中考物理复习第5节 浮力计算--常考的两个压力(讲义) (解析版)
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初中物理压力和浮力的解析压力和浮力是物理学中重要的概念,对于我们理解物体在液体或气体中的行为具有重要的意义。
本文将对初中物理中的压力和浮力进行解析。
一、压力的概念及计算方法压力是指垂直于物体表面的力对单位面积的作用,通常用P表示。
在物理学中,压力的计算公式为P=F/A,其中F表示作用在物体上的力,A表示受力的面积。
以液体中的压力为例,液体的分子会在各个方向上产生压力,而沿垂直方向的压力最大。
如果将一块面积为A的物体放置在液体中,液体会对该物体的上表面施加一个大小为F的力,这个力除以上表面的面积A,就得到了液体对物体单位面积上表面的压力P。
二、压力的特性和应用1. 压力均匀性:在液体中,同一深度处的压力在横向是均匀的,也就是说,在相同深度处的不同点的压力相等。
这个特性可以应用于万有引力提出的“等压面水平”原理。
2. 静水压力:静水压力是指液体对物体的作用力与液体的密度、重力加速度以及物体所在深度有关。
根据静水压力公式P=ρgh,其中ρ表示液体的密度,g表示重力加速度,h表示物体所在液体中的深度。
这个公式说明了静水压力与物体的深度相关,并且随着深度增加而增大。
三、浮力的概念及计算方法浮力指的是物体在液体或气体中受到的向上的外力,通常用Fb表示。
浮力的大小与物体在液体或气体中排除掉的体积有关。
在液体中,浮力的计算可以使用阿基米德定律来求解。
阿基米德定律显示了浮力与物体排开的液体的体积和液体的密度有关。
阿基米德定律的数学表达式为Fb=ρVg,其中ρ表示液体的密度,V表示物体排开的液体的体积,g表示重力加速度。
四、压力和浮力的关系物体在液体中受到的浮力大小等于物体在液体中受到的压力大小。
根据等压定理,物体所受的浮力大小等于物体所排除掉的液体的重量。
这一原理可以通过以下公式表示:Fb=ρVg=Pliquid × A,其中Pliquid表示液体的密度,A表示物体受到浮力的面积。
根据上述公式,我们可以得出结论:当物体浸入液体时,物体所受的浮力大小等于物体排除掉的液体的重量,而液体的重量又等于液体的密度乘以物体受到的液体的面积。
专题21压强与浮力综合【核心考点精讲】1、阿基米德原理、浮沉条件与液体压强公式综合应用。
2、结合图象对压强和浮力进行综合分析。
3、根据物体在水中所处状态判断其密度和浮力大小的关系、考查分析推理的能力。
【热点题型精练】1.(2022•湖州中考)两个边长相同、材料不同的实心正方体甲和乙,用质量不计的细线连接,轻轻放入某液体中,静止后悬浮,细线处于绷紧状态,如图所示。
则()A.甲受到的浮力比乙受到的浮力大B.甲的密度与液体的密度相等C.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到的压力大小不变D.如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器底部受到液体的压强不变解:A、甲和乙两个正方体棱长相同,则根据体积公式可知其体积相等,两个正方体都浸没在同一液体中,则其排开液体的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知,甲受到的浮力等于乙受到的浮力,故A错误;B、把甲和乙作为一个整体,甲和乙在液体中静止时悬浮,根据物体浮沉条件可知,甲和乙的平均密度等于液体的密度,而甲和乙由不同材料制成,其密度不同,所以甲的密度与液体的密度不相等,故B错误;C、柱形容器中,容器底部受到的压力大小等于容器内液体和物体的总重力,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,容器内液体和物体的总重力不变,则容器底部受到的压力大小不变,故C正确;D、根据题意可知,细线处于绷紧状态,如果将细线剪断,甲、乙再次静止后,甲将漂浮在液面上,则甲和乙排开液体的总体积变小,液体深度变小,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变小,故D错误。
答案:C。
2.(2022•哈尔滨模拟)甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则()A.甲杯中的盐水密度较大B.乙杯底部所受的液体压强较大C.甲杯底部所受的液体压力较大D.鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大解:(1)由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρ液=ρ物时物体悬浮,ρ液>ρ物时物体漂浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,故A错误;由于两杯中液面相平,根据p=ρgh可知,乙杯底受到的压强大于甲杯底受到的压强;故B正确;由于甲、乙是两个完全相同的杯子,则底面积相同,根据F=pS可知,乙杯中所受液体的压力较大,故C错误;(2)因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一只鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力,故D错误。
【知识点】中考物理浮力考点、题型超详细思路解析,攻破浮力难题!2018—07 近年中考中有关浮力难题多以阿基米德原理和运用物体的浮沉条件,通常会跟压力、压强、质量、密度、杠杆、滑轮等知识综合在一起考查。
