专题复习《压强、浮力的综合计算》(后附答案)

1、压强、浮力的综合计算方法总结1、计算压强的方法(1)公式p=S普遍适用，P=p gh适用于液体和各种水平面上的直柱体.类型二浮力计算2. (2016，常州)如图所示是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.0X 102 m3,已知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/ kg)(1)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？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.2、计算浮力的方法(1)称重法：F浮=G F(F表示物体浸在液体中时弹簧测力计示数).压力差法：F浮=F向上一F向

2、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=p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：F3、漂浮问题 规律一： 规律二： 规律三： 规律四：浮=G物，适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体.“四规律”(历年中考频率较高)同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相同.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.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. 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.分类训练 类型一压强计算1. (2016，上海)如图所示，圆柱形容器 A和均匀圆柱体 B置

3、于水平地面上，A中盛有体积为6X 10 水，B受到的重力为250 N，B的底面积为5X 102 m2.(1)求A中水的质量.(2)求B对水平地面的压强.3 m3 的(3)现沿水平方向在圆柱体 B上截去一定的厚度，B剩余部分的高度与容器 A中水的深度之比hB： h水为2 : 3, 且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强，求 B的密度p.(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，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明.类型三综合计算3. (2015，眉山)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

4、内倒入 200 mL的盐水时，杯底所受盐水的压强为440 Pa.(g取10 N/ kg).求：烧杯内盐水的密度.烧杯对桌面的压强.mL -300 -250 -200 150 -100 -50mL -300 -250 -200 -150 -100 -50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.(2016，鄂州)如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知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).

5、求：牛”烧杯4.物体A所受到的浮力.(2)物体A 一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少?长方体A的密度.7. (2015，广安)新农村建设让农村面貌焕然一新.许多楼房顶部装有自动供水水箱，箱体重1520 N，与水平楼顶接触面积为 1.5 m2为了控制进水量，在水箱顶部安装压力传感器，如图所示，A物体通过细线与压力传感器相连接，压力传感器相当于拉线开关，A的密度是2.5X 103 kg/m3, A重为25 N .当压力传感器受到竖直向下的拉力等于25 N时闭合，电动水泵向水箱注水；当拉力等于15 N时断开，电动水泵停止向水箱注水.(1)求未装水时整个水箱对楼顶的压强是多少？(压力传感器及连

6、接线质量不计，g取10 N/ kg)(3)物体A 一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强.5. (2016，甘肃一模)某同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，用它可方便地称量物体的质量，其构 造如图所示.已知小筒底面积为10 cm2,高度为20 cm，托盘中不放物体时，小筒浸入水中的深度为8 cm,问:(2)通过计算说明当水面与 A上表面相平时，电动水泵能否停止注水？(g取10 N/ kg，连接线体积不计)(g 取 10 N/kg)(1)当水面平齐浮力秤的零刻线A时，小筒和托盘的总重力是多大?(2)该秤能称出物体的最大质量是多少千克?压力楼感开关进木丨1出水丨】kg).求:(1)长方体A

7、的高度.(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力.该班另外一名同学认为该秤能称出的物体的最大质量太小，请你提出一条改进建议.6. (2016，揭阳)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p = 1.0X 103 kg/m3,g取10 N/二=,LL 血三三祚三m一-二r江底参考答案 1.(1)A 中水的质量 m 水=p水 V 水=1X103 kg/m3 0X10 3 m3 = 6 kgB对水平地面的压力 FB = GB = 250 N, B对水平地面的压强 pB = S|= &#

8、167;乂當 N m2= 5000 Pa(3)剩余部分对地面的压强 pB' = FB-= p 誓妙匚p BghBSB SB水对容器底的压强 p水=p水gh水，hB'： h水=2： 3 因为B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强所以p BghB= p水gh水，pB=h水 p 水=|卩水=3X1 X03 kg/m3 = 1.5 X03 kg/m32.(1)当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态则自行车受到的浮力 F浮=G车=m车g= 25 kgX 10 N/kg = 250 N由F浮=p gV排可得气囊排开水的总体积V排=-F浮 =250N= 0.025 m3p 水

