《压强和浮力》专题复习2

第八章 压强与浮力复习(二）（一)应用类物理问题的重要类型 :1.同生活经验、常识有关的分析判断:此类问题多为选择题和填空题,规定学生掌握和理解生活中与物理知识有关的常识、经验、信息及物理量的数量级等。例1.已知空气的密度为.29公斤/米,质量为60公斤的人在空气中受到的浮力大概是_牛.分析：要解答此问题，核心是要懂得人体的密度和水的密度几乎相似这个常识,用水的密度和人的质量求出人的体积，再带入阿基米德原理公式求出人在空气中的浮力。例 一种中学生站在水平地面上对地面的压强大概是（ ） A.02a B. 103Pa . 104P .10Pa分析:解决此问题的核心是要理解人的体重的数量级和鞋底面积的数量级,懂得了这两个常识后就可根据压强公式估算出人对地面压强的数量级。. 对实际应用中某个应用问题的解释、判断推理和计算 例3. 在远洋轮船的船舷上,都漆着几条“载重线”,俗称“吃水线”,轮船满载时,水面不能超过规定的载重线。如图所示为一艘远洋轮船载重线的示意图，其中标有S的是印度洋载重线,标有的是北大西洋载重线。运用你学过的物理知识，分析一下这种标记阐明了什么？例题：某年某地区遭受了特大洪涝灾害,为抗洪抢险，急需在18小时内从甲地调运6.04kg钢材至乙地,现仅剩一艘满载时排水量为.04kg的货船，船身质量(涉及船员)约17104kg。已知甲、乙两地的水路距离为80km，船行驶的平均速度为1km/h,钢材的密度为.913g/m3,若不计水流速度：（1)请你设计出完毕此项任务的可行方案； (2)通过度析、计算，找出最佳方案。 分析:由轮船的排水量可知，船每次只能装载.3104g的钢材,如果都装载船上,得需运送2次；而轮船从甲地调运钢材至乙地单程所用时间为8小时,再运第2次来回又得需要6小时，显然与规定的18小时相矛盾,看来这两种措施都不可行。那么把一定质量的钢材用钢丝绳拴在船帮上，就能一次运到目的地。解：或 单程所用时间:来回两次所用时间为:4h1h 不符合规定。只能把一定质量的钢材用钢丝绳捆好拖在船外,船的整体和拖在船外的钢材处在漂浮状态，因此有: 即: 用钢丝绳拖在船外的钢材应为.814kg就能一次完毕任务。.压强和浮力在实际器件中的应用: 例. 一种厕所马桶水箱构造如图所示(图中省略向水箱中注水的位置）。出水口上的橡胶盖是空心的。放水时它漂浮在水面上,水从水口流出,如图甲，随着水的流出，水面减少，直到橡胶盖盖住出水口,放水过程结束,注水过程中和注满水后橡胶盖都盖住水口，如图乙。(1)请判断，图甲中空心橡胶盖所受的重力与它所受浮力的大小关系是: 。（2）请阐明。图乙中为什么橡胶盖能紧紧的盖住出水口而不浮起。（3)这种装置的一种重要缺陷是，每次冲便桶都要用掉一桶水,为节省用水请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水。放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口,停止放水。分析与解答：(1）从甲图中看到细尼龙绳弯曲处在松弛状态,阐明此时橡胶盖处在漂浮状态,=浮（2)从乙图中看到橡胶盖处在密合状态，橡胶盖受到重力和水给橡胶盖向下的压力,因此橡胶盖能紧紧的盖住出水口而不浮起。(3）增大橡胶盖的重力。例. 图中为一种牲口饮水用自动装置，水箱底部有一出水孔，底盖A平时顶住水箱的出水孔，一旦水位下降,浮球C受到的浮力减小,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的水位最高6厘米,水箱出水孔横截面积是30厘米2。底盖A及竖杆B的总质量是400克,浮球C的质量是6克，体积是分米3。(g=0牛/公斤)（）请写出此装置应用到的物理知识（至少写出1条) 。（2)通过计算阐明,这个自动装置在水箱畜满水时与否能正常工作。（3）若能正常工作，请分析阐明出水孔横截面积的大小对此装置的设计有无影响;若不能正常工作,请提出一种改善方案（只写想法，不用计算）分析与解答：（）此装置应用到的物理知识有压强、浮力、连通器。