安徽省2020年中考物理總復習 模塊四 力學 專題四 壓強和浮力

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1、 專題四　壓強和浮力 中考真題再現(xiàn)( ?學用見P53 )探究規(guī)律　對接中考 命題點1液體壓強的計算( 不?？? ) 1.( 2015·安徽第9題 )如圖所示,重為1.5 N的圓柱體豎直漂浮在水面上,其底面積S=30 cm2,則水對圓柱體下表面的壓強p=　500　Pa,圓柱體下表面所處的深度h=　5　cm( 水的密度為1.0×103 kg/m3 )。? 命題點2浮力的計算( 不?？? ) 2.( 2017·安徽第22題 )如圖a所示,一長方體木塊質(zhì)量為0.12 kg,高為4.0 cm;將木塊平穩(wěn)地放在水面上,靜止時木塊露出水面的高度為2

2、.0 cm。如圖b所示,利用金屬塊和細線,使木塊浸沒水中且保持靜止狀態(tài)。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3。求: ( 1 )木塊的密度ρ木; ( 2 )細線對木塊的拉力F。 解:( 1 )由木塊漂浮,可得F浮1=G木 于是有12ρ水gV木=ρ木gV木 可得ρ木=12ρ水=0.5×103 kg/m3 ( 2 )由木塊漂浮時,F浮1=G木=m木g=1.2 N 可知木塊完全浸沒在水中時,有F浮2=2.4 N 于是F=F浮2-G木=1.2 N( 方向豎直向下 ) 命題點3壓強和浮力的綜合計算( ?？? ) 3.( 2019·安徽第22題

3、)將底面積S=3×10-3 m2,高h=0.1 m的鋁制圓柱體,輕輕地放入水槽中,使它靜止于水槽底部,如圖所示( 圓柱體的底部與水槽的底部不密合 ),此時槽中水深h1=0.05 m( 已知ρ鋁=2.7×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3 )。求: ( 1 )水對圓柱體底部的壓強p1; ( 2 )圓柱體受到的浮力F浮; ( 3 )圓柱體對水槽底部的壓強p2。 解:( 1 )p1=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa ( 2 )V排=S·h1=3×10-3 m2×0.05 m=1.5×10-4

4、 m3 F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5×10-4 m3=1.5 N ( 3 )圓柱體的重力 G鋁=m鋁g=ρ鋁V鋁g=ρ鋁Shg=2.7×103 kg/m3×3×10-3 m2×0.1 m×10 N/kg=8.1 N 圓柱體對水槽底部的壓力大小為 F=G鋁-F浮=8.1 N-1.5 N=6.6 N 所以有p2=FS=6.6N3×10-3m2=2.2×103 Pa 4.( 2018·安徽第23題 )重為200 N的方形玻璃槽,底面積為0.4 m2,放在水平臺面上,向槽中加水至水深0.3 m( 已知ρ水=1.0×103 kg/m3,玻璃

5、槽的側(cè)壁厚度不計 )。 ( 1 )求水對槽底部的壓強和槽底對水平臺面的壓強; ( 2 )將邊長為20 cm的正方形物塊輕輕放入水中,當其靜止時,測出該物塊露出水面的高度為5 cm,求該物塊的密度; ( 3 )用力F垂直向下作用在物塊的上表面,使物塊露出水面的高度為2 cm并保持靜止,求此時力F的大小。 解:( 1 )水對槽底部的壓強 p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa 水的體積V=Sh=0.4 m2×0.3 m=0.12 m3 根據(jù)G=mg和ρ=mV可得,水的重力 G水=ρ水Vg=1.0×103 kg/m

6、3×0.12 m3×10 N/kg=1200 N 玻璃槽對水平臺面的壓力 F=G水+G玻璃槽=1200 N+200 N=1400 N 玻璃槽對水平臺面的壓強 p'=FS=1400N0.4m2=3.5×103 Pa ( 2 )正方體物塊輕輕放入水中,當其靜止時,處于漂浮狀態(tài),所以F浮=G物 根據(jù)F浮=ρ水gV排、G=mg和ρ=mV可得 ρ水gV排=ρ物gV物 代入數(shù)值可得,1.0×103 kg/m3×10 N/kg×( 0.2 m )2×( 0.2 m-0.05 m )=ρ物×10 N/kg×( 0.2 m )3 解得ρ物=0.75×103 kg/m3 (

7、3 )根據(jù)力的平衡可知,力F的大小等于物塊增大的浮力,即F=ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×( 0.2 m )2×( 0.05 m-0.02 m )=12 N 5.( 2016·安徽第22題 )理論上分析:浸在液體中的物體受到的浮力就是液體對物體表面壓力的合力。如圖所示,一個底面積為S,高為h的長方體浸沒在密度為ρ的液體中。 ( 1 )分析該物體側(cè)面所受液體壓力的合力F合1; ( 2 )求出該物體底面所受液體壓力的合力F合2; ( 3 )結(jié)合以上結(jié)果,說明該理論分析與阿基米德原理的表述是一致的。 解:( 1 )以長方