一、浮体浮体综合题的解题思路和方法:(1)先明确物体在液体中的状态:漂浮。
(2)分析物体的受力情况:只受到重力G物和浮力F浮两个力的作用,并处于静止状态.(3)列出二力平衡的方程:F浮= G物 .(4)展开求解:将求浮力的公式F浮=ρ液 gV排、重力公式G物=m物g(或 G物=ρ物 V物g)求未知量。
1.漂浮体例1 一个木块浮在水面上,它浸入水中的体积是总体积的四分之三;将这个木块放在某种液体中,它也浮在液面上,并且露出液面的体积是总体积的五分之二.求:(1)这个木块的密度;(2)液体的密度.变式1一木块漂浮在水面上,它露出液面的体积是24cm3 。
把木块露出液面的体积切去,将剩余部分再放入水中,静止时木块又有18cm3的体积露出液面。
这个木块的密度是多大?提示:根据浮沉条件利用两个等式F′=G+ G′,F浮=G展开解题。
例2 边长为1dm的正立方体木块,漂浮在酒精液面上,有一半的体积露出液面,如图甲所示,将木块从底部去掉一部分,粘上体积相同的玻璃后,投入某种液体中,它仍漂浮,如图乙所示,此时液体对它竖直向上的压强为980Pa,酒精和玻璃的密度分别为ρ酒精=0。
8×103kg/m3,ρ玻璃=2。
4×103kg/m3,胶的质量和体积忽略不计,求:(1)木块的密度(2)玻璃的质量例3 欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”,用如图所示的方法测量液体的密度.“土密度计”在酒精(ρ酒精=0。
8×103kg/m3)中静止时露出液面的高度为2cm;“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm;“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的高度为3。
8cm。
则此硫酸铜溶液的密度为________kg/m3。
中考物理知识点专题总结—浮力(考前必看)一、思维导图二、知识点总结知识点一:浮力1.浮力: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。
2.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、向下的压力差就是浮力。
如图所示,浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。
而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。
下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方-F向下。
向总是竖直向上的,即F浮=F向上【微点拨】对浮力产生原因的说明(1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F浮=F向上。
如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。
如:桥墩、拦河坝等因其下底面,故物体不受浮力作用。
可见产生同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0—F向下>0,即F向上>F向下。
当F向上=0或F向上≤F向下时,浮力的必要条件是:F浮=F向上物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。
因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。
3.浮力方向:竖直向上,施力物体是液(气)体。
4.影响浮力大小的因素:通过实验探究发现(控制变量法):浮力的大小跟物体浸在液体中的体积和液体的密度有关。
物体浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,浮力就越大。
【知识点详解】浮力的概念1.浮力的产生:液体具有流动性,在重力作用下,向容器壁、容器底流动而产生压力。
由于力的作用是相互的,容器底和容器壁也对液体产生一个反作用力,作用力反作用力在液体之间相互作用,就产生了压强。
压强大小相等、方向相反,并与深度成正比;同一水平面上,液体向各个方向产生的压强相同。
中考物理压强和浮力考点复习一、压强压力:垂直压在物体表面的力(1)有的和重力有关;如:水平面:F=G(2)有的和重力无关。
压力的作用效果:(实验采用控制变量法)跟压力、受力面积的大小有关。
压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。
压强公式:p=F/S ,式中p单位是:pa,压力F单位是:N;受力面积S单位是:m2。
增大压强方法:(1)S不变,F增大;;(2)F不变,S减小;(3)同时把F增大,S减小。
减小压强方法则相反。
二、液体的压强液体压强产生的原因:是由于液体受到重力,液体具有流动性。
液体压强特点:(1)液体对容器底和壁都有压强,(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同液体的压强还跟密度有关系。
液体压强计算:,(ρ是液体密度,单位是kg/m3;g=9.8n/kg;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是m。
)据液体压强公式:,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量等无关。
