中考物理一轮复习课件-- 压强与浮力之浸物变压专题

这是一份中考物理一轮复习课件-- 压强与浮力之浸物变压专题，共22页。PPT课件主要包含了命题点梳理，6×103，5×103等内容，欢迎下载使用。

命题点1液面高度差求解方法
命题点2液面高度差简单计算
命题点3浸物变压综合应用
命题点1：液面高度差求解方法（一）
适用范围：水量不变【已知浸入高度变化】
由图易得液面高度h1=(V水+V排1)/S容；h2=(V水+V排2)/S容； 液面高度变化为Δh液升=h2-h1；代入化简可推出Δh液升=(V排2-V排1)/S容=ΔV排/S容=ΔV浸/S容
命题点1：液面高度差求解方法（二）
适用范围：水量不变【已知物体下降高度】
液面变化Δh液升=ΔV排/S容；ΔV排=S物∙Δh浸入=S物∙(Δh液升+Δh物降)故 Δh液升=ΔV排/S容 =S物∙Δh浸入/S容 =S物∙(Δh液升+Δh物降)/S容化简得Δh液升=S物∙Δh物降/(S容 -S物 )=ΔV物降/S侧
命题点2：液面高度差简单计算
题1.如图甲所示，一底面积为50cm2的直筒型容器内装有h1=20cm的水，放入一物体A后，物体A漂浮，已知A的底面积为40cm2，如图乙所示，A浸入深度为3cm，求： （1）物体排开液体的体积？ （2）放入物体前后水对容器底部的压强差？
解：(1)物体排开液体体积V排=V浸=h浸S物=3cm×40cm2=120cm3；(2)△h=△V排/S容=120cm3/50cm2=2.4cm； 用△p=ρ液g△h求解出放入物体前后液面高度差： △p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.024m=240Pa。
题2.柱形容器底面积为400cm2放置在水平桌面上，装有适量的水。实心圆柱形铁块A底面积为150cm2悬挂在空中，从如图甲所示位置开始下降10cm到乙图位置，水未溢出。求容器底部受到液体压强变化量。
解：物体下降高度对应物体体积: V物降=h物降S物=10cm×150cm2=1500cm3； △h=△V物降/S侧=1500cm3/(400cm2-150cm2)=6cm；用△p=ρ液g△h求解出放入物体前后液面高度差： △p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa。
题3.（2022襄阳）一金属环中间结有冰块，冰块和金属环的总重为0.71N，将它们放入底面积为10cm2的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示），此时冰块和金属环受到的浮力共为___________N；过一段时间冰全部熔化，金属环沉入水底，容器内的水面下降了0.7cm （如图乙所示），则金属环的质量是_______g。（已知ρ冰 =0.9g/cm3，g取10N/kg）
命题点3：浸物变压综合应用
解：物体悬浮，故受到的浮力等于物体受到的总重力，故F浮=G物=0.71N；冰熔化后液面变化为0.7cm，反推△V排=S容△h=10cm2×0.7cm=7cm3；则冰的体积V冰=10△V排=70cm3；冰的质量m冰=ρ冰V冰=63g；故金属环的质量m金=m总-m冰=71g-63g=8g。
题4.（2022绥化） 如图所示，一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体，将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中，木块静止时露出液面的高度为2cm，液体对容器底部的压强变化了80Pa。则该木块底部受到的液体压强为___________Pa，木块受到的浮力为________N。
解：物体浸入800cm3后液面变化△h=△V排/S容=800cm3/800cm2=1cm；已知液体压强变化量和液面高度变化量，用△p=10N/kg分析： ρ液=△p/g△h=80Pa÷10N/kg÷0.01m=0.8×103kg/m3；
解：物体底部受到液体压强：P向上=ρ液gh浸=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.08m=640Pa；物体漂浮，故受到的浮力等于液体对物体底部向上的压力，即：F浮=F向上=P向上S物=640Pa×0.01m2=6.4N。
题5.（2022达州） 如图所示，盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上，重为6N不吸水的正方体，静止时有五分之三的体积浸入水中，物体下表面与水面相平，则物体的密度为_________________kg/m3，物体下表面所受水的压力为__________N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中，不接触容器底，水不溢出，此时水对容器底部的压力为___________N。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
解：物体漂浮，故受到的浮力等于物体受到的总重力即F浮=G物；代入ρ液gV排=ρ物gV物推导出，ρ物/ρ液=V排/V物=3/5，故ρ物=3ρ水/5=0.6g/cm3；漂浮的物体底部受到向上的压力等于液体对物体的浮力，即：F向上=F浮=G物=6N；
题5.（2022达州） 如图所示，盛有2kg水的柱形容器置于水平地面上，重为6N不吸水的正方体，静止时有五分之三的体积浸入水中，物体下表面与水面相平，则物体的密度为_________________kg/m3，物体下表面所受水的压力为___________N。若物体在压力的作用下刚好浸没水中，不接触容器底，水不溢出，此时水对容器底部的压力为___________N。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
解：根据F浮=ρ液gV排=6N推出物体浸入体积为600cm3；故物体总体积为1000cm3，浸没后受到浮力F浮2为10N；水对容器底部的压力F液=G液+F浮2=20N+10N=30N。
解题技巧：柱形容器，求水对容器底部的压力：法一：F液=G液+F浮；法二：①先求液体压强p液=ρ液gh；②F液=p液S容。
题6.如图所示，容器中装有水，放在水平桌面上。水中有一个木块被细线系在容器底部，水深为 0.5m，木块的体积为 4dm3，木块的密度为 0.6×103kg/m3，容器与桌面的接触面积为100cm2，不计容器厚度，g取10N/kg，求： （1）水对容器底面的压力； （2）当绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，水对容器底部的压强变化了多少。
解：(1)p液=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa；F液=p液S容=5000Pa×0.01m2=50N；
解：(2)物体的重力G=ρ物gV物=0.6×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=24N；物体漂浮浮力等于重力为24N，通过F浮=ρ液gV排推出物体浸入体积为2400cm3；△h=△V排/S容=(4000cm3-2400cm3)/100cm2=26cm； 故放入物体前后液体压强差△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.26m=2600Pa。
