，屋内