北京市2018年中考物理二轮复习 专题突破4 压强与浮力的综合应用课件

2018届中考物理二轮复习届中考物理二轮复习专题4：压强与浮力的综合应用知识梳理压力、压强：浮力及其计算：考点归纳一、压力、压强1压力：在物理学中，把垂直压在物体表面的力叫做压力，其方向总是垂直物体表面，作用点在受力物体上，压力与重力不是同一个概念。2压力的作用效果：压力的作用效果与压力大小和受力面积有关，用压强来反映压力的作用效果。3压强：在物理学中，物体所受压力大小与受力面积之比叫做压强，其定义式是pF/S，单位是帕(牛/米2)，符号Pa(N/m2)。4增大或减小压强的方法：(1)增大压强的方法：增大压力或减小受力面积；(2)减小压强的方法：减小压力或增大受力面积。例1.某实心正方体金属块的质量是m，边长是a，则金属块的密度_(用m、a表示)。取6个这样的金属块，分别以图甲、乙两种方式放置在水平地面上，则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲：F乙_，压强之比p甲：p乙_。解析：由正方体的体积公式V棱长3求出体积，由求出密度，甲、乙两种方式放在地上，由作用力与反作用力(相互作用力关系)可知，对地面的压力等于重力，由pF/Sgh求出压强。答案为：m/a31 12 3如图所示，图钉尖的面积是5108 m2，图钉帽的面积是1104 m2，松木能承受的最大压强是5106 Pa。以下说法正确的是()A手指至少要用500 N 的力，图钉尖才能进入松木B手指至少要用0.25 N 的力，图钉尖才能进入松木C图钉静止时，它受到水平向左的力大于水平向右的力D图钉静止时，它受到水平向左的力小于水平向右的力变式练习：答案：B.二、液体压强1液体压强的产生：由于液体受到重力的作用，并且具有流动性，所以对液体内部、容器底和侧壁都有压强。2液体内部压强的特点：液体内部向各个方向都有压强；液体压强随深度的增加而增大，在同一深度液体向各个方向的压强相等，液体压强还与液体密度有关。3液体压强：计算公式pgh，其中指液体的密度，h表示液体中的某点到液面的深度。4连通器：上端开口，下端相通的容器叫连通器.考点归纳例2.晓雯用如图所示，在玻璃槽中装有水，A为两端开口的玻璃管，B为塑料片(质量不计)，B在水面下深度为18 cm.向管内缓缓注入硫酸铜溶液(1.2103 kg/m3)，当塑料片恰好脱落时，管内硫酸铜液柱的高度是()解析：当塑料片恰好脱落时，说明塑料片受到管内外的压强相等，p外水 gh1.0103 kg/m310 N/kg0.18 m1.8103 Pa，p内硫酸铜gh11.2103 kg/m310 N/kgh11.2104 N/m3h1，根据p内p外，得1.2104 N/m3h11.8103 Pa，解得h10.15 m15 cm，故答案为：D.A12 cm B21.6 cmC18 cm D15 cm三个质量相同，底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其内分别装有甲、乙、丙三种液体，它们的液面在同一水平面上，如图所示若容器对桌面的压强相等，则三种液体对容器底的压强()变式练习：答案：AA甲最大 B乙最大C丙最大 D一样大三、大气压、流体压强与流速的关系1大气压：空气有重力，对浸在其中的物体有压强，空气具有流动性，像液体一样向各个方向都有压强，证明大气压强存在的实验有马德堡半球实验。2大气压的测量：托里拆利实验首先测出了大气压的值，准大气压760mmHg1.013105Pa。3大气压的变化：大气压随高度的增加而减小，大气压与天气、温度、季节等因素有关。测量大气压的仪器叫气压计，常用气压计有水银气压计和无液(金属盒)气压计两种。4流体压强和流速的关系：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。5飞机的升力：飞机机翼向上凸起，机翼上方的空气流速比下方流速大，对机翼向下的压强小，机翼上下表面存在压强差就产生了向上的升力。例3.在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃。如图中E为一圆形吸盘，其直径为0.2 m，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1 m，重125.6 N。若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小_Pa。解析：平板玻璃水平悬空时，受到三个力的作用：玻璃板向下的重力G、吸盘内气体对玻璃向下的压力F、大气对玻璃板向上的压力F0。三力平衡，F0FG，即p0SpSG，所以大气压与吸盘内气压的差为 4000 Pa故答案为：4000.