力學部分(四)壓強與浮力

1、無 物理總復習：力學部分物理總復習：力學部分( (四四) )壓強與浮力壓強與浮力 撰稿 錦州十八中 張錦萍 審稿 李大武 錄入 尹航 一、復習目標一、復習目標 1.通過實驗探究，學習壓強的概念；能用壓強公式進行簡單的計算；知道增大和減小壓強的方法；了解測量大氣壓強的方法. 2.通過實驗探究，認識浮力，知識物體浮沉的條件；經(jīng)歷探究浮力大小的過程，知識阿基米德原理. 3.通過實驗研究，初步了解流體的壓強與流速的關系. 二、知識要點二、知識要點 無 三、典型例題三、典型例題 例 1.如圖 1 所示，畫出物體 A 受的重力及對接觸面壓力的示意圖，物體 A 對接觸面的壓力與它的重力有什么聯(lián)系？施力物體，

2、受力物體分別是誰？方向如何？大小相等嗎？ 解析： 在研究壓力時， 要特別注意壓力與重力的區(qū)別聯(lián)系， 很多情況下， 壓力的產(chǎn)生與施力物體的重力有關系.當物體置于水平支撐面上，支承面受到的壓力等于施力物體的重力，壓力和重力的區(qū)別可以從力的三要素及產(chǎn)生原因上加以區(qū)別.特別注意物體不是置于水平面上，壓力不等于重力.很顯然，物體置于斜面上時，對斜面產(chǎn)生的壓力是由于物體 A 的重力而產(chǎn)生的，但壓力不等于重力. 答：物體 A 受到的重力及對接觸面壓力的示意圖如圖 2 所示.物體 A 對接觸面的壓力是由于物體 A 受重力而產(chǎn)生的，物體 A 的重力施加物體是地球，受力物體是物體方向豎直向下，接觸面受到的壓力，施

3、力物體是 A 受力物體是斜面，方向與斜面垂直，物體 A 的重力和對斜面的壓力不相等. 例 2.如圖 3 所示，兩個正立方體木塊棱長之比 2：1，若如圖甲放置，則 A 對 B 的壓力與 B 對地面的壓力之比為_，壓強之比為_，若如圖乙放置，則 B 對 A 的壓力與 A 對地的壓力之比為_，壓強之比為_. 解析：求比值是常見的熱點解，解有關求壓強之比的問題時，關鍵是搞清楚研究對象，其次是受力面積之間的關系. 圖甲中，壓力之比 無 壓強之比 圖乙中，壓力之比 答案 8：9，2：9，1：9；4：9. 例 3.如圖 4 所示，水平桌面上放一盛有煤油的容器，已知煤油的密度是 0.8103kg/m3，容器重

4、 9.44N，該容器可看作兩個正方體的組合，設上部棱長為 10cm，下部棱長為 20cm，求油對容器底部的壓力和容器對桌面的壓強. 解析： 容器底部受到的壓力， 不總是等于液重， 對于形狀不規(guī)則的容器計算液體對容器底壓力時， 應先用 P=gh算出壓強，再用 F=PS 計算壓力，水平放置時，F(xiàn)=G總，再利用求桌面受到的壓強. 解：(1)由 P=gh 油對容器底部的壓強 p=油g(h1+h2)=0.8103kg/m39.8N/kg(0.1+0.2)m=2352Pa 油對容器底部的壓力 F底=PS2=2352Pa(0.2m)2=94.08N (2)容器對桌面的壓強 例 4.如圖 5 所示，在容器中裝

5、入 15N 的水，水對容器底的壓力( ) 無 A.大于 15N B.等于 15N C.小于 15N D.無法確定 解析：水對容器底的壓強為 P=gh，容器底的壓力 F=PS，比較液體重力 G 與壓力 F 的大小關系：式中，V 是 15N 水的體積，Sh 是底面積為 S，高為 h 的柱形體水的體積，如圖所示從圖中看出 ShV，因此，即 FG. 答案：C. 例 5.如圖 6 所示，A、B 兩實心物體靜止在水中，則下列說法中正確的是( ) A.兩物體受到的浮力一定相等 B.兩物體受到的浮力不等，A 物體受到的浮力大 C.兩物體的密度不相等，B 物體的密度大 D.兩物體的重力不相等，B 物體的重力大

6、解析：兩個物體靜止在水中，其中 A 物體漂浮，B 物體懸浮，則它們受到的浮力都與其重力相等，但因重力未知，所以浮力和物重無法比較.在這里必須利用比較密度的方法. 因此 A 物漂浮，所以 A液 B 物懸浮，所以 B=液 又因為同種液體，所以 AB 答案：C 例 7.一物體浸沒在水中受到的浮力是 3N，浸沒在鹽水中受到的浮力是 3.6N，這種鹽水的密度多大？ 分析：物體浸沒在水中和鹽水中排開液體的體積相等，都等于物體的體積，利用這個條件，寫出計算物體在水中和鹽水中所受浮力的公式，可求出鹽水的密度. 解：設物體的本積為 V，根據(jù)阿基米德原理可得 F水浮=水gV，F(xiàn)鹽水浮=鹽水gV 無 答：這種鹽水的