连通器:上端开口、下部相连通的容器。
连通器原理:连通器如果只装一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。
应用:船闸、、锅炉水位计、茶壶、下水管道。
三、大气压强证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
大气压强产生的原因:空气受到重力作用,具有流动性而产生的,测定大气压强值的实验是:1、托里拆利实验(最先测出):实验中玻璃管上方是真空,管外水银面的上方是大气,是大气压支持管内这段水银柱不落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。
2、课堂实验:用吸盘测大气压:(原理:二力平衡F=大气压p=F/s)测定大气压的仪器是:气压计。
常见气压计有水银气压计和无液(金属盒)气压计。
标准大气压:把等于760毫米水银柱的大气压。
1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105pa。
大气压的变化:和高度、天气等有关;大气压强随高度的增大而减小;在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100pa。
浮力计算模型一、冰在水中冰在水中熔化后,液面不变! 当冰漂浮时: F 浮=G 冰ρ水gV 排=m 冰g=m V ρ冰排水冰化成水后质量不变:m 冰=m 化水=ρ水V 化水=m V ρ冰化水水二、冰在盐水中冰在盐水中熔化后,液面上升! 当冰漂浮时: F 浮=G 冰ρ盐水gV 排=m 冰g=m V ρ冰排盐水冰化成水后质量不变:m 冰=m 化水=ρ水V 化水=m V ρ冰化水水三、冰比较大与底面有接触受力分析:G 冰=F 浮+F 支(底面给到支持力)F 浮<G 冰 ρ水gV 排=m 冰gm V ρ冰排水<冰化成水后质量不变: =m V ρ冰化水水四、剪绳模型重点切入点: 1.V 排的变化 2.液面升降V 排=V 化水 液面不变冰冰∵ρ盐水>ρ水 ∴ V 排<V 化水 ∴ 液面上升冰∵ V 排<V 化水 ∴ 液面上升F 拉物体受浮力变小由F 浮=ρ液gV 排知剪断绳子后,最终V 排变小,故浮力变小(ρg 不变) 液体对容器底部的压力变小液体对容器底压力F =pS =ρgh S →液体面下降(物体漂浮,V 排小) ∴ 只有h 下降,ρh S 不变,故压力F 减小 液面高度变小假设只有水时水面高为h 0 物体浸没,则液面高为0V h S+物(浸没时,V 物=V 排,S 为容器底面积) 漂浮时,高为0V h S+排∵ 漂浮时V 排<V 物 ∴ 液面下降 容器对桌面的压力不变以整体为研究对象,容器对桌面的压力:F =G 水+G 容+G 物,故不变 五、固体投入水问题F 浮3+F 支=G 铁+G 木ρ水gV 排3+F 支=G 铁+G 木………………③F 浮1 =G 铁+G 木=ρ水gV 排1 F 浮2=G 铁+G 木=ρ水gV 排2 比较①③:V 排3<V 排1① ② 水面下降比较①②:V 排1=V 排2→水面不变 六、漂球问题(同液体)体积相同(用阿基米德原理) 质量相同(用受力分析)A 、B 同体积,B 、C 同质量ρ物 ρA <ρB <ρC ρA <ρB <ρC ρA <ρB <ρC V 物 V A =V B =V C V A >V B >V C V A =V B >V C V 排 V A 排<V B 排=V C 排 V A 排=V B 排>V C 排 V A 排<V B 排>V C 排 F 浮 F A <F B =F C F A =F B >F C F A <F B >F C G 物G A <G F B <G CG A =G B =G CG A <G B =G C木铁 F 浮1G 铁 G 木 木 铁F 浮2G 铁 G 木木铁F 浮3 铁木F 支七、漂球问题(不同液体) 完全浸没技巧 图示漂浮技巧 G 物=ρ物gV 物 F 浮=ρ液gV 排=GF ρρ物液浮(重浮比)F 浮=G 物ρ液gV 排=ρ物gV 物=V V ρρ物排液物(排物比) 各球浮力关系:F A <F B =F C 各液体密度关系:ρA <ρB <ρC各容器底受到的液体压强关系:p A <p B <p C 各容器底对桌面的压力关系:F A <F B <F C同物不同液,越漂ρ液越大补充:密度比例关系 【浸没时,V 排=V 物】G F ρρ=物物浮液(物体的重力是浮力的几倍,物体密度就是液体密度的几倍) 【漂浮时,F 浮=G 物】=V V ρρ排物物液(物体浸入几分之几,物体密度就是液体密度的几分之几) 八、船球模型 1.挂球入水G 球=ΔF 浮=ρ水gΔV 排 ΔV 排=S (H 2-H 1)小球的重力:mg =ρ水gS (H 2-H 1) 小球的质量:m =ρ水S (H 2-H 1) 小球的体积:V 球=S (H 2-H 3) 小球的密度:2123=H H H H ρρ--球水2.投球入水G 球=ΔF 浮=ρ水gΔV 排 ΔV 排=S (H 2-H 1)小球的重力:mg =ρ水gS (H 2-H 1) 小球的质量:m =ρ水S (H 2-H 1) 小球的体积:V 球=S (H 3-H 1)。
