四川省达州市2020年中考物理一轮复习第13讲压强和浮力第2课时浮力课件 61页

ρ B p 甲 >p 乙 C.ρ A >ρ B p 甲

p 乙 命题点 2 压强与浮力大小的判断 C 【解析】 由图知：h A ρ B ，故A､D错误；因为原来两容器中液体产生的压强相等，且为均匀柱形容器，所以F A =G A =pS A ，F B =G B =pS B ；又因为S A >S B ，可得G A >G B 。将两个质量相等的物体分别放入两个容器中，静止时一个漂浮，另一个悬浮(液体均无溢出)，由于两物体重力相等都为G，则有p 甲 =p+G / S A ，p 乙 =p+G / S B ，所以p 甲

ρ 物 ，可知容器B中的液体的密度较大，已知液体深度相同，由p=ρ 液 gh可知，容器B中液体对容器底的压强大，故B错误；取出物块后，由于开始甲物体排开A中液体的体积比乙物体排开B中液体的体积大，A容器为上小下大，故可得出A中液面下降得多，又因为ρ 液A <ρ 液B ，故B容器底受到液体的压强大于A容器底受到液体的压强，故C正确；B容器液体密度大于A容器液体密度，甲排开A容器液体的体积大于乙排开B的体积，取出物体后B容器液体体积大于A容器液体体积，B容器液体的重力大于A容器液体的重力，由压强公式p=F / S得，取出两物块后，B容器对桌面的压强大于A容器对桌面的压强，故D错误。故选C。 8.(2018·达州)小陈同学在老师的指导下完成了以下实验：(ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ，g取10N/kg) 命题点 3 浮力的相关实验 ①用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示； ②用手拿着这个盖紧瓶盖的空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮； ③将一个铁块装入玻璃瓶并盖紧盖子，放入水中放手后发现玻璃瓶下沉； ④取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计上，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制了弹簧测力计的示数F与玻璃瓶下表面浸入水中深度h的关系图像如图丙所示。 (1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没在水中时受到的浮力是 ____ N。 (2)BC段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度 _____ (选填“有关”或“无关”)。 (3)在第②操作步骤中空玻璃瓶浸没在水中时受到的浮力为 ____ N。 (4)小陈认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮与物体的重力和所受浮力有关，其中上浮的条件是 ______ 。 1.6 无关 1.6 F 浮 >G (5)若圆柱形容器的底面积为100cm 2 ，在图乙中，当玻璃瓶浸没后，水又对容器底的压强增加了 _____ Pa。 (6)细心的小陈同学发现玻璃瓶上还标有100mL的字样，于是在装有铁块的玻璃瓶内装满水并盖上瓶盖，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为3.1N，根据以上数据他算出了铁块的密度为 ______ kg/m 3 。 160 8×10 3 [解析] (5)由阿基米德原理可得，当玻璃瓶浸没后，瓶子排开水的体积：V 排 =F 浮 / ρ 水 g=1.6N /( 1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg ) =1.6×10 -4 m 3 ，容器中水面上升体积与V 排 相等，即：ΔV=V 排 =SΔh，所以容器中水面上升高度：Δh=ΔV / S=1.6×10 -4 m 3 /( 100×10 -4 m 2 ) =1.6×10 -2 m，水对容器底的压强增加量：Δp=ρ 水 gΔh=1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×1.6×10 -2 m=160Pa； (6)此时弹簧测力计示数，即瓶子､水和铁块的总重力：G 总 =3.1N，所以装入水的重力：G 水 =G 总 -G=3.1N-2.2N=0.9N，加入水的体积：V 水 =m 水 / ρ 水 =G 水 / ρ 水 g=0.9N /( 1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg ) =9×10 -5 m 3 =90cm 3 ，铁块的体积：V 铁 =V 容积 -V 水 =100cm 3 -90cm 3 =10cm 3 ，所以铁块的密度：ρ 铁 =m 铁 / V 铁 =G 铁 / V 铁 g=0.8N /( 10×10 -6 m 3 ×10N/kg ) =8×10 3 kg/m 3 。 9.(2017·达州)如图所示，小李在实验室中做了如下实验： ①用弹簧测力计测出物体A受到的重力； ②用弹簧测力计测出物体A浸没在水中时受到的拉力； ③用天平称量出酒精和容器的总质量； ④物体A仍然挂在弹簧测力计下，浸没在酒精中，但不触底，容器中的酒精也未溢出，通过增减砝码和移动游码，仍使天平保持平衡。 