压强和浮力培优题

1、A挂在弹簧测力计下端并浸没在水中，弹簧测力计读数为15 N,水面上升了 2.5 X 10 2m,此时水对容器底部的压强为件可以求出以下物理量：(1)合金块A的体积Va(2) 合金块A在水中受到的浮力F浮A(3)合金块A的重力G合金块A的密度(5)放入合金块 A后，水对容器底增大的压强AP水(6)放入合金块A前，水对容器底的压强P水(7)容器中水的质量m水(8) 当合金块A浸没在水中时,容器中水的深度h4、如图所示，一个圆柱形容器底面积为2X 10 2 m2，内装一定量的水，将一个实心合金块在这八个物理量中，请你任意求出其中五个物理量的值2 x 103 Pa。根据上述条1底面积是300cm 2圆

2、柱形水槽内盛有适量的水，把质量是1Kg高12cm、横截面积是100cm2的柱形物块按如图所示悬挂后浸入水中4cm处，已知测力计的称量范围为010N，在刻度盘上从 0N到10N之间的长度为20cm。求：(1) 此时测力计的示数(2) 向水槽中再注入多少千克的水，弹簧测力计的示数为2N(3) 第二问中将 2N改成0N，又该怎么计算？2、某金属圆柱体如图所示，用细线吊在测力计下，将其缓慢浸入水中并保持柱体竖直，当水面到达A横线时，测力B横线时，测力计的示数是12N，已知A、B间距LAB=3cm，求柱体底面积。3如图所示，一体积为 500cm3的铝块，用线系着放入装有某种液体的圆柱形容器中，容器中的液

3、体深度由20 cm上升到21cm,这时细线对铝块的拉力为 9. 5 N，求：铝块受到的重力；铝块在液体中受到的浮力；液体的密度；剪断细线，铝块沉底静止后，容器对水平支持面的压强。(容器的重力和容器壁的厚度忽略不计)液面变化一招灵【矛盾】2题1如图a 所示,一个边长为10cm的正方体木块用细线系于圆柱形容器底部，容器底面积为200cm.现向容器内倒水,当木块露出水面的体积为 200cm3时,细线对木块的拉力为 2N,如果将细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压 强较剪断前变化了多少 ？(g取10N/kg)分析、” .333初态:V 排=1000cm-200cm =800cmG=F 浮-F=8

4、N-2N=6N终态:F 浮=G=6N3V排=600cm3那么： V=V 排-V 排=200cm h= A V/S 器=1cm p=1000Pa1题2如图a所示，一个边长为10cm的正方体木块(密度为0.8 * 103kg/m3)用细线系住放于一个底面积为120cm的盛3N,打开阀门K,当水面下降几厘米细线刚好被拉水柱形容器中，细线刚好绷直且拉力为0,若细线能承受的最大拉力为断？ (g 取 10N/kg)分析初态:F浮=G=8N3V 排=800cm终态:F 浮=G-F=5NV 排=500cm3那么：A V=V排-V 排=300cmK此时：A h= A V/S 物=3cm,而不是 A h= A V

5、/S 器=2.5cm 了 .【统一】从表面看起来，AV同是V排之差，Ah为什么要用不同的求法呢 ？学生很难理解，解这类题的出错率自然就很高.其实,这两题中的A V有着本质的不同，题1中由于水的体积不变，V排之差A V就是整个容器在两种状态下变化的体积，而题2中由于水的体积减少了，V排之差A V并不是整个容器在两种状态下变化的体积.显然,只有A V是整个容器内的体积之差时，才有A h= A V/S器.题2中,对于整个容器来说，A V=A V 排 + A V 水=(V 排-V 排)+( S 器-S 物)A hA h=A V/S 器=2.5cm+1/6 A hA h=3cm在本题中，用这样的方法显得

6、较为繁琐，但这样的一个演算过程可以帮助澄清概念，化解矛盾，对这类问题的认识获得质的飞跃，而一旦学会了从整体上把握这类问题的这一招，即使是遇到较为复杂的问题也能得心应手了【应用】1题3(2002.无锡)有一质量为0.8千克的正方体物块，挂在细线的下端，在物块的下方放一装有5千克水的圆柱形容器,当物块部分浸入水里时,容器中的水面上升1厘米，此时正方体物块的一半体积露出水面,如图a 所示.已知容器的横9 / 72器=500cm图a图b截面积是物块横截面积的5倍,g取10N/kg.求：(1)容器内水的体积.细线对物块的拉力.(3)再向容器内缓慢倒入2千克水后，水对容器底的压强将增大多少分析(1) 略3

