初中物理竞赛压强与浮力专题1

第七讲 密度、压强与浮力第一节 密度一、质量的测量物体所含物质的多少叫做质量，质量是物体本身的一种属性.质量用符号m 来表示,单位是千克。

实验室中测量质量的基本工具是托盘天平。

托盘天平在使用前应先将游码归零,并将天平的横梁调节至水平平衡。

在天平左盘放上待测物体，在右盘放上砝码，并调节游码，至天平重新水平平衡。

则物体质量等于砝码总质量与游码读数之和。

托盘天平实际上是一个等臂杠杆，在一些问题中，可以利用杠杆的平衡条件来确定物体的质量。

例1 (上海第2届大同杯初赛）用一只底座已调成水平而横梁未调成水平的等臂天平去称量物体的质量。

当物体放在左盘时，右盘内放上质量为1m 的砝码，横梁正好能水平；若将物体放在右盘内，左盘内放上质量为2m 的砝码，横梁正好水平.不考虑游码的移动，且设12m m >，则物体的真实质量M 及横梁原来的状态是（ ）A ．M =B ．M =高左低C ．()1212M m m =+,横梁右高左低 D ．()1212M m m =+，横梁左高右低分析与解 由题意，放上物体和砝码且天平两次水平平衡时，放在右盘的砝码质量1m 大于放在左盘的砝码质量2m ，因此天平应右盘较轻，即横梁右高左低。

当天平水平平衡时,相当于在右盘额外放了质量为m △的物体，因此当物体放在左盘时有1M m m =+△,当物体放在右盘时有2mm M=∆+,解得()1212M m m =+，选项C 正确。

二、密度1．密度的概念单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度，公式表示为m V ρ=。

密度的国际单位为千克/米3，符号为“3kg /m ”,常用单位为克/厘米3，符号为“3kg /m ”。

密度是物质的一种特性，它反映了相同体积的不同物质的质量的区别,可以用来鉴别物质。

物质的密度与组成该物质的分子质量有关，和分子排列的紧密程度有关，即使是同种物质，物质状态变化时，分子的排列方式发生了变化物质的密度也往往会改变。

由于热膨胀现象，大多数物质的密度会随温度的升高而减小，少数反常膨胀的物质(如0~4C ︒的水）在温度升高时密度增大。

压强和浮力1．试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，已知大气压P0，水银的密度为ρ，管中水银柱的长度均为h。

均处于静止状态2．计算下图中各种情况下，被封闭气体的压强。

（p0=76cmHg，图中液体为水银）3．如图二所示，在一端封闭的U形管内，三段水银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别是h1和h2，外界大气的压强为p0，则A、B、C三段气体的压强分别是多少？4．如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。

已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求空气柱1和2的压强。

5．三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。

如图五所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，G为活塞重，则压强各为：6．如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S，则下列说法正确的是(P0为大气压强)( )A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为MgB、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mgC、气缸内空气压强为P0-Mg/SD、气缸内空气压强为P0+mg/S水银 h7．将一只有底圆柱形筒开口朝下慢慢压入水中，筒受到的浮力F 随筒口深度x 的变化如图中的曲线所示，图中直线表示筒的重力不随深度x 变化，两线交于A 、B 两点。

若用图甲表示筒在起始点O 时的正视图，则请你用类似的图形分别表示出筒在A 、B 点的正视图。

并写出桶底所受压强p 随深度x 的变化情况。

8．将一根质量可忽略的一端封闭的塑料管倒插入液体中，塑料管在竖直向下的力F 作用下保持平衡，如图所示，那么管内外液面的高度差H 的大小将与下列哪个因素无关? A ．管子的半径 B ．液体的密度 C ．大气压的大小 D ．力F 的大小9．如图所示，长为1米的直玻璃管横截面积为2厘米2，重为5牛。

1. 如图所示，圆柱形容器中盛有水。

现将一质量为0.8千克的正方体物块放入容器中，液面上升了1厘米。

此时正方体物块有一半露出水面。

已知容器的横截面积与正方体横截面积之比为5∶1，g取10牛/千克，容器壁厚不计。

此时物块对容器底的压强是__________帕。

若再缓缓向容器中注入水，至少需要加水___________千克，才能使物块对容器底的压强为零。

2. 如图所示，是小明为防止家中停水而设计的贮水箱．当水箱中水深达到1．2m时，浮子A恰好堵住进水管向箱内放水，此时浮子A有1/3体积露出水面（浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动）。

