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文档简介

备战2022年中考物理一轮复习专题讲义+强化训练(全国通用)

第9讲浮力中的压力压强

知识回顾..............................................................................1

考点一两种压力的定性分析..........................................................2

考点二两种压力的计算..............................................................3

@>知识回顾

1、从固体压力说起

物体间由于相互挤压而垂直作用在物体表面上的力,叫作压力。压力的方向是垂直于接触面,

并指向被压物体,产生条件是物体之间接触且发生相互挤压。

(1)以上三图中桌面受到的压力分别为?

(2)图乙中书本B对桌面产生压力吗?

(3)图乙、丙中桌面受到的压力等于C的重力与C以上物体重力之和,为什么?

1

从以上情景分析,我们能得到哪些启示?

2、规则容器中的两种压力

通过对固体压力的分析,我们很容易得出以下结论

从以上情景分析,我们能得到哪些启示?

考点-两种压力的定性分析

,例1.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块

漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是()

A.三个容器对水平桌面的压力相等

B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大

C.向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大

D.向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变

/练1.1如图所示,水平桌面上放有三个完全相同的容器,将同一个正方体物体先后放入

a、b、c三种液体中,物体静止时液面相平。则下列判断正确的是()

A.液体对三个容器底部的压力相等

B.在三种液体中,物体受到的浮力不相等

C.液体的密度pa>pb>pc

D.在三种液体中,物体下表面受到的液体压强大小关系为pa>pb=pc

练1.2水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体。现将三个完全

相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,此时三个容

器中的液面相平。则下列说法错误的是()

A.三个杯子中液体的密度p甲<p乙<p丙

B.放入物体前液体对容器底的压强p甲=p乙=p丙

C.放入物体后容器对桌面的压强pM<pZ<p,丙

D.放入物体后液体对容器底增加的压强Ap¥=Apz,=Ap丙

练1.3用铁线将一冰块慢慢地压入到盐水中,并保持悬置状态(如图),在冰块被压入

的过程中,台秤的读数将(选填“增大”、“减小”或“不变”);在冰块熔化过程

中,台秤的读数将(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(已知:冰的密度为900kg/m3,

盐水的密度为1200kg/m3;整个过程中无液体溢出。)

考点二两种压力的计算

例2.有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为lOOcn?,容

器对桌面的压强为5OOPa;用细线拴一金属球,金属球的密度为8g/cm3,将金属球浸没

在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底

部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.则下列判断正确的是()

:二二二二二二

币才丙

A.金属球所受浮力是6NB.金属球的体积是lOOcn?

C.液体的密度是0.8g/cm3D.金属球对容器底部的压力是10N

练2.1放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为100cm2,将一物块

A用细线与容器底相连浸没水中,如图所示现剪断细线,A物块上浮,稳定后水对容器

底的压强变化了60Pa,物块A有工体积露出水面,下列分析错误的是()

A.木块的密度0.75Xl()3kg/m3

B.浸没水中时细线对A的拉力为0.6N

C.物块A漂浮时排开水的质量为240g

D.细线剪断前后容器对桌面的压强不变

练2.2如图所示,完全相同的甲、乙两个圆柱形容器盛有质量相等的水,放在水平桌面

上。现有体积均为400cm3的长方体物块A、B,已知物块B的密度为0.25X103kg/m3.现

用细线将A、B两物块分别与天花板和容器底部相连,使其部分浸入水中,如图甲、乙

所示,此时物块A、B均有工体积露出水面,且细线的拉力均为F,则下列判断不正确

4

的是()

A.甲、乙容器中水对容器底的压强增加量相等

B.放入物体后,甲、乙两容器对桌面的压力相等

C.拉力F的大小为2N

D.物体A的密度为1.25g/cn?

例3.如图所示,水平桌面上放有底面积为400cm2,足够高的薄壁圆柱形容器,容器内

装有20cm深的水。用弹簧测力计悬挂长方体物块匀速下放,已知长方体物块的质量为

1.8kg,底面积为200cm2,高为10cm。求:

(1)物块接触水面前,容器底部受到的液体压强;

(2)当水面上升3cm时,物块受到的浮力;

(3)剪断细线,待长方体物块静止后,水对容器底的压强与物块未接触水面时相比变化

了多少。

I

I

b

练3.1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800g,

杯的底面积为100cm2,现将一个质量为600g,体积为400cm3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;

(3)剪断绳子,当物体A再次静止时,台秤示数变化了多少kg。

备战2022年中考物理一轮复习专题讲义+强化训练(全国通用)

第9讲浮力中的压力压强

知识回顾..........................................................................1

考点一两种压力的定性分析.......................................................2

考点二两种压力的计算...........................................................3

(£)>知识回顾

1、从固体压力说起

物体间由于相互挤压而垂直作用在物体表面上的力,叫作压力。压力的方向是垂直于接触面,

并指向被压物体,产生条件是物体之间接触且发生相互挤压。

(4)以上三图中桌面受到的压力分别为?

