【课件】重难点专项练四　压强、浮力、密度的综合计算+++课件

重难点专项练四压强、浮力、密度的综合计算角度1漂浮、悬浮类【满分指导】图示物理量关系浮力F浮=G物排开液体的体积V排=V排=V物液面变化Δh=物理量关系压强固体p=液体p=ρ液gh变化Δp=ρ液Δhg压力固体F=G液体F=pS变化ΔF=F浮密度固体ρ=液体ρ液=1.(2024·潍坊模拟)如图甲所示,将边长为10cm的正方体木块放入装有水的烧杯中,木块静止时,上表面距离水面4cm,若在木块上方压上一个物体A,使木块刚好全部压入水中,如图乙所示。已知水的密度为1.0×103kg/m3,若g取10N/kg,求:(1)木块受到的重力;(2)木块的密度;(3)物体A的重力。

(3)木块完全浸没时受到的浮力为:F浮'=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N,物体A的重力为:GA=F浮'-G木=10N-6N=4N。2.如图所示,小华用空矿泉水瓶做成了潜水艇模型。矿泉水瓶的容积为350mL,质量为18g,厚度忽略不计。它可以通过进排气管利用空气控制自身的重力,实现上浮、下潜以及悬浮等功能。已知图中螺母配重为100g,体积忽略不计,进排水口、进排气管的质量和体积均忽略不计,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)潜水艇模型完全浸没水中时受到的浮力;(2)潜水艇模型下潜过程中,螺母的深度达到8cm时受到的液体压强;(3)为了使潜水艇模型恰好悬浮在水中,需要在饮料瓶中装入水的质量。

3.(2024·聊城中考)我国的智能船舶“明远”号矿砂船最大载质量为40万吨,这么大的货船通过国际港口时,工作人员通常是通过读取货船没入海水中的深度来测量载质量。物理小组根据这个原理,利用圆柱形玻璃杯制作出可测量物体质量的“浮力秤”。如图甲所示,玻璃杯底面积为80cm2,质量为200g,将未知质量的铁块放入玻璃杯中,静止时玻璃杯浸入水中的深度为5.5cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)玻璃杯底面所受水的压强和压力;(2)铁块的质量;(3)此装置还可以作为密度计来测量未知液体的密度。如图乙所示,将空玻璃杯放入待测液体中,静止时浸入液体中的深度为2cm,求待测液体的密度。

角度2入水、出水类【满分指导】物理量关系情景1F拉=G物情景2F拉+F浮=G物,F浮=ρ液gS物h浸,Δh1=情景3F拉+F浮=G物,F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,Δh2=情景4F支+F浮=G物,F浮=ρ液gV排=ρ液gV物Δh=Δh1+Δh2=Δp=ρ液Δhg4.如图甲所示,用轻质细线悬挂一底面积为50cm2

的金属长方体,将其匀速浸入水中,长方体受到的浮力随时间的变化关系如图乙所示。已知容器的底面积为200cm2,整个过程中没有水溢出,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:(1)长方体的体积;(2)长方体刚浸没时下表面受到的水的压强;(3)长方体从初始位置到刚好浸没,水面上升的高度和水对容器底部压强的变化量。

5.如图甲所示,一个容器中盛有深度未知的水,水底有一块底面积为20cm2、高20cm的实心长方体合金块。现用一电动机以恒定不变的输出功率,把合金块提出水面并继续提升一段距离。已知合金块从水底到空气中上升速度与时间图像如图乙所示。合金块提升过程中受到的阻力、绳子自重和摩擦等都不计。合金块的密度为ρ=6.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:(1)合金块的重力;(2)合金块上表面未露出水面时,水对容器底的压强;(3)合金块上表面未露出水面时,电动机对绳子的拉力。

角度3注水、排水类【满分指导】物理量关系情景1F浮=G物=ρ液S物h浸g,ΔV注1=Δh1(S容-S物)情景2F浮=G物=ρ液S物h浸g,ΔV注2=Δh2S容情景3F拉+G物=F浮,F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,ΔV注3=Δh3(S容-S物)情景4F拉+G物=F浮,F浮=ρ液gV排=ρ液gV物,ΔV注4=Δh4S容

8.(2024·滨州中考)“水能载舟,亦能覆舟”出自《荀子·哀公》,它告诉我们人民才是社会的主人!习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说:“老百姓是天,老百姓是地。忘记了人民,脱离了人民,我们就会成为无源之水、无本之木,就会一事无成。”从物理学角度来说,浸在水中的物体,当排开水的体积不同时,浮力和压强会发生怎样的变化呢?为了探究这个问题,某小组设计如下实验进行探究。如图甲所示,质地均匀的长方形物体,质量为1kg,底面积为1×10-2m2,竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)内(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。(1)求物体对容器底部的压强。(2)向容器内注入2cm深的水,物体不会倾斜,也没有浮起,如图乙所示,求水对容器底部的压强。(3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好为0,如图丙所示,求物体的密度。(4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时如图丁所示,将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp水与容器对桌面压强的变化量Δp桌的大小有何关系。

9.(2024·潍坊中考)如图甲所示的装置由杠杆PQ、圆柱形物体a、b以及水箱、滑轮等组成。杠杆PQ只能绕O点在竖直平面内转动,PO∶OQ=1∶3,P端通过竖直绳连接a,a通过竖直轻杆固定在地面上;b浸没在水中,通过细绳、滑轮与杠杆Q端相连。开始时PQ水平,打开出水口阀门,轻杆对a的作用力F的大小随水面下降高度x变化的规律如图乙所示。已知a、b质量分别为ma=1.5kg、mb=1.08kg,滑轮、杠杆和绳的重力均忽略