若进水管口水的压强为1．2×105Pa，管口横截面积为2．5㎝2，贮水箱底面积为0．8m2，浮子A重10N。

则：贮水箱能装__________千克的水。

浮子A的体积为______________m3.3. 弹簧秤下挂一金属块，把金属块全部浸在水中时，弹簧秤示数为3.4牛顿，当金属块的一半体积露出水面时，弹簧秤的示数变为 4.4牛顿，则：金属块的重力为____________牛。

金属块的密度为________千克/米3（g=10N/kg）4. 图甲是一个足够高的圆柱形容器，内有一边长为10cm、密度为0.8×103kg/m3的正方体物块，物块底部中央连有一根长为20cm的细线，细线的另一端系于容器底部中央(图甲中看不出，可参见图乙)。

向容器内缓慢地倒入某种液体，在物块离开容器底后，物块的1/3浮出液面。

则：当液面高度升至_________厘米时；细线中的拉力最大。

细线的最大拉力是__________牛。

(取g=10N/kg)5. 如图所示，弹簧上端固定于天花板，下端连接一圆柱形重物。

甲乙先用一竖直细线拉住重物，使弹簧处于原长，此时水平桌面上烧杯中的水面正好与圆柱体底面接触。

已知圆柱形重物的截面积为10cm2，长度为10cm；烧杯横截面积20cm2，弹簧每伸长1cm的拉力为0.3N，g=10N/kg，重物密度为水的两倍，水的密度为103kg/m3。

初中物理浮力与压强经典例题及详细解析 例1下列说法中正确的是 （ ）A ．物体浸没在水中越深，受的浮力越大B ．密度较大的物体在水中受的浮力大C ．重的物体受的浮力小D ．同体积的铁块和木块浸没在水中受的浮力一样大精析阿基米德原理的数学表达式为：F浮＝ρ液gV 排，公式表明了物体受到的浮力大小只跟液体的密度．．．．．和物体排开．．液体的体积．．．．．有关．根据公式分析题目叙述的内容，问题就可以迎刃而解了． 解A 选项：物体浸没在水中，无论深度如何，V 排不变，水的密度不变，F 浮不变．A 选项不正确．B 选项：物体所受的浮力与物体密度的大小没有直接的关系，B 选项不正确．C 选项：重力的大小对物体所受的浮力无影响．例如：大铁块比小铁块要重一些，但将两者浸没于水中，大铁块受的浮力反而大些，因为大铁块的V 排大．C 选项不正确．D 选项：同体积的铁块和木块，浸没于水中，V 排相同，ρ水相同，F 浮铁＝F 浮木，铁块和木块受的浮力一样大．答案D注意：物体所受的浮力跟物体自身的重力、自身的密度、自身的形状无关．例2质量为79g 的铁块，密度是7.9g /cm 3，这个铁块的质量是多少?重多少?将这个铁块浸没于水中，排开水的质量是多少?所受浮力是多少?（g 取10N /kg ）精析 这道题考查学生对计算物体重力和计算浮力的公式的区别． 计算物体重力：G ＝ρ物gV 物计算物体在液体中受的浮力：F 浮＝ρ液gV 排．可以说：从计算的方法上没有本质的区别，但计算的结果却完全不同．已知：m ＝79g ＝0.079kg ρ铁＝7.9g /cm 3求：m 铁、G 铁、m 排、F 浮解m 铁＝0.079kgG 铁＝m 铁g ＝0.079kg ×10N /kg ＝0.79N V 排＝V 铁＝铁铁ρm ＝37.8g/cm 79g＝10 cm 3m 排＝ρ液gV 排＝1g /cm 3×10 cm 3＝10g =0.01kg F 浮＝m 浮g —0.01kg ×10N /kg ＝0.1N从上面的计算看出，铁块的重力和铁块浸没在水中受的浮力大小完全不同，但计算方法委相似，关键 是区别ρ液和ρ物，区别V 排和V 物，在理解的基础上进行计算，而不是死记硬背，乱套公式．例3（广州市中考试题）用弹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） 已知：G ＝43N ，浸没水中F ＝33.2N 求：V 空解可在求得浮力的基础上，得到整个球的体积，进一步求出实心部分体积，最后得到结果．F 浮＝G —F ＝43N —33.2N ＝9.8N V 排＝gF 水浮ρ＝kg/N 8.9m /kg 100.1N8.933⨯⨯＝1×10—3m 3浸没：V ＝V 排＝1×10—3m 3球中所含铜的体积V 铜＝铜铜ρm ＝gG 铜铜ρ＝kg/N 8.9m /kg 100.1N4333⨯⨯≈0.49×10—3m 3V 空＝V —V 铜＝1×10—3m 3—0.49×10—3m 3＝0.51×10—3m 3答案0.51×10—3m 3例4（广州市中考试题）将重为4.5N 、体积为0.5dm 3的铜球浸没在水后放手，铜球静止后所受的浮力是________N ． 精析 此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面，还是沉于水中．有的学生拿到题后，就认定V 排＝0.5 dm 3，然后根据F 浮＝ρ液gV 排，求出浮力F 浮＝4.9N ． 【分析】 当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态． 解法1求出铜球的密度：ρ球＝球V m ＝球gV G （g 取10N /kg ）ρ球＝3dm 5.0kg /N 10N5.4⨯＝0.9kg /dm 3＝0.9kg /dm 3×103kg /m 3这是一个空心铜球，且ρ球＜ρ水，所以球静止后，将漂浮于水面，得F 浮＝G ＝4.5N ．解法2求出铜球浸没在水中时受的浮力F 浮＝ρ液gV 排＝1×103kg /m 3×10N /kg ×0.5×10－3m 3＝5N ． 答案4.5N例5体积是50cm 3，质量是45g 的物体，将其缓缓放入装满水的烧杯中，物体静止后，溢出水的质量是________g ．将其缓缓放入装满酒精的烧杯中，溢出酒精的质量是________g ．（ρ酒＝0.8×103kg /m 3） 解 判断此物体在水中和酒精中的状态 求出物体密度：ρ物＝V m ＝35045cmg＝0.9g /cm 3 ∵ρ物＜ρ水，物体在水中漂浮． F 水浮＝G m 排水g ＝m 物g ∴m 排水＝m 物＝45g 又∵ρ物＜ρ酒精，物体在酒精中沉底．F 酒精浮＝ρ酒精V 排g ，浸没：V 排＝V ＝50cm 3m 排精浮＝ρ酒精V 排＝0.8g /cm 3×50cm 3＝40g答案 溢出水的质量是45g ，溢出酒精的质量是40g有的同学对物体在液体中的状态不加判断，而是两问都利用V 排＝50cm 3进行求值．造成结果错误．V 排＝50 cm 3进行求解。

