人教版八年级下册物理 压强和浮力专题复习

第第页共15页向量筒里注水（量筒仍在水槽中）直至水面到原来的刻线处，根据等效和漂浮原理，此时，量筒内水的质量与金属块的质量相等。所以，读出量筒内水的体积V，就能算出金属块的质量m=PV。⑶最后，将金属块放入盛有水（仍为吸管注入的水量）的量筒内，读出此时的体积V,则金属块的体积V=V-V。金属块密221oV度的表达式为P=—水^。v—v21透视：此题的难点是如何利用改进的量筒测金属块的质量，而关键是如何利用吸管这一附加的器材（平常没有）。根据以上步骤可知，利用吸管可向量筒里注入与金属块等质量的水让量筒漂浮于同一刻度线，则金属块的质量可精确测定。此题的设计很有创新意识，培养了同学们实验探究的兴趣，同时也能提高同学们的思维创新能力。例5：如图3为家用煤气灶灶头的示意图。基本操作是：打开煤气阀，拧动点火装置时，煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃，有同学担心煤气在进口处是不是会向空气中泄漏，你认为是否会有可能，说明理由？答案：不可能。透视：家用煤气灶的气阀被打开时，在拧动点火装置的瞬间，由于空气进口处有煤气的高速流动而压强小，这样，外面的空气就从进口处被压入，且与煤气混合流向燃烧头被点燃。由于煤气的高速流动使得进口处的压强总小于外面大气压强，所以不必担心煤气会从空气进口处泄漏。例6：在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，某同学猜想：浮力大小可能与液体密度的大小、物体浸入液体中体积的大小、物体重力的大小有关。请你设计一个方案，探究浮力的大小与物体的重力大小是否有关？实验提供如下器材：实验桌、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个；纯水、盐水、细线适量；一大块橡皮泥；体积相同的铜块和铁块各一块；体积不同的铁块各一块。答题要求：⑴从给定的器材中选出你需要的器材。⑵简要说明实验步骤。⑶说明如何根据实验现象，得出相应的探究结论。答案：选择体积相同的铜块和铁块各一块、细线、弹簧测力计、纯水、烧杯进行实验。先用弹簧测力计测出相同体积铜块和铁块的重力，必存在G>G。然后分别使其浸没水中，读出测力计的示数F、F,则两者受到的浮力为6铁一F、G—F。因两者的重力不同，若受的浮力也不同，则说明浮力的大小与重力1铁2有关；若受的浮力相同，则说明浮力的大小与重力无关。透视：根据以上实验设计方法，由于铜块和铁块的体积相同，利用阿基米德原理，两者受的浮力一定相同，所以可以得到浮力的大小与重力无关的结论。本题的答案开放性很强。考虑的思路可以从相同重力条件下比较浮力；也可以从相同浮力条件下比较重力等来进行设计实验。关键是应如何掌握好控制变量这一科学研究方法，所谓控制变量就是在研究某一结论与哪一个变量有什么关系时，就应该改变这个变量而控制其它相关变量不变。三、常见失误分析例1：重4.5N，体积为500cm3的铝球，放入水中静止时受的浮力多大?

答案：4.5N分析：同学们易受思维定势的影响，认为铝的密度比水的密度大，就武断地认为铝球在水中下沉，满足V=V，忽视了知识的应用条件，不深入思考就立即用阿基米德原理计算得到错误的答案：F二PgV=1.0X103kg/m3X9.8N/kgX5X10-4m3=4.9N。如果先求出铝球的密度，可发现比水的密度还小，这说明此铝球并不是实心，空心的铝球可漂浮在水面上，所以，正确的答案：F广G=4.5N。例2：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广P、gV考虑，必定选A。如果仔细审题，由“一定”二字联想到是否浮液排有某一特殊情况，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。例3：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10N/kg)()A80NB60NC100ND80N或60N答案：Do分析：同学们很可能根据物体悬浮在水面下，求得FJP水gV排=1.0X103kg/m3X10N/kgX(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广PgV=1.0X103kg/m3X10N/kgX(0.2m)2X(0.2m—0.05m)=60N。所以，正确的答案应该是D。例4：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—定为0.3NB可能为0.2NC一定为0.5ND可能为0.4N答案：Do分析：有些同学可能认为溢出0.3N的水一定是物体排开水的重力，根据阿基米德原理，就断定物体受到的浮力为0.3N。因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，只有原先烧杯中盛图4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。图4例5：如图4所示。质量为400g，底面积为50cm2的溢水杯，置于水平桌面上，倒入某种液体至溢口，液面高为10cm,此时液体对容器底部的压强为1.176X103Pa。问：若将长16cm,密度为0.9X103kg/m3的圆柱形物体竖直放入该液体中(不倾倒)，试判断该物体静止时与容器底部是否接触。答案：会接触。分析：有些同学很可能根据液体对容器底部的压强值，求得液体的密度为:

