第十章浮力专题七压强与浮力的分析与计算•浮力与压强的综合是近几年中考的热点,也是学习的难点。解决此类问题方法总结如下:•①容器对桌面压力的变化量:用整体分析法进行受力分析;•②液体对容器底部压力的变化量:ΔF压=ΔpS=ρ液gΔhS;•③将物体放入一柱形容器中,液体未溢出,ΔV=ΔhS;浮力=液体对容器底部压力的变化量,即F浮=ΔF压。强化训练•1.(2018,贺州)如图所示,小球在装满淡盐水的溢水杯中处于悬浮状态,下列对实验现象分析正确的是()•A.小球可以悬浮在液体内任何位置,因此小球在液体内部所受的压强处处相等•B.往杯中加入清水,小球因浮力变小而下沉,容器底部受到液体的压强变小•C.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,•容器底部受到液体的压强不变•D.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,•最后漂浮,容器底部受到液体的压强变小B2.(2018,西宁)实心正方体木块(不吸水)漂浮在水面上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×10-4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铅块,静止后木块上表面刚好与水面相平(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。则该木块()•A.未放置铝块前,木块受到的浮力是10N•B.放置铝块后,木块排开水的体积是1×10-3m3•C.木块的密度是0.7×10-3kg/m3•D.放置铝块后,木块下表面受到水的压强增大了600PaB3.苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。下列判断正确的是()•A.浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线•B.构件的边长为4m•C.构件所受的最大浮力为1.2×105N•D.构件的密度为2.5×103kg/m3D4.(2018,东营)三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,以下判断正确的是()•A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙•B.液体对容器底部的压强关系是p乙>p甲>p丙•C.容器对桌面的压强关系是p'甲>p'乙>p'丙•D.小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲D5.相同的容器中分别装有甲、乙两种不同液体,如图所示,物体B在物体A的作用下,均能刚好浸没在液体中,则()•A.液体甲的密度小于液体乙的密度•B.物体B在甲、乙两种液体中受到的浮力相同•C.物体B在甲液体中受到的浮力更大•D.在甲中移去A物体,静止时B依然是浸没的C6.为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示。工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了。(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将__________,油对工件下底面的压强大小将__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)•(2)若A点的坐标为(-a,0),则a=__________。从图象分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的__________。•(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)变大变大400重力(3)F浮=G+F=400N+600N=103N,F压=F浮=103N,p=F压S=103N(0.5m)2=4×103Pa(其他正确解法也可)7.如图所示,水平桌面上放置底面积为80cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm深的某液体,弹簧测力计悬挂底面积为40cm2、高为8cm的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体的深度h的关系如图所示,(圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/kg),求:•(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少?•(2)筒内液体密度是多少?(1)由图象知,当h=0时,此时测力计的示数等于圆柱体的重力,所以G=10N;当h≥8cm时,测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时F示=2N;圆柱体浸没在液体中所受的浮力:F浮=G-F示=10N-2N=8N(2)物体排开液体的体积:V排=V物=S物h物=40cm2×8cm=320cm3=3.2×10-4m3,由F浮=ρ液gV排得液体的密度:ρ液=F浮gV排=8N10N/kg×3.2×10-4m3=2.5×103kg/m3(3)圆柱体浸没并且与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压强是多少?(3)液体的质量m液=ρ液V液=2.5×103kg/m3×80×16×10-6m3=3.2kg,圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时,圆筒对桌面的压力等于液体、容器、圆柱体总重力减去弹簧测力计的拉力,所以圆筒对地面的压力:F=(m液+m筒)g+G-F示=(3.2kg+400×10-3kg)×10N/kg+10N-2N=44N,圆筒对地面的压强:p=FS=44N80×10-4m2=5.5×103Pa8.如图所示,水平地面上有底面积为1.50×10-2m2的圆柱形容器,一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N,容器中水深40cm。(g=10N/kg),求:•(1)此时容器底受到水的压强和压力。•(2)此时物块受到的浮力和物块的质量。•(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积。(1)h=40cm=0.4m,p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa,S=1.5×10-2m2,由p=FS得F=pS=4×103Pa×1.5×10-2m2=60N(2)V=10cm×10cm×10cm=1×10-3m3,F拉=4N,F浮=ρ液gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,F浮=F拉+G,G=F浮-F拉=10N-4N=6N,由G=mg得m=Gg=6N10N/kg=0.6kg(3)细线剪断后,物块静止时处于漂浮状态,F浮′=G=6N,由F浮=ρ液gV排得V排′=F浮′ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10-4m39.如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器的底面积为100cm2,装有20cm深的水,容器的质量为0.02kg,厚度忽略不计。A、B是由密度不同的材料制成的两实心物块,已知B物块的体积是A物块体积的。当把A、B两物块用细线相连放入水中时,两物块恰好悬浮,且没有水溢出,如图乙所示。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。已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。试求:1814(1)如图甲所示,容器对水平桌面的压强。•(2)细线被剪断后水面的高度差。•(3)A、B两物块的密度。(1)圆柱形容器内水的体积V水=S容h水=100cm2×20cm=2000cm3,水的质量m水=ρ水V水=1.0g/cm3×2000cm3=2000g=2kg,容器对水平桌面的压力F=G总=(m容+m水)g=(0.02kg+2kg)×10N/kg=20.2N,容器对水平桌面的压强p=FS容=20.2N100×10-4m2=2020Pa(2)由p=ρgh可得,细线被剪断后水面的高度差Δh=Δpρ水g=60Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10-3m=0.6cm(3)细线被剪断后A漂浮,V排A=34VA,因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,由F浮=ρgV排和G=mg=ρVg可得:ρ水gV排A=ρAVAg,则ρA=V排AVAρ水=34VAVA×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3;物块A有14露出水面,则A露出水面的体积和容器内水的体积变化相等,即14VA=S容Δh,则物体A的体积VA=4S容Δh=4×100cm2×0.6cm=240cm3,VB=18VA=18×240cm3=30cm3,剪断细线前,A、B两物块恰好悬浮,则ρ水g(VA+VB)=ρAVAg+ρBVBg,B物体的密度ρB=VA+VBVBρ水-VAVBρA=240cm3+30cm330cm3×1.0×103kg/m3-240cm330cm3×0.75×103kg/m3=3×103kg/m3