壓強浮力例題及練習(xí)含答案

1、樂恩教育壓強浮力例題講解及練習(xí)例1張強同學(xué)家的高壓鍋蓋上標有 “施附口品廠18cm壓力鍋”的字樣，他測得 高壓鍋限壓閥的質(zhì)量為70g,排氣孔的橫截面積約為10mm貯水箱能裝多少水？ ( 2)浮子A的體積應(yīng)多大？ 解： V=Sh=0.8mX 1.2m=0.96nM=p V=1.0 X 103 kg/m3x 0.96m3=960 kg .問這個高壓鍋工 作時，其內(nèi)部水蒸氣的最大壓強為多大？若鍋蓋面積為 260cm 2,則它所能承受 的壓力至少多大才能保證安全？（設(shè)大氣壓 Po=10P 水冷 Vg= G+F壓=10N+30NV=6X 10-6mPa）解 析高壓鍋內(nèi)部的壓強乘以排氣孔的橫截面積就是內(nèi)部

2、的蒸汽壓力，當蒸汽壓力等于限壓閥的重力與外部大氣壓力之和時，高壓鍋處于平衡狀態(tài)，據(jù)此即可求出高壓鍋內(nèi)部水蒸氣的最大壓強.為了能保證安全，鍋蓋所需要承受的壓力應(yīng)該等于鍋內(nèi)的蒸汽壓力減去外部大 氣壓力.解 答排氣孔的橫截面積為：S1=10mm 2=10-5m2,限壓閥的質(zhì)量為：m=70g=0.07kg ,鍋內(nèi)最大氣壓為：P0S1+mg=PS 1,WJ P=P0S1+mgS1=1.0 105PaX 10-5m2+0.07kgX 10N/kg10-5m2=1.7 x 105Pa；鍋蓋面積為：S2=260cm 2=2.6 M0-2m2,鍋蓋所承受的最小壓力為：F=P?S2-P0S2=1.7 M05PaX

3、2.6 M0-2m2-1.0 105PaX2.6 M0-2m2=1.82 M0當浮子恰好堵住出水管時， F 彳?=G+F 壓F 壓=pS=1.2X105PaX 2.5 乂 10-4ni=30N2N.答：其內(nèi)部水蒸氣的最大壓強為1.7X105Pa；它所能承受的壓力至少為1.82 M03N時才能保證安全.例2. （04湖北黃岡）（綜合題）如圖所示，是小明為防止家中停水而設(shè)計的貯 水箱。當水箱中水深達到1.2m時，浮子A恰好堵住進水管向箱內(nèi)放水，此時 浮子A有寺體積露出水面（浮子A只能沿圖示位置的豎直方向移動）。若進水 管口水的壓強為1.2X105Pa,管口橫截面積為2.5 cm 2,貯水箱底面積為

4、0.8m2, 浮子A重10No求：. 一 一一.1 一恒晅 H巳行二-二三” H!出水管 訃三三二工二之三拜樂恩教育例3. （04福建漳州）有一艘質(zhì)量為2.0 X 106kg的運輸船，在一次海難中沉入海 底，打撈船利用超聲波測出沉船到海面的距離約100m潛水員潛入海底，找到沉船的一個艙蓋，面積約0.5m2,打開它進入船艙，察看情況，以便制定打 撈方案，打撈沉船的方案之一是用許多浮力代綁在船身上，每個浮力袋的體 積約10吊，利用這些浮力袋受到的浮力使船上?。êＫ拿芏仁?.03*10 3kg/m3）求：（1）海水對艙蓋的壓強（2）根據(jù)題目提供的信息，請 你再求出兩個物理量。解：艙蓋受到的壓強：P

5、=砌=：1.03xl06運輸船的重,1.：海水對艙蓋的壓力：-一- H 1每個浮袋受到海水的浮力F怦二G沖二總V用二 LO3xlOg/灑、乂10gxlO樓二 1.03/lON使船上浮，大約需要浮力袋的個數(shù):G 2.0 義 Mtl = = KFt= 195 個例4. （04江西南昌）如圖20所示，將一塊重為3N,體積為100cm3的石塊，用 細線系著浸沒在裝有水的圓柱形容器中，容器中水的深度由10cm上升到12cm.（容器的重力和容器壁的厚度忽略不計，g=10N/kg）.求： （1）石塊所受浮力；（2）容器中水的重力；（3）細線松動，石塊沉到容器底靜止后，容器對水平地面的壓強.解：（1） F浮=