浮力问题一1．测定血液的密度不用密度计（因为这样做需要的血液量太大）,而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个管中滴进一滴血液.分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间,就能判断血液的密度.其根据是： A ．帕斯卡定律 B ．液体内同一深度各方向压强相等C ．物体的浮沉条件D ．血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强 答：（ ） 思路点拨若血滴所悬浮在某硫酸铜溶液中,则由物体的浮沉条件知此时血滴所受浮力应刚好等于它排开的硫酸铜溶液的重量,血滴排开硫酸铜溶液的体积就与其自身体积相等,可见血滴所受浮力大小就等于与其自身等体积的硫酸铜溶液的重量,由于血滴处于悬浮状态,其所受浮力大小应与其自身重力大小相等．所以血滴的重力就和与它等体积的硫酸铜溶液的重力相等,故得此时两者的密度相等．由上可见,血滴在哪个管中能悬浮,则血滴的密度就和该管中硫酸铜溶液的密度相等．以上是根据物体的浮沉条件而得出结论的． 答案：C2．儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上.使用时,穿上这种“救生衣”,泡沫塑料位于人的胸部.为确保人的安全,必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300N,人的密度约为l.06×103kg/m 3,人的头部体积约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为10kg/m 3,则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为_____________. 思路点拨设此儿童体积为V 1,密度为ρ1,水的密度为ρ,所需泡沫塑料的最小体积为V 2,密度为ρ2．则此儿童使用由这一最小体积的泡沫塑料构成的救生衣游泳时,可以漂浮于水面上使其头部刚好露出水面,此时应有此儿童和泡沫塑料块的总重力与儿童和泡沫塑料块所受到的总浮力相等,即浮F G G =+21由阿基米德原理有g V V g ＝V F 排浮ρρ)109(12+= 即g V V g V g V ρρρ)109(122211+=+12221110101010V V V V ρρρρ+=+11333121216.0)10101(1010191006.110)(10910V V V V =-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=--=ρρρρ 而该儿童的体积为323311088.28.91006.1300m m g G V -⨯=⨯⨯==ρ 故得泡沫塑料块的最小体积为33322106.41088.216.0m m V --⨯=⨯⨯=答案：4.6×10-3m3浮力问题二1．我们发现：在抗洪抢险中,大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”,这种“背心”的主要作用是：[ ]A ．能阻碍热传递,从而可以抵御风寒B ．跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力,起保护作用C ．不同的背心反射不同颜色的光,便于识别D ．以上说法都不对 思路点拨抗洪救灾中,大堤上许多人都穿着厚厚的“背心”,这些背心的主要作用不是题述的几条,而是为了起保障安全的作用,即万一人落水而遇到危险时,这些背心可使人浮在水面而不至沉入水中．这些背心内部都充有密度很小的物质(如泡沫塑料等),由此它们掉入水中时,能提供足够的浮力以使与之相连的物体不至沉没入水中． 答案：D2．已知空气的密度为1.29kg/m 3,人体的平均密度与水的密度相当.质量为60kg 的人在空气中受到的浮力大约是__________N. 思路点拨人在空气中,人体外表各部分都与空气接触而受到空气的压力,类似于在液体中,这些压力也会总合地对人形成一个向上的浮力．由于形成机制的类似,所以也可以借助于阿基本德原理来求这一浮力的大小． 答案:人的体积的大小为 人人人人人ρρm m V ≈=根据阿基米德原理,可得人所受空气浮力大小为N N g m g V F 76.08.96010129.13=⨯⨯⨯===人水空空人浮ρρρ即一个质量为60kg 的人在空气中时受到空气的浮力大小约为0.76N ．浮力问题三1. 1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万m 3的充氦气球升入高空.如果气球本身所受的重力（不包括里面的氦气）是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______kg.（常温时一个大气压下空气的密度是1.29kg/m 3,氦气的密度是0.18kg/m 3） 思路点拨由阿基米德原理,气球在低空所受浮力的大小为 g V F 空排浮ρ=则气球本身重力为g V F G 空排浮自ρ4141==设气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是m,则由此时气球的受力平衡应该有mg G G F ++=氦自浮 即 mg g V g V g V ++=氦排空排空排ρρρ41kg kg V m 44106.2)18.029.14129.1(103.3)41(⨯=-⨯-⨯⨯=--=氦空空排ρρρ答案：2.6×104浮力问题四1.节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了.设想,气球最后可能会怎样.根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由. 思路点拨此问题应从两个方面考虑：一方面是离地面高度越高,则该处大气压强越小,气球体积将会膨胀；另一方面是离地面越高,则该处大气密度越小,对于同样体积来论,则大气对气球的浮力会逐渐变小．