2022年中考专题复习课件——力学三（压强、浮力计算）

这是一份2022年中考专题复习课件——力学三（压强、浮力计算），共38页。PPT课件主要包含了考点二浮力计算，F浮G－F拉，压力差法，F浮F下－F上，阿基米德原理，平衡状态，漂浮或悬浮，F浮G物，F浮G物－F支，m排g等内容，欢迎下载使用。

力学综合计算题主要是运用力学知识和相关公式，根据题中所给的条件进行分析，计算，并进行规范解答。
中考物理计算题一般包括速度、功、功率、效率等相关综合计算或者速度、密度、重力、压强、浮力等相关综合计算。
解答指导：（1）认真读题，初步了解题中所涉及的知识，所要用到的公式；（2）从问题入手分析，找到公式，明确公式中各物理量的意义和单位；（3）规范解答：有解有公式有过程有单位；（4）比较复杂的题要进行受力分析；（5）要有必要的文字说明。如：物体漂浮，物体做匀速直线运动等；注意计算的过程可以用分数，结果一定要写成小数；认真计算，比较复杂的计算要注意先约分。
考点一 固体压强和液体压强计算
下面我们先讲第二种类型，难度系数也大。
解压力压强计算题的基本步骤：
1．在一个重2N，底面积为0.01m2的容器里装8N的水，容器中水的深度为0.05m．，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．
（2）F′=G容器+G水=2N+8N=10N，p′=
F=pS=500Pa×0.01m2=5N
2．如图所示，铁桶重为20N，铁桶的底面积为100cm2，往铁桶里倒入8kg的水，水的深度为15cm，平放在面积为1m2的水平台面上．求：(g取10N/kg)
(1)水对铁桶底的压强；(2)铁桶底受到水的压力；(3)水平台面受到铁桶的压强．
解：（1）p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103 Pa；（2）F=pS=1.5×103 Pa×1×10-2m2=15N；（3）F=G水+G桶=mg+G桶=80N+20N=100N， p=F/S=100N/1×10-2m2=1×104 Pa．
1.二次称重法测浮力:
轮船满载货物时，排开水的质量
例1.有一只玻璃球，在空气中称，弹簧测力计的读数是40N，浸没在水中称，弹簧测力计的读数变为20N。玻璃球受到的浮力是多大？
=40N－20N=20N
例2.一个竖直悬挂在水中的圆柱体，上表面受到水的压力为5N，下表面受到水的压力为13N，这个物体受到的浮力为多大？
例3.将重5N的物块放入盛满水的烧杯中，从杯中溢出3N的水，则物块受到的浮力是（ ） A、8N； B、5N； C、3N； D、2N。
例4.把一个石块放入到装满水的溢水杯中溢出了100g水，则石块受到的浮力为 。
解：m排=100g=0.1kg
=0.1kg×10N/kg=1N
例5.一个石块体积为20cm3全部浸没在水中，则石块受到的浮力为 。
解：∵石块浸没在水中，∴V排=V物=20cm3
1cm3=10-6m31dm3=10-3m3
=1×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3
例6.一根木头重为1600N，体积为0.2m3，漂浮在水面上，g取10N/kg．求：（1）木头的质量；（2）木头的密度；（3）木头受到的浮力．
(3)∵木头漂浮在水面上
∴F浮=G=1600N
例7.一艘油轮满载时排水量为5800t，它受到的浮力为 N。
解：m排=5800t=5.8×106kg
=5.8×106kg×10N/kg=5.8×107N
1. 一金属块在空气中受到的重力为27N，把它全部浸在水中称时（金属块未金属底部），弹簧测力计读数为17N。求：（1）该金属块受到水对它的浮力是多少？（2）该金属块的体积是多少？（3）该金属块的密度是多少？（g取10N/Kg）
解：（1）F浮=G－F示=27N－17N=10N
∵金属块全部浸没在水中∴V物=V排=1×10-3m3
2．(2015·江西)如图所示，是小鹰同学测量某种液体密度的过程，请你根据实验数据，求：(g取10 N/ kg)
（2）F浮=G－F示=3N－2N=1N
（3）F浮=G－F示=3N－2.2N=0.8N
3．(2020泉州二检)如图，平底柱形容器放置于水平桌面上，容器重10 N，底面积200 cm2，内装有5 kg的水．将一边长为10 cm的正方体物体放入水中，静止时恰好悬浮于水中．求：(1)物体受到的浮力；(2)容器对桌面的压强．
F=G水+G物+G容=50N+10N+10N=70NS=200cm2=2×10-2m2
4．(2020宁德模拟)“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平，参加了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任务．“武汉号”的排水量为7 000 t，是一种防空、反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰．(海水的密度为1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)满载时，“武汉号”受到的浮力有多大？(2)若舰底某处距海面的深度为8 m，则该处受到海水的压强是多少？(3)“武汉号”在巡航时，通过舰载雷达发现了目标．若雷达发出电磁波经2×10－4 s收到了回波，则目标距军舰的距离是多少？
5．(2020陕西节选)海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104 t的海洋科学钻探船。甲板上装有很高的钻塔，可以安装并控制钻杆进行拉升作业。使钻头和钻杆最深可在4000 m深的海底向下钻取岩芯进行研究。(ρ海水＝1.03×103 kg/m3，g取10 N/kg)(1)该钻探船满载时受到海水的浮力是多少？(2)钻头在4000 m深的海底处受到海水的压强是多少？(3)该钻探船以36 km/h的速度匀速航行时，动力推进系统的输出功率为4×107 W，则船受到的牵引力是多少？
