《压强和浮力》中考专题
宁夏回族自治区常委-和平作文
压强和浮力
郭海燕 黄冈市团风县实验中学 438800
1342645602@
一、考点知识清单
(一)固体的压力和压强
1.压力:
(1)定义: 压在物体表面上的力叫压力。
(2)请用G和F表示承压面所受的压力大小:
2.压力的作用效果与什么因素有关?
压力的作用效果与 和 有关。
相同时, 越大压力作用效果越明
显; 相同时,
越小压力作用效果越明显。
3.压强:
⑴定义:
叫压强。
⑵物理意义:压强是表示 的物理量。
⑶公式:P=
其中各量的单位及符号分别是:
P:
( ); F: ( ) S; ( )。
⑷增大和减小压强的方法:当压力
不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强,通
过减小受力面积的方法来增大压强;当受力面积不变
时,可通过增大压力的方法来增大压强,
通过减小压力的方法来减小压强。
(二)液体的压强
1.液体内部产生压强的原因:液体受 力且具有 。
2.测量工具名称: 用途:测量液体内部的压强。
3.液体压强的规律:
⑴液体对容器底和 都有压强,液体内部向
方向都有压强。
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强 。
⑶液体的压强随深度的增加而 。
⑷不同液体的压强与液体的 有关。
4.液体压强公式:p=
5.连通器:
⑴定义:
, 的容器。
⑵原理:连通器里装同种液体且液体不流动时,各容器的液面
。
⑶应用: 、 、 、
等都是根据连通器的原理来工作的。
(三)大气压
1.概念:
叫做大气压强,简称 。
2.产生原因:因为空气受 并且具有 。
3.证明大气压存在的实验: 。
1
4.测量大气压值的实验: 。
(1)实验过程:在长约 m,一端封闭的玻璃管里灌满 ,将管口堵住,然后倒插
在水银槽中
放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高
度差约为 mm。
(2)原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到
上下的压强
。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
(3)结论:大气压P
0
=
mmHg= cmHg= Pa
(4)说明:
A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,
则测量结果偏
。
B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为 m。
C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差 ,将玻璃管倾斜,高度 ,长度 。
5.大气压的特点
(1)特点:空气内部向
方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都 。
大气压随高度增加而
,且大气压的值与 、 、 的变化有关。一般来说,晴天
大气压比阴天
,冬天比夏天 。
(2)大气压变化规律研究:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低 Pa。
6.测量工具: 测定大气压的仪器叫 。
7.沸点与压强:一切液体的沸点,都是气压减小时 ,气压增大时 。
8.体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越 ,气体体积
越大压强越
。
(四)流体压强与流速的关系
1.流体的定义: 和 的统称。
2.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越
;流速越小的
位置压强越 。
(五)浮力及其应用
1.浮力的定义:一切浸入液体(气体)的物体都受到液体(气体)对它
(填
方向)的力叫浮力。
2.施力物体: 。
3.浮力产生的原因(实质):液(气)体对物体向上的压力 向下的压力,向上、向
下的压力
。
4.物体的浮沉条件:
(1)前提条件:物体 在液体中,且只受
和 。
(2)浮沉条件:
浮力与重力的比较
(最初状态)
力的
大小关系
力的示意图
比较液
(气)体
密度与
物体密度
浮力与重力的比较
(最终状态)
浮沉情况
力的
大小关系
力的示意
图
2
下沉
F
浮
G
ρ
液
ρ
物
F
浮
G
F
浮
G
ρ
液
ρ
物
悬 浮
F
浮
G
F
浮
G
5.阿基米德原理:
ρ
液
ρ
物
F
浮
‘ G
漂浮
(1)内容:浸入液体里的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于 。
(2)公式表示:F
浮
=G
排
=
,从公式中可以看出:液体对物体的浮力与液体的
和物体排开液体的
有关,而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等
均无关。
6.漂浮问题“五规律”:
规律一:物体漂浮在液体中,所受的浮力 它受的重力;
规律二:同一物体在不同液体里,所受浮力 (填“相同”或“不同”);
