压强和浮力专题练习
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《浮力》复习提纲一、浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它竖直向上的力叫浮力。
二、浮力方向:竖直向上,施力物体:液(气)体三、浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力大于向下的压力,向上、向下的压力差 即浮力。
四、物体的浮沉条件: 1、前提条件:物体浸没在液体中,且只受浮力和重力。
2、请根据示意图完成下空。
下沉 悬浮 上浮 漂浮F 浮 <G F 浮 = G F 浮 > G F 浮 = G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物3、说明:① 密度均匀的物体悬浮(或漂浮)在某液体中,若把物体切成大小不等的两块,则大块、小块都悬浮(或漂浮)。
②一物体漂浮在密度为ρ的液体中,若露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为 2/ 3ρ 分析:F 浮 = G 则:ρ液V 排g =ρρ物=( V 排/V )·ρ液= 2 /3ρ液 ③ 悬浮与漂浮的比较 相同: F 浮 = G不同:悬浮ρ液 =ρ物 ;V 排=V 物 漂浮ρ液 <ρ物;V 排<V 物④判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F 浮 与G 或比较ρ液与ρ物 。
⑤ 物体吊在测力计上,在空中重力为G,浸在密度为ρ的液体中,示数为F 则物体密度为:ρ物= G ρ/ (G-F)⑥冰或冰中含有木块、蜡块、等密度小于水的物体,冰化为水后液面不变,冰中含有铁块、石块等密大于水的物体,冰化为水后液面下降。
五、阿基米德原理:1、内容:浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
2、公式表示:F 浮 = G 排 =ρ液V 排g 从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关,而与物体的质量、体积、重力、形状 、浸没的深度等均无关。
3、适用条件:液体(或气体)练习:☆请用实验验证“浸没在水中的石块受到的浮力跟它排开水的重力有什么关系”。
答:①用测力计测出石块在空气中的重力G 和空桶的重力G1 ;②在溢水杯中倒满水,把石块浸没在溢水杯中,读出测力计示数F ;③用测力计测出桶和溢出水的总重G2 ;④浮力F 浮=G-F ,G 排=G2-G1 ⑤比较F 浮和G 排 。
☆请用实验验证:浸没在水中的石块,它受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
答:用细线系石块挂在弹簧测力计挂钩上,把石块浸没在水中的几个不同深度,观察发现测力计示数看是否相同,如果相同,即验证了浸没在水中的的石块受到的浮力跟它在水中浸没的深度无关。
☆如图所示是广为人知的故事——“曹冲称象”.曹冲利用图中的方法,巧妙地测出了大象的体重,请你写出他运用的与浮力有关的两条知识(1)漂浮条件,即物体在漂浮时F 浮 = G(2)阿基米德原理;另外,他所用的科学研究方法是等效替代法 和化整为零法。
(把本身较大的质量转换为可以测量的小质量)。
六:漂浮问题“五规律”:(历年中考频率较高,)规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力; 规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力相同;规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积小; 规律四:漂浮物体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; 规律五: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。
七、浮力的利用:1、轮船: 工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成空心的,使它能够排开更多的水。
排水量:轮船满载时排开水的质量。
单位 t 。
由排水量m 可计算出:排开液体的体积V 排= ;排开液体的重力G 排 = m g ;轮船受到的浮力F 浮 = m g 轮船和货物共重G=m g 。
2、潜水艇: 工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。
3、气球和飞艇:气球是利用空气的浮力升空的。
气球里充的是密度小于空气的气体如:氢气、氦气或热空气。
为了能定向航行而不随风飘荡,人们把气球发展成为飞艇。
4、密度计:原理:利用物体的漂浮条件来进行工作。
构造:下面的铝粒能使密度计直立在液体中。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越大 八、浮力计算题方法总结:1、确定研究对象,认准要研究的物体。
2、分析物体受力情况画出受力示意图,判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直m ρ液线运动)。
3、选择合适的方法列出等式(一般考虑平衡条件)。
计算浮力方法: ①读数差法:F 浮= G -F(用弹簧测力计测浮力)。
②压力差法:F 浮= F 向上 - F 向下(用浮力产生的原因求浮力) ③漂浮、悬浮时,F 浮=G (二力平衡求浮力;)④F 浮=G 排 或F 浮=ρ液V 排g (阿基米德原理求浮力,知道物体排开液体的质量或体积时常用)⑤根据浮沉条件比较浮力(知道物体质量时常用)九.如何正确认识液体压强公式P=gh ρ静止液体内部压强的特点是:液体内部向各个方向都有压强;压强随深度的增加而增大; 在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;液体的压强还跟液体的密度有关。
液体内部的压强之所以有以上特点,是因为液体受到重力且具有流动性。