7、22_(2) 1/2L =5L*1cm L=10cm S物=100cm SF=G-F 浮=3N(3) 容易判断出加水后物块将处于漂浮状态初态:V排=500cn?终态：F 浮=G=8N3V排=800cm那么对于整个容器来说：A V=A V排 + A V水=(V 排-V 排)+m 水/ p 水=300cm 3+2000cm3=2300cm3A h= A V/S 器=4.6cm p=460Pa题42002.天津市）如图a所示,底面积为Sb圆柱形容器内盛有适量的水 ，另一个底面积为 S圆柱体A有部分体积浸 在水中，当圆柱体A相对于容器下降高度为h时,（水没有溢出，圆柱体A也未全部没入水中）,求圆柱体A

8、所受浮力的增加量为多少？图a图b分析初态:V排=Shi终态:V 排=Sa(hi+h+A h)那么对于整个容器来说： V=V 排-V 排=Sa(h+ h) h=A V/S 器=S(h+ h)/S b h=Sh/(S b-S a) F 浮=p 水 gSbSah/（S b-Sa）题5（北京海淀区）如图a 所示,底面积为400厘米2的圆柱形水槽内盛有适量的水，把质量为1千克、高为12厘米、横截面积为100厘米2的柱形物块，用弹簧测力计悬挂后让其浸入水中的深度为2厘米.弹簧测力计的称量范围为010牛，在刻度盘上从0牛到10牛之间的长度为10厘米 （g取10N/kg）求: （1）此时弹簧测力计的示数.（2

9、）向水槽内至少注入多少千克水，才能使弹簧测力计的示数恰好为零（柱形水槽容积足够大，以确保水不溢出）分析（1）略（3）容易算出弹簧测力计示数为零时物块浸入水中的长度33为 10cm,初态：V 排=200cm终态：V 排=1000cm那么对于整个容器来说：3 h=8cm+8cm=16cmA V= S 器 h=6400cm由厶V=A V排+ V水得到：3 V=A V- V 排=5600cm m 水=5.6kg、物体处于静止状态例1:木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N,剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加上1N向下的压力时，木块有 20cm3的体积露出水面。求：木块的

10、密度？ （ g=10N/kg ）。分析与解：（1）研究对象：浸没在水中的木块。（2）受力分析：（a）细线拉着木块时：水对木块向上的浮力F浮；木块向下的重力 G木；细线对木块向下的拉力 F拉。（b）剪断细线时（木块浮在水面）；水对木块向上的浮力F浮/;木块向下的重力 G木; （ c）露出水面部分切去时：水对木块向上的浮力F浮；木块向下的重力 G木/; 1N对木块向下的压力F压。（3）列平衡方程式：（a）（ b）（ a）都静止，处于平衡）对于（a）, F s=G 木+F拉； 即p水gV木=卩木gV木+2N对于（b）, F浮/=6木；即卩p水gV排=卩木gV木-6 3对于(c) , F 浮=G木/

11、+F 压；即 p 水g (V排-20 X 10- m) =p 水gV排 +1N ；代入已知量解式得：p木=0.6 X 103kg/m3。二、物体处于匀速直线运动状态例2 :如图2所示，圆柱体高 2m底面积200cm,密度为2.5 X 103 kg/m 3,用动滑轮将它从水中匀速拉起，绳的最大拉力为400N,提升速度为0.2m/s,g=10N/kg,求经过多长时间，绳将被拉断？分析与解 :（1 ）研究对象 : 圆柱体。（2） 受力分析：（当绳受力F=400N时），水对它向上的浮力 F浮；圆柱体向下的重力 G物；动滑轮下端的绳子对 圆柱体向上的拉力 F拉（F拉=2F）。（3） 列平方程式：匀速拉起

12、（平衡）刚拉断瞬间。F拉+F ff=G物，即:2F+p水gV排=卩物shg。代入已知量解得：V 排=0.02m3, 这时圆柱体露出水面的高度：h=V 排/s=1m，二经过时间t=时绳子将被拉断。三、物体是运动的，但不一定是匀速，某一时刻是静止的例3 :在一粗细均匀的蜡烛长L=20 cm （ p蜡=0.9 X 103kg/m3）在蜡烛底端插入一个铁钉，使蜡烛能直立浮于水中，上端露出水面L1=1 emo现将蜡烛点燃，问蜡烛燃烧到还剩下多长时，烛火将被水淹灭？（假定蜡烛燃烧时，蜡油全部 烧掉而不流下来，铁钉的体积不计）。分析与解：（1）研究对象：蜡烛和铁钉（当作一个整体）（2）受力分析：（a）蜡烛开

