中考物理总复习 技能训练二 压强、浮力的综合计算 新人教版

技能训练二压强、浮力的综合计算压强、浮力的综合计算是力学计算中重要的组成部分，是初中物理中的难点之一，也是中考高频考点之一。一、计算浮力的方法1称量法：F浮GF。(用弹簧测力计测浮力)2压力差法：F浮F向上F向下。(用浮力产生的原因求浮力)3阿基米德原理法：F浮G排或F浮液 V排g。(知道物体排开液体的质量或体积时常用)4平衡法：F浮G物。(适用于漂浮或悬浮状态的物体)二、计算浮力的基本思路1仔细审题，注意抓住隐含条件的关键词，如浸入、浸没、装满、未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。2确定研究物体，并对物体进行受力分析(重力、浮力、拉力或压力等)。3在受力分析的基础上，列出关系式，漂浮或悬浮时F浮G物；用线吊在液体中时：F浮GG示；被强制压(按)入液体中时，F浮GF(F为压力或拉力)，若有几个物体连接在一起，可以将它们视为一个整体进行研究。4把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式，代入已知量解出未知量，这种思维方式不仅对较难题适用，对解较容易的浮力题也适用。三、漂浮问题“五规律”(历年中考频率较高)规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受到的重力。规律二：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同。规律三：同一物体漂浮在不同液体里，在密度大的液体里浸入的体积小。规律四：漂浮物浸入液体的体积是它的总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。1(2016，泰安)如图所示，烧杯的底面积是200 cm2，里面装有一定量的水(如图甲)，用弹簧测力计吊着未知物体，先将物体浸没在水中(如图乙)，水位升高到B处，示数是18 N；再将物体缓慢提出，使水位下降到AB的中点C处，示数是23 N(不计物体带出的水)。g取10 N/kg。下列判断中正确的是( C )(导学号48622205)物体的质量是2.8 kg；物体的体积是1103 m3；物体浸没时受到的浮力是15 N；从乙到丙，水对烧杯底面的压强减小了260 Pa。A只有、正确 B只有、正确C只有、正确 D只有、正确2(2016，重庆A)水平地面上有底面积为300 cm2、不计质量的薄壁柱形容器A，容器A内盛有一定量的水，水中有质量为400 g、边长为10 cm、质量分布均匀的正方体物块B，通过一根长10 cm的细线与容器底部相连，此时水面距容器底30 cm(如图)，计算可得出( C )(导学号48622206)A绳子受到的拉力为14 NB容器对水平地面的压力是90 NC剪断绳子，待物块静止后水对容器底的压强变化了200 PaD剪断绳子，待物块静止后水平地面受到的压强变化了200 Pa3(2016，襄阳)如图所示，一个底面积为2 m2的圆柱形容器，装有适量的水。现将一个底面积为0.5 m2、体积为5 m3的物体A放入其中，物体A漂浮于水面上。当再给A物体施加一个竖直向下的大小不变的力F以后，A物体最终恰好浸没于水中静止，此时容器底部受到的压强增大了1104 Pa。则：(导学号48622207)(1)A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少？(2)A浸没于水中时受到的浮力为多少？(3)A物体受到的重力为多少？(g取10 N/kg)(4)从A物体漂浮水面到浸没水中静止过程中力F做了多少功？解：(1)FpS1104 Pa2 m22104 N(2)F浮水gV排水gVA1.0103 kg/m310 N/kg5 m35104 N(3)漂浮时容器底受到水的压力F总G水GA，当物体浸没时，容器底受到的压力F总FG水GAF。两式综合可得力F的大小，FF2104 N，当物体浸没时，GF浮F5104 N2104 N3104 N(4)A从漂浮到浸没过程中水面上升h1 m，A漂浮时V排3 m3。A的高度hA10 m，漂浮时A浸入水中深h漫6 m，h露hAh浸10 m6 m4 m，使A浸没时，力F向下运动距离hh露h4 m1 m3 m。力F做功WFh2104 N3 m6104 J4(2016，随州)如图所示，两根完全相同的轻细弹簧，原长均为L020 cm，甲图中长方体木块被弹簧拉着浸没在水中，乙图中长方体石块被弹簧拉着浸没在水中。木块和石块体积相同，木块和石块静止时两弹簧长度均为L30 cm。已知，木块重力G木10 N，水和木块密度关系水2木，水1103 kg/m3。(忽略弹簧所受浮力)(1)求甲图中木块所受浮力；(2)若弹簧的弹力满足规律：Fk(LL0)，求k值(包括数值和单位)；(3)求石块的密度。(导学号48622208)解：(1)木块重G木木gV木，木块浸没受浮力F浮水gV木，又水2木，三式综合可得F浮2G木210 N20 N(2)甲图中，有F弹G木F浮，则F弹F浮G木20 N10 N10 N。由F弹k(LL0)得：10 Nk(30 cm20 cm)，k1 N/cm(3)乙图中：F弹F浮G石。因为V木V石V排水，有F浮F浮20 N，G石F弹F浮10 N20 N30 N，又G石石gV石，V石，两式联解得石1.5水1.5103 kg/m35(2016，黄冈)图甲为研究匀速直线运动的实验装置。一个半径为2 cm的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底，水深1 m。移除磁铁后，球在玻璃管中上升，图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象，其中v00.05 m/s，水的密度为1.0103 kg/m3，求：(导学号48622209)(1)移除磁铁前，玻璃管底受到水的压强；(2)球在玻璃管上升过程中前4 s的平均速度；(3)已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为fkv，球的体积用V，水的密度用0表示，请推导球的密度表达式(用字母表示)。甲乙解：(1)pgh1.0103 kg/m310 N/kg1 m104 Pa(2)4 s后运动路程sv0t0.05 m/s(214)s0.85 m，前4 s运动路程shs2r1 m0.85 m0.02 m20.11 m，v0.027 5 m/s(3)球受浮力F浮0gV，匀速上升受阻力fkv0。球重GF浮f，球密度06(2016，潍坊)如图所示，在上端开口的圆柱形容器中盛有适量水，水中放置一圆柱体，圆柱体高H0.6 m，密度柱3.0103 kg/m3，其上表面距水面L1 m，容器与圆柱体的横截面积分别为S容3102 m2和S柱1102 m2，现将绳以v0.1 m/s的速度竖直向上匀速提升圆柱体，直至离开水面，已知水的密度水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg，水的阻力忽略不计。(1)在圆柱体从开始运动到上表面刚露出水面过程中，求绳拉力对圆柱体做的功；(2)在圆柱体上表面刚露出水面到其底面离开水面过程中，求绳的拉力随时间变化关系式；(3)在给出的坐标纸上画出(2)中绳的拉力的功率P随时间变化的图象。(导学号48622210)解：(1)圆柱体重Gmg柱V柱g180 N，浮力F浮水gV排60 N，绳拉力FGF浮120 N，拉力做功WFs120 J(2)经时间t圆柱体上升hvt0.1t，设水面下降高度h0，则h0(S容S柱)hS柱。代入数值解得h00.05t，圆柱体排开水的体积V排HS柱(hh0)S柱，圆柱体受浮力F浮水gV排，绳拉力F拉GF浮，表达式F拉15t120(0t4 s)(3)拉力功率PF拉v1.5t12(0t4 s)，图象如图