(5)图乙中书本B对桌面产生压力吗?

(6)图乙、丙中桌面受到的压力等于C的重力与C以上物体重力之和,为什么?

2、规则容器中的两种压力

通过对固体压力的分析,我们很容易得出以下结论

从以上情景分析,我们能得到哪些启示?

考点一两种压力的定性分析

/例1.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块

漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是()

B.三个容器对水平桌面的压力相等

B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大

C.向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大

D.向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变

【解答】解:(1)G乙=5浮乙,6丙=5浮丙,这里卜甲=11乙=11丙,V浸乙=V浸丙,

F=pVg=mg=G,即F丙排=F乙排又因为G水乙=G水+F乙排,F水丙=G水+F丙排,

h相同,S相同,所以G甲=6水乙=G水丙,所以压力相等;(或在乙容器中,根据作用

力和反作用力,容器(包括水和玻璃杯)施加给木块一个竖直向上的浮力-F浮,木块会反

过来施加给容器(包括水和玻璃杯)一个竖直向下的压力-F压,而且F压=F浮.这个压

力会通过容器传导给桌面。木块因为漂浮,所以F浮=G木=G排.所以,甲容器对于桌面

的压力=6水+6杯,乙容器对桌面的压力=。水+6排+G杯=°水+G木+G杯,因为G水

=。水+6排,因此,甲容器对于桌面的压力等于乙容器对桌面的压力;同理甲容器对于桌

面的压力等于丙容器对桌面的压力;)故A正确,B错误;

C.(2)木块漂浮在乙容器中,所以向乙容器中加入盐水,液体密度增大,木块仍然漂

浮在液面上,那么木块受到的浮力等于木块的重力,木块的重力没变,所以木块受到的浮力

不变。故C错误。

D.(3)小球悬浮在丙容器中,所以「球=「水,所以如果向丙容器中加入酒精,则液

体密度减小,所以小球将下沉,即小球受到的浮力变小。故D错误。综上分析,只有选项

A正确。

E.故选:Ao

/练1.1如图所示,水平桌面上放有三个完全相同的容器,将同一个正方体物体先后放入

a、b、c三种液体中,物体静止时液面相平。则下列判断正确的是()

A.液体对三个容器底部的压力相等

B.在三种液体中,物体受到的浮力不相等

C.液体的密度pa>pb>pc

D.在三种液体中,物体下表面受到的液体压强大小关系为pa>pb=pc

【解答】解:由图可知,正方体在a中悬浮,在b、c中漂浮,

因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,

所以,同一个正方体在三种液体中受到的浮力相等,故B错误;因a中正方体上表面压强

不为0,b、c中正方体上表面的压强为0,所以,由F浮=F下-F上=(p下-p上)S的

F浮

变形式p>=S+F上可知,pa>pb=pc,故D正确;

因V排a>V排b>V排c,所以,由F浮=PgV排的变形式p=g"排可知,三液体的密

度关系为Pa<Pb<Pc,故C错误;

因物体静止时液面相平,所以,由p=Pgh可知,液体对三个容器底部的压强关系为pa<

pb<pc,由F=pS可知,液体对三个容器底部的压力关系为Fa<Fb<Fc,故A错误。

故选:D。

/练1.2水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体。现将三个完全

相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时的位置如图所示,此时三个容

器中的液面相平。则下列说法错误的是()

A.三个杯子中液体的密度p甲<p乙<p丙

B.放入物体前液体对容器底的压强p¥=p乙=p丙

C.放入物体后容器对桌面的压强p'甲<pZ<p'丙

D.放入物体后液体对容器底增加的压强¥=Apz.=Ap丙

【解答】解:A、由于A悬浮,故P甲=P物;B漂浮,故P乙>P物;丙漂浮,故P丙>

P物;且VB排〉VC排,由F浮=P液V排g可知:P丙〉P乙;故密度关系是:P甲<

P乙<P丙,故A正确;

B、已知放物体之后,三个容器的液面相平,由于VA排〉VB排〉VC排,则放物体之前V

甲<V乙<V丙,由于容器相同,则卜甲<11乙<h丙,且P甲<P乙<P丙,由p=Pgh

可知,p甲<p乙<p丙,故B错误;

