微專題三壓強(qiáng)

1、微專題三 壓強(qiáng)、浮力的綜合計算 方法指導(dǎo)壓強(qiáng)、浮力是力學(xué)計算中重要的組成部分，是初中物理中的難點之一，也是中考高頻考點之一。一、計算壓強(qiáng)的方法方法技巧：壓強(qiáng)公式p，對于固體、液體和氣體都適用，pgh只適用于液體；一般情況下固體壓強(qiáng)用p計算比較方便，而液體壓強(qiáng)用pgh計算比較方便；在求問題前應(yīng)先分清是固體壓強(qiáng)還是液體、氣體壓強(qiáng)；是求壓力還是壓強(qiáng)。在解決液體對容器的壓強(qiáng)和壓力時，一般先求壓強(qiáng)(pgh)再求壓力(FpS)；在求解固體壓力和壓強(qiáng)時，一般先求壓力(FG總)，再求壓強(qiáng)(pF總/S)。二、計算浮力的方法(1)稱重法：F浮GF(用彈簧的測力計測浮力)。(2)壓力差法：F浮F向上F向下(用浮力產(chǎn)

2、生的原因求浮力)。(3)阿基米德原理法：F浮G排或F浮液V排g(知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用)。(4)平衡法：F浮G物，適用于漂浮或懸浮的自由狀態(tài)的物體。三、必須弄清楚的一些概念(1)物重G與示重F；(2)物重G與物體排開的液重G排；(3)浸在(浸入)與浸沒(沒入)；(4)上浮、漂浮、懸??；(5)物體的密度物與液體的密度液；(6)物體的體積V物、物體排開液體體積V排、物體露出液面的體積V露。四、計算浮力的基本思路(1)仔細(xì)審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉等。(2)確定研究物體，并對物體進(jìn)行受力分析(重力、浮力、拉力或壓力等)

3、。(3)在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，漂浮或懸浮時F浮G物；用線吊在液體中時：F浮GG示；被強(qiáng)制壓(按)入液體中時，F(xiàn)浮GF(F為壓力或拉力)，若有幾個物體連接在一起，可以將它們視為一個整體進(jìn)行研究。(4)把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量，這種思維方式不僅對較難題適用，對解較容易的浮力題也適用。五、解浮力問題經(jīng)常用到的一些規(guī)律和概念二力平衡條件(推廣到三力平衡)；密度；液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律；浮力；阿基米德原理；物體浮沉條件。六、漂浮問題“五規(guī)律”：(歷年中考頻率較高)規(guī)律一：物體漂浮在液體中，所受的浮力等于它受到的重力。規(guī)律二：同一物體漂浮在不同液體里，所

4、受浮力相同。規(guī)律三：同一物體漂浮在不同液體里，在密度大的液體里浸入的體積小。規(guī)律四：漂浮物浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾。規(guī)律五：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。類型一 壓強(qiáng)的計算1(2015宿遷)“五一”假期中，小明一家駕車外出旅游。車的總質(zhì)量是1.6 t，車輪與地面接觸的總面積是0.08 m2，當(dāng)車停在水平路面上時，車對地面的壓強(qiáng)是_2105_Pa；當(dāng)車在高速公路上行駛時，根據(jù)車距確認(rèn)標(biāo)志牌，小明測出車通過200 m距離所用的時間是8 s，則車的行駛速度是_90_km/h。(g取10 N/kg)2(2014威海)我

5、國首臺自主設(shè)計研發(fā)的載人深潛器“蛟龍?zhí)枴痹?012年6月27日進(jìn)行了7000 m級海試，最大下潛深度達(dá)7062 m，此處海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)約為_7.062107_Pa，此時“蛟龍?zhí)枴?.5 m2外表面受到海水的壓力為_3.531107_N。(海水的密度取1.0103kg/m3，g取10 N/kg)3(2015鎮(zhèn)江)如圖所示是一輛不慎駛?cè)胨衅嚨能囬T。隨著水位升高，車門上A處受到水的壓強(qiáng)將_增大_。若車門在水下部分的面積為0.8 m2，受到水的平均壓強(qiáng)為5103 Pa，g10 N/kg，此時車門所受水的壓力為_4103_N，相當(dāng)于_400_kg水壓在車門上，因此，建議汽車不慎駛?cè)胨袝r，應(yīng)立即設(shè)法