7、密度是 1.2103kg/m3. 例 8.把一個質量為 350g 的物體，浸沒在盛滿水的燒杯中，從杯中溢出的水為 0.3dm3，這個物體在水中是下沉還是上??？ 分析：要確定物體的沉浮，需要知道物體所受的浮力和重力，已知物體的質量，根據(jù) G=mg 可計算出重力，盛滿水的燒杯在物體浸沒進去后，從杯中溢出的水的體積即為物體排開的水的體積 V排，由 F排=水gV排，可求出浮力. 解：G=mg=0.35kg9.8N/kg=3.43N. F排=水gV排=1.0103kg/m39.8N/kg310-3m3=2.94N GF浮，物體下沉 答：物體在水中下沉. 例 9.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人們常用鹽水洗種，吳明同學根據(jù)

8、選種時空癟的種子漂浮在水面，飽滿的種子沉在水底這一現(xiàn)象，猜想“浮力的大小可能跟物體重力的大小有關”. 請你設計一個簡單的實驗方案(包括實驗器材的選用， 實驗步驟和實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的分析論證等)說明物體所受浮力大小不是由自身重力決定的. 解析：可以從在相同重力條件下比較浮力或在相同浮力情況下比較重力等角度進行實驗，選擇的器材應與設計的方案吻合.如：選擇橡皮泥，盛水容器進行實驗，將同一塊橡皮泥先捏成船形，橡皮泥能浮在水面，此時浮力與重力相等；再將橡皮泥捏成一團，橡皮泥將沉入水底，此時浮力小于重力，這個實驗說明當物體重力相同時，浮力不同，由此可見物體所受浮力大小不是由物重決定的. 四、能力訓練四、能力

9、訓練 (一)填空題 1.如圖 7 所示，三個球的體積相同，它們在水中靜止，則_球一定是空心的_球可能是空心的.(銅鐵水木) 2.如圖 8 所示，將兩塊相同的橡皮泥做成實心球形和碗形，分別放入相同的甲、乙兩杯水中，靜止時甲杯中橡皮泥所受的浮力_于杯中橡皮泥所受的浮力.(選填“大于”、“小于”或“等于”)._杯中水面升高得多. 無 3.小明赤足走在布滿鵝孵石的海灘上時， 感到腳底不舒服， 這是由于腳底跟地面的接觸面積_，從而使腳底受到的壓強_造成的. 4.如圖 9 所示，圖釘帽的面積是 1cm2，釘尖的面積是 0.05mm2，手指對圖釘帽的壓力是 10N，則手指對圖釘帽的壓強是_Pa，圖釘尖對墻的

10、壓強是_Pa.若墻面能承受的最大壓強為 4105Pa，則_將圖釘壓入墻面.(填“能”、“不能”) 5.如圖 10 把甲乙兩個大小，形狀完全一樣的容器，按所示的方法放置在水平桌面上，若容器中裝入質量相同的水(均未裝滿)， 則水對容器底部壓強的關系P甲_P乙； 水對容器底部的壓力F甲_F乙(填“”、 “”、 “=”) 6.已知鋁的密度為 2.7103kg/m3，用鋁制成的某空心球的質量是 594g，體積是 300cm3，它空心部分的體積_cm3，若把鋁球放入水中，鋁球將會_，(選填“上浮”、“下沉”或“懸浮”) 7.湖面上有一塊質量為 9kg 的冰塊，結冰時內部有一個體積為 210-3m3的空洞，

11、則這塊冰露出水面的體積是_m3. 8.一個豎直放置在水平桌面上的圓柱形容器， 內裝密度為 的液體.將掛在彈簧測力計下的金屬塊 A 浸沒在該液體中(A 與容器底未接觸)，金屬塊 A 靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為 F；將木塊 B 放入該液體中，靜止后木塊露出液面的體積與其總體積之比為 7：12；把金屬塊 A 放在木塊 B 上面，木塊 B 剛好沒入液體中(如圖 11 所示)，若已知金屬塊 A 的體積與木塊 B 的體積之比為 13：24，則金屬塊 A 的體積為_. (二)選擇題 9.如圖 12 所示，甲、乙兩支完全相同的試管，分別裝有質量相等的液體，甲試管豎直放置，乙試管傾斜放置，兩試管液面相平，設液體

12、對兩試管底的壓強分別為 P甲和 P乙，則( ). 無 A.P甲P乙 B.P甲=P乙 C.P甲P乙 D.條件不足，無法判斷 10.如圖 13 所示，是學校物理小組制作的演示潛水艇原理的模型，通過膠管 A 向燒瓶吸氣或吹氣，就可使燒瓶下沉或上浮，當從燒瓶中吸氣使其下沉時，燒瓶所受到的浮力將( ) A.增大 B.減少 C.不變 D.無法判斷 11.下列各實驗中，能測出大氣壓強值的是( ) 12.一個體積為 10dm3，重為 58.8N 的物體放入水中，則它所受的浮力及浸入水中的體積分別( ) A.98N，10dm3 B.58.8N，6dm3 C.58.8N，4dm3 D.49N，5dm3 13.把一