8、體的左右側(cè)面為例,兩側(cè)面所處液體的深度相等,所以根據(jù)p=ρgh可知,左右兩側(cè)面受到液體的壓強相等,即p左=p右 又兩側(cè)面面積相等,根據(jù)F=pS可知,兩側(cè)面受到液體的壓力相等,即F左=F右 所以長方體左右兩側(cè)面所受液體壓力的合力為0,同理可知,其前后兩個側(cè)面受到的合力也為0,所以F合1=0 ( 2 )由液體壓強公式p=ρgh及F=pS可得 F下=p下S=ρh1gS,F上=p上S=ρh2gS 物體底面所受液體壓力的合力 F合2=F下-F上=ρh1gS-ρh2gS=ρgSh ( 3 )由( 1 )可知,物體浸沒在液體中時,它的側(cè)面受到的各個方向液體的壓力相互平衡,即可以相互

9、抵消掉。由( 2 )可知,V=V排,m排=ρV排,則F浮=ρgSh=ρgV=ρgV排=m排g=G排,即浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開液體的重力,這與阿基米德原理的表述是一致的。 名師考點精講( ?學用見P54~58 )學思結(jié)合　高效突破 考點一壓力 1.壓力 ( 1 )定義:　垂直　作用在物體表面上的力叫壓力,壓力是由于施力物體發(fā)生彈性形變對與其接觸的物體產(chǎn)生的力,壓力也是彈力。? ( 2 )方向:指向受力物體并　垂直　于受壓物體表面。? ( 3 )作用點:受力物體表面( 作圖時也可畫在物體中心 )。 ( 4 )

10、大小:當物體靜止在水平面上時,物體對水平面的壓力大小與自身重力大小相等。 2.壓力示意圖 3.作用效果:受到壓力的物體會發(fā)生　形變　。? 4.影響壓力作用效果的因素 ( 1 )與壓力大小有關:受力面積一定時,壓力越　大　,壓力效果越明顯。? ( 2 )與受壓面積大小有關:壓力一定時,受壓面積越　小　,壓力效果越明顯。? 典例1　畫出圖中靜止在水平桌面上的茶杯對桌面壓力的示意圖。 【解析】畫水杯對桌面的壓力,受力物體是桌面,所以作用點在桌面上,從力的作用點起,垂直于桌面,沿力的方向畫一條帶箭頭的線段。 【答案】如圖所示 針對訓練 1.畫出圖甲中物體靜止在斜

11、面上時受到重力G和物體對斜面壓力F的示意圖,請在圖乙中畫出小球所受彈力的示意圖。 【答案】如圖所示 考點二壓強 定義 物體所受壓力的大小與受力面積　之比　叫做壓強? 物理 意義 表示壓力作用效果的物理量,壓強越大,表示壓力效果越　明顯　? 公式 定義公式 p=?FS?p表示壓強,F表示壓力,S表示受力面積 常用變形公式 F=　pS　? 單位 帕斯卡( Pa ),1 Pa=1 N/m2,1 Pa表示　每平方米面積上受到的壓力為1 N　? 常見壓 強值 一張報紙平放在桌面上,對桌面的壓強約為0.5 Pa;成人站在地面上對地面的壓強約為1.5×104

12、 Pa 方法 舉例 增大 壓強 壓力一定,　減小　受力面積? 菜刀刃做得很鋒利 受力面積一定,　增大　壓力? 壓路機碾子的質(zhì)量很大 增大壓力同時減小受力面積 老虎鉗剪鐵絲 減小 壓強 壓力一定,　增大　受力面積? 書包帶做得又寬又大 受力面積一定,　減小　壓力? 房屋使用中空磚,減小對地面的壓強 減小壓力同時增大受力面積 卡車通過限重( 減小壓力 ),并增加輪胎的數(shù)量( 增大受力面積 )減小對地面的壓強 典例2　( 2019·山東聊城 )A、B兩個實心正方體的質(zhì)量相等,密度之比ρA∶ρB=8∶1,若按甲、乙兩種不同的方式,分別將它們疊放

13、在水平地面上( 如圖所示 ),則地面受到的壓力之比和壓強之比分別是( 　　 ) A.F甲∶F乙=1∶1,p甲∶p乙=1∶2 B.F甲∶F乙=1∶1,p甲∶p乙=1∶4 C.F甲∶F乙=1∶2,p甲∶p乙=2∶1 D.F甲∶F乙=8∶1,p甲∶p乙=1∶8 【解析】按題圖甲的方式放置,它們對地面的壓力F甲=GA+GB,按題圖乙的方式放置,它們對地面的壓力F乙=GA+GB,可知F甲=F乙,即F甲F乙=11,C、D項錯誤;A、B兩正方體質(zhì)量相等,由ρ=mV可得,VAVB=mAρAmBρB=mAρA×ρBmB=ρBρA=18,則SASB=14,所以p甲p乙=F甲SBF乙SA=F甲