答案:气球的最后情况有两种可能．一种可能是由于高空的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球就不断膨胀,最后气球就会“爆炸”破裂．另一种可能是因为高空空气稀薄,大气密度随高度升高而减小,气球上升到一定高度后其体积无明显变化,则气球上升过程中所受浮力将逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度值达到最大,然后,气球继续上升,则浮力小于重力,气球开始向上做减速运动．当气球的速度减为零时,又会加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,气球开始向下做减速运动．在气球的速度减为零之后,又开始加速上升．如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上下往复运动．2.某地质勘探队将设备装在木筏上渡河,若不载货物,人和木筏共重为Ｇ,木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3,则此要筏的载货重到多为 . 思路点拨以V 表示木筏的体积,则由阿基米德原理可知,不载货物时： g V G G 水排筏人ρ=+ g V G 水ρ32=木筏在载货时,至多是使木筏刚好全部浸入水中,即此时木筏排开水的体积就等于木筏自身的体积,以G 货表示此时的货重,则有：g V G G G 水排货筏人ρ'=++g V G G 水货ρ=+ 解得G G 货21=浮力问题五小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝,使得木杆放在液体中可以竖直漂浮,从而制成一支密度计.将它放在水中,液面到木杆下端的距离为16.5 cm,再把它放到盐水中,液面到木杆下端的距离为 14.5 cm.如果所用铅丝的体积很小,可以忽略,小明测得的盐水密度是多少？ 思路点拨小明自制的密度计在水中和盐水中都是竖直漂浮．则两情况下此密度计所受浮力大小相等(都等于此密度计的重力)．而由阿基米德原理,又可以建立浮力大小与液体密度的关系,据此建立方程,则可求得盐水的密度． 答案：以ρ表示盐水密度,ρ0表示水的密度,设密度计漂浮于液面上时,浸入盐水中的深度为h ,浸入水中的深度为h o ．并以S 表示木杆的横截面积．由于不考虑铅丝的体积,则由阿基米德原理知,密度计在盐水中时所受到的浮力大小为ghS gV F 排浮ρρ==密度计在水中时所受到的浮力大小为S gh V F 排0000ρρ='=由于两情况下浮力大小都与密度计本身重力相等,即0F F =故有S gh ghS 00ρρ= 故得盐水的密度为333300/1014.1/5.14100.15.16m kg m kg h h ⨯=⨯⨯==ρρ浮力问题六如图所示,一根细绳悬挂一个半径为ｒm 、质量为ｍkg 的半球,半球的底面与容器底部紧密接触,此容器内液体的密度为ρkg/m 3,高度为H m,大气压强为p 0Pa,已知球体的体积公式是Ｖ＝4πr 3/3,球面积公式是Ｓ球＝4πr 2,圆面积公式是Ｓ圆＝πｒ2．则液体对半球的压力为________．若要把半球从水中拉起,则至少要用________的竖直向上的拉力．思路点拨假设图中半球下表面处全部为液体,则半球将受到液体对它的浮力F 浮,F 浮的方向竖直向上,F 浮的大小则由阿基米德原理可知为g r F 浮ρπ332=,这一浮力是由半球表面各处所受液体对它的压力的总合结果．半球表面各处所受液体压力的分布如图所示．其中半球下表面的受液体压力下F 的方向竖直向上,大小为 F 下＝p下S圆＝πr2(p o ＋ρg H),以上F 表示液体对半球的球面部分的压力,由于对称,上F 的方向应为竖直向下,显然,上F 与下F 的差值就是半球所受的浮力．即上下浮F F F -=g r gH p r F F F 浮下上ρπρπ30232)(-+=-= 在本题给出的条件中,半球底部与容器底部紧密接触（即半球的下表面处并不与液体接触）,但这并不改变半球上表面受液体压力作用的情况,则液体对半球的压力仍为以上解得的上F ．此时,若要把半球从水中拉起,则刚要拉起时,容器底板对半球的下表面已无向上的支持力,则竖直向上的拉力拉F 至少要等于上述的上F 与半球本身的重力之和,即 mg g r gH p r mg F F 上拉+-+=+=ρπρπ30232)( 答案：)](32)([302N g r gH p r ρπρπ-+ )](32)([302N mg g r gH p r +-+ρπρπ浮力问题七如图所示,粗细均匀的蜡烛长l 0,它底部粘有一质量为ｍ的小铁块．现将它直立于水中,它的上端距水面ｈ．如果将蜡烛点燃,假定蜡烛燃烧时油不流下来,且每分钟烧去蜡烛的长为Δl ,则从点燃蜡烛时开始计时,经 时间蜡烛熄灭（设蜡烛的密度为ρ,水的密度为ρ1,铁的密度为ρ2）．思路点拨蜡烛燃烧时,其质量不断减少,其重力也就随之减小,由此蜡烛将自水中不断上浮．当蜡烛燃烧到其上端面恰好与水面相平时,蜡烛将会熄灭．以S 表示蜡烛的截面积,以F 1表示铁块所受到的水的浮力,则在最初时,根据阿基米德原理和蜡烛的受力平衡条件可列出方程为mg ＋ρl 0Sg ＝ρ1(l 0－h)Sg ＋F 1设蜡烛被烧去的长度为x 时,蜡烛刚好熄灭,此时蜡烛刚好悬浮于水面,仍由其受力平衡条件应有mg ＋ρ(l 0－x )S g ＝ρl (l 0－h)S g ＋F 1 由上两式相减得ρx Sg ＝ρ1(x －h)Sgρρρ-=11hx此时蜡烛的燃烧时间为：l h lxt ∆∆-==)(11ρρρ 答案：lh∆-)(11ρρρ浮力问题八如图所示,密度均匀的木块漂在水面上,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 思路点拨设木块原体积为V,截去一部分后体积变为V ′,由阿基米德原理有 ρ水V 排g ＝ρ木Vg 即ρ水(V —V 露)g ＝ρ木Vg得V V 水木水露ρρρ-=截去一部分后,以V ′表示剩下木块的体积,以V ′露表示它漂浮于水面上露出部分的体积,则同上可以得到'-='V V 水木水露ρρρ比较以上两式可见,由于V ′＜V,则有V ′露＜V故剩下部分将下沉一些． 