13、木塊放在水中，它有的體積浸入水中，在木塊上加一質量為 4kg 的重物時，木塊剛好全部浸入水中，則下面說法中正確的是( ) A.木塊質量 6kg B.木塊質量 10kg C.木塊全部浸入水中后受到的浮力為 98N D.木塊的密度是 0.6103kg/m3 14.看到圖 15 所示的圖片，愛動腦筋的小明同學突發(fā)奇想，假如某一天地球對所有物體的引力明顯增大，還能在同樣的環(huán)境中發(fā)生如此愜意的事情嗎？經(jīng)過認真思考，他作出了下列幾種猜想，你認為其中正確的是( ) A.人的質量將明顯增大，人將沉入海里 B.人的質量將明顯增大，人仍能浮在海中看書 無 C.人受到的重力將明顯增大，人將沉入海里 D.人受到的重力

14、將明顯增大，人仍能浮在海中看書 (三)簡答 15.餃子是大家喜愛的食品，煮餃子時，從水燒開餃子下鍋到煮熟后撈出的過程中，有許多物理現(xiàn)象，請你說出其中的兩個，并用物體物理知識解釋. 16.詩人杜甫在其著名詩篇茅屋為秋風所破歌中寫到：八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅“. (1)詩中“風怒號”，“卷”的物理含義是什么？ (2)這兩句詩中包含什么物理道理？ (四)實驗 17.小王做了如圖 16 所示的三個實驗，用來研究壓力產(chǎn)生的作用效果，甲：將小方凳放入沙盤中；乙：在小方凳上放一重物；丙：將小方凳翻過來放在沙盤中，并放在同一重物 (1)比較甲、乙兩種情況，說明_. (2)比較乙、丙兩種情況，說明_. 1

15、8.圖 17 是利用水和鹽水等器材來研究浮力問題的實驗過程，請你根據(jù)圖中所提供的信息回答 (1)本實驗研究的是浮力大小與_的關系. (2)實驗可以測出物體在水中所受浮力大小為_N， 物體在水中所受浮力大小為_N， 物體的體積是_m3(g取 10N/kg)；還可以測出的物理量有_(只寫一個即可) (五)計算 19.某動物保護組織在我國西南邊陲云南尋找國家重點保護動物野牛時，采集到了野牛在水平沙地上站立時留下的腳印石蠟模型，經(jīng)測量該石蠟模型的平均厚度為 2cm，質量為 450g，對該沙地進行抗壓實驗，發(fā)現(xiàn)使沙地達到相同深度的壓強為 2105Pa，已知石蠟的密度 蠟=0.9103kg/m3，取 g=

16、10N/kg，試求 (1)這頭野牛在水平沙地上站立時與地面的接觸面積. (2)這頭野牛在水平沙地上站立時對沙地的壓力. 無 (3)這頭野牛的質量. 20.一輪船滿裁時排開水的質量(即輪船的排水量)為 10000t，水的密度為 1.0103kg/m3，g 取 10N/kg，求 (1)輪船滿裁時受到的浮力. (2)輪船滿載時排開水的體積. 21.有一泡沫塑料救生圈，質量為 4kg，漂浮在水面上時，露出水面部分的體積是救生圈的，當一小孩躺在上面，恰好使救生圈全部浸入水中，求 (1)救生圈的密度. (2)小孩的質量. (3)若有一質量為 50kg 的學生用此救生圈，是否安全.(人的密度約為 1.021

17、03kg/m3) 22.邊長為 8cm 的正方體鐵塊，投入一個深度為 3cm 裝滿水銀的容器內，問鐵塊受到的浮力是多少？(水銀=13.6103kg/m3，鐵=7.9103kg/m3，g=10N/kg) 能力訓練答案 (一)填空 1.銅；鐵、木 2.小，乙 3.小或較小；大或較大 4.1105 2108 能 5.， 6.80 7.310-3 8. (二)選擇 9.C 10.C 11.D 12.B 13.ACD 14.D (三)簡答 15.(1)餃子剛下鍋時， 水停止沸騰.因為餃子是涼的， 入水后要吸熱， 水放熱使溫度降到沸點以下， 沸騰停止.(2)為使餃子不粘在鍋底，往往用勺子背輕輕推動，餃子受力面積較大，受到的壓強較小不易被“推破”.(3)加熱一段時間后餃子體積增大，這是由于餃子在水中吸熱，餡里水份快速蒸發(fā)，大量水蒸氣使餃子膨脹起來.(4)煮一會兒，餃子會漂上來，這是因為餃子受熱膨脹，密度減小，小于水的密度，重力小于浮力，上浮到水面.(5)煮餃子時，向鍋中酒入少許冷水，沸騰會停止.這是因為冷水吸熱，鍋中水溫降到沸點以下，停止沸騰. 16.(1)風速很大，力很大 (2)刮大風時，氣流流速增大