14、SB×SAF乙=SASB=14,A項錯誤,B項正確。 【答案】 B 針對訓練 2.甲、乙兩個實心均勻正方體( ρ甲<ρ乙 )分別放在水平地面上。若在兩個正方體的右側(cè),按如圖所示方式,沿豎直方向各截去相同的質(zhì)量,它們剩余部分對地面的壓強相等。則兩個正方體原來對地面的壓力F甲、F乙的關系是( A ) A.F甲一定大于F乙 B.F甲可能等于F乙 C.F甲一定小于F乙 D.F甲可能小于F乙 考點三液體壓強 1.液體內(nèi)部壓強的特點 ( 1 )產(chǎn)生的原因:液體受到　重　力且具有　流動性　。? ( 2 )液體內(nèi)部壓強規(guī)律 ①液體內(nèi)部向　各個方向　都有壓強。? ②同

15、種液體、同一深度向各個方向的壓強　都相等　。? ③液體壓強隨深度增大而增大,同種液體,深度越深,壓強越大。 ④液體壓強還跟液體的　密度　有關,深度相同時,液體密度大的壓強大。? 2.液體壓強大小 ( 1 )液體壓強公式:　p=ρgh　,計算時各物理量單位均應取國際單位。? ( 2 )理論推導:設想在液體中有一段豎直放置的液柱。如圖所示,柱面與液面相平,柱底的深度為h,柱底面積為S,設液體密度為ρ。液柱重力G=mg=　ρVg　=　ρShg　,豎直放置的液柱對底面的壓力與它自身的重力　相等　,液柱底面的壓強p=FS=?GS　=?ρShgS　=　ρgh　。? 3.連通器 (

16、 1 )定義:上端開口、下端連通的容器叫做連通器。 ( 2 )原理:連通器內(nèi)同種液體　靜止　時,連通器內(nèi)與大氣相通的各個液面是　相平　的。? ( 3 )應用:茶壺口與壺身構(gòu)成連通器、鍋爐水位計與鍋爐內(nèi)容器構(gòu)成連通器、乳牛自動喂水器、排水管的U形“反水灣”、船閘等。 典例3　( 2019·四川南充 )如圖,容器中裝有深度為10 cm,質(zhì)量為60 g的水,已知容器的質(zhì)量為30 g,底面積為5 cm2,容器底部受到水的壓強為　　　　Pa,容器對水平桌面的壓強是　　　　Pa( ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg )。? 【解析】容器底部受到水的壓強p=

17、ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa。容器對水平桌面的壓力F=G=mg=( m1+m2 )g=( 0.03kg+0.06kg )×10N/kg=0.9N,容器對水平桌面的壓強p=FS=0.9N5×10-4m2=1800Pa。 【答案】 1000　1800 針對訓練 3.( 2019·江蘇鹽城 )如圖所示為長江某水壩的示意圖。水壩左側(cè)水面高,B和C兩點處于同一高度,A和C兩點到各自液面的距離相等。水在A、B和C三點產(chǎn)生的壓強分別為pA、pB和pC,則( D ) A.pApB C.pA>pB=pC D.p

18、A=pCpA。綜上可知,pA=pC

19、大氣壓強存在的實驗是　馬德堡半球　實驗? 大氣壓 強大小 的測定 1.實驗名稱:托里拆利實驗 2.1個標準大氣壓: p0=760 mmHg=　1.013×105　Pa? 3.所測大氣壓值隨外界條件的變化而變化 測量工具 1.汞氣壓計;2.無液氣壓計 大氣壓 特點 1.大氣內(nèi)部向各個方向都有壓強,在同一位置,向各方向的壓強　相等　? 2.大氣壓與海拔高度有關,海拔越高,大氣壓越　小　,海拔3000 m以內(nèi),每上升10 m,大氣壓約降低100 Pa? 3.與天氣、季節(jié)有關,一般而言,晴天比陰天氣壓　高　;冬天比夏天氣壓　高　? 應用 活塞式抽水機、各種吸盤掛鉤、用吸

20、管吸飲料等 1個標準大氣壓相當于760mm高的水銀柱所產(chǎn)生的壓強,是指水銀槽液面到玻璃管內(nèi)水銀柱頂端的豎直距離,而不是管口到水銀柱頂端的豎直距離,也不是指水銀柱長度。 典例4　下列實驗中,能證明大氣壓強存在的是( 　　 ) A.如圖甲,將加有砝碼的小桌放在海綿上,小桌腿陷入海綿中 B.如圖乙,將硬紙片蓋在裝滿水的試管口,倒置后水不會流出 C.如圖丙,將連通器中裝入水,當水不流動時,兩邊的液面相平 D.如圖丁,將壓強計的探頭放入水中,U形管兩邊的液面出現(xiàn)高度差 【解析】題圖甲中,當受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯,該實驗不能證明大氣壓強存在,A項不

