河北中考物理题详解

1、2016年河北中考物理15题详解索杨军2017年10月4日中考冲刺阶段，做完终结性练习，发现2016年河北中考物理15题拓展一问最难，学生无人能做对，搜索网上也未见正确解法。对于当时我所带的九五班，讲解的比较匆忙，也有些粗糙，部分学生未能完全掌握，决定在空闲时撰文详述，供学生们参考学习。15.（6分）（2016·河北）探究水对容器底的压强。将一由A和B构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。A、B的横截面积分别为SA和SB，且SA2SB40cm2（容器壁的厚度忽略不计，水1.0×103kgm3，g取10Nkg）。实验过程如下： 将容器固定在放有电子秤的铁架台上

2、，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，且电子秤的示数为零，如图所示。 往容器内分三次缓慢倒入适量的水，将收集的数据填入下表中。 继续往容器内缓慢倒入60g水后，水进入了容器中B部分，且在B内的高度为1cm然后往容器内再分三次缓慢倒入适量的水，再将收集的数据填入下表中。 计算水对容器底的压强。实验次数 123456容器内水的质量g 60100160240300360电子秤的读数g 60100160280400520容器内水的深度cm 1.52.5471013水对容器底的压强Pa 15025040070010001300回答下列问题：1) 将表格中的空白处补充完整。5无关成正比7502) 分析表中数据可

3、知：水对容器底的压强与水的深度_。若在一底面积为40cm2的圆柱形容器中装入300g水，水对容器底的压强为_Pa，与表格中第5组数据对比可知，水对容器底的压强与水受到的重力大小_（选填“有关”或“无关”）。3) 容器A部分的高度为_cm。34) 拓展完成实验后，小明将一小合金块浸没在容器中，B内水面上升了1cm，电子秤的读数增加了80g，则合金块的密度为_gcm3。解：合金块侵没后，B内水面上升了1cm，由此可求得合金块体积进而求得合金块所受浮力B内水面上升了1cm，水对橡皮膜的压强增加了水对橡皮膜的压力增加了电子秤的读数增加了80g，则橡皮膜对电子秤的压力增加了电子秤增加的压力0.8N由三部

4、分组成，认识这一点是解决本题的关键，即故则于是反思：在本题中，为何电子秤增加的读数80g不等于合金块的质量60g呢？也就是说，橡皮膜对电子秤增加的压力0.8N并不等于合金块的重力0.6N，这是解答本题的难点所在，也是学生犯错的根源。如前所述，电子秤增加的压力0.8N由三部分组成，认识这一点是解决本题的关键，当然也是难点所在，即现对此进行讲解。可以大胆想象并假设，力求分解难度，各个击破，分两步进行： 将合金块G合金换作等体积的水G排，此时水面仍是升高了1cm，橡皮膜对电子秤增加的压力为 将等体积的水G排又换回合金块G合金，此时橡皮膜对电子秤再次增加的压力为将两者相加，即可得到可见放入合金块增加的

5、压力F膜对秤不等于合金块的重力G合金。提高：在本题中合金块重0.6N，增加的压力却为0.8N，多了0.2N，这是其一；此外，将题目中的表格扩展还会发现，当水面进入B玻璃品后，电子秤的读数大于水的质量，即电子秤所受压力大于水的重力。这是其二。实际上这两者的道理是一样的。下面进一步详解。实验次数 123此两列是根据题意追加的456容器内水的质量g 60100160200220240300360水的重力N0.611.622.22.433.6电子秤的读数g 60100160200240280400520电子秤所受压力N0.611.622.42.845.2容器内水的深度cm 1.52.545671013

6、水对容器底的压强Pa 15025040050060070010001300水对容器底的压力N0.611.622.42.845.2 假如没有铁架台，并忽略橡皮膜和AB玻璃品的质量，只考虑水的质量，如下图hBABhA把水、橡皮膜和AB玻璃品这三个物体组看作一个整体，作为研究对象，它受重力G水和支持力N秤对膜而静止，故二力平衡，等大反向又因电子秤对橡皮膜的支持力N秤对膜和橡皮膜对电子秤压力F膜对秤是一对相互作用力，故二力等大反向综合以上，得即橡皮膜对电子秤的压力等于水自身的重力。再继续刨根问底，水对橡皮膜的压力为观察以上不等式，使人疑惑的是：为何水对橡皮膜的压力没有等大地传递给电子秤呢？这就要分析物

7、体组内部的内力啦。看图示的绿色面，即A玻璃品的突出部的上表面，它受水的压力为F向上即水把橡皮膜向下压的同时也把A玻璃品的突出部的上表面向上压，求其合力F合即F合等于G水，可见水对橡皮膜的压力虽大，但被水对突出部的上表面的压力抵消掉一部分，最终结果还是电子秤所受的压力F膜对秤等于水的重力G水，即由此也得出一个技巧，分析一个物体组的受力，对于其内部之间相互作用的力，简称内力，没必要深究，因为它们会彼此抵消，只需要对它们和外部相互作用的力，简称外力，加以分析就行。 再考虑铁架台紧紧抓住AB玻璃品的情形依然将水、橡皮膜和AB玻璃品这三个物体组看作一个整体，作为研究对象，唯一不同的是，水将A玻璃品的突出部的上表面向上压的同时，铁架台会抓住AB玻璃品向下压，这是一对相互作用力，等大反向，且这个力属于外力，必须考虑，其大小F台对AB