6、從車內(nèi)逃離，避免生命危險。4(2015內(nèi)江)用兩種物質(zhì)分別制成棱長相同的實心正方體甲、乙，它們的質(zhì)量和體積的關(guān)系如圖所示。把它們平放在水平地面上，則它們對水平地面的壓強(qiáng)之比p甲p乙為( A )A81B43C41D125(2015內(nèi)江)大氣壓是由于空氣受到重力而產(chǎn)生的。如果地球的表面約為51014 m2，那么，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，地球周圍的空氣質(zhì)量約為(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取1.0105 Pa，g10 N/kg)( B )A51012 kg B51018 kgC11018 kg D11012kg6(2015安順)小虎家買了一個既美觀又實用的茶幾，茶幾的中間是一個魚缸。茶幾擺放在客廳水平地面上，如圖所示。其

7、部分參數(shù)如下表所示。求：茶幾及魚缸凈重/kg28最大容水質(zhì)量/kg120魚缸深度/m0.5支撐柱/個4每個支撐柱與地面接觸面積/m20.01 (1)魚缸中注滿水時，求魚缸底部受到水的壓強(qiáng)p1；此時茶幾對地面的壓強(qiáng)p2。(2)小虎的爸爸買回一重為50 N的實心塑膠魚的藝術(shù)品，發(fā)現(xiàn)其恰能懸浮在魚缸里的水中，求塑膠魚的體積V。解：(1)魚缸底部受到水的壓強(qiáng)p1gh1.0103 kg/m310 N/kg0.5 m5103 Pa；茶幾對地面的壓力FG(m缸和茶幾m水)g(28 kg120 kg)10 N/kg1480 N，此時茶幾對地面的壓強(qiáng)p23.7104 Pa。(2)由于塑膠魚恰能懸浮在魚缸里的水中

8、，則受到的浮力F浮G魚50 N，由于物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，根據(jù)F浮gV排得：V魚V排5103 m3 類型二 浮力的綜合計算7(2015南寧)將一小物塊A輕輕放入盛滿水的大燒杯中，A靜止后，有72 g的水溢出；再將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中，A靜止后，有64 g的酒精溢出。則A在水中靜止時受到的浮力為_0.72_N，A的體積是_80_cm3，A的密度是_0.9_g/cm3。(酒精的密度是0.8103 kg/m3)8(2015大連)甲、乙物體的密度相同，甲的體積是乙的2倍，將它們疊放在水槽里的水中，水面恰好與甲的上表面相平，如圖所示，現(xiàn)將乙物體取下，當(dāng)甲物體靜止時，甲物體將(

9、 D )A沉在水槽的底部B懸浮在原位置C漂浮，水下部分高度與甲的高度之比為12D漂浮，露出水面部分的體積與甲的體積之比為139(2015莆田)在彈簧測力計下懸掛一個小球，示數(shù)為4.2 N。當(dāng)把小球的一半體積浸在水中時，彈簧測力計的示數(shù)為1.7 N。已知水1.0103 kg/m3，g取10 N/kg。問：(1)小球所受的浮力為多大？(2)小球的總體積為多大？(3)把小球從彈簧測力計取下，浸沒在水中后放手，請通過計算判斷小球為什么不能懸浮在水中。解：(1)F浮GF4.2 N1.7 N2.5 N(2)根據(jù)阿基米德原理F浮G排水gV排得V排2.5104 m3，V總2V排22.5104 m35104 m

10、3(3)小球浸沒在水中時，V排V總5104 m3，F(xiàn)浮G排水gV排1.0103 kg/m310 N/kg5104 m35 N，F(xiàn)浮G，小球會上浮而不能懸浮在水中 類型三 壓強(qiáng)、浮力的綜合計算10(2015廣元)釣魚島自古以來就是中國國有領(lǐng)土，早在明朝1373年我國漁民就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了釣魚島，如圖所示是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船正在釣魚島巡航的示意圖(海水密度取1.02103 kg/m3，g取10 N/kg)。(1)若該船的聲吶探頭距海面深度為8 m，則該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)是多少？(2)該船滿載時排水量為3400 t，則船受到的重力和浮力各為多少？解：(1)該聲吶探頭受到海水的壓強(qiáng)p海水