21、符合題意;題圖乙中,試管口朝下時,由于試管內(nèi)沒有空氣只有水,而試管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強遠小于外界的大氣壓,故硬紙片就被大氣壓給“頂”住了,B項符合題意;題圖丙中,連通器內(nèi)盛同種液體且液體不流動時,各容器中的液面總保持相平,該實驗不能證明大氣壓強存在,C項不符合題意;題圖丁中,壓強計的探頭放入水中后,受到了水給予的壓強,使U形管中產(chǎn)生一定的高度差,并通過觀察高度差的大小來判斷壓強的大小,D項不符合題意。 【答案】 B 針對訓練 4.( 2019·江蘇蘇州 )如圖甲所示,一個裝有適量水的燒杯放置在水平桌面上,將一裝滿水的小試管( 管壁厚度不計 )倒扣在水中。對小試管施加一個豎直向上的拉力

22、F,使其緩慢上升到如圖乙所示位置。在此過程中,小試管中一直充滿水,這是由于　大氣壓　的作用,試管口中心的壓強　變小　( 選填“變大”“變小”或“不變” )。? 考點五流體壓強 1.流體:具有流動性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。 2.流體壓強與流速的關系:在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越小。 3.飛機的升力:如圖所示,飛機機翼橫截面的上表面彎曲,下表面較平,飛機前行時,機翼上方的空氣流速較大,壓強較小;下方的空氣流速較小,壓強較大,上下表面存在壓強差,進而產(chǎn)生壓力差。 典例5　( 2019·湖南郴州 )如圖所示,將一根玻璃管制成粗細不同的兩段,管的下方與一個裝有部分

23、水的連通器相通。當從管的一端吹氣時,連通器兩端A、B液面高度變化情況正確的是( 　　 ) A.A液面上升 B.A液面下降 C.B液面下降 D.A、B液面高度均不變 【解析】從管的一端吹氣時,粗、細兩管中空氣的流量相同,而粗管中的空氣流速小、壓強大,細管中的空氣流速大、壓強小,A液面上方的氣體壓強大,B液面上方的氣體壓強小,所以造成A液面下降,B液面上升。 【答案】 B 【類型突破】　用流體壓強解釋現(xiàn)象 針對訓練 5.動車進站時,為了避免乘客被“吸”向動車而造成人身傷害事故,站臺上都標有安全黃線,乘客必須站在安全黃線以內(nèi),是因為動車進站時車廂附近( A ) A.氣流

24、速度大,壓強小 B.氣流速度大,壓強大 C.氣流速度小,壓強小 D.氣流速度小,壓強大 考點六浮力 1.定義:浸在液體中的物體受到　向上　的力,這個力叫做浮力。? 2.方向:豎直向上。 3.產(chǎn)生原因:液體對其上下表面的壓力差,F浮=　F2-F1　。? 4.浮力的大小 ( 1 )稱重法測浮力( 物體密度要比空氣密度大得多 ) ①器材:彈簧測力計、燒杯、液體( 水 )、物塊。 ②分別測出物體在空氣中的重力G和浸在液體中彈簧測力計的示數(shù)F。 ③浮力大小:F浮=　G-F　。? ( 2 )決定浮力大小的因素 物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大,浮力就

25、越大。 典例6　 如圖所示,一薄壁圓柱形容器盛有水,用彈簧測力計豎直吊著重為G=10 N的實心物塊浸在水中,物塊處于靜止狀態(tài),與物塊未浸入水中相比較,下列說法正確的是( 　　 ) A.物塊受到的浮力等于10 N B.水對容器底部的壓力增加量等于10 N C.水對容器底部的壓力保持不變 D.容器對水平地面的壓力增加量小于10 N 【解析】由題圖可知,物塊處于靜止狀態(tài)時彈簧測力計的示數(shù)不為零,物塊受到浮力小于10N,A項錯誤;根據(jù)作用力與反作用力之間的關系可知,物塊對水的壓力也小于10N,故水對容器底部的壓力增加量也小于10N,容器對水平地面的壓力增加量也小于10N,B、C項

26、錯誤,D項正確。 【答案】 D 針對訓練 6.將兩物體分別掛在彈簧測力計下,讓它們同時浸沒在水中時,兩彈簧測力計示數(shù)的減小值相同,則這兩物體必定有相同的( B ) A.密度 B.體積 C.質(zhì)量 D.重量 【解析】將兩物體分別掛在彈簧測力計下,讓它們同時浸沒在水中時,兩彈簧測力計示數(shù)的減小值相同,這表示兩物體受到的浮力大小相等,則兩物體浸沒在水中的排水體積相等,B項正確。 考點七阿基米德原理 1.文字表述:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于它　排開的液體所受的重力　。? 2.公式:F浮=　G排　=ρ液gV排。? 3.適用范圍:氣體和液體,計算氣體產(chǎn)生的浮力時,