中考物理压强与浮力考点详细讲解1.改变压强的方法与实例2.阿基米德原理及五点透析(1)阿基米德原理内容及公式:①内容:浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力,浮力的大小等于它排开的液体受到的重力.②公式:F浮=G排=m排g=ρ液gV排,式中ρ液表示液体的密度,V排是被物体排开的液体的体积,g取9.8N/kg.(2)阿基米德原理的五点透析:①原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态:一是物体的全部体积都浸入液体里,即物体浸没在液体里;二是物体的一部分体积浸入液体里,另一部分露在液面以上.②G排指被物体排开的液体所受的重力,F浮=G排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力.③V排是表示被物体排开的液体的体积,当物体全部浸没在液体里时,V排=V物;当物体只有一部分浸入液体里时,则V排<V物.④由F浮=G排=m排g=ρ液gV排可以看出,浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关,而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关.⑤阿基米德原理也适用于气体,但公式中ρ液应该为ρ气.1.计算压强的两个公式(1)压强公式p=是压强定义的表达式,它表示压强与压力、受力面积三者的关系,是适应于固体、液体和气体的一般公式.p=ρgh是液体压强公式,适用于计算液体压强,是在p=的基础上推导出来的.(2)应用公式p=计算压强时,注意F为垂直作用在物体表面上的力,不是物体的重力,S是受力面积,是指物体间相互接触并互相挤压部分的面积,不一定等于物体的底面积也不一定等于支撑面的面积.将公式变形为F=pS或S=可以计算压力和受力面积.(3)应用p=ρgh计算液体压强时,注意h是从液面向下的垂直深度,不是到底部的高度.(4)注意液体对容器底部压力的大小不一定等于液体的重力,计算压力时应该用液体对底面的压强乘以受力面积,只有柱形容器中液体对容器底部的压力才等于液体的重力.【典例】在一个重8N,底面积为0.02m2的容器里装56N的水,容器中水的深度为0.2m.把它放在水平桌面上,如图所示(g=10N/kg).求:(1)水对容器底部的压强和压力;(2)容器对桌面的压力和压强.【解析】(1)根据p=ρ液gh可得水对容器底部的压强为:p1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2 000Pa.则根据压力的定义式F=pS得水对容器底部的压力:F1=2 000Pa×0.02m2=40N.本问题典型错解:水对容器底部的压力为F=G液=56N,由p=求得水对容器底部的压强为p==2 800Pa.(2)容器对桌面的压力F2=G容器+G液=8N+56N=64N,由p=得容器对桌面压强为p==3 200Pa.本问题典型错解:容器对桌面的压力为F=F1+G容器=40N+8N=48N,因此由p=求得水对容器底部的压强误求为p==2 400Pa.【点评】p=是压强的定义式,即适用于任何情况(固、液、气).尤其要注意F是指压力,S是指受力面积(即压力的作用面积).对于液体压强来说,p=ρ液gh对液体压强的求解来说是绝对正确的,可以放心大胆的应用;p=也适用液体,但使用时要注意上述错例中提到的问题.2.固体、液体和气体中的压强特点(1)固体可以沿力的方向大小不变地传递压力,如在钉钉子时,加在钉帽上的压力可以大小不变地传递到钉子尖端.(2)帕斯卡原理:加在被密封液体上的压强能被液体大小不变地向各个方向传递,也就是说液体具有流动性,在密闭容器中,液体可以大小不变地传递压强.比如在液压机的大小活塞上的液体压强相同,但由于活塞面积不同,在两个活塞上的压力却不同.(3) 由于大气的密度不均匀,因此大气压强只能通过测量得到.若已知大气压强p0和面积S可以根据F=p0S计算大气压力的大小.对于一定质量的气体,其压强越大,体积就越小;压强越小,体积越大.3.求浮力的方法称重法:用弹簧测力计测出物体的重力G,再用弹簧测力计测出物体浸在液体中的示数G',则物体在液体中受到的浮力F=G-G';压差法:F浮=F上-F下,F上为物体受到的液体对它向上的压力,F下为物体受到的液体对它向下的压力.阿基米德原理:F浮=G排液=ρ液gV排平衡法:F浮=G;当物体悬浮或漂浮时,物体只受重力和浮力作用,且处于静止状态,此时浮力与重力相平衡.4.应用浮力的知识计算或测量物体的密度应用浮力的知识测量密度的方法有以下几种:(1)利用悬浮的条件(ρ物=ρ液),如医院里常用这种方法测量血液的密度;(2)利用称重法,用弹簧测力计称出物体的重力和受到的浮力,根据物体的重力计算出物体的质量,根据受到的浮力和液体的密度计算出物体的体积,再计算物体的密度;(3)利用量筒(或溢水杯等)测出物体的体积和漂浮时排开液体的体积,根据漂浮条件F浮=G物,计算出物体的质量,再计算出物体的密度;(4)直接利用密度计测量液体的密度.5.物体受力情况分析(1)漂浮或悬浮的物体受两个力,重力和浮力,且二力平衡,即F浮=G;(2)物体在拉力的作用下浸没在液体中静止时,物体受到三个力的作用,分别是重力、浮力和拉力,它们的关系为:F浮+F拉=G;(3)物体静止在容器底部(不是紧密接触)时,物体受到三个力的作用,分别是重力、浮力和支持力,它们的关系为:F浮+N=G.专项训练一、选择题1.如图所示,甲、乙两台秤上各有一个容器,一个装满水而另一个未满,现各将一手指浸入水中,手指与容器壁、底均不接触.则在手指浸入水中之后,两台秤的示数变化情况是().A. 甲变小,乙不变B.甲变大,乙不变C.甲不变,乙变大D.甲变小,乙变大2.在两个相同的薄壁塑料瓶(质量忽略不计)内分别装入体积相等、密度为ρ甲和ρ乙的两种液体后密封,再把它们放入两个装有水的容器中,处于如图所示状态.下列判断正确的是().A. ρ甲>ρ乙B. ρ甲=ρ乙C. ρ甲<ρ乙D.无法判断3.