(3)v＝36km/h＝10m/s
6.“中国海监50”是中国海监船建设项目二期工程中吨位最大、科技含量最高的一艘船，满载时排开水的体积是4000m3。(ρ海水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg) 求： (1)满载时，船受到的浮力有多大？ (2)若船底某处距海面的深度为6m处有一个面积为50cm2的观察窗，则该观察窗受到海水的压力是多少？ (3)从某一时刻开始，船受到水平方向的牵引力F 随时间t 的变化关系如图甲所示，运动速度v 与时间t 的关系如图乙所示。第50 s到100 s内牵引力的功率为多大？
浮力、液体压强、功率问题
(1) F浮＝ρ海水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×4×103 m3 ＝4×107 N
(2)p＝ρ海水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×6 m＝6×104 PaF =ps=6×104 Pa×50cm2=300N
(3)由图可知，船在第50 s到100 s内匀速行驶， v＝0.5 m/s F＝8×108 N
P =W/t= Fv=8×108 N×0.5 m/s=4×108W
答：(1)船受到的浮力有4×107 N。(2)该处受到海水的压力是300N。(3)第50s到100s内牵引力的功率为4×108W。
7．(2020昭阳区)我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功后，可为海路航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560 km/h，最大航程为4500 km，巡航速度(经济节油的飞行速度)为500 km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为51 t，轮胎与跑道的总接触面积为0.6 m2(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)求：
(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？(2)起飞后，飞机在空中直线飞行1960 km，所需要的最短时间是多少？(3)某次飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为48 t，此时飞机受到的重力是多少？舱底某处距水面2 m，水对该处产生的压强是多少？ 
(3)m排＝48 t＝4.8×104 kg飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，由漂浮条件可得F浮=G飞机G飞机＝G排＝m排g＝4.8×104 kg×10 N/kg ＝4.8×105 N水对舱底的压强为：p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m ＝2×104 Pa答：略
8.(2020·咸宁)如图甲所示,水平地面上有一底面积为50 cm2的圆柱形容器,容器中水深10 cm现将一物块悬挂在弹簧测力计下端,当物块浸没在水中时(物块不接触容器底面和侧面),容器内水深由10 cm上升到12 cm,此时弹簧测力计的示数如图乙所示,(已知ρ水=1.0×103 kg/m3)求:(1)物块未放入水中时,水对容器底的压强;(2)物块浸没在水中时受到的浮力;(3)物块的密度.
解:(1)物块未放入水中时,水对容器底的压强:p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1000 Pa;(2)物块浸没在水中时排开水的体积:V排=S(h2-h1)=50×10-4 m2×(0.12 m-0.1 m)=1×10-4 m3,物块浸没在水中时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4 m3=1 N;(3)由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2 N,其示数F'=2.4 N,由F浮=G-F'可得,物块的重力:G=F浮+F'=1 N+2.4 N=3.4 N,
9.(2019·鄂州)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示.由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触).物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示.求:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;(2)物块的密度;(3)从物块刚好浸没水中到h=10 cm过程中,水对物块下表面的压强变化了多少Pa?
解:(1)由图象可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8 N,此时物块未浸入水中,则物块重力G=F最大=8 N物块全浸入时弹簧测力计的示数F示=4 N受到的浮力:F浮=G-F示=8 N-4 N=4 N(2)由F浮=ρ水g V排得物块的体积:
(3)由图乙可知,h1=4 cm时物块刚好浸没水中,从物块刚好浸没水中到h2=10 cm过程中物块下表面变化的深度Δh=h2-h1=10 cm-4 cm=6 cm=0.06 m水对物块下表面的压强变化:Δp=ρ水gΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.06 m=600 Pa答:(1)物块完全浸没在水中受到的浮力为4 N(2)物块的密度为2×103 kg/m3　(3)从物块刚好浸没水中到h=10 cm过程中,水对物块下表面的压强变化了600 Pa