27、公式中的G排為排開的氣體的重力,密度應改成ρ氣。 影響浮力大小的因素 由阿基米德原理可知,浮力的大小是由物體所排開的液體( 氣體 )的重力決定的,那么浮力的大小與物體排開的液體( 氣體 )體積、液體( 氣體 )的密度有關,而與物體自身體積、形狀、密度及浸入液體的深度都無關。 典例7　如圖是“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的幾個實驗情景。實驗甲、丙和丁中,彈簧測力計的示數(shù)分別為4.0 N、2.8 N和2.5 N。若鹽水的密度為1.2×103 kg/m3,則下列結(jié)論正確的是( g取10 N/kg )( 　　 ) A.物體A的密度為4.0×103 kg/m3 B

28、.實驗乙中,物體A受到的拉力為1.0 N C.實驗丙中,彈簧測力計的示數(shù)比乙中小0.5 N D.實驗丁中,物體A受到的浮力為1.5 N 【解析】物體的質(zhì)量m=Gg=4N10N/kg=0.4kg;物體全部浸沒在鹽水中受到的浮力F浮=G-F=4N-2.8N=1.2N,D項錯誤;物體的體積V=V排=F浮ρ鹽水g=1.2N1.2×103kg/m3×10N/kg=10-4m3,物體A的密度ρ=mV=0.4kg10-4m3=4×103kg/m3,A項正確;物體A全部浸沒在水中受到的浮力F水浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-4m3=1N,題圖乙中物體A受到的拉力F=G-F水

29、浮=4N-1N=3N,B項錯誤;題圖丙中彈簧測力計的示數(shù)為2.8N,彈簧測力計的示數(shù)比乙中小3N-2.8N=0.2N,C項錯誤。 【答案】 A 【技巧點撥】　與浮力有關的計算 針對訓練 7.( 2019·四川德陽 )在彈簧測力計下掛一個圓柱體M,讓M從盛有水的容器上方逐漸豎直浸入水中,彈簧測力計的示數(shù)隨圓柱體下表面在水中深度的變化關系如圖所示,則圓柱體M的底面積為　24　cm2( ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg )。? 8.( 2019·山東濟寧 )小明用同一物體進行了以下實驗。實驗中,保持物體處于靜止狀態(tài),彈簧測力計的示數(shù)如圖所示。請根據(jù)圖

30、中信息,求:( g取10 N/kg ) ( 1 )物體的質(zhì)量; ( 2 )物體在水中受到的浮力; ( 3 )某液體的密度。 解:( 1 )物體的質(zhì)量 m=F1g=5.4N10N/kg=0.54 kg ( 2 )物體在水中受到的浮力 F浮=F1-F2=5.4 N-3.4 N=2 N ( 3 )物體排開水的體積 V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 物體排開水的體積與物體排開某液體的體積相等,由F浮=ρ液gV排得液體的密度 ρ液=F'?浮gV排=F1-F3gV排=5.4N-3.8N10N/kg×2×1

31、0-4m3=0.8×103 kg/m3 考點八物體浮沉條件與應用 1.浮沉條件 狀態(tài) 運動 靜止 上浮 下沉 漂浮 懸浮 沉底 示意圖 F浮與G關系 F浮>G F浮ρ物 ρ液<ρ物 ρ液>ρ物 ρ液=ρ物 ρ液<ρ物 2.浮沉條件的應用 ( 1 )輪船:采用增大體積的方法增大所受的浮力。 ( 2 )潛水艇:潛水艇潛在水里是不能改變浮力的,只能通過改變　自身的重力　來實現(xiàn)上浮和下沉。? ( 3 )氣球和飛艇:氣球和飛艇是通過改變自身體積來改

32、變　浮力　實現(xiàn)上浮和下沉的。? ( 4 )密度計:密度計在不同的液體中都是漂浮的,故所受的浮力都等于　自身的重力　,根據(jù)F浮=ρ液gV排,F浮一定,那么在密度大的液體中V排　較小　,露出液面部分較多。? 懸浮和漂浮雖都是靜止狀態(tài),浮力與重力均構(gòu)成一對平衡力,但漂浮時V排

33、將( 　　 ) A.懸浮 B.漂浮 C.沉底 D.無法判斷 【解析】題圖甲中,木塊A在液體中漂浮,木塊靜止時露出液面的體積與浸入液體的體積之比為1∶3,則V排=34VA,漂浮時浮力等于重力,所以ρ液gV排=ρAgVA,即ρ液g×34VA=ρAgVA,則液體的密度ρ液=43ρA=43×0.6×103kg/m3=0.8×103kg/m3;在木塊上表面輕放一個物塊B( VA=2VB,則VB=12VA ),A的上表面剛好與液面相平,如題圖乙所示,因為整體漂浮,所以浮力等于總重力,即ρ液gVA=ρAgVA+ρBgVB,ρ液gVA=ρAgVA+ρBg×12VA,化簡可得ρ液=ρA+12ρ