C、放物体之前V甲<V乙<V丙,由于P甲<P乙<P丙,根据G=mg=PVg可知:G

甲<G乙<G丙,因为甲、乙、丙三个完全相同的容器,三个长方体的质量和体积都相同,

£

根据F=G液+G物+G容器可知:F甲<F乙<F丙,因为底面积相同,故由p=S得,放入

物体后容器对桌面的压强p‘甲<p'乙<p'丙,故C正确;

D、因为底面积相同,放入物体后液体漂浮或悬浮(不溢出),故增加的压力等于排开液体

的重力,都等于物体的重力,则放入物体后液体对容器底增加的压强Ap甲=△p乙=△p

丙,故D正确。

故选:B。

/练1.3用铁线将一冰块慢慢地压入到盐水中,并保持悬置状态(如图),在冰块被压入

的过程中,台秤的读数将(选填“增大”、“减小”或“不变”);在冰块熔化过

程中,台秤的读数将(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(己知:冰的密度为

900kg/m3,盐水的密度为1200kg/m3;整个过程中无液体溢出。)

【解答】解:用铁线将一冰块慢慢地压入到盐水中,并保持悬置状态,此时冰块受到的向下

的重力与向上的浮力和拉力是一对平衡力,合力为零。因为冰块对盐水的压力与盐水对冰块

的浮力是相互作用力,据阿基米德原理,在冰块被压入的过程中,所受浮力增大,对盐水的

压力也增大,所以台秤的示数增大;冰块熔化前,台秤的示数等于冰块、盐水、杯子的重力

加上铁线的压力;冰块熔化后,铁线的压力消失,所以台秤的示数减小。

故答案为:增大;减小。

考点二两种压力的计算

/例2.有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器的底面积为100cm2,

容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一金属球,金属球的密度为8g/cn?,将金属球浸

没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器

底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.则下列判断正确的是()

币石丙

A.金属球所受浮力是6NB.金属球的体积是lOOcn?

C.液体的密度是OBg/cn?D.金属球对容器底部的压力是10N

£

【解答】解:(1)由甲图和丙图可得:△pl=1500Pa-500Pa=1000Pa,由p=S得:对桌

面增加的压力:△Fl=ZiplS=1000PaX100X10-4m2=10N,由于对桌面增加的压力AFI

=G,则金属球重G=4F1=1ON,金属球的质量:

G_10N

m=g=10N/kg=lkg=1000g,金属球的体积:

m*

V=P=8g/cm~=125cm3,故B错;

(2)由甲图和乙图可得,Ap2=600Pa-500Pa=100Pa,

由p=S得:对桌面增加的压力:AF2=Ap2S=100PaX100X10-4m2=lN,由于对桌面

增加的压力452=6排,

则金属球排开液体的重力:G排=1N,金属球的受到的浮力:

F浮=6排=1?^,故A错;排开液体的体积:丫排=丫=125«113,

F浮=P液V排g,

F浮___________IN___________

P液='排2=L25X104m*X10N/kg=800kg/m3=0.8g/cm3,故C正确;

(3)金属球对容器底部的压力:F=G-F浮=10N-1N=9N,故D错.

故选:C.

/练2.1放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器质量不计)底面积为100cm2,将一物

块A用细线与容器底相连浸没水中,如图所示现剪断细线,A物块上浮,稳定后水对

容器底的压强变化了60Pa,物块A有」体积露出水面,下列分析错误的是()

A.木块的密度0.75Xl()3kg/m3

B.浸没水中时细线对A的拉力为0.6N

C.物块A漂浮时排开水的质量为240g

D.细线剪断前后容器对桌面的压强不变

【解答】解:(1)剪断绳子,物块A处于漂浮状态,有W体积露出水面,此时浮力等于重

13_

力,即F浮=6,根据阿基米德原理得,P水g(1-4)VA=pAgVA,所以PA=4P水

3.

