三轮复习冲刺2022年中考物理重要考点突破专题04浮力压强综合计算含解析.docx

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1、专题04 浮力压强综合计算一、计算压强的方法1公式p普遍适用，pgh适用于液体和各种直柱体。2对于固体，先求出压力，再求压强。3对于液体，先求压强，再求压力。二、计算浮力的方法1称重法：F浮GFF表示的物体浸在液体中弹簧测力计示数。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，适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体。三、计算的根本思路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、下沉的含义。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

2、等。3在受力分析的根底上，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GFF为压力或拉力，假设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，代入量解出未知量。四、漂浮问题“四规律历年中考频率较高规律一：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同。规律二：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。规律三：漂浮物浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几。规律四：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. 有一个长方体木块，

3、放在如下图的容器中现缓慢持续地往容器中注水，一段时间后，木块浮起并上升到一定高度时停止注水以下说法正确的选项是A. 停止注水时木块上外表受到的压强等于木块下外表受到的压强B. 木块缓慢上升过程中，水对容器底部的压强不变C. 木块缓慢上升过程中，木块所受的浮力不变D. 木块缓慢上升过程中，木块所受的浮力逐渐增大第1题图【答案】C【解析】此题考查液体压强、浮力上升过程中木块一直处于漂浮状态，浮力等于其自身重力不变，而上外表所受压强为0，小于下外表所受压强，故A、D错误，C正确；木块上升过程中，水越来越深，由pgh可知，水对容器底的压强逐渐变大，故B错误应选C.2. 现有甲、乙两个完全相同的容器，盛

4、有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如下图，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙以下判断正确的选项是A. F甲浮F乙浮F甲F乙p甲F乙浮F甲F乙p甲F乙p甲p乙D. F甲浮F乙浮F甲p乙第2题图【答案】C【解析】1鸡蛋漂浮在甲杯中，受到的浮力等于鸡蛋的重力；鸡蛋悬浮在乙杯中，受到的浮力也等于鸡蛋重力；所以鸡蛋在甲、乙两杯中所受浮力大小相等，即：F甲浮F乙浮；2鸡蛋漂浮在甲杯中，即甲液体密度大于鸡蛋密度；鸡蛋悬浮在乙杯中，即乙液体密度等于鸡蛋密度，故甲乙；鸡蛋在甲杯中漂浮，甲对容器底的压力：F甲G鸡

5、蛋G甲液体G鸡蛋m甲液体gG鸡蛋甲Vg，鸡蛋在乙杯液体中悬浮，乙液体对容器底的压力：F乙G鸡蛋G乙液体G鸡蛋m乙液体gG鸡蛋乙Vg，因为甲乙，V相同，所以液体对容器底部的压力：F甲F乙；3因为容器相同、容器底面积相同，由压强公式p，可知液体对容器底部的压强，即：p甲p乙综上分析， A、B、D错误，C正确应选C.3. 如图，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，以下说法正确的选项是A. 碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了B. 碗沉入水底时受到的浮力等于它的重力C. 碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了D. 碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了第3题图【答案】D【解析】此题考查物体的浮沉条件和

6、液体压强的影响因素碗在水底和漂浮在水面，其重力大小不变，故A错误；碗沉在水底时，受到的浮力小于它的重力；漂浮在水面时，受到的浮力等于重力，因而漂浮时受到的浮力大，故B、C错误；碗沉入水底时，排开水的体积变小，水的深度变小，所以容器底部受到水的压强变小，故D正确应选D.4. 在甲、乙、丙三个相同的容器中，分别盛质量相同的同种液体将三个质量相同，体积不同的小球，分别沉入三个容器的底部，当小球静止时，容器受到小球的压力的大小关系是F甲F乙F丙，那么容器底部受到液体压强最大的是A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 一样大【答案】 C【解析】对沉入底部的小球受力分析，FNGF浮，根据容器受到小球的压力关系

7、是小球受到的支持力F甲F乙F丙，小球质量相同，那么F浮甲F浮乙F浮丙，又F浮液gV排，小球沉入容器底部，排开水的体积即为小球体积，那么V甲V乙V丙，即丙液面最高，由液体压强计算公式pgh可得丙容器受到液体压强最大，故C正确应选C.5. 在两支相同的平底试管内装入等量的铁砂，然后分别放入装有甲、乙两种不同液体的烧杯里，其静止状态如下图，那么以下说法正确的选项是A. 试管在甲液体中受到的浮力较大B. 试管在乙液体中排开的液体质量较小C. 两个烧杯底部所受液体压强相等D. 两支试管底部所受液体压强相等第5题图【答案】 D【解析】因为装入等量铁砂的相同试管都漂浮在两液体中，所以试管受到的浮力：F浮甲F