答案：C 引申拓展本题以上的解法是根据计算得出结论,这是一条清晰、严谨的思路．另外,本题也可以通过分析说理来得出结论,例如,还可以有如下的几条思路途径：思路一：由于均匀的木块漂浮在水面上,则必有木块的密度小于水的密度．若将木块浸入水中的部分截去一段,对于原来木块来说,相当于它排开水的体积减少一些,则其对应的浮力也就减少一些,同时其本身重力也减少一些．由于木块密度小于水的密度,故其减少的重力小于其减少的浮力．而原来整个木块的重力与其所受浮力是平衡的,截去一段后,其重力减少得少,而浮力减少得多,故截去一段后的剩下部分在水面上时,若保持其露出水面的部分体积不变,则其受力不平衡：其重力将大于浮力,故木块将下沉一些,即其露出水面部分的体积将减少．思路二：由于木块和水的密度都是一定的,则漂浮在水面上的木块其露出水面部分的体积与其总体积之比值应由两者的密度来决定,而与木块的体积大小无关,故漂浮木块的体积越小,其露出水面部分的体积也应越小．思路三：题述是将木块沿虚线将其下部分截去,而这一虚线的位置并没有严格的规定,可见若将该虚线的位置向上移一些或者向下移一些并不会影响本题的结论．由此,不妨假设该虚线就刚好与容器中的水面相平,这样,截去虚线以下部分后,木块剩下的部分若留在原位置将不受水的浮力,显然这一剩下部分是无法平衡的,而为使其达到新的平衡,则剩下部分必须下沉一些．浮力问题九如图所示,在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块Ａ,在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B,金属块B 浸没在液体内,而木块漂浮在液面上,液面正好与容器口相齐．某瞬间细线突然断开,待稳定后液面下降了ｈ1；然后取出金属块B,液面又下降了ｈ2；最后取出木块A,液面又下降了ｈ3．由此可判断A 与B 的密度比为（ ）A ．ｈ3∶（ｈ1＋ｈ2）B ．ｈ1∶（ｈ2＋ｈ3）C ．（ｈ2－ｈ1）∶ｈ3D ．（ｈ2－ｈ3）∶ｈ1 思路点拨以Vo 表示容器的容积,V A 入表示最初A 浸入水中部分的体积,V B 表示B 的体积, V 水表示容器中水的体积,则对于最初状态有木B A 入V V V V ++=0…………………①以S 表示容器的截面积,则当A 、B 间连线断后,容器中水面下降h 1,并以V ′A 入表示此时A 浸入水中部分的体积,乃有水B A 入V S h V V V +++='10 取出B 后,水面又下降h 2,仍有S h h V V V 水A 入)(210+++='再取走A 后,水面又下降h 3,上述的体积关系则变为S h h h V V 水)(3210+++=又分别以ρA 、ρB 、ρ0表示A 、B 、水的密度,则根据物体漂浮于水面上时受力平衡的关系针对题述的先后两情况可列方程为：)(0B A 入B B A A V V g gV gV +=+ρρρA 入A A gV gV '=0ρρ依题述还有A 、B 体积相等,设其为V,即：V A ＝V B ＝V 综合解上述各式得：213h h h B A+=ρρ答案：A浮力问题十如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,全部没入水中,此时容器中水面高度相同,设绳 的拉力分别为T 1和T 2,磅秤的示数分别为F 1和F 2, 则（ ）A ．F 1＝F 2,T 1＝T 2B ．F 1＞F 2,T 1＜T 2C ．F 1＝F 2,T 1＞T 2D ．F 1＜F 2,T 1＞T 2 思路点拨两盛水容器中水的深度相同,所以水对容器底的压强相等,又两容器相同,则其底面积相同,由此两容器所受水对它的压力相同,则两磅秤的示数相同．显然,这一结论与水中是否悬有一铝球或铅球是无关系的,因为容器受到的是水对它的压力,而水中的铝球或铅球并没有力直接作用于容器上．所以有 F 1＝F 2又对于悬吊在水中的球来说,它受到自身的重力G 、水对它的浮力f 和悬线对它的拉力T 三个力的作用而处于平衡,则此三力间应有关系为T ＝G －f以题述的铅球和铝球相比较,由于两者是质量相等的实心球,故有 G 1＝G 2而铅的密度大于铝的密度,则铅球的体积小于铝球的体积,故两者均浸没于水中时,铅球所受水的浮力f 1小于铝球所受水的浮力f 2,即 f 1＜f 2故得T 1＞T 2浮力问题十一1.小明用薄玻璃管做了一个液体密度计,他先把管的下端封闭,装入少许铅粒,然后竖直放入水中,在水面的位置做个刻度,标为 1.0,这个刻度的单位是什么？如果再设法做出其他刻度,则较大的刻度在上面还是在下面？管中为什么要放入铅粒？如果不放铅粒而放别的颗粒,对这种物质的密度有什么要求？答：这个刻度的单位是g/cm 3.较大的刻度在它的下面.玻璃管中放入铅粒是为了加大密度计的质量, 同时使密度计的重心下移,使它插入液体中时能较好的保持稳定,竖直漂浮,以便读数.如果不放铅粒而改放别的物质颗粒,同样要求密度计竖直漂浮于液面,即有物浮物玻玻物浮G ，所以F G ，而G G G F ≈〈〈+=水物物排物物排水，得V V ，又gV gV ρρρρ〉〉〉〉≈即放别的物质颗粒时,该种物质的密度要比水的密度大很多才行.2.把一蜡块放入盛满酒精的容器中,溢出酒精的质量是4克；若把该蜡块放入盛满水的容器中,已知ρ蜡＝0.9×103kg ／m 3,ρ酒精＝0.8×103kg ／m 3,则溢出水的的质量是（容器足够大）（ ）A ．4gB ．4.5gC ．5gD ．3.6g思路点拨蜡的密度大于酒精的密度,所以把蜡块放在酒精中的它会下沉,则溢出酒精的体积与蜡块的体积相等．又蜡块的密度小于水的密度,所以把蜡块放在水中时它会漂浮在不面上,则由此时蜡块所受浮力与其重力相等的关系可得到溢出水的质量等于蜡块的质量．即m 水＝m 蜡又由于蜡块体积与溢出酒精的体积相等,即 V 蜡=V 酒酒酒蜡蜡m m ρρ=g g m m 酒酒蜡水5.44108.0109.033=⨯⨯⨯==ρρ答案：B。