34、B,則B的密度ρB=2×( ρ液-ρA )=2×( 0.8×103kg/m3-0.6×103kg/m3 )=0.4×103kg/m3<ρ液,故若將物塊B單獨放入此液體中,它靜止時將漂浮,B項正確。 【答案】 B 【類型突破】　物體浮沉的判斷 針對訓練 9.( 2019·四川眉山 )有甲、乙兩個溢水杯,甲溢水杯盛滿酒精,乙溢水杯盛滿某種液體,將一個不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中,小球浸沒在酒精中,溢出酒精的質(zhì)量是80 g;將小球從甲溢水杯中取出擦干,輕輕放入乙溢水杯中,溢出液體的質(zhì)量是80 g,小球露出液面體積與浸入液體中體積之比為1∶4。已知ρ酒精=0.8×103 kg

35、/m3,下列說法中正確的是( C ) A.小球靜止于甲溢水杯的底部 B.小球的體積是80 cm3 C.液體的密度是1.0×103 kg/m3 D.小球的密度是0.9×103 kg/m3 【解析】浸沒在酒精中,小球受到的浮力F甲浮=G排酒=m排酒g=0.08 kg×10 N/kg=0.8 N,小球在乙液體中漂浮,則F乙浮=G球=G排液=0.8 N,F甲浮=G球,小球在甲溢水杯中處于懸浮狀態(tài),A項錯誤;小球的體積V=V排酒=m酒ρ酒=80g0.8g/cm3=100 cm3,B項錯誤;小球在乙液體中漂浮,則F乙浮=G球,即ρ液gV排=ρ液g×45×V=mg,解得ρ液=1.0 g/cm3=

36、1.0×103 kg/m3,C項正確;小球的密度ρ球=m球V球=80g100cm3=0.8 g/cm3=0.8×103 kg/m3,D項錯誤。 重難題型探究( ?學用見P58~59 )思維拓展　素養(yǎng)提升 類型一　解題規(guī)律型 1.( 2019·合肥巢湖模擬 )如圖所示,水平桌面上有兩個完全相同的溢水杯,杯中分別裝滿水和酒精( ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ酒精=0.8×103 kg/m3 )。將兩個完全相同的小球分別放入溢水杯中,甲杯溢出0.9 N的液體,乙杯溢出0.8 N的液體。下列說法中正確的是( g取10 N/kg )( B ) A.甲、乙兩杯中

37、小球受到的浮力相等 B.小球的密度是0.9×103 kg/m3 C.乙杯中小球?qū)Ρ椎膲毫Υ笮?.9 N D.放入小球后,兩杯底受到液體的壓強均增大 【解析】甲杯中小球受到的浮力F甲=G排甲=0.9 N,乙杯中小球受到的浮力F乙=G排乙=0.8 N,小球在甲杯中受到的浮力大于在乙杯中受到的浮力,A項錯誤;小球在甲杯中漂浮,可知G=F甲=G排甲=0.9 N,小球質(zhì)量m=Gg=0.9N10N/kg=0.09 kg,由乙杯中小球受到的浮力可求得小球的體積V=V排=F乙ρ酒精g=0.8N0.8×103kg/m3×10N/kg=1×10-4 m3,小球的密度ρ=mV=0.09kg1×10-4m

38、3=0.9×103 kg/m3,B項正確;乙杯中小球?qū)Ρ椎膲毫壓=G-F乙=0.9 N-0.8 N=0.1 N,C項錯誤;杯中分別裝滿水和酒精,放入小球后,水和酒精溢出,液體高度不變,兩杯底受到液體的壓強不變,D項錯誤。 類型二　方法技巧型 2.( 2019·四川巴中 )兩個完全相同容器內(nèi)分別盛滿不同的液體,現(xiàn)將兩個完全相同的小球輕輕放入容器中,小球靜止后的狀態(tài)如圖所示,則液體對容器底部的壓強關系是p甲　<　p乙,兩小球所受的浮力關系是F甲　<　F乙( 均選填“>”“<”或“=” )。? 【解析】兩個小球完全相同,小球在甲中沉底,在乙中漂浮,可知小球的密度大于甲中液體的密

39、度,小于乙中液體的密度,小球的密度一定,故得甲中液體的密度小于乙中液體的密度,由p=ρgh可知,甲中液體對容器底部的壓強小于乙中液體對容器底部的壓強,即p甲