9、 g 1.0 X 103 kg/m3 X 10 N/kg(2)当质量为75 kg的人骑行恰好漂浮时则受到的浮力 F 浮=G 总=(m 人+ m 车)g= (75 kg+ 25 kg) X 10 N/kg = 1000 NV 排=ShA = 10 cm2 X 8 cm = 80 cm3 = 8X 10 5m3,F 浮=p 水 V 排 g= 1X 103 kg/m3 X 10 N/kg X 8X 10 5 m3 = 0.8 N,因为浮力秤漂浮，则G = F浮=0.8 N这台浮力秤最大 V '排=Sh= 10 cm2 X 20 cm = 200 cm3 = 2 X 10 4 m3 ,最大浮力

10、 F 浮=p 水 V '排 g= 1 X 103 kg/m3 X 2 X 10 4 m3X 10 N/kg = 2 N,因为浮力秤漂浮，则G ' = F浮=2 N, m =匚=石孕 =0.2 kg ,g 10 N/kg该秤能称出物体的最大质量m最大=0.2 kg 0.08 kg = 0.12 kg由阿基米德原理和漂浮条件F浮=G排=p液V排g= G秤+ G物可知：要使能称出物体的质量变大,大浮力，所以可以增大排开的液体体积或增大液体的密度6.(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t = 15 s 10 s= 5 s,s、根据v =可得，长方体 A的咼度

11、s= vt = 0.3 m/sX 5 s= 1.5 m就要增排开水的体积V排=F浮'=p水g =1000 N1.0X 103 kg/m3 X 10 N/kg=0.1 m3,由图乙可知，前10 s钢绳拉力不变，等于物体 A的重力，G = F= 3X 104 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F'= 1 X 104 N ,所以A完全浸没受到的浮力 F浮=G F ' = 3 X 104 N 1X 104 N = 2 X 104 N剩余气囊的总体积 V = 4X 3.0 X 10 2 m3 = 0.12

12、m3根据F浮=p水gV排可得,A的体积V = V 排=2X 104 N1X 103 kg/m3 X 10 N/kgm3,因V 排' <V ,所以该自行车能安全骑行3.(1)根据V = Sh,烧杯内盐水深度200 cm350 cm24 cm= 0.04 m所以A的密度p =£=磊3X 104 N2 m3 X 10 N/kg=1.5X 103 kg/m37.(1)未装水时整个水箱对楼顶的压力F = G = 1520 N + 25 N = 1545 N ,根据 p= p gh,盐水密度为 p = p =440 Pa = 1.1 X 103 kg/m3gh 10 N/kg X

13、0.04 m(2)烧杯为圆柱形且置于水平桌面上，盐水对烧杯底部压力等于盐水重力由 p= E得盐水重力 G 盐水=F= pS = 440 PaX 50 X 10 4 m2 = 2.2 NS烧杯对桌面的压强 p'=匕一=°杯+ G盐水=1.2 N + 2.2 N = 680 PaSS50 X 10 4 m2由图鸡蛋放入盐水中排开盐水的体积V排=250 cm3 200 cm3 = 50 cm3鸡蛋刚好悬浮，所以 G 蛋=F 浮=p gV 排=1.1X 103 kg/m3 X 10 N/kg X 50X 10 6 m3 = 0.55 N一 一 14.(1)物体A的一半浸入水中时受到的

14、浮力 F浮=p水gV排=1.0X 103 kg/m3 X 10 N/kg X? X 400 X 10 6 m3= 2 N则 p = £= 1545 N = 1030 Pa S 1.5 m2(2)A的质量m=Gg25 N10 N/kg=2.5 kg,(2)由力的作用是相互的，水对A有向上的浮力，物体 A对水有向下压力,所以水对烧杯底部增大的压力 F= F浮=2 N ,所以水对烧杯底部增大的压强 F p =石=2 N100 X 10 4 m2=200 Pa由p =£可得,A的体积V =2.5 kg2.5 X 103 kg/m3=1X 10 3 m3,当水面与 A上表面相平时， V排=V = 1X 10 3 m3,此时 A 受到的浮力 F 浮=p gV 排=1.0X 103 kg/m3 X 10 N/kg X 1 X