下列单位中,属于压强单位的是().A. N/m2B. m/sC. kg/m3D. J/s4.如图所示,在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体;将三个完全相同的铜球,分别沉入容器底部,当铜球静止时,容器底受到铜球的压力大小关系是F甲<F乙<F丙,则液体密度相比较().A. 一样大B.乙的最小C.丙的最小D.甲的最小答案:C A A C二、填空题5.由于长江上游的植被受到破坏,造成大量水土流失,江水浑浊,致使江水的增大,故相同的深度的江水对堤坝会增大,从而使堤坝受到破坏的可能性增加了.6.如图所示,将一铁块慢慢提起离开水面的过程中,铁块所受浮力的变化情况是(填“增大”“不变”或“减小”);若某时刻h=5cm,铁块的底面积以1.0×10-2m2计,则铁块下底面受到水的压强是Pa,此时铁块受到的浮力大小是N. (取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)7. 如右上图所示的玻璃杯里装有重3.6牛顿的煤油,油面高0.2米,已知杯底的面积是20平方厘米,则煤油对杯底的压强是帕斯卡,煤油对杯底的压力牛顿.(煤油密度0.8×103kg/m3)8.如下图所示,物体漂浮在圆柱形容器的水面上,B物体上放着一个物体A时,B排开水的体积为V1;若将A取下放入水中静止后,此时A、B两物体排开水的总体积为V2,且V1-V2=2 dm3,g=10 N/kg,则水对容器底的压强将(填“增大”“减小”或“不变”),容器底对物体A的支持力是.8. 如图所示,两手指按住铅笔尖和铅笔头,两手指受到的压力,两手指受到的压强(两空均填“相等”或“不相等”),这表明.10.长江三峡大坝上下游水位差最高可达113m,上游的船要在船闸中经过5个闸室使船体逐渐降低,每个闸室水位变化二十多米,因而三峡船闸的闸门非常大.其首级人字闸门每扇高39.5m,宽20.2m.倘若门外的水位高30m,则这扇闸门所受水的最大压强是Pa, 已知闸门所受水的平均压强是最大压强的一半,则这扇闸门所受水的压力是N. (g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)三、实验题11. (1)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小红利用图所提供的器材(小桌、海棉、砝码、木板)设计了图(a)、(b)两个实验,通过观察图(a)、(b)后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论.此后小红把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示.通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论.请你根据已学过的压强知识分析:①造成前后两个结论不一致的原因是:.②比较图(b)和图(c)可知,根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是:.(2)物体在流体(液体和气体)中运动时,受到的阻碍物体运动的力,叫流体阻力.这种阻力的大小与哪些因素有关呢?小明同学在仔细观察如图所示的应用实例后,对影响流体阻力的因素提出一种猜想:流体阻力可能与运动物体表面粗糙程度有关.他设计了如下的实验方案:①用弹簧测力计拉一艘底面光滑的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F1;②用弹簧测力计拉另一艘底面粗糙的船模型在水中运动,记下弹簧测力计的示数F2;③通过比较F1与F2的大小,就能得出物体受到流体阻力是否与物体表面粗糙程度有关.请你对小明同学的实验方案中存在的问题,进行评估(只需写出一条评估意见):.答案:5.密度压强6.减小500 57.15683.1368.减小20N9.相等不相等在压力一定时,压强的大小与受力面积大小有关10.3×1051.2×108答案:11.(1)①前后两次受力面的材料不同②必须在相同的物体表面(或相同的材料)的情况下进行比较.(2)实验方案中存在的问题有:①没有控制使用同一艘船模型;②没有说明船应做匀速直线运动;③没有说明弹簧测力计应对船施加水平方向的力;④没有控制船的运动速度相同;⑤船模型在水中低速运动时,两艘底面粗糙程度不同的船受到的阻力差别可能不大,弹簧测力计读数无法显示差异.四、计算题13.如图所示,底面积为100cm2的烧杯装水后的总质量为2kg.现将质量0.5kg的木块浸入水中. (g=10N/kg,木的密度为0.5g/cm3)请你思考回答问题:(1)木块静止时,所受的浮力为多大?浸在水面下的体积为多少?(2)烧杯对水平面的压强是多大?14.如图甲所示,一底面积为400cm2圆柱形容器内盛足够多的水,一实心正方体木块漂浮在液面上,已知木块的体积为1000cm3,ρ木=0.6×103kg/m3,求:(1)这时木块受到的浮力;(2)此时木块浸在水中的体积;(3)若在木块上放入一物体A后,木块刚好浸没在水中(如图乙所示),则容器底部受到的压强将增加多少.答案:13.(1)F浮=G=mg=0.5×10N=5N.(2)F=mg=(2+0.5)×10N=25N.14.(1)6N(2)6×10-4m3(3)100 Pa。
中考物理考点―― 压强和浮力【综合概括】压强包含固体、液体随和体的压强。
固体压强要求能够运用压强公式进行简单的计算,以及在平时生活中怎样增大和减小压强,液体的压强,要求能经过研究活动,知道液体内部的压强规律,能运用液体内部压强规律解说连通器和船闸的工作原理。