（2）以AC为一整体进行受力分析：受到重力、水向下的压力和浮力;措施一:当F浮最大时有: 即： 因此这个自动装置在水箱畜满水时,系统不能正常工作措施二：当水箱的水位最高为厘米时，浮为多大？因此这个自动装置在水箱畜满水时,系统不能正常工作()出水孔横截面积的大小对此装置的设计有影响，出水孔横截面积越大，压力越大。改善措施:减少水箱高度或增大浮球的体积例7. 如图是型台式饮水机构造剖面示意图,控水槽中浮体A与阀门C固定相连,当正好浸没时阀门C关闭,A未浸没时略有下降，桶内水流入控水槽。已知桶内水位高4厘米，阀门横截面积.厘米2，不计、C自身质量、大气压强。为使控水槽内保持一定水位,浮体A的最小体积应为多大? 分析：如本题可分解为如下小问题：(1）阀门C所受水的压强是多大？（2）阀门C所受水对它向下的压力是多大?（)如何理解题目中“当A正好浸没时,阀门C关闭,A未浸没时C略有下降，桶内水流入控水槽。”这句话?（4）如果控水槽的水位下降,浮体A所受浮力大小如何变化？会引起阀门C什么变化?（5)当A正好浸没时阀门和浮子A作为一种整体受哪些力？(6）在这些力的作用下阀门C和浮子A处在什么状态?(7）这些力的关系是什么?浮体A具有最小体积的条件是什么?解答：浮体A具有最小体积的条件是:浮体A刚好浸没在水中时受到向上的浮力和阀门受到水向下的压力相等。桶口处的压强、压力 即浮体A最小体积为4.010-5m3 注意：1） ） 弄清实际器件的工作原理，看懂图的含义。2） 2） 拟定研究对象)进行受力分析)拟定研究对象所处的状态）根据物理规律和公式列出方程【模拟试题】一. 选择题:1-12为单选题， 1、14题为多选题，错选、多选、不选，该小题不得分。.下列实例中，增大压强的是（ ）A.大型挖掘机宽敞的履带切蛋器C.铁轨铺在枕木上.滑雪运动员脚下的滑雪板2. 有关压力，下列说法对的的是（ ）A. 压力的方向一定垂直于物体间接触表面 B. 压力的大小一定等于物体的重力C.压力的方向有时垂直于物体间接触表面,有时不垂直于物体间接触表面D.压力的大小一定与物体的重力无关 .从图钉的构造来看,钉帽的面积做得很大是为了使用时对手指 ( ） A. 增大压强 B. 减小压强 C. 增大压力 减小压力 4.若压力为F，横截面积为S时,压强为P，那么( )A 当压力变为F、横截面积变为2S时,压强变为2P 5. 图中所示多种应用中,不是应用大气压强的是 ( )6.同一木球漂浮在不同液体面上,那么 ( )A. 浸没的体积较大时受浮力较大；B. 露在液面上的体积较大时所受浮力较大.不管浸没的体积多大，所受的浮力同样大D. 不知木球是实心的还是空心的，因而无法判断浮力的大小。如图所示的密度计,若把它放入密度为A的液体里，静止时,液面在密度计A刻度处,密度计受到浮力为F。若把它放入密度为的液体里,静止后，液面在刻度处，受到的浮力为FB,则有( )在两种液体里受到的浮力是FB B. 两种液体的密度是:A B. 两个刻度的读数是AFBB. A=FBC. FABD 无法比较 . 潜水艇在海水里匀速竖直上浮过程中(未露出海面),下面说法对的的是（ ） A. 浮力变大，重力不不小于浮力 B.浮力不变，重力不不小于浮力 C. 浮力不变,重力等于浮力 D.浮力和重力同步变小，但浮力和重力始终相等 10.重为5N的木块A，在水中处在静止状态,此时绳子的拉力为N,若绳子忽然断了,木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是（ ) A. N，竖直向下 B. 3N，竖直向上 C. 2N,竖直向上 D. 8，竖直向下 1. 将一种质量为79克的铁块放在木块上面,木块正好所有浸没在水中,如图所示，若将铁块拿掉，则木块露出水面的体积为（ ） . 10厘米3B.13厘米3.79厘米3D 40厘米3 1.两个不同材料制成的实心球a和b,它们都漂浮在水面上时，球有1的体积露出水面,b球有1/2的体积露出水面。那么两球的密度之比( ) A. 2:1 :3C. :2D.: 13. （多选）如图鸡蛋放入水中,今将水中加盐后鸡蛋浮出水面,由以上现象，下列对的判断为( ) A. 