8、浮乙G，故A错；因为F浮G排m排g，所以试管排开的液体质量相等，故B错；因为F浮液V排g，排开的液体体积V甲V乙，F浮甲F浮乙，所以甲乙，因为pgh，由图可知放入试管后液面等高，所以烧杯底部所受压强：p甲p乙，故C错误；物体受到的浮力等于物体上下外表受到液体的压力差，而上外表受到的压力为0，所以F浮F下外表F上外表F下外表，因为受到的浮力相等，所以下外表受到的压力相等，即：F甲下外表F乙下外表，由压强公式p可知，两支试管底部所受液体压强相等故D正确6. 如下图，水平桌面上放置甲、乙两个圆筒形容器，甲容器中盛有液体A，物块M漂浮在A中，排开液体的质量为m1，液体A对甲容器底部的压强为p1；乙容器

9、中盛有液体B，物块N漂浮在B中，排开液体的质量为m2，液体B对乙容器底部的压强为p2.甲容器的底面积大于乙容器的底面积，容器中液体A、B质量相等，物块M、N质量相等以下判断正确的选项是A. p1p2，m1m2 B. p1p2，m1m2C. p1p2，m1m2 D. p1p2，m1m2第6题图【答案】B【解析】物块M、N质量相等，它们漂浮在两种不同的液体中，故受到的浮力是相等的，都等于自身的重力根据阿基米德原理可知，F浮G排m排g，浮力相等，那么排开液体的质量也相等，故m1m2；两个容器中液体对容器底的压力“来源于液体和物块的总重力，容器中液体A、B质量相等，物块M、N质量相等，故它们的总重力相

10、等，对容器底的压力相等，由公式p可知，在压力相等的条件下，甲容器的底面积较大，液体对容器底的压强较小，故p1p2.综合以上分析可知，B选项正确应选B.7. 如下图，弹簧测力计下面悬挂一个重16 N的物体，当把物体浸没在水中时，弹簧测力计示数为10 N，此时容器内水的深度为0.3 m水1.0103 kg/m3，g10 N/kg，求：1水对容器底部的压强；2物体受到水的浮力；3物体排开水的体积. 第7题图【答案】1水对容器底的压强是：pgh1.0103 kg/m310 N/kg0.3 m3103 Pa2物体受到水的浮力是：F浮GF16 N10 N6 N3由F浮水gV排得：物体排开水的体积是：V排6

11、104 m3.8如下图是湖南师范大学学生创造的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.0102 m3，该水上自行车的总质量为25 kg，不计车轮浸入水中的体积。g取10 N/ kg1当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？2当质量为75 kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车是否还能平安骑行？请通过计算说明。第8题图【答案】1当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，那么自行车受到的浮力F浮G车m车g25 kg10 N/kg250 N，由F浮gV排可得气囊排开水的总体积V排0.025 m32当质量为75 kg的人骑行恰好漂浮时，那么受到的浮

12、力F浮G总m人m车g75 kg25 kg10 N/kg1 000 N，排开水的体积V排0.1 m3，剩余气囊的总体积V43.0102 m30.12 m3，因V排V，所以该自行车能平安骑行9. 如图甲所示，有一种圆柱形薄壁烧杯，它的底面积为50 cm2，烧杯自重1.2 N，置于水平桌面上，在烧杯内倒入200 mL的盐水时，杯底所受盐水的压强为440 Pa.g10 N/kg求：1烧杯内盐水的密度；2烧杯对桌面的压强；3如图乙所示，把一个鸡蛋轻轻放入盐水中，鸡蛋刚好悬浮，液面上升到250 mL刻线处，求鸡蛋的重力第9题图【答案】1烧杯内盐水深度h4 cm0.04 m由pgh可得，烧杯内盐水密度1.1

13、103 kg/m32烧杯内盐水重力G盐水FpS440 Pa50104 m22.2 N烧杯对桌面的压强p0.68103 Pa680 Pa3鸡蛋放入盐水中，排开盐水的体积：V排250 cm3200 cm350 cm3F浮液gV排1.1103 kg/m310 N/kg50106 m30.55 N因为鸡蛋悬浮，所以G物F浮0.55 N10图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象水的密度为1.0103 kg/m3，g取10 N/ kg。求：1长方体A的高度。2长方体A浸没在水中后受到的浮力。3长方体