图7 上海市物理业余学校物理A9\A10班竞赛训练试题（密度、压强、浮力、杠杆）一、选择题（25道题）1. 如果我们所在教室内空气质量为m,某物体的质量为2m, (ρ空气=1.29千克/m 3)一个普通初中生( )A.拿不动这样一个重物B.至少能拿起一个这样的重物C.至少能拿起两个这样的重物D.有可能拿起八,九个这样的重物2. 一架不等臂天平,左臂长为L 1,右臂长为L 2.把物体放在左盘中称量时,右盘中砝码质量为m 1;把物体放在右盘中称量时,左盘中砝码质量为m 2.则L 1与L 2之比为( )（A. m 1/m 2B. m 2/m 1C. (m 1/m 2) 1/2D. (m 2/m 1)1/2 2. 已知金属甲的密度是ρ1,金属乙的密度为ρ2,现将两种金属按一定比例混合,得到混合后的密度为12345/23456(ρ1+ρ2),关于金属甲、乙质量和体积的说法正确的是( )A ．质量甲大,体积乙大B ．质量甲小,体积乙大C ．质量乙大,体积乙小D ．质量甲大,体积甲大3. 现在厂家有一批1米×1米×1米的水泥块，密度为2．5×103千克／米3，某工地需要100块水泥块，要求厂家运到工地，厂家至少需要分34车才能运完, 关于货车满载的吨是( )A 、6吨B 、7吨C 、8吨D 、9吨4. 三个立方体对水平地面的压强之比1:2:3，它们的密度之比3:2:1，则这个三立方体对水平地面的压力之比是（ ）．A ．1:2:3B ．3:2:1C ．1:18:27D ．以上都不对5. 密封的圆台形容器如图放置，它们的密度分别为ρ1、ρ2(ρl <ρ2) 分界清晰的两种液体，此时液体对容器底的压强为P A ；若将液体搅拌均匀后（总体积不变）将容器倒置到过来放置，此时对容器底的压强P B ；比较P A 、P B 的大小，正确的是( )．A ．P A <PB B ．P A =P BC ．P A >p BD ．无法比较6.如右图所示容器中装的是是两种密度不同的液体，当阀门A 和阀门B 打开后，液体不流动时( )A.左管液面最高B.右管中液面最高C.中间容器中液面最高D.三容器中的液面一样高7. 如图所示，两个形状不同的容器A 和B ，底面积都是S ，装有相同深度H 的同种水，置于水平桌面上。