题7.（2022梧州）如图所示，所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上；一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上，该容器足够高，底面积为100cm2，内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时，长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前，长方体A对水平面的压强为 ___________Pa，物体C的密度为 ___________kg/m3。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
解：放物体C之前，A对水平面的压强用p=F/S求解，即p=F/S=50N/2.5×10-2m2=2000Pa；设物体C的体积为VC，密度为ρC；则放好后A对地面的压强变化量△pA=ρCVCg/SA；
题8.（2022梧州）如图所示，所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上；一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上，该容器足够高，底面积为100cm2，内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时，长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前，长方体A对水平面的压强为 ___________Pa，物体C的密度为 ___________kg/m3。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）
解：放好后B的液面变化量△h=△V排/S容=VC/SB；△ pB=ρ水g△h=ρ水gVC/SB；因为压强变化量相同，故：ρCVCg/SA=ρ水gVC/SB；解得ρC=SAρ水/SB=2.5ρ水=2.5g/cm3。
题9.（2022河北）质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×103kg/m3，边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10-2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3m深的某种液体，如图乙所示。将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。（g取10N/kg）（1）求长方体的质量；（2）求液体的密度；
解：(1)由图可求出长方体的体积为0.003m3；m物=ρ物V物=1.5×103kg/m3×0.003m3=4.5kg；
题9.（2022河北）质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×103kg/m3，边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10-2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3m深的某种液体，如图乙所示。将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。（g取10N/kg）（2）求液体的密度；
解：(2)长方体平放时对地面压强p平=F/S平=45N/0.03m2=1500Pa；长方体平放和竖放压力大小不变，受力面积变为1/3；故压强变为3倍，即4500Pa；长方体压强变化量为3000Pa，故p液=ρ液gh=3000Pa；代入深度为0.3m；可求得ρ液=1×103kg/m3；
题9.（2022河北）质地均匀的长方体放在水平地面上，密度为1.5×103kg/m3，边长如图甲所示。另有一高为0.35m、底面积为2×10-2m2的薄壁圆筒形容器放在水平地面上，容器内盛有0.3m深的某种液体，如图乙所示。将长方体由平放变为竖放，长方体对水平地面的压强变化量与液体对容器底部的压强恰好相等。（g取10N/kg）（3）在竖放的长方体上水平截取一部分，并将截取部分放入容器中，能使液体对容器底部的压强最大且截取部分的质量最小，求截取部分所受的浮力。
解：(3)当截取下来的物体放入乙中使乙液面恰好与容器口相平，此时液体对容器底部压强最大，且截取部分的质量最小；则V截=△V排=△hS容=0.05m×2×10-2m2=1×10-3m3；故F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N。
题10.如图甲所示的圆柱形容器重2N，底面积100cm2、高12cm，放在水平地面上，内装有600g的水，筒壁厚度不计。另有一底面积50cm2、高8cm的木块，将其放入水中，它会静止在水面上，如图乙所示，此时水对容器底的压力增加了3N。求：（1）木块受到的浮力？（2）放入木块后容器对地面的压强？
解：(1)利用液体对容器底的压力F液=G液+F浮分析出;F浮=△F压=3N=G物；(2)容器对地面的压力F固=G容+G液+G物=2N+6N+3N=11N；故容器对地面的压强p固=F固/S容=11N/0.01m2=1100Pa；
题10.如图甲所示的圆柱形容器重2N，底面积100cm2、高12cm，放在水平地面上，内装有600g的水，筒壁厚度不计。另有一底面积50cm2、高8cm的木块，将其放入水中，它会静止在水面上，如图乙所示，此时水对容器底的压力增加了3N。求：（3）如果用力将木块压至恰好浸没，在这一过程中水对容器底增大的压强？木块在这一过程中下降了多少cm？
解：(3)通过F浮=ρ液gV排=3N推出物体漂浮时浸入体积为300cm3；△h=△V排/S容=(400cm3-300cm3)/100cm2=1cm； 物体故放入物体前后液体压强差△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa；物体漂浮时浸入6cm露出2cm，液体升高1cm后浸没，根据Δh浸入=Δh液升+Δh物降求出物体下降量Δh物降=Δh浸入-Δh液升=2cm-1cm=1cm。
题11.如图甲所示，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有密度为1.2×103kg/m3的适量液体放在水平桌面上。底面积为60cm2、高为10cm的圆柱形物体A完全浸没在液体中，物体A上表面到液面的距离为h1=3cm。将物体A竖直向上移动h2=5cm后静止，求： （g取10N/kg。） （1）刚开始时物体A，A上表面受到的压强为多少？（2）向上移动5cm后液面下降高度？（3）A上移5cm后所受浮力为多少？
解：(1)上表面受到压强p上=ρ水gh上=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.03m=360Pa；(2)物体上移5cm，前3cm物体未露出，不引起液面变化； 后向上移动2cm，物体上升2cm液面也会下降，最终物体露出的高度会大于2cm；