13、始燃烧时；蜡烛向下的重力G;铁钉向下的重力 G;蜡烛向上的浮力 Fi（b）蜡烛熄灭时（蜡烛在水下的长为h）,剩下的蜡烛向下的重力G;铁钉向下的重力G;剩下的蜡烛向上的浮力F2。（3）列平衡方程式：（a）（ b）都处于静止状态）对于（a）： Fi=G+G即p水g （L-Li） s=p蜡Lsg+G对于（b） : F2=G+G即p水ghs=p蜡hsg+G代入已知量解式得：h=0.1m。设烛的截面积为S，钉的重量为G钉，则烛的重量：G烛=0.9*20*S，跟据浮力公式G 烛 +G 钉=G 排水则有 0.9*20*s+G 钉=1*19*S=G 钉=S蜡烛熄灭时设烛长为L有：L*0.9*S+G 钉=L*1

14、*S，代入 G 钉=SL=10cm35. 2007年12月26日，沉睡海底800多年的“南海一号”古沉船被打捞船用起重机成功吊起。起吊前，先用一个长方体形状的箱子将古船密封在内，称之为沉箱。该沉箱长36m宽15m高5m,沉箱被吊离水面后，由水平地面上16个气囊垫着，此时，包裹着古船的沉箱已完全脱离起重机钢绳的作用，它的总质量为3500t(海水的密度近似取 1. 0033卄x 10 kg/m，g 取 10NTkg)。(1) 沉箱浸没在海水中受到的浮力多大？(2) 设20m深的海水产生的压强 p1与沉箱对气囊的压强 p2之比为6:乙贝U 16个气囊与沉箱的接触面积为多大？站傷斤=北=箱乂1$曲屏=

15、2T00m5 （1分:* 爲沖71,00 K101 Kio X2700b -Z.7 （2 分）（2）.-1- 00 x 10* X Ifl xiOPia103 Pa（2 分）El 6777iA 7-jk X 1（J* Pfcx lr Pa （1 Sh）亠bBiv F=C=jn = 35GO xltf xlOX =3.5 xlO Pi （ 1 井）F-j. S F * 3.5 x= 1S0 mi 。井）(芜湖)18.图7是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中，该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面，已知该货箱体积为5 0 m3,质量是 200t。(1) 货箱完全浸没在水中时受到

16、的浮力是多少？( 5X 103N)(2) 货箱完全出水后，又被匀速吊起1 m，已知此时钢缆拉力 F为1X 105 N则在此过程中拉力F所做的功是多少？起吊装置的滑轮组机械效率是多少？(3) 若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的，请分析在此过程中，货33箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。(水的密度为1.0X 10 kg/m，g取10N/kg，不考虑风浪、水流等的影响。)2、(2011?威海)图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2 (盖片B的质量，厚度不计).连接AB是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杆.当流进水

17、箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所.(已知水的密度为1 x 103kg/m3 , g=10N/kg )请解答下列问题：(1) 当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？(2) 浮筒A的重力是多少？(3) 水箱中水多深时盖片 B又自动关上？解：(1) P= p gh=1x 103kg/m3x 10N/kg x 0.5m=5000PaF= Ps=5000Pa X0 X0-4m2=30N(2) F 全浮=p 水 V 全排 g=1X103kg/m3X (400 X0-4m2X0.2m) X10N/kg=80NGA = F 全浮F= 80N- 30N = 50N(3

18、) 设圆柱体浮筒 A浸在水中的深度为 h1时，盖片B又自动关上则F浮=GA即p水V排g=GA1 X103kg/m3 X400 X0-4m2 X1) X0N/kg=50Nh仁0.125m水箱中水的深度 h2=0.125m+0.3m=0.425m3、(2011?沈阳)某物理小组决定测量一块鹅卵石的密度，但是手边的测量工具只有量筒他们设计了如图所示的实验装置.先把鹅卵石浸没在水杯内的水中，向矿泉水瓶中逐渐加水，当加入225ml的水时，瓶子在如图7甲所示的位置平衡拿掉水杯后，再向瓶中加入150ml的水，此时瓶子在如图乙所示的位置平衡若不考虑鹅卵石的吸水性，忽略瓶子的质量，g取10N/kg，求：(1) 鹅卵石在水中受到的浮力