P1176x103paP液二亦二9.8N/kgx0.1m二12X103kg/加•可知：卩物"液'由此得出结论:物体漂浮在液面上，则物体不与容器底接触。如果根据物体漂浮求得物体浸入液体中的长度：-GpgVp09、h=浮二物二—物物二—物h=x0.16m=0.12m。因溢口到容液pgSpgSpgSp物1.2液物液物液物液器底只有0.1m，液体太少不足以使物体漂浮，所以，物体与容器底会接触。四、竞赛专题解析)B浮筒P的截面必须大于塞子a的截面D浮筒P的截面必须小于塞子a的截面)B浮筒P的截面必须大于塞子a的截面D浮筒P的截面必须小于塞子a的截面A只要浮筒P的体积足够大C只要浮筒P足够轻答案：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。而浮筒受到水对其向上的浮力和短链对其向下的拉力。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P■水水水gSh>pgS'h'。因h<h',则必须满足S>S',才能满足P,gSh>P,gS‘h'，即实现自动定时冲洗。水水b小l+b、BP—(1+)oll-2aDbb小l+b、BP—(1+)oll-2aDb八l-b、

DP；(1-)0ll+2aAb八l-b、Po7(+l-2a)CPb(1-出)oll-2a答案：A。解析：对细棒进行受力分析：细棒除受器壁对它的支持力外，还受重力和浮力。若把细棒看作能绕器壁搁置点0处转动的杠杆，那么就必须确定重力和浮力的大小、方向和作用点，然后，再根据杠杆的平衡条件列等式求解。问题的关键是重力和浮力的作用点应确定在何处。因重力的作用点在物体的重心，由于棒是均匀的，所以重力的作用点A在

棒的-处；又细棒只有浸入液体中的部分b才受浮力，所以浮力的作用点B在2b浸入部分的-处。设均匀细棒的横截面积为S，则其重力为G=PglS。根据阿基2米德原理，浸入液体中部分受到的浮力F浮=P0gV排=P0gbSlb由图可知，OA=--a，OB=1-a-2，又设重力和浮力的力臂分别为】1、则根据相似三角形的性质得：OA:OB=l1则根据相似三角形的性质得：OA:OB=l1:l2由杠杆的平衡条件得：Gli=F浮12，即£F浮12则:11]b_OB_1—a—2p0gbs=OA_pgis将上式整理后得：p_p-（1+丄二丄）故正确的答案应选A。011—2a例3：烧杯中装有水和一块沉底的三棱柱铸铁块。铁块斤高h=6cm,其横截面是直角三角形，两直角边a=4cm,b=3cm；铸铁密度P=7.8X103kg/m3，它的最大侧面同杯底紧密接触，如图7所示。若烧杯中水深H=10cm，求铁块对杯底的压力与压强？（g取10N/kg）答案：压力：约5.45N；压强：约1.82X103Pa。解析：由于铁块同杯底紧密接触，铁块不受浮力，则铁块对杯底的压力等于铁块的重力与水对铁块向下的压力之和。解题的关键是如何求水对铁块向下的压力。由于与水接触的三棱柱的两侧面是倾斜的，用初中力学知识不便直接求出水对其向下的压力，这里我们可以虚拟铁块受到浮力，并利用浮力产生的原因间接求出铁块受到水的压力°TF_=F-F・・・求出铁块受到水的压力°TF_=F-F・・・F=F-F=PgHS—pgV。向下向上浮水水排又因最大侧面面积：S_h\a2+b2；铁块的体积：V_。2浮向上向下甲甲所以，铁块对杯底的压力：F=G+F向下=呼+p水叽E-P水讐代入数值并计算得F~5.45N。铁块对杯底的压强：p_F_F_54^_1.82X103Pa。Sh：a2+b26x*42+32x10-4五、综合能力演练一、填空题1•在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力吹气时，将手移开，发现乒乓球不会下落，反而会贴住漏斗口。其原因是乒乓球上表面空气而；而乒乓球下表面受到空气的压强，由此产生的压力差不会重力（选图1填“小于”或“等于”或“大于”）。如图1所示，把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙杯中，甲杯中溢出液体的质量是40g，乙杯中溢出的液体质量是50g，贝V：小球的质量是g,甲、乙两杯中液体的密度之比P:P甲乙4:5（选填“〉”或“二”或“〈”）。