大气压强,要求能够解说平时生活、生产中的相关现象。
浮力在过去的考试上当算是很难的。
但因为课标对浮力的计算有所降低,特别是不出现相关浮力与其余知识综合的计算问题,这一点在近几年的中考取有所表现。
对于浮力,要求知道浮力产生的原由,以及浮力的大小与哪些要素相关。
能用浮沉条件解说一些简单的问题。
在这部分知识中较过去对比,增添了升力的知识,要求联系本质解决相关升力的问题。
【考点展望】【展望 1】固体压强观点的理解一、压力、压强的观点,压力和重力的差别例题 1:在水平桌面上的物体对桌面有压力的作用,下边对于这类状况下压力和重力的说法正确的选项是〔〕A.压力是因为物体有重力而产生的,所以,压力和重力是一对互相的平衡力B.物体在桌面上处于均衡状态,所以压力和重力是一对均衡力C.在这类状况下压力就是重力D.以上说法都不对【分析】压力是因为物体和桌面间互相作用时遇到的力,而重力是物体和地球间互相作用时物体遇到的力,所以压力和物体重力不是互相作使劲。
物体的重力作用在物体上,压力作用在水平桌面上,不是一对均衡力。
在这类状况下,固然压力大等于物体重力的大小,但两个力的手里物体和是你物体都不一样,因此不是一个力。
图 1常常出现的变形试题有:1.如图 1 所示,图钉帽的面积是 1cm2,手指对图钉帽的压力是 10N,墙面能蒙受的最大压强为 4×106Pa。
(1)求手指对图钉帽的压强;(2)求图钉尖对墙的压强;(3)可否将图钉压入墙面。
(1)1×105Pa(2)2×108Pa(3)2×108Pa<4×106Pa,故不可以将图钉压入墙面2.两指使劲按住铅笔的两头,发现两指的凹陷程度不一样,这说明压力产生的成效与受力面积相关。
中考物理单元复习提纲--压强和浮力一、压强1、压力:①定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。
②压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F = 物体的重力G③研究影响压力作用效果因素的实验:课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
3、压强:①定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
②物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量③公式p=F/ S 其中各量的单位分别是:p:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S:米2(m2)。
④压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa 。
成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa 。
⑤增大或减小压强的方法:改变压力大小、改变受力面积大小、同时改变前二者二、液体的压强1、液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性2、液体压强的规律:⑴液体内部朝各个方向都有压强;⑵在同一深度,各个方向的压强都相等;⑶深度增大,液体的压强增大;⑷液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
3、液体压强公式:p=ρgh⑴、公式适用的条件为:液体⑵、公式中物理量的单位为:p:Pa;g:N/kg;h:m⑶、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
⑴定义:上端开口,下部相连通的容器⑵原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平⑶应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
三、大气压强1、大气压的测定——托里拆利实验。
⑴实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
浮力1、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。
2、浮力方向:竖直向上,施力物体:液〔气〕体3、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。
4、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 = Gρ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,假设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,假设露出体积为物体总体积的1/3,则物体密度为(2/3)ρ分析:F 浮 = G 则:ρ液V 排g =ρ物Vg ρ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。
5、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〕6、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。