根据以上实验步骤回答下列问题： (1)物体浸没在水中所受的浮力F 1 = ____ N；浸没在酒精中所受的浮力F 2 = ____ N； (2)当物体A浸没在酒精中，天平仍保持平衡时，右盘中只有两个砝码，其质量分别为 ____ g､ ___ g，此时游码在标尺上指示的质量值是 ___ g。(已知酒精的密度为0.8×10 3 kg/m 3 ，g取10N/kg) 0.4 0.32 100 5 1.4 10.(2019·达州)如图所示，轻质杠杆AB可绕O点转动，当物体C浸没在水中时杠杆恰好水平静止，A､B两端的绳子均不可伸长且处于张紧状态。已知C是体积为1dm3､重为80N的实心物体，D是边长为20cm､质量为20kg的正方体，OA∶OB=2∶1，圆柱形容器的底面积为400cm 2 (ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ，g=10N/kg)，则下列结果不正确的是( ) A.物体C的密度为8×10 3 kg/m 3 B.杠杆A端受到细线的拉力为70N C.物体D对地面的压强为1.5×10 3 Pa D.物体C浸没在水中前后，水对容器底的压强增大了2×10 3 Pa 命题点 4 浮力与简单机械的综合计算 D [解析] 物体C的质量：m C =G C / g=80N / 10N/kg=8kg，物体C的密度：ρ C =m C / V C =8kg /( 1×10 -3 m 3 ) =8×10 3 kg/m 3 ，故A正确；物体C排开水的体积：V 排 =V C =1×10 -3 m 3 ，受到的浮力：F 浮 =ρ 水 gV 排 =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×1×10 -3 m 3 =10N；杠杆A端受到的拉力：F A =G C -F 浮 =80N-10N=70N，故B正确；由杠杆平衡条件F 1 L 1 =F 2 L 2 得，FA×OA=FB×OB，则杠杆B端受到细线的拉力：F B =OA / OB×F A =21×70N=140N，由于力的作用是相互的，杠杆B端对D的拉力：F 拉 =F B =140N，D对地面的压力：F 压 =G D -F B =m D g-F 拉 =20kg×10N/kg-140N=60N，D对地面的压强：p=F 压 / S=60N /( 400×10 -4 m 2 ) =1.5×10 3 Pa，故C正确；物体C浸没在水中前后，水的深度变化：Δh=V 排 / S=V C / S=1000cm 3 / 400cm 2 =2.5cm=0.025m，水对容器底的压强增大量：Δp=ρ 水 gΔh=1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×0.025m=250Pa，故D错误。故选D。 11.(2018·达州)如图所示是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为90kg且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力F1为400N，此时滑轮组的机械效率η 1 为75%(绳的质量､滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计，g取10N/kg)。 (1)请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是 ____ 图。 (2)工人的质量为60kg，双脚与地面接触面积为2.5×10 -3 m 2 ，物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了4×10 4 Pa，求物体浸没在水中时受到的浮力。 (3)若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为180W，求物体上升的速度。 A 解：(1)当物体完全露出水面时，滑轮组的机械效率：η=W 有 / W 总 =Gh / Fs=G / nF， 所以通过动滑轮绳子的段数： n=G / ηF=mg / ηF= ( 90kg×10N/kg )/( 75%×400N ) =3， A图中通过动滑轮绳子的段数为3， B图中通过动滑轮绳子的段数为4， C图中通过动滑轮绳子的段数为5， 所以工人所使用的滑轮组是A图； (2)当物体完全露出水面时，F=1 / 3 / (G+G 动 )， 则动滑轮的重力：G 动 =3F-G=3F-mg=3×400N-90kg×10N/kg=300N， 此时人对地面压力：F 压 =G 人 -F=m 人 g-F=60kg×10N/kg-400N=200N， 物体完全浸没在水中时对滑轮组的拉力：F 拉 ′=G 物 -F 浮 ， 完全露出后物体对滑轮组拉力F 拉 =G 物 ， 所以物体被打捞出水面后对滑轮组的拉力增大，绳子自由端拉力随之变大，人对地面的压力变小，压强变小， 由p=F / S可得，物体完全露出水面后，人对地面压力增大量：ΔF=ΔpS=4×10 4 Pa×2.5×10 -3 m 2 =100N， 所以物体完全浸没在水中时人对地面的压力：F 压 ′=F 压 +ΔF=200N+100N=300N， 此时人对绳子自由端的拉力：F′=G 人 -F 压 ′=m 人 g-F 压 ′=60kg×10N/kg-300N=300N， 且F′=1 / 3(F 拉 ′+G 动 )=1 / 3(G 物 -F 浮 +G 动 )， 所以：F 浮 =G 物 +G 动 -3F′=m 物 g+G 动 -3F′=90kg×10N/kg+300N-3×300N=300N；