—艘轮船由东海驶入长江，所受到浮力（填“变大”或“变小”或“不变”），该船在南京港卸下货物前后，船的吃水线深度减小0.2m，该船在水面附近的水平横截面积平均为4500m2，则卸下的货物的质量约为t。4•如图2所示，弹簧秤下吊着一个质量为0.78kg的金属块，当金属块全部浸没在底面积为10cm2的柱形容器的酒精中时，弹簧秤的示数减小至0.8N。则酒精对容器底增加的压强AP=Pa，金属块的密度P=kg/m3,二、选择题1•如图3，物体漂浮在液面上，是由于（）A.物体受到的重力小于浮力B.物体的密度大于液体的密度C.浮力和重力的合力为零D.物质的密度小于液体的密度2•甲、乙两只密度计，放在水中静止时，正好甲密度计与水面相平刻度处以上的其它刻线被磨损，而乙密度计与水面相平刻度处以下的其它刻线被磨损，如图4所示.现在要测定浓盐水的密度，应选用（）B.乙密度计A.甲密度计B.乙密度计1D.甲、乙均不可C.D.甲、乙均不可3•如图5所示，在甲图中，物块有四分之一体积浸没水中，弹簧秤的示数为14.7N,在乙图中，同一物块有四分之三的体积浸没水中，弹簧秤的示数为9.8N。则在丙图中，该物体全部浸没水中，此时弹簧秤的示数应是（）A.9.8NB.2.24NC.1.27ND.7.35N4•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，后有水溢出三、计算题将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精的两个容器中，小球静止时受到的浮力分别是4.5N和4.0N，小球的密度比水的密度小，但比酒精的密度大，酒精的密度为0.8X103kg/m3。（1）试分析说明小球在这两种液体中的浮沉状态。（2）根据题中所给条件求出与小球有关的物理量。（g=10N/kg）2•如图6所示，在圆柱形筒内装有适量的水，水对筒底的压强为p,将质量为50g的木块浸没在水中，用细线拴在筒底，此时水对筒底的压强为1.5p,线对木块的拉力是放入木块之前水对筒底压力的1。求：4（1）木块的密度。（2）剪断细线，待木块静止后，筒底受到的压力。（g=10N/kg）融四、实验探究与说理题1•在烧开水时，我们都看到过这样的现象：水中产生大量的气泡，这些气泡

不断上升，到达水面时破裂并放出水蒸气。你能否用学到的液体压强知识和浮力知识来解释这个现象？观察鸟类翅膀的形状，解释为什么鸟在空中滑翔时不会坠落下来。3•在探究浮力的大小与什么有关时，同学们结合自己的一些生活经验，猜想影响浮力大小的因素可能有：A物体的重力；B物体的体积；C物体所处的深度；D液体的密度。请你选择其中一个因素，设计一个实验进行探究。要求写出：⑴实验所需要的器材和实验步骤⑵分析论证4•在探究“影响浮力大小因素”的实验中，小宇同学利用体积相同的铁块A和铝块B及图示器材，做了如图7所示的若干实验。團T⑴若要探究物体所