文档介绍：2012年中考物理考前15天押题系列之压强、浮力计算
例题解析:
例1.(09四川自贡).在水平桌面上放置一个空玻璃杯,,它对桌面的压强为200Pa。
(1)求玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1k***后,水对杯底的压强为900Pa,求水的深度;并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是右图中(a)、(b)、(c)的哪一种?
(水的密度为,取g=10N/kg,杯壁的厚度可忽略)
解析:
(1)由P=得:
玻璃杯的重力:G=F=PS=200Pa×=2N
(2)由P.=ρgh得:
水的深度h===
假设杯壁是竖直的,装入1kg的水后杯中水的深度为:
H===
因为H>h,,大致形状是图a
例2.(2011年·四川达州卷)如图所示,×10-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时,求:(g=10N/kg)
(1)木块浸没在水中受到的浮力
(2)剪断细线后,木块处于静止时,木块露出水面的体积多大
(3)木块露出水面处于静止后,容器底部所受水的压强减小了多少
解析:(1)由F浮=ρ液V排g得木块浸没在水中时受到的浮力:
F浮=×103kg/m3××10-3m3×10N/kg=10N
(2)木块静止在水面时,由于漂浮,所以F浮=G=6N,
V排’=F浮/ρ水g=6N/×103kg/m3×10N/kg=×10-4m3
V露=V- V排’=×10-3m3-×10-4m3=×10-4m3
(3)h减= V露/S=×10-4m3/400×10-4m2= m,由p=ρ液hg得:
p=×103kg/m3××10N/kg=100Pa
例3.(2011年中考·浙江宁波卷)为了给立方体工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示。工件的下底面与油面的距离为h,力F与h的大小关系如图乙所示。小科觉得图中CB的延长线BA段是没有意义的,老师告诉他,力F为负值时,表明它的方向与原来的方向相反了。
(1)分析BC段:随着h的增大,工件所受的浮力大小将,油对工件下底面的压强大小将(填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若A点的坐标为(-a,0),则a= 。从图像分析,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的;
(3)求C点所对应状态下,工件所受的浮力及油对工件下底面的压强。(不考虑大气压强)
答案.(1)变大;变大(2)400;受到的重力(3)1000N;4000帕
解析:要把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,即要保证工件在下落过程中始终处于平
状态,其必受到平衡力的作用。BA段,力F为负值时,表明它的方向竖直向上,工件在竖直向上的力F、竖直向上的浮力F浮和竖直向下的重力G三个平衡力的作用下缓缓下降,G=F+F浮,可见,G>F浮,即浮力小于重力;到达B点时,力F=0,G=F浮,即浮力等于重力;BC段,表示随着h的增大,需要施加竖直向下的力F,并且大小在增大,G+F=F浮,可见,G<F浮,即浮力大于重力;CD段,表示随着h的增大,竖直向下的力F保持不变,G+F=F浮,重力G不变,工件受到的浮力F浮也不变,此过程表示,整个工件完全浸没在油中,且缓缓下降。
(1)
力F的变化情况,因为该过程中,工件排开液体的体积逐渐变大,所以其受到的浮力变大,因为h在增大,油对工件下底面的压强p=ρgh也在变大。
(2)A点的坐标为(-a,0),B点的坐标为(0,),C点的坐标为(600,),它们在同一条直线上,据此可根据数学知识求出,a=400;A点的坐标为(-a,0),其物理含义是,当h=0即工件的下底面刚接触油面时,需要对工件施加一个竖直向上的大小为400N的力,工件才能缓慢下降,此时工件还受到一个竖直向下的重力,并且二力平衡,所以工件的重力G=400N,可见,a表示了工件一个物理量的值,这个量就是工件的受到的重力。
(3)在C点,工件刚好完全浸没在油中,F浮=G+F=400N+600N=1000N,在不考虑大气压的情况下,工件此时所受的浮力等于油对工件下底面竖直向上的压力,即F浮=pS,其中p油对工件下底面的压强,S为工件下底面的面积,其大小为S=()2=,所以油对工件下底面的压强
p=F浮/S=1000N/=4000帕。
例4.(2011上海市,第22题)如图10所示,实心均匀正方体A,B放置