=4XLOX103kg/m3=0.75X103kg/m3,故A正确;

(2)剪断细线后A物块上浮,排开水的体积减小,液面降低,水对容器底的压强减小了60Pa,

根据p=Pgh得,

降低的高度为:

△p__________60Pa__________

------QQ

△h=Pg=1.ox1okg/mJXlON/kg=6X10-3m;

排开水的体积减小了:ZW排=5/\11=100><10-41112)<6义10-3111=6*10-51113,因为剪

断绳子,有4体积露出水面,4V排=4VA,

所以物体的体积为:VA=4AV排=4X6X10-5m3=2.4X10-4m3,物体A的重力为:GA

=PAgVA=0.75X103kg/m3X10N/kgX2.4X10-4m3=1.8N;

物体浸没在水中时物块A受到的浮力:

F浮=P水gV排=1.0*1031^/1113><101\[/1^乂2.4*10-31113=2.41%浸没水中时细线对A

的拉力为:Ffe=GA-Fff=2.4N-1.8N=0.6N,故B正确;

GA1.8N

(3)物块A漂浮时浮力等于重力,还等于排开水的质量,即m排=mA=§=lON/kg=

O.18kg=18Og,故C错误;

(4)细线剪断前后,物体仍然在容器中,总重力仍等于物体、水、容器的重力之和,总重

力不变,对桌面的压力不变,根据p=W知容器对桌面的压强不变,故D正确。

故选:Co

/练2.2如图所示,完全相同的甲、乙两个圆柱形容器盛有质量相等的水,放在水平桌面

上。现有体积均为400cm3的长方体物块A、B,已知物块B的密度为0.25XICPkg/n?.现

用细线将A、B两物块分别与天花板和容器底部相连,使其部分浸入水中,如图甲、乙

所示,此时物块A、B均有」体积露出水面,且细线的拉力均为F,则下列判断不正确

4

的是()

A.甲、乙容器中水对容器底的压强增加量相等

B.放入物体后,甲、乙两容器对桌面的压力相等

C.拉力F的大小为2N

D.物体A的密度为1.25g/cn?

m

【解答】解:A、完全相同的甲、乙两个圆柱形容器盛有质量相等的水,由V=6可知,

_1

水的体积相同,物块A、B体积相同,且均有4体积露出水面,说明A、B浸入的体积都是

3_

总体积的4,则它们排开水的体积相同,容器底面积相同,根据V排=S容△!!可知,水面

升高的高度相同,

根据△p=Pg^h可知,甲、乙容器中水对容器底的压强增加量相等,故A正确;

BC、物块B的重力:GB=mBg=PBVg=0.25X103kg/m3X400X10-6m3X10N/kg=IN,

物块B受到的浮力:F浮B=P水gV排B=L0X103kg/m3X10N/kgX(1-4)X400X10

-6m3=3N,

对物块B受力分析知,受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力,根据力的平衡条件

可知,拉力F的大小:F=F浮B-GB=3N-1N=2N,故C正确;

由于A、B排开水的体积相同,则它们受到的浮力相同,即F浮A=F浮B=3N,放入物体

后,甲容器对桌面的压力:F甲=6容+6原水+6人-5=6容+6原水+F浮A,放入物体后,

乙容器对桌面的压力:F乙=6容+6原水+GB,又因为F浮A=3N>GB=1N,所以,F甲

>F乙,故B不正确;

D、对物块A受力分析,受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和浮力,根据力的平衡条件

可知,GA=FA+F=3N+2N=5N,

_________5N_________

则物体A的密度:PA==10N/kgX400X10-6m3=1.25X103kg/m3=1.25g/cm3,故D

正确。

本题选不正确的,故选:B»

/例3.如图所示,水平桌面上放有底面积为400cm2,足够高的薄壁圆柱形容器,容器

内装有20cm深的水。用弹簧测力计悬挂长方体物块匀速下放,已知长方体物块的质量

为1.8kg,底面积为200cm2,高为10cm。求:

(1)物块接触水面前,容器底部受到的液体压强;

(2)当水面上升3cm时,物块受到的浮力;

(3)剪断细线,待长方体物块静止后,水对容器底的压强与物块未接触水面时相比变化

了多少。

I

I

U

【解答】解:(1)物块接触水面前,容器底部受到的液体压强p=Pgh=l义103kg/m3X10N/kg

X0.2m=2X103Pa;

(2)当水面上升3cm时,排开水的体积V排=$容卜’=4X10-2m2X0.03m=1.2X10-

3m3,

物块受到的浮力F浮=P水gVSh=lX103kg/m3X10N/kgX1.2X10-3m3=12N;

(3)长方体物块的体积V=Sh物=200cm2X10cni=2000cin3=2X10-3m3,

m-——

长方体物块的密度p物=v=2X10m=0.9X103kg/m3,

因为长方体物块的密度P物<P水,所以剪断细线,长方体物块静止后漂浮在水面上,

此时物块受到的浮力F浮1=6物=111物8=1.81^义10]\[/1^=18明由F浮=P水gV排可

18N

得,排开水的体积V排1==1.OX10kg/mJXlON/kg

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