初中应用物理知识竞赛专题一：压强与浮力【重点知识解读】1固体压强公式： p=F/S，液体压强公式：p=ρgh求固体之间的压力与压强时，先求压力后求压强。

而液体内部则先求压强后求压力。

2液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，各方向压强大小相等。

液体的压强只跟液体密度ρ和距液面的深度h有关，与液体重力、体积及容器形状、底面积等无关。

3大气压强是由于气体分子对器壁的碰撞而产生。

标准大气压数值p=1.013×105Pa=760mmhHg。

活塞式抽水机和离心式抽水机都是利用大气压工作的。

大气压随高度的增加而减小。

在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压减小100Pa。

4在流体中，流速越大的位置，压强越小。

飞机能够升空是由于机翼上下表面空气流速不同产生了压强差。

5帕期卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。

液压机是帕斯卡定律的重要应用之一公式F大/S大==F小/S小6气体的压强跟体积的关系：温度一定时，一定质量的气体，压强越大，体积越小；压强越小，体积越大。

7 浮力是浸在流体中的物体受到流体向上托的力。

浮力的方向总是竖直向上的。

阿基米德原理：浸入液体（气体）中的物体受到向上浮力的大小等于它排开液体（气体）的重力，即F=ρg V排。

8密度计是用来测量液体密度的仪器，它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的。

液体密度较大时，密度计露出部分多，反之就少。

密度计上的刻度数是上面较小下面较大，密度计上的刻度数值表示待测液体密度是水密度的倍数。

【经典竞赛题分析】例1（2011全国初中应用物理知识竞赛试题）小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题，想自己动手:作一个太阳淋浴器，他买来了一个圆柱形金属桶，一个压力传感开关，两个圆柱体以及细线若干。