关于托里拆利实验，下面说法中正确的是()A玻璃管内径越大，管内和管外水银面高度差越小B往水银槽内多倒些水银，管内和管外水银面高度差增大C玻璃管倾斜，管内和管外水银面高度差不变D玻璃管内水银柱上方进入一些空气，管内和管外水银面高度差不变变式练习：答案：C.四、浮力1定义：浸在液体中的物体，受到液体对它向上的力。2浮力产生的原因：浸在液体中的物体上下表面存在着压力差，浮力的方向是竖直向上，可以用弹簧测力计测出物体在液体中所受到的浮力：F浮GF示数。3阿基米德原理(1)内容：浸在液体中的物体受到液体向上的浮力，浮力的大小等于它排开液体所受的重力。(2)公式：F浮G排液gV排，由公式可知，浮力只与液体密度和排开液体的体积有关，而与放入液体中的物体的重力、密度、体积、形状、所处位置和全部浸没时的深度均无关。(3)阿基米德原理不仅适用于液体，还适用于气体。例4.将一个小球放入装有少量水的烧杯中，小球在如图甲所示的位置静止，向杯中缓缓倒水，直至小球在如图乙所示位置静止，此时小球露出水面的体积与图甲中小球露出水面的体积相同，则下列说法错误的是()A图乙中小球所受浮力大于图甲中小球所受浮力B图乙中水对杯底的压强大于图甲中水对杯底的压强C图乙中小球所受重力与小球所受浮力是平衡力D图甲中小球只受两个力的作用解析：本题考查了浮力、压强等知识，由甲图和乙图可以知道，排开水的体积相同，根据阿基米德原理可以知道，它们的浮力大小相等，A说法错误，图乙中水的深度大于图甲中的深度，图乙中水的压强大于图甲中水的压强，B说法正确；图乙中和图甲中小球都是漂浮，浮力等于重力，C、D说法正确，错误选项为A。故答案为：A.在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥，把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中，铅笔静止时的情形如图所示。则铅笔分别在三种液体中受到浮力F的大小和三种液体密度之间的关系正确的是()AF甲F乙F丙，甲乙丙BF甲F乙F丙，甲乙丙CF甲F乙F丙，甲乙丙DF甲F乙F丙，甲乙丙变式练习：答案：C.五、物体的浮沉条件物体在液体中处于什么状态，主要取决于物体所受的浮力和重力的大小关系，也可由物体的密度(物体为实心)和液体的密度的大小关系来判断，具体情况如下：若F浮G物(物液)，则物体上浮，最后漂浮在液面上；若F浮G物(物液)，则物体悬浮；若F浮G物(物液)，则物体下沉，最后静止在容器底部。例5.如图所示，水平桌面上三个完全相同的容器内装有适量的水后，在乙容器内放入木块漂浮在水面上，丙容器内放入一个小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器内水面高度相同，下列说法正确的是（）A、乙容器中，水对容器底的压强最大B、三个容器对桌面的压力相等C、如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大D、如果向丙容器中加入酒精，小球将上浮解析:A、三个完全相同的容器内装有适量的水，此时，甲、乙、丙三个容器内水面高度相同，根据p=gh；三个容器中，水对容器底的压强相等；故A错误；B、乙容器中物体漂浮，即浮力等于自身重力，且据阿基米德原理可知，此时的浮力等于排开液体的重力，即表明乙容器中木块的重力等于排开水重力，故B正确；C、木块漂浮在乙容器中，向乙容器中加入盐水，液体密度增大，木块仍然漂浮在液面上，那么木块受到的浮力等于木块的重力，木块的重力没变，木块受到的浮力不变，故C错误D、小球悬浮在丙容器中，因为球=水，所以如果向丙容器中加入酒精，则液体密度减小，故小球将下沉故D错误故答案为：B.端午节那天，小明发现煮熟后的咸鸭蛋有的沉在水底，有的浮在水面(如图所示)。若甲的体积比乙小，则下列分析合理的是()A甲的质量比乙大B甲受到的浮力等于重力C甲的密度比乙大D乙受到的浮力大于重力变式练习：答案：B六、浮力的应用1轮船：轮船的大小用排水量表示，它表示轮船满载时排开水的质量；2潜水艇：靠改变自身重力实现上浮与下沉的；3气球、飞艇：靠改变浮力实现上升与下降的；4密度计：在任何液体中都处于漂浮状态，越靠上示数越小。例6.质量相等的三个实心小球，放入某液体中静止后处于如图所示状态。(C球沉底)，比较它们物理量的关系，正确的是()A浮力关系：FAFBFCB浮力关系：FAFBFCC重力关系：GAGBGCD体积关系：VAVBVC解析：由题中条件“质量相等的三个小球”可知GAGBGC，由浮沉条件可知，它们浮力大小关系是FAFBFC。密度关系是AB水C，所以它们的体积关系是VAVBVC。故答案为：D风暴来临前，海边的渔民会发现，原来还在海边悠闲自得地悬浮的水母，纷纷远离海岸，潜入较深的海水中。当水母悬浮在水中时，它受到的浮力_重力；水母下潜的过程中，受到的液体压强将_。变式练习：答案：等于；变大.