40、受到的浮力等于鐵塊A和木塊B的重力。將鐵塊A拿下放入水中,鐵塊A下沉,鐵塊A受到的浮力小于鐵塊A的重力,木塊B漂浮,它受到的浮力仍等于其受到的重力,拿下鐵塊A后,鐵塊A和木塊B所受的浮力之和變小,根據(jù)阿基米德原理可知,排開水的體積變小,液面會下降。 4.( 2019·內(nèi)蒙古通遼 )水平桌面上相同的兩個燒杯分別裝有甲、乙兩種不同液體,將兩個用不同材料制成的正方體A、B( VA

41、液體對杯底的壓強 C.甲液體對B下表面的壓強等于乙液體對A下表面的壓強 D.裝甲液體的容器對水平桌面的壓力小于裝乙液體的容器對水平桌面的壓力 【解析】將A、B兩物體看成一個整體,該整體在甲、乙兩液體中均處于漂浮狀態(tài),兩種情況下該整體所受浮力相等。V排甲>V排乙,由F浮=ρ液gV排可知,ρ甲<ρ乙,A項錯誤;由p=ρgh可知,p甲S乙,根據(jù)p=FS可知,p'甲

42、 5.( 2019·亳州渦陽一模 )水平桌面上有兩個輕質(zhì)圓柱形容器A、B,它們的橫截面積相同,A的底面為平面,B的底面向上凸起,在兩容器中均注入重為G的甲、乙兩種液體( 如圖所示 ),容器A對桌面的壓力　等于　容器B對桌面的壓力,容器A對桌面的壓強　小于　容器B對桌面的壓強;若A、B容器中同一水平高度處液體的壓強分別為p'甲、p'乙,則p'甲　小于　p'乙( 均選填“大于”“等于”或“小于” )。? 【解析】A、B兩容器重力不計,所裝液體重力相同,可知它們對桌面的壓力都等于液體的重力,即FA=FB=G;B容器的底面向上凸起,A容器的底面為平面,它們與桌面的接觸面積為SB

43、A,由p=FS得pB>pA;兩容器的橫截面積相同,所裝液體重力相同,由于B容器底向上凸出,甲液體的體積大于乙液體的體積,乙液體的密度大于甲液體的密度,且在同一水平高度處,由p=ρgh可知,p'甲

44、 )將壓強計的金屬盒依次放入水中的不同深度處,觀察U形管液面高度差。 ( 2 )保持金屬盒在水中的深度不變,轉(zhuǎn)動金屬盒橡皮膜的方向,觀察U形管液面高度差。 ( 3 )將金屬盒分別放在清水和鹽水的　同一　深度處,觀察U形管液面高度差。? 3.實驗結(jié)論 液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,同一深度向各個方向的壓強都相等;液體壓強與液體密度、深度有關,深度越深、密度越大,壓強越大。 針對訓練 1.( 2019·山東棗莊 )如圖是用壓強計“探究影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”的實驗裝置。 ( 1 )壓強計上的U形管　不屬于　( 選填“屬于”或“不屬于” )連通器。? (

45、2 )在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)的水面有一定的高度差,如圖甲,其調(diào)節(jié)的方法是　B　( 選填“A”或“B” ),使U形管左右兩側(cè)的水面相平。? A.將右側(cè)支管中高出的水倒出 B.取下軟管重新安裝 ( 3 )比較圖乙、丙,可以得到:液體的壓強與　液體的深度　有關。? ( 4 )比較　丙、丁　兩圖,可以得到:液體的壓強與液體密度有關。? ( 5 )已知圖丁中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=10 cm,則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓強之差為　1000　Pa( ρ水=1.0×103 kg/m3,ρ鹽水=1.1×103 kg/m3,g=10 N/kg )。? 實驗二:

46、用注射器估測大氣壓 1.實驗原理:二力平衡。 2.實驗器材:注射器、鉤碼。 3.實驗操作 ( 1 )測出注射器　全部刻度　的長度L,并記下注射器的最大刻度V。? ( 2 )將注射器的活塞推至底端,排出管內(nèi)空氣,用橡皮帽將注射孔堵住。 ( 3 )在活塞的頸部掛鉤碼,直到活塞被拉動時為止,記下鉤碼的總質(zhì)量m,大氣壓強的計算式:p=?mgLV　。? 4.實驗討論 ( 1 )若不計摩擦和活塞自重,設活塞內(nèi)空氣排盡,與鉤碼對活塞拉力平衡的力是　大氣對活塞的壓力　。? ( 2 )若不計摩擦和活塞自重,但考慮到筒內(nèi)空氣排不凈,那么測量大氣壓強的結(jié)果將偏　小　。? 針對

47、訓練 2.( 2019·江蘇泰州 )小明用2 mL的注射器、量程為0~10 N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值,本實驗的原理是二力平衡和p=?FS　。? 步驟一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。 步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當注射器中的活塞　剛被拉動　時,記下彈簧測力計的示數(shù)為5.2 N。? 步驟三:用刻度尺測出注射器　有刻度部分的　長度為4.00 cm。? 步驟四:算出大氣壓強值為　1.04×105　Pa。? 同組的小華分析了影響實驗結(jié)果的可能因素后,對實驗進行了如下改進: ①將步驟一改為:先將注射器內(nèi)抽滿