2021中考物理第一轮复习- -第一部分力学篇三浮力第2节浮力计算中常考的两个压力一.选择题(共4小题)1.如图所示,甲、乙两个薄壁圆柱形容器(S甲<S乙)内分别装有质量相等的水和酒精,将两个完全相同的蜡块分别放入两种液体中,静止后,容器底部受到的液体压强分别为p甲和p乙、压力分别为F甲和F乙,以下判断正确的是()A.p甲>p乙,F甲>F乙B.p甲>p乙,F甲=F乙C.p甲<p乙,F甲>F乙D.p甲<p乙,F甲=F乙2.如图所示,放在水平桌面上有甲、乙、丙三个完全相同的容器,装有不同的液体,将三个相同的长方体A、B、C分别放入容器的液体中,静止时三个容器的液面相平。
如图所示,则下列判断正确的是()A.物体受到的浮力F 浮A>F 浮B>F 浮CB.容器对桌面的压力F甲<F乙<F丙C.液体对容器底的压强p甲>p乙>p丙D.物体下表面受到液体的压力F′A=F′B=F′C3.小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。
则下列四个选项中判断正确的是()A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大C.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,电子秤的示数不变D.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力4.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,将用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球(ρ>ρ铝)全部没入水中,此时容器中水面高度相同。
设绳子的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数铅分别为F1和F2,则()A.F1=F2,T1=T2B.F1>F2,T1<T2C.F1=F2,T1>T2D.F1<F2,T1>T2二.填空题(共3小题)1.如图所示,重为4N、高为0.24m、底面积为0.02m2的圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有4kg的水。
2021中考物理第一轮复习- -第一部分 力学篇三浮力第2节 浮力计算中常考的两个压力知识检索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?从以上情景分析,我们能得到哪些启示?CCB甲乙丙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?例题演练例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压力分类图示123液体对容器底部液G浮液F G + 浮液F G +容器对桌面液容G +G 浮液容F G ++G 物液容G G ++G【解答】解:(1)G乙=F浮乙,G丙=F浮丙,这里h甲=h乙=h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=G水乙=G,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)施加给水丙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=G水+G杯,乙容器对桌面的压力=+G排+G杯=+G木+G杯,因为G水=+G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;(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。
(3)小球悬浮在丙容器中,所以ρ球=ρ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。
故选:A。
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ρa>ρb>ρcD.在三种液体中,物体下表面受到的液体压强大小关系为p a>p b=p c【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的变形式p下=+F上可知,p a>p b=p c,故D正确;因V排a>V排b>V排c,所以,由F浮=ρgV排的变形式ρ=可知,三液体的密度关系为ρa<ρb<ρc,故C错误;因物体静止时液面相平,所以,由p=ρgh可知,液体对三个容器底部的压强关系为p a<p b<p c,由F=pS可知,液体对三个容器底部的压力关系为F a<F b<F c,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ρ甲<ρ乙<ρ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p'甲<p'乙<p'丙D.放入物体后液体对容器底增加的压强△p甲=△p乙=△p丙【解答】解:A、由于A悬浮,故ρ甲=ρ物;B漂浮,故ρ乙>ρ物;丙漂浮,故ρ丙>ρ物;且V B排>V C排,由F浮=ρ液V排g可知:ρ丙>ρ乙;故密度关系是:ρ甲<ρ乙<ρ丙,故A正确;B、已知放物体之后,三个容器的液面相平,由于V A排>V B排>V C排,则放物体之前V甲<V乙<V丙,由于容器相同,则h甲<h乙<h丙,且ρ甲<ρ乙<ρ丙,由p=ρgh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ρ甲<ρ乙<ρ丙,根据G=mg=ρVg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=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△p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”)。