初步设计如图13所示，其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。

己知:圆柱形金属桶的底面积S l=0.5 m2，高h1=50 c m;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水，当拉力等于4N时断开，水泵停止向桶内注水:两个圆柱体的底面积S2=40 cm2，高h2=12 cm，每个圆柱体重G=6N。

知识点一压力要点诠释：1．压力①定义：垂直作用在物体表面上的力叫做压力②产生的条件:相互接触的两个物体相互挤压.例如：静止在地上的篮球和地面间有相互挤压的作用，篮球对地面有压力；静止在竖直墙壁旁的篮球与墙壁之间没有相互挤压,所以没有压力.③方向:与受力物体的支撑面垂直，并指向支撑面，由于受力物体的受力支撑面可能是水平面，也可能是竖直面，还可能是角度不同的倾斜面，因此,压力的方向没有固定指向，它可能指向任何方向,但始终和受力物体的受力面相垂直.④单位:牛顿，符号：N2．压力的作用效果要点诠释：压力的作用效果与压力和受力面积有关。

①压力的作用效果是使物体的形状发生变化。

例如：坐在沙发上，人对沙发的压力使沙发向下凹；用两手挤压弹簧手对弹簧的压力会使弹簧变短.②影响压力作用效果的因素不同的情况下，压力作用在物体表面使物体发生的形变量常常是不同的。

说明压力所产生的效果不一样，实验证明压力的作用效果与两个因素有关：压力的大小、受力面积的大小，当受力面积相同时压力越大，压力的作用效果越显著；当压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越显著。

3．压力和重力的区别要点诠释：压力和重力是两个性质完全不同的力，区别如下：压力重力施力物体物体地球受力物体支持物物体大小决定于相互挤压所发生形变大小G=mg方向垂直于受力物体表面,并指向支承面竖直向下作用点在支持面上物体重心上接触的物体间相互挤压而发生形变产生的，属于弹力的性质来源于万有引力，是非接触力力受力示意图规律方法指导1、本知识点运用了控制变量法，控制变量法是初中物理实验非常重要的一种方法，同学们一定要认真体会这个方法。

2、重力和压力是完全不同的两个概念，一定要把它们区别开.3、压强的定义式中的受力面积,指的是有效面积，即发生相互作用的那部分面积。

压力2．概念①意义：表示压力作用效果的物理量②定义：物体单位面积上受到的压力叫做压强3．计算公式及单位①公式：（定义公式)②单位：国际单位为帕斯卡（Pa)简称帕。

全国初中物理竞赛试题（八年级上）：压强一、选择题（每题1分，共5分）1.下列哪个物理量用来描述压力的作用效果？A.力B.压力C.压强D.重力2.在压力不变的情况下，受力面积越大，压强：A.越大B.越小C.不变D.无法确定3.下列哪个现象可以用大气压来解释？A.水往低处流B.钢笔吸墨水C.磁铁吸引铁钉D.苹果落地4.下列哪个因素会影响液体内部的压强？A.液体的密度B.液体的体积C.液体的形状D.液体的颜色5.下列哪个说法是正确的？A.只有液体才有浮力B.浮力的大小与物体在液体中的深度有关C.浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的重力D.浮力的大小与物体的密度有关二、判断题（每题1分，共5分）1.压强是表示压力作用效果的物理量，压强越大，压力的作用效果越明显。

（）2.大气压随着海拔的升高而增大。

（）3.液体内部的压强与液体的密度和深度有关。

（）4.浸在液体中的物体受到的浮力与物体在液体中的深度有关。

（）5.气体的压强与气体的温度和体积有关。

（）三、填空题（每题1分，共5分）1.压强的定义是：物体单位面积上受到的______。

2.大气压是由于空气具有______和能够流动的性质而产生的。

3.液体内部的压强与液体的______和______有关。

4.浸在液体中的物体受到的浮力等于物体排开液体的______。

5.气体的压强与气体的______和______有关。

四、简答题（每题2分，共10分）1.简述压强的定义及计算公式。

2.简述大气压的概念及产生原因。

3.简述液体内部压强的特点。

4.简述浮力的定义及计算公式。

5.简述气体的压强与温度和体积的关系。

五、应用题（每题2分，共10分）1.一块面积为0.5平方米的水平桌面受到100牛的力，求桌面受到的压强。

2.一个质量为100克的物体在空气中的重力为0.98牛，求物体在空气中的浮力。

3.一个体积为1立方米的空气，在温度为0摄氏度时的压强为1标准大气压，求在温度为100摄氏度时的压强。