鸡蛋的重力不不小于在盐水中所受的浮力 B 浮在盐水中的鸡蛋所受的浮力,比沉在纯水中所受浮力大 C.鸡蛋的密度不小于盐水的密度 D.鸡蛋的重力不不小于在纯水中所受的浮力 1.（多选)下列用连线表达的是物理现象与它们在生活中实例的联系，其中对的的是（ ) A. 大气压强现象用吸管吸饮料B. 物体受浮力现象氢气球脱手后升空 C. 惯性现象汽车忽然刹车,乘客向前倾倒D. 摩擦现象瓶盖上有粗糙的花纹二 填空题：15 压力（)_作用在物体表面的力,叫压力。压力的方向：_于受力物体_。在（A)图中杯重5N，杯中水重2;在其他图中，物体受到的重力是50N，手的压力70N,请在图中填写支持面受到的压力的大小。 6. 一种重量为68公斤的人，她每只脚接触地面的面积是1厘米2,这个人站立时对地面的压强是_帕斯卡，人走路时对地面的压强是_帕斯卡。 17.长颈鹿是个子最高的动物，平均高4.3m,血液密度约为.003kg/3,当长颈鹿把心脏收缩的血液压到比心脏高3的脑子里去时,压强至少是_（取1k)。三. 实验题。 用力压气球,气球会爆破;打足气的自行车车胎在阳光下曝晒也会爆破，生活中尚有诸多类似的现象。于是小红同窗提出:质量一定的气体压强大小与哪些因素有关呢?请你根据上述例子、生活经验和所学知识提出猜想。（至少写出两个） 你的猜想:_四. 计算题: 18. 如图所示，一种圆柱形容器的底面积为210米2，内装有一定量的水，将一种实心的合金块A挂在弹簧测力计下端并浸没在水中，弹簧测力计的示数为5牛，水面上升了251-2米,此时水对容器底部的压强为13帕。根据以上条件可以求出哪些物理量?（至少写出5个物理量的求解过程） 19. 有一艘质量为2.0106kg的运送船，在一次海难中沉入海底,打捞船运用超声波测出沉船到海面的距离约1m;潜水员潜入海底，找到沉船的一种舱盖,面积约0.5m，打开它进入船舱，察看状况，以便制定打捞方案。打捞沉船的方案之一是用许多浮力袋绑在船身上，每个浮力袋的体积约10,运用这些浮力袋受到的浮力使船上浮。（海水密度是1.031g/m） 求:（1）海水对舱盖的压强。（2）根据题目提供的信息,请你再求出两个物理量。9.有一艘质量为2.010k的运送船,在一次海难中沉入海底，打捞船运用超声波测出沉船到海面的距离约100m;潜水员潜入海底,找到沉船的一种舱盖，面积约0.52，打开它进入船舱，察看状况，以便制定打捞方案。打捞沉船的方案之一是用许多浮力袋绑在船身上，每个浮力袋的体积约1m3，运用这些浮力袋受到的浮力使船上浮。（海水密度是.03103g/3） 求：（1）海水对舱盖的压强。()根据题目提供的信息,请你再求出两个物理量。【试题答案】一. 选择题。 1 2. 3. 4D5. C6. C7. C .C9. C10.1.C1.C1.BCD14 ACD二. 填空题: 5. 垂直 垂直 指向受力物体内部 17N 70N 20N 120N 6 .910 32104 1 315104Pa三 实验题： 质量一定的气体压强与气体的体积有关； 质量一定的气体压强与气体的温度有关。四 计算题： 18. 分析与解答: ()合金块放入水中浸没，合金块的体积等于物体排开液体的体积，根据容器的底面积和水面上升的高度可以求出物体排开液体的体积和合金块的体积: 排VA21-2米2.50-米=1米3 （2)求出合金块排开水的体积根据阿基米德定律就可以求出合金块受到的浮力: F浮=水V排g=10103公斤米1-4米39.牛/公斤=4.9牛 （3)合金块挂在弹簧测力计下，浸没在水中静止,受到重力、拉力和浮力的作用，三个力平衡。 G=F浮+F拉4.牛+15牛=19.9牛 (4）根据合金块的重力和体积可以得出合金块的密度： （5）根据水面升高的高度可以求出放入合金块后水对容器底压强的增长值 (6)根据pp-p0则可知初始合金块没有放入水中时,水对容器底的压强 pp-p=2.013帕0.24513帕=1.103帕 19. （1)舱盖受到的压强: (2）运送船的重： 海水对舱盖的压力： 每个浮力袋受到海水的浮力：