(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。
)【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。
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/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()A.金属球所受浮力是6N B.金属球的体积是100cm3C.液体的密度是0.8g/cm3D.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:△p1=1500Pa﹣500Pa=1000Pa,由p=得:对桌面增加的压力:△F1=△p1S=1000Pa×100×10﹣4m2=10N,由于对桌面增加的压力△F1=G,则金属球重G=△F1=10N,金属球的质量:m===1kg=1000g,金属球的体积:V===125cm3,故B错;(2)由甲图和乙图可得,△p2=600Pa﹣500Pa=100Pa,由p=得:对桌面增加的压力:△F2=△p2S=100Pa×100×10﹣4m2=1N,由于对桌面增加的压力△F2=G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=G排=1N,故A错;排开液体的体积:V排=V=125cm3,F浮=ρ液V排g,ρ液===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0.75×103kg/m3B.浸没水中时细线对A的拉力为0.6NC.物块A漂浮时排开水的质量为240gD.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,有体积露出水面,此时浮力等于重力,即F浮=G,根据阿基米德原理得,ρ水g(1﹣)V A=ρA gV A,所以ρA=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/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=ρgh得,降低的高度为:△h===6×10﹣3m;排开水的体积减小了:△V排=S△h=100×10﹣4m2×6×10﹣3m=6×10﹣5m3,因为剪断绳子,有体积露出水面,△V排=V A,所以物体的体积为:V A=4△V排=4×6×10﹣5m3=2.4×10﹣4m3,物体A的重力为:G A=ρA gV A=0.75×103kg/m3×10N/kg×2.4×10﹣4m3=1.8N;物体浸没在水中时物块A受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10﹣3m3=2.4N;浸没水中时细线对A的拉力为:F拉=G A﹣F浮=2.4N﹣1.8N=0.6N,故B正确;(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=m A===0.18kg =180g,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=知容器对桌面的压强不变,故D正确。
故选:C。
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0.25×103kg/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均有体积露出水面,且细线的拉力均为F,则下列判断不正确的是()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2 ND.物体A 的密度为1.25 g/cm3【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=可知,水的体积相同,物块A、B体积相同,且均有体积露出水面,说明A、B浸入的体积都是总体积的,则它们排开水的体积相同,容器底面积相同,根据V排=S容△h可知,水面升高的高度相同,根据△p=ρg△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:G B=m B g=ρB Vg=0.25×103kg/m3×400×10﹣6m3×10N/kg=1N,物块B受到的浮力:F浮B=ρ水gV排B=1.0×103kg/m3×10N/kg×(1﹣)×400×10﹣6m3=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﹣G B=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=G容+G原水+G A﹣F=G容+G原水+F浮A,放入物体后,乙容器对桌面的压力:F乙=G容+G原水+G B,又因为F浮A=3N>G B=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,G A=F浮A+F=3N+2N=5N,则物体A的密度:ρA===1.25×103kg/m3=1.25g/cm3,故D正确。