48、水,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣便于　排盡注射器內(nèi)的空氣　。? ②取下橡皮帽,重復步驟二的操作,讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.3 N。由此可知,此時活塞所受到的　摩擦力　( 選填“摩擦力”或“大氣壓力” )為0.3 N。? 小華根據(jù)改進后測得的數(shù)據(jù),重新計算了大氣壓的值。 實驗三:探究浮力大小與哪些因素有關 1.實驗器材:彈簧測力計、物塊、一杯鹽水、一杯清水。 2.實驗操作:如圖所示。 ( 1 )如圖( a ),測出物體重力大小。 ( 2 )如圖( b )( c )( d )所示,分別測出物體浸在不同深度水中時

49、彈簧測力計示數(shù),并算出浮力大小。 ( 3 )將物塊浸沒在鹽水中測算出浮力大小。 3.實驗現(xiàn)象 從位置( b )到( c ),物塊所受的浮力　變大　;從( c )到( d ),物塊所受浮力　不變　;從( d )到( e ),物塊所受浮力　變大　。? 4.實驗結(jié)論 物體在液體中所受浮力大小跟浸入液體體積、液體密度有關,浸入液體體積越大、液體密度越大,物體所受浮力越大。 針對訓練 3.( 2019·河北 )小明用如圖所示的裝置探究“影響浮力大小的因素”( 已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg )。 ( 1 )小明利用圖1

50、甲所示的實驗裝置,將圓柱體合金塊慢慢浸入水中時,根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù),作出了彈簧測力計示數(shù)F示與合金塊下表面所處深度h的關系圖像( 如圖2中①所示 )。實驗過程中合金塊所受浮力的變化情況是　先變大后不變　。請在圖2中畫出F浮隨h變化的關系圖像,分析圖像可知,浸在水中的物體所受浮力的大小跟它排開水的體積成　正比　。? 【答案】如圖所示 ( 2 )將合金塊分別浸沒在水和某液體中( 如圖乙、丙所示 ),比較圖甲、乙、丙可知:　浸沒在液體中的合金塊所受浮力大小與液體的密度有關　。? ( 3 )合金塊的密度為ρ合金=　4　g/cm3。? ( 4 )若用此合金塊制成一空心合金

51、球,當合金球恰好能懸浮于圖丙所示液體中時,空心部分的體積是　400　cm3。? 實驗四:探究阿基米德原理 1.實驗器材:如圖,彈簧測力計、溢水杯、物塊、小桶、細線等。 2.實驗操作 ( 1 )分別測出小桶和物塊的重力,記下彈簧測力計讀數(shù)F1、F2。 ( 2 )如圖D,將物塊浸沒至裝滿水的溢水杯中,用小桶接住溢出的水,并讀出彈簧測力計示數(shù)F3。 ( 3 )如圖E,測出桶和水的總重,記下彈簧測力計示數(shù)F4。 3.實驗數(shù)據(jù)處理 分別計算出F2與F3的差值及F4與F1的差值,會發(fā)現(xiàn)　F2-F3　=　F4-F1　,由此可得出結(jié)論:浮力的大小等于　被物體排開的液體的重力　。

52、? 4.實驗討論 ( 1 )實驗中是將物塊浸沒在水中,若物塊未浸沒,實驗結(jié)論還正確嗎?　正確,將物塊浸沒只是便于實驗操作　。? ( 2 )已知水的密度為ρ水,請用所測的物理量( 物理量個數(shù)盡可能最少,含ρ水 )來表示物塊的密度ρ物=?F2ρ水F2-F3　。? 針對訓練 4.( 2019·福建 )如圖,“驗證阿基米德原理”的實驗步驟如下: ①用彈簧測力計測出物體所受的重力G( 圖甲 ); ②將物體浸沒在水面恰好與溢口相平的溢水杯中,用空的小桶接從溢水杯里被物體排開的水,讀出這時彈簧測力計的示數(shù)F( 圖乙 ); ③測出接水后小桶與水所受的總重力G1( 圖丙

53、 ); ④將小桶中的水倒出,測岀小桶所受的重力G2( 圖丁 ); ⑤分別計算出物體受到的浮力和排開的水所受的重力,并比較它們的大小是否相同。 回答下列問題: ( 1 )物體浸沒在水中受到水的浮力F浮=　G-F　,被排開的水所受的重力G排=　G1-G2　( 用上述測得量的符號表示 )。? ( 2 )指出本實驗產(chǎn)生誤差的原因( 寫出兩點 ): ( a )　彈簧測力計的精度不夠　;( b )　小桶中的水有殘留( 合理即可 )　。? ( 3 )物體沒有完全浸沒在水中,　能　( 選填“能”或“不能” )用實驗驗證阿基米德原理。? 27