6、液gV排=1 x 103kg/m3x 10N/kgx 100X 10 6R3=1NV (1 比府-IOem)V 水=Sh=50crriX10cm=5102cmiG 水=m水 g= p 水 gV 水=1 x 103kg/m3x 10N/kgX 5X 102 x 10 6n3=5NF (Gt+G君)(5N + W)F= L=受=5= 1 exl0S S 50 x3./例5. （04濟南）去年濟南市對大明湖進行了首次換水清淤，換水后的大明湖水清見底，魚兒歡暢。愛湖小分隊的同學(xué)準備利用自己掌握的科學(xué)知識對湖水水質(zhì)進行監(jiān)測，他們通過調(diào)查，了解到大明湖周邊主要污染源很容易導(dǎo)致湖 水密度增大，而密度達到1.

7、05*103kg/m3的水域就不適宜湖里魚類的生存，他們就想到做一個簡易的密度計來監(jiān)控湖水密度。為此找來了一根長1.2m粗細均勻的木條，在底端嵌入適量重物，使其能直立漂浮在水中，做好相應(yīng)的樂恩教育標記后，就可以監(jiān)測湖水密度了，測量得該簡易密度計的總質(zhì)量為 0.5kg(g=10N/kg)(1)先將該木條放入足夠深的清水中，測得木條露出水面0.2m,在水面處畫上白線，請計算出木條底端受到的水的壓強及木條受到的浮力。(2)請通過計算說明應(yīng)在木條的什么位置畫上表示污水密度達到1.05*103kg/m3時的紅線，以監(jiān)測湖水的密度是否超標。解：(1)木條受到水的壓強尸=限為=xlO葡/相乂%= 1.0%1

8、0玲木條受到的浮力： 、.-(2)二.該密度計漂浮% = %,口水儲 10 *10*妞/萬加=0.95wi即：.,， h= 1.2 0,95?k = 0.25.例6 (04梅州)如圖所示，邊長為0.05m、重9.8N的正方體實心物塊掛在彈 簧測力計下，物塊浸沒在水中，上表面與水面相平，根據(jù)上述條件，請你求 出相關(guān)的五個物理量(含過程和結(jié)果)解：可求出下列物理最(1)正方體一裂面積$二1=2.5 wlO sm! I。k/n?父 10N/kp x 1013m3 - ion法二C匕=口）二（0.加）3KHp得-衛(wèi)_30N_,“l(fā) 丹.點10N/xl0- = 3 X 10鼻上立方體a在水中是下沉的ur

9、l” /除二 Qx P* 二 1.0兄 X lON/kgX 10-3 二 10M樂恩教育(4響融I；水平地也對立方體A的支持力為多大?解答:立方體A放在水平地面上，川與G是對平衡力 二N二C=30N 或曲問題;立方體A對水平地面的壓力為多大？解答:立方體A放在水平地面上.二F=問題工立方體A放入咫水的容器中.容錯底對1力體4的支持力為多大?解答:、； N /仃士心 工 N = G - F療= 30N 10N = 20N問題,:立方體A放入盛水的容器中.容器底受到立方體用的壓力為多少?解密二川 *雄二G A/V x G- f押1N = 2ON又；支持力M與壓力9是一對相互作用力 產(chǎn)=M = &N問期:立方體乂放入盛水的容器中,容攫底受到立方體的壓強為需大？解答廠二川# F，= G二M二C 尸押二女冽-ION = 20N又支持力*芍壓力產(chǎn)是一對相互作用力二八 N = 20N/=后二-Z3 = 2x口 0.01 nr12.解：/=/=01mxOlm，Om = 1O- = 2.7xW5kg/tn5物體下沉(2分)容器中液