2022年中考物理二轮复习课件：压强、浮力综合计算(共27张PPT)

1、压强、浮力综合计算一、漂浮类基础模型静态压强、浮力综合计算步骤：(1)根据物体状态，进行受力分析；(2)根据受力分析列出等式；(3)寻找已知量和所求量的关系，代入公式求解模型图示图1图2图3图4图5图5图6(与容器底有力的作用F)计算浮力F浮_F浮_F浮_F浮_F浮_G物G物F拉G物F拉G物F压G物F常见的计算物理量分析如下(物块的重力为G物，绳子的拉力为F拉 )： _模型图示图1图2图3图4图5图6计算容器对水平面的压力和压强(整体受力分析)注：整体受力分析时图4中的绳子拉力为内力，因此不考虑针对图1、2、4、6针对图3针对图5F压F支_F压F支_F压F支_G容G物F浮G容G液F浮G液G容G

2、液计算液体对容器底的压力和压强方法一：先压强，后压力：(图16均适用，也适用于非柱形容器)液体对容器底的压强：p液gh，对容器底的压力：F压pS容压强变化量：p液gh，压力变化量：F压pS容方法二：先压力，后压强：(适用于柱形容器，图16均适用)液体对容器底的压力：F压G液F浮；对容器底的压强：p = ；压力变化量：F压G液F浮，压强变化量：p模型图示图1图2图3图4图5图6例1 如图所示，已知容器重为1 N、底面积为200 cm2，装入水的质量为2 kg. 将边长为10 cm的正方体木块A放入容器中的水中，木块A静止时有 的体积露出水面水的密度1.0103 kg/m3，g取10 N/kg，求

3、：(1)在图中作出木块A的受力示意图，并写出相关力的关系；GF浮F浮 = G(2)木块A浸入水中的体积；(3)木块A受到的浮力大小；(4)木块A的密度；(5)放入木块A后，水对容器底的压强；(6)放入木块A后，液面上升的高度；(7)放入木块A后，水对容器底部的压强变化量；(8)放入木块A后，容器对桌面的压强(6)放入木块A后液面上升的高度h 0.03 m(7)放入木块A后，液体对容器底部的压强变化量pgh1.0103 kg/m310 N/kg0.03 m300 Pa(8)容器对桌面的压力F压GG容G水6 N1 N2 kg10 N/kg27 N容器对桌面的压强p压 1 350 Pa变式1(给木块

4、施加向下的压力)如图所示，已知容器的重为1 N、底面积为200 cm2，装入水的质量为2 kg.用力F将边长为10 cm、重力为6 N的正方体木块A逐渐向下压，使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)，已知水的密度1.0103 kg/m3，g取10 N/kg，求：(1)施加在木块A上的力F大小；(2)施力前后水对容器底部压强的增加量；(3)施力前后容器对桌面的压强变化量解：(1)木块受到的浮力F浮gV排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N木块A受到压力的大小FF浮G10 N6 N4 N(2)水对容器底部压力的增加量FF4 N水对容器底部压强的增加量p 200 Pa(3)容器底

5、对桌面压力的增加量FF4 N容器底对桌面压强的增加量p 200 Pa变式2(将木块用细绳拉住)如图所示，往底面积为100 cm2的容器中加入一些水，再将一个质量为500 g，体积为600 cm3的木块用轻质细线拉住，让其浸没在该柱形容器中，已知水的密度1.0103 kg/m3，g取10 N/kg，求：(1)木块受到的浮力(2)细线对木块的拉力(3)细线剪断后，木块静止时浸入水中的体积(4)剪断细线，待木块静止后，水对容器底部压强变化量解：(1)根据阿基米德原理可知，木块受到的浮力F浮gV排1.0103 kg/m310 N/kg600106 m36 N(2)木块受到的重力Gmg500103 kg

6、10 N/kg5 N，分析木块的受力可知，木块受到向下的重力、向下的拉力和向上的浮力，所以细线对木块的拉力FF浮G6 N5 N1 N(3)细线剪断后，木块最终漂浮在水面上，所受浮力等于重力，由F浮gV排可知此时浸入水中的体积为V排 5104 m3500 cm3(4)由题干信息和第(3)题可知，剪断细绳木块最终静止后，排开水的体积变化量V排V物V排600 cm3500 cm3100 cm31104 m3水面高度的变化量h 0.01 m由pgh可知水对容器底部压强的变化量pgh1.0103 kg/m310 N/kg0.01 m100 Pa1. (2020孝感)物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装

7、有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23 cm；物块P重1 N、体积为1.25104 m3(水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)求：(1)图甲中水对容器底部的压强；(2)图甲中物块P所受浮力的大小；(3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于水面，如图乙所示，则此时物块P露出水面的体积解：(1)容器底部受到水的压强为p水gh1.0103 kg/m310 N/kg23102 m2.3103 Pa(2)物块P浸没在水中V排VP1.25104 m3由阿基米德原理知物块P所受浮力F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg

8、1.25104 m31.25 N(3)因为物块P漂浮于水面，由二力平衡知F浮G1 N 由F浮gV知V排 1.0104 m3物块P露出水面的体积V露VPV排1.25104 m31.0104 m32.5105 m3物体入水/出水引起的液面变化相关计算1. 根据初末状态画出情境图；2. 根据情境图算出h(杆体积、质量忽略不计，排水是注水的逆过程，同样遵循以下规律)：(1)液面在物体的上下表面以外：二、注、排水模型(2)液面在物体的上下表面之间：已知V排 已知加减液体的体积V液3. 利用公式求解计算例2(排水类)如图所示，正方体木块漂浮在水面上，总体积的 露出水面，不可伸长的悬绳处于松弛状态.已知绳子

9、能承受的最大拉力为5 N，木块边长为0.1 m，容器底面积为0.04 m2，容器中水足够多，容器底有一阀门K.(1)在图乙中画出物体在悬绳处于松弛状态的受力示意图GF浮(2)打开阀门K，使水缓慢流出，细绳刚好断裂后关闭阀门停止放水在图丙中画出细绳即将断裂时的受力示意图；求此过程排开水的质量GF浮F拉解：细绳刚好断裂时物体所受的浮力F浮GF拉8 N5 N3 N根据阿基米德原理可知F浮G排m排 0.3 kg1. (2018咸宁)小宇给家里楼顶的水箱制作了自动加水装置，初步设计如图所示，将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连，吊在水平放置的圆柱形水箱中，已知每个圆柱体重为6 N

10、，底面积为50 cm2.当水箱储水深度降到10 cm，圆柱体B一半浸在水中时，压力传感开关所受拉力达到10 N，其闭合开始加水(细线质量与体积均忽略不计)请求：(1)刚开始加水时，水箱底部所受水的压强(2)圆柱体的密度(3)当水箱储水深度达到1.5 m时，压力传感开关所受拉力为5 N，其断开停止加水，求应设计A、B间细线的长度解：(1)刚开始加水时的深度为 h110 cm0.1 m水箱底部所受水的压强为p水gh11.0103 kg/m310 N/kg0.1 m1103 Pa(2)当压力传感开关受10 N拉力时，圆柱体B所受浮力为F浮G总F112 N10 N2 N由阿基米德原理F浮水g 可得V

11、4104 m3圆柱体的密度为 1.5103 kg/m32. (2021恩施州)如图，柱状容器下方装有一阀门，容器底面积为S200 cm2，另有一边长为L110 cm的正方体木块，表面涂有很薄的一层蜡，防止木块吸水(蜡的质量可忽略)，现将木块用细绳固定在容器底部，再往容器内倒入一定量的水，使木块上表面刚好与水面相平，绳长L220 cm，木块的密度为木0.6103 kg/m3.求：(1)图中水对容器底的压强？(2)若从阀门放出m1300 g的水后，木块受到的浮力多大？(3)若从阀门继续放出m2200 g的水后，细绳的拉力多大？解：(1)由题意可知，木块静止时，上表面刚好与水面相平，则此时容器中水的

12、深度为hL1L210 cm20 cm30 cm0.3 m由pgh可得，水对容器底的压强p水gh1.0103 kg/m310 N/kg0.3 m3103 Pa(2)从阀门放出m1300 g0.3 kg的水后，放出水的体积V1 3104 m3假设绳子有拉力，则容器中的水面下降的高度h1 0.03 m3 cm所以木块浸入水中的深度h110 cm3 cm7 cm0.07 m木块浸入水中的体积V木浸S水h1(0.1 m)20.07 m7104 m3则木块受到的浮力F浮水gV木浸1.0103 kg/m310 N/kg7104 m37 N因木块重力G木m木g木gV木0.6103 kg/m310 N/kg(0

13、.1 m)36 NF浮G木，假设成立，即此时F浮7 N(3)当绳子恰好无拉力时，木块受到的浮力F浮G木6 N，木块排开水的体积V排 6104 m3则木块露出水面的体积V露V木V排101010106 m36104 m30.4103 m3此时放出的水的体积V放(S容S木)h露(200104 m21010104 m2)0.04 m4104 m3放出水的质量m放水V放1.0103 kg/m34104 m30.4 kg400 gm放m1m2，即400 g500 g，所以此时绳拉力F拉03. (2021黄石)如图所示，将密度为0.6103 kg/m3，高度为8 cm，底面积为20 cm2的实心圆柱体竖直放在底面积为100 cm2水平放置的容器中(水的密度为1.0103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)没加水时，圆柱体对容器底的压强；(2)向容器内加水，当水加到3 cm深时，求容器底对圆柱体的支持力大小；(3)继续向容器中加水，当水深为6 cm时，求圆柱体竖直静止时，圆柱体浸入水中的深度h.解：(1)圆柱体的体积VSh20 cm28 cm160 cm31.6104 m3圆柱体的重力Gmg柱