一艘排水量为3000吨的轮船在河水中航行，满载时船及所装的货物共重_N；当这艘轮船从河里驶入海里时，它排开水的体积_(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案：3107；变小例1.如图所示，用力将图钉按在墙壁上，下列说法正确的是()A手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力B手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力C手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强D钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力典型精讲D例2.如图所示为一个家里常见的平底薄壁的玻璃杯，将它放在水平桌面上，桌面受到的压力为F，压强为p，如果将它倒扣过来放在水平桌面上，则()AF变大，p变小 BF不变，p不变CF不变，p变大 DF不变，p变小C【解析】倒扣过来后，杯子对桌面的压力仍等于它的重力不变，但桌面的受力面积变小，故桌面受到的压强变大。故答案为：C.例3.关于茶壶嘴的设计，下列哪种方案正确()A壶嘴做得远高于壶口 B壶嘴做得远低于壶口C壶嘴做得与壶口一般高 D以上设计都不合理 【解析】根据连通器原理，当连通器中水不流动时，液面保持相平，因此A选项中壶嘴远高于壶口，会发生倒水时壶口先出水的现象；B选项中壶嘴低于壶口，当壶里装满水时水将从壶嘴漏出；C选项中壶嘴与壶口等高，设计合理.故答案为C.C例4.如图所示，A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器，质量为0.5 kg，底面积为0.01 m2，容器高50 cm，分别装有2103 m3的水和3103 m3的酒精，置于水平桌面上(酒精0.8103 kg/m3，g10 N/kg)求：(1)水的质量(2)A容器对水平桌面的压强(3)是否有可能存在某一深度h，两个容器中的液体在增大或减少同一深度h后，使容器中的液体对底部的压强达到p水p酒精？若有可能请算出h的范围，若没有可能，说明理由2 kg2.5103 Pa.没有可能例5.如图所示，“远征号”潜水艇从长江某基地驶向东海执行任务。该潜水艇设计体积约为V(m3)，自身质量为m(t)。当它在东海某位置海面下h(m)深度处潜伏时。已知海水的密度为(kg/m3)，g取10 N/kg；不考虑潜水艇体积变化求：(1)它所受到的浮力F浮。(2)潜水艇壳体受到海水的压强p。【解析】由阿基米德原理的计算公式可以求得浮力的大小F浮海水gV排10V(N)，浮力的大小与物体的质量无关；潜在水中时，利用液体压强计算公式求得其压强的大小p海水gh10h(Pa)。故答案为：(1)10V(N)(2)10h(Pa)1如图所示，水平雪地上，穿着雪橇的芳芳总质量为70 kg，没有陷入雪地；而穿着运动鞋的小明总质量为50 kg，却深陷雪地下列说法正确的是()C随堂检测A芳芳对雪地的压力比小明的小B芳芳对雪地的压力和小明的一样C芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小D受力面积和压力都不等，无法比较谁对雪地的压强大2.用同一压强计探究液体压强特点时，实验现象如图所示此现象可说明()A液体压强跟液体密度有关B液体压强跟深度有关C在同一深度，液体向各个方向的压强大小相等D液体内部向各个方向都有压强A 3如图所示的实例中，利用大气压的是()A发烧时擦酒精降温 B盐水选种 C用吸管吸饮料 D乳牛自动喂水器 C4.半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面(如图甲)；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如图乙)；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载(如图丙)半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是()AF1F3F2 BF2F3F1CF3F1F2 DF3F2F1 B5.一个边长为10 cm的正方体，放入水中静止时，有2/5的体积露出水面，此时受到水的浮力为F水；把该物体放入某种液体中，待物体静止时，有3/4的体积浸入液体中，此时受到液体的浮力为F液，液体的密度为液，(g取10 N/kg)则()AF液6 N，液2.4103 kg/m3BF水6 N，液0.8103 kg/m3CF液4 N，液0.53103 kg/m3DF水4 N，液0.8103 kg/m3B