14、A的密度。第10题图【答案】1由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间t15 s10 s5 s，根据v可得，长方体A的高度svt0.3 m/s5 s1.5 m2由图乙可知，前10 s钢绳拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，所以拉力与重力是一对平衡力，那么GF3104 N，1015 s，钢绳的拉力减小，是物体A从与水面接触到刚好完全浸没，由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F1104 N，所以A完全浸没受到的浮力F浮GF3104 N1104 N2104 N3根据F浮水gV排可得，A的体积VV排2 m3，所以A的密度1.5103 kg/m311. 如下图，台秤上放置一个装

15、有适量水的烧杯，烧杯和水的总质量为800 g，杯的底面积为100 cm2，现将一个质量为600 g，体积为400 cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中烧杯厚度不计，水未溢出求：1物体A所受的浮力；2物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少？3物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤外表的压强第11题图【答案】1物体A受到的浮力：F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg200106 m32 N2物体A一半浸入水中后，A受到的浮力与A对水的压力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反所以水对容器底的压力增加值大小等于浮力，即FF浮2 N.水对烧杯底部压强增加值：p20

16、0 Pa3物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤外表的压力FGF8 N2 N10 N烧杯对台秤外表的压强p1 000 Pa12如下图，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物体最终恰好浸没入水中静止，此时容器底部受到的压强增大了1104 Pa。那么：1A物体浸没水中静止时容器底部所受到的压力增大了多少？2A浸没入水中时受到的浮力为多少？3A物体受到的重力为多少？g取10 N/kg4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？第12题图【答案】1FpS

17、1104 Pa2 m22104 N2F浮水gV排水gVA1.0103 kg/m310 N/kg5 m35104 N3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 N4A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浸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 J13. 如下图，两根完全相同的轻细弹簧，原长均为L

18、020 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.，木块重力为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假设弹簧的弹力满足规律：FkLL0，求k值包括数值和单位；3求石块的密度第13题图【答案】1由G木木V木g；F浮水V木g；水2木联立以上三式得：F浮2G木20 N2甲图中木块受三力静止，F弹G木F浮，得F弹10 N由F弹kLL0得k100 N/m3乙图中石块受三力静止，F弹F浮G石，V石V木，即F浮F浮20 N故G石10 N20 N

19、30 N因G石石V石g，比拟F浮水V石g得石1.5 水1.5103 kg/m3 14. 近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会，在会上日本再次无理提出了我国南海问题为了保卫国家主权，我军派满载排水量达67 500 t的“辽宁号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻，在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10 m处潜行，随即投下重量为100 kg的感应式浅水水雷攻击，并成功将敌潜艇击沉g10 N/kg、水的密度为1103 kg/m3问：1航空母舰满载时受到的浮力为多少？2敌潜艇受到水的压强有多大？3如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图，假设欲使水雷悬浮在水中，需在其下方用细绳悬

20、挂一个密度为5103 kg/m3、质量为31.25 kg的物体，求水雷的密度？细绳的体积和质量忽略不计第14题图【答案】1因为航空母舰漂浮，受到的浮力等于其排开水的重力，所以：F浮G排m排g67 500103 kg10 N/kg6.75108 N2敌潜艇受到水的压强是：pgh1.0103 kg/m310 N/kg10 m1105 Pa3将水雷和下面悬挂的物体当作一个整体，水雷悬浮时，它们受到的浮力等于其总重力，为：F浮G总m总g100 kg31.25 kg10 N/kg1 312.5 N它们的总体积是：VV排0.131 25 m3而下面悬挂的物体的体积是：V10.006 25 m3因此水雷的体

21、积是：V2VV10.131 25 m30.006 25 m30.125 m3故水雷的密度是：20.8103 kg/m315. 如图甲所示，圆柱形容器中盛有适量水，其内底面积为100 cm2.弹簧测力计的下端挂着一个长方体花岗岩石块，将花岗岩石块沉着器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与花岗岩石块下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示g10 N/kg求：1在花岗岩石块未露出水面前所受水的浮力大小；2花岗岩的密度；3从开始提起到花岗岩石块完全离开水面，水对容器底部减小的压强第15题图【答案】1由图乙可知，当石块完全浸没在水中时，受到弹簧测力计向上的拉力、自身的重力和向上的浮力，此时弹簧测力计的示数为F13.6 N；当石块完全离开水面时，此时弹簧测力计的示数F2G5.6 N，所以花岗岩石块未露出水面前所受的浮力大小为F浮GF15.6 N3.6 N2 N2由阿基米德原理F浮水gV排得：V排2104 m3因为V物V排2104 m3由于物体的重力：G石F25.6 N，由G石石gV石得：石2.8103 kg/m33水对容器底部减小的压力为：FF浮2 N水对容器底部减小的压强为：p200 Pa