11、海水gh1.02103 kg/m310 N/kg8 m8.16104 Pa(2)已知m排3400t3.4106 kg，公務(wù)船的受到的浮力F浮G排m排g3.4106 kg10 N/kg3.4107 N；由于船處于漂浮，則GF浮3.4107 N 11(2015廣安)新農(nóng)村建設(shè)讓農(nóng)村面貌煥然一新。許多樓房頂部裝有自動供水水箱，箱體重1520 N，與水平樓頂接觸面積為1.5 m2。為了控制進(jìn)水量，在水箱頂部安裝壓力傳感器，如圖所示，A物體通過細(xì)線與壓力傳感器相連接，壓力傳感器相當(dāng)于拉線開關(guān)，A的密度是2.5103 kg/m3，A重為25 N。當(dāng)壓力傳感器受到豎直向下的拉力等于25 N時閉合，電動水泵向

12、水箱注水；當(dāng)拉力等于15 N時斷開，電動水泵停止向水箱注水。(1)求未裝水時整個水箱對樓頂?shù)膲簭?qiáng)是多少？(壓力傳感器及連接線質(zhì)量不計，g取10 N/kg)(2)通過計算說明當(dāng)水面與A上表面相平時，電動水泵能否停止注水？(g取10 N/kg，連接線體積不計)解：(1)未裝水時整個水箱對樓頂?shù)膲毫G1520 N25 N1545 N，則p1030 Pa(2)A的質(zhì)量m2.5 kg，由可得，A的體積V1103 m3，當(dāng)水面與A上表面相平時，V排V1103 m3，此時A受到的浮力F浮gV排1.0103 kg/m310 N/kg1103 m310 N，細(xì)線的拉力FGF浮25 N10 N15 N，根據(jù)力的

13、作用是相互的可知，壓力使傳感器受到的向下拉力為15 N，電動水泵停止注水。 12(2015咸寧)一個圓柱形容器放在水平桌面上，如圖甲所示，容器中立放著一個均勻?qū)嵭膱A柱體M。現(xiàn)慢慢向容器中加水，加入的水對容器底的壓強(qiáng)p水與所加水的質(zhì)量m的關(guān)系如圖丙所示，在整個過程中無水溢出，M的底面始終與容器中的水面平行。當(dāng)加入的水等于3 kg時，物體M剛好漂浮且露出水面的高度為4 cm，如圖乙所示(已知水1.0103 kg/m3)。求：(1)圓柱體M剛好漂浮時容器中水的深度h；(2)圓柱體M的密度；(3)圓柱形容器的內(nèi)底面積S。解：(1)當(dāng)加入的水m水3 kg時，p水0.6103 Pa，由pgh可得，水的深度

14、h0.06 m6 cm(2)由于物體M剛好漂浮且露出水面的高度為4 cm，則物體的高度Hhh露6 cm4 cm10 cm，由漂浮條件可知F浮G，即：水V排g物V物g，則水Sh浸g物SHg，所以物水1103 kg/m30.6103 kg/m3(3)由于加入的水等于7 kg與3 kg時壓強(qiáng)分別為1.0103 Pa、0.6103 Pa，由p得S0.1 m2 13(2015郴州)如圖是一廁所自動沖水裝置，圓柱體浮筒A與閥門C通過桿B連接，浮筒A的質(zhì)量為1 kg，高為0.22 m，B桿長為0.2 m，閥門C的上表面積為25 cm2，B和C的質(zhì)量、厚度、體積及摩擦均忽略不計，當(dāng)A露出0.02 m時，C恰好被A拉開，實現(xiàn)了自動沖水(g取10 N/kg)。求：(1)剛拉開閥門C時，C受到水的壓強(qiáng)和壓力。(2)此時浮筒A受到的浮力。(3)浮筒A的密度。解：(1)當(dāng)流進(jìn)水箱的水剛好使C被A拉開時，浮筒A浸入水的深度為h1LAL露0.22 m0.02 m0.2 m，則水深為hh1LB0.2 m0.2 m0.4 m；則水對閥門C的壓強(qiáng)pgh1103 kg/m310 N/kg0.4 m4000 Pa，由p得水