正是由于液体受到重力作用,因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。
推理和实验都可得出,液体内部的压强公式为P=。
⑴公式P=gh ρ的物理意义:P=gh ρ是液体的压强公式,由公式可知,液体内部的压强只与液体的密度、液体 深度有关,而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。
⑵公式P=gh ρ的适用范围:这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体的压强,尽管有时固体产生压强恰好也等于gh ρ,例如:将一密度均匀,高为h 的圆柱体放在水平桌面上,桌面受到的压强:P=ghSgshSgVS G SF ρρρ====但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用P=gh ρ来计算。
但对液体来说无论液体的形状如何,都可以用P=gh ρ计算液体内某一深度的压强。
⑶公式P=gh ρ和P=S F的区别和联系P=SF 是压强的定义式,也是压强的计算公式,无论对固体、液体、还是气体都是适用的。
而P=gh ρ是通过公式P=SF 结合液体的具体特点推导出来的,只适合于计算液体的压强。
⑷由于液体具有流动性;则液体内部的压强表现出另一特点:液体不但对容器底部有压强而且对容器侧壁也有压强,侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的,同样是用P=gh ρ可以计算出该处受到的压强。
例题:1、 小亮同学在研究液体内部压强的规律时,大胆探索, 用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了 液体压强随深度变化的图像,如图所示,则甲、乙 两种液体的密度关系是( ) A .B .C .D .无法判定2、如图所示的是某同学在探究两种物体的质量和体积 的关系时得到的图像。
若用这两种物质分别做成A 、B 两个质量相等的实心正方体,并把它们平放在水平地面 上,则两物体对水平地面的压强之比为( )A .1:1B .2:1C .4:1D .8:13、甲乙两个均匀实心圆柱体,它们的质量之比 m 甲:m 乙=1:2,面积之比S 甲:S 乙=1:3, 若把甲柱放在乙柱的上面,甲对乙的压强为P1, 乙对水平桌面的压强为P2则P1:P2为多少?4、如图8,木块甲重3牛、乙重5牛,叠放在一起放在水平桌面上, 甲对乙的压强与乙对桌面压强相等,甲、乙底面积之比为多少?5、如图:两个试管内装有不同体积的同种液体,下列关于液体对 试管底的压强的关系正确的是( )说 如果两个相同的试管分别 装有质量相同的不同液体,下列关于液体对试管底的压强的关系 正确的是( ) A.B .C .D .以上三种情况都有可能6、一满罐“纯净水”(高约40cm)开口朝下放在水中,如图2所示,结果是( ) A .仍是满罐水 B .水将流出一部分 C .水将全部流出 D .以上答案都不对7、图所示,密度均匀的木块漂浮在水面上,现沿虚线将 下部分截去,则剩下的部分将( ) A .上浮一些 B .静止不动 C .下沉一些 D .无法确定8、簧测力计拉住一个重为43N 的空心铜球,全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33.25N ,此铜球的空心部分的体积是________m 3.(已知铜的密度为8.9×103kg /m 3) 如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×103kg/m3.求:甲、乙铁块的质量比.9(房山).如图所示,容器中装有一定量的水,用轻质细绳相连着体积相同的A 、B 两物块悬浮在水中,将细绳剪断后,物块A 漂浮且有52的体积露出水面,物块B 两物块的密度分别为A .ρA=0.6g/cm3,ρB=2 g/cm3 B .ρA=0.6 g/cm3,ρB=1.8 g/cm3C .ρA=0.6 g/cm3,ρB=1.4 g/cm3D .ρA=0.4 g/cm3,ρB=1.6 g/cm310(石景山).如图7所示,甲、乙两个实心小球,体积分别为V 甲、V 乙,密度分别为ρ甲、ρ乙,质 量分别为m 甲、m 乙,两个容器A 、B 中装有密度分别为 ρ1、ρ2的液体,已知它们的密 度关系为ρ1<ρ甲<ρ乙<ρ2,则:A. 若V 甲=V 乙,将甲、乙都放入容器A 中,静止时二者所受浮力之比为ρ甲:ρ乙B. 若V 甲=V 乙,将甲、乙都放入容器B 中,静止时二者所受浮力之比为ρ1:ρ2C. 若m 甲=m 乙,将甲、乙都放入容器B 中,静止时二者所受浮力之比为ρ乙:ρ甲D. 若m 甲=m 乙,将甲、乙分别放入容器A 、B 中,静止时二者所受浮力之比为ρ1:ρ甲11、图8所示容器内放有一长方体木块M ,上面压有一铁块m ,木块浮出水面的高度为h1(图a );用细绳将该铁块系在木块的下面时,木块浮出水面的高度为h2(图b );将细绳剪断后(图c ),木块浮出水面的高度h3为A .)121h h h -+(水铁ρρ B .)122h h h -+(水铁ρρC .)121h h h -+(水木ρρ D .)122h h h -+(木铁ρρ12、(江苏)如图14所示圆台形玻璃容器放置在水平桌面,开口处直径为10cm ,底面直径为6cm ,总高度为15cm ,内装290克水,水面高为7.5cm ,现向杯中投入一质量为29克的木块,木块漂浮在水面时,水面上升了0.5cm ,求:(不计杯重和杯壁厚度) (1)木块所受到的浮力是多少? (2)这时杯底的压力增加了多少? (3)杯底对桌面的压强增加了多少?13、(大兴)如图11甲所示,底面积为S1=690cm2的圆柱形容器甲内放置一个底面积S2=345cm2的圆柱形铝筒,铝筒内装一铁块,已知铝筒和铁块总重40N ,容器和铝筒均高20cm,铁的密度为7.9×103kg/m3,g 取10N/kg,在容器中加适量的水,让铝筒漂浮在水面上,然后将铁块从铝筒中取出,浸没在容器里的水中,水面高度变化了4cm ,如图11乙所示,容器中装有适量煤油,煤油中有一弹簧固定在容器底部,把此铁块放在弹簧上面。