规律三:同一物体在不同液体里漂浮,在密度大的液体里浸入的体积 (填“大”或
“小”);
规律四:若漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的mn,物体密度就是液体密度的 ;
规律五:将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力
(填“大于”、“等于”
或“小于”)液体对物体增大的浮力。
7.浮力的利用:
(1)轮船:
工作原理:要使密度大于水的材料制成能够漂浮在水面上的物体必须把它做成 的,
使它能够
。
排水量:轮船 时排开水的 (填“质量”或“重量”)。单位 。
(2)潜水艇:
工作原理:潜水艇的下潜和上浮是靠改变 来实现的。
(3)气球和飞艇:
工作原理:气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度
(填“大于”、“等于”
或“小于”)空气的气体如: 、 或 。
(4)密度计:
原理:利用物体的 (填“漂浮”或“悬浮”)条件来进行工作。
刻度:刻度线从上到下,对应的液体密度越来越 。
二、题型完全解读
题型(一)常规题
3
例1
分别用铜和铝制成的形状大小完全相同的圆柱体,把它们竖放在地面上,对地面
的压力和压强是(
)
A、压力和压强都相等 B、铜柱的压力大,压强小
C、铜柱的压力小,压强大
D、铜柱的压力和压强都大
解析 形状完全相同,则体积和底面积相同。铜的密度比铝大,所以铜圆
柱体的重力大,
对地面的压力大。在受力面积相同的情况下,压力越大的固体产生的压强越大,故选D。
小结 牢牢把握固体压强只与压力和受力面积有关。
例2 在重相同、底面积相等、外形
不一样的甲、乙、丙三个容器中,装入同样高h的
同一种液体,如图所示,则( )
A、液体对容器底部的压强和压力都相等
B、液体对容器底部的压强和容器对桌面
的压强都相等
C、容器对桌面的压强和压力都相等
D、无法确定
解析 由液体的压强公式p=
ρ
gh知,
同
样深度的同种液体对甲、乙、丙三种容器底面的压强相
等。液体对容器底部的压力可用公式
P=FS的推导公式F=PS来计算,既然
PS
都
相等,则三种液体对容器底的压力也相等。故A
选项正确。容器对桌面的压强要用固体压强公式
P=FS
来进行比较,其中F应为各容器自
重与液重之和,由三种容器的形状可知甲、乙、丙三
容器对桌面的压力从左至右依次减小,
即三容器对桌面的压强也是从左至右依次减小的,故B、C、D选
项错误。
小结 液体对容器底部的压强只与液体的密度和液体的深度有关;液体对容器底部的压力用公式F=PS来计算;在水平桌面上,容器对桌面的压力为液重与容器自重之和;容器对
桌面的
压强用固体压强公式P=FS进行计算。
例3 有一个盛水的烧杯(未装满),如果往杯内放入一块木板,此时杯底受到的压强
将(
)
A、增大 B、不变 C、减小 D、无法确定
解析 木
块放入烧杯后一定会漂浮在水面上,水面一定会上升,无论水是否会溢出,只
要液面升高,则液体对烧杯
底的压强就增大。故选A。
小结 液体对容器底面的压强只与液体深度有关。
例4
在一个标准大气压下做托里拆利实验时,当玻璃管中的水银柱稳定后,在管顶穿
一小孔,那么管内的水银
将( )
A、往上喷出 B、稍微降下一些
C、降低到和管外水银面相平 D、保持原来的高度不变
解析
托里拆利实验的关键之处是玻璃管内应为真空状态,只有这样,大气压才能够完
全展示出它的“威力”
,将水银托起一定的高度。当管顶穿了一个小孔后,管内水银面不再
为真空,而承受了一个大气压,管外
水银面也承受了一个大气压,内外压强平衡,内外水银
面就不会再出现高度差。故选C答案。
小结 大气压托起水银柱是因为管内的压强比大气压小(真空状态管内气压为0),不
满足
这个条件自然无法托起水银柱了。反之,如果想办法让管内气压比大气压大,管内的水
银面就会比外面的
水银面低。
例5 你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面<
br>可能被“吸”,严重变形。下列有关这一现象及其解释,正确的是( )
A.伞面被向下“吸”
B.伞上方的空气流速大于下方
4
C.伞上方的空气流速等于下方
D.伞上方的空气流速小于下方
解析 人们撑着雨伞在空气中行走时,气流被伞
分成上下两部分,由于伞的形状上下不对
称,在相同
时间内,伞上方气流通过的路程较长,因而速度较大,
它对伞的压强较小;下方气流
通过的路程较短,因而
流速较小,它对伞的压强较大,这样就在伞的上下表
面产生压强差,可能
把伞面压向上方,出现图中所示
现象。故B选项正确。
小结
分析流体压强与流速的关系时,首先要找出流速大的位置,然后根据流速越大压
强越小来分析问题。
例6 体积相等的金属块甲、乙、丙,浸在同一种液体里,
丙金属块底部紧贴容器底(
)
A、甲、乙、丙受到的浮力一样大
B、乙受到的浮力最大
C、丙受到的浮力最大
D、甲、乙受到的浮力一样大,丙不受浮力
解析 浸在同种
液体中的物体所受的浮力大小只与其排
开液体的体积有关。甲、乙体积相等,且都完全没,因此甲、乙受到的浮力一样大;丙底部紧贴容器,则丙只受到液体向下
的压力,并没有受到向上的压力,故丙
未受浮力。选D答案。
小结 浮力产生的原因是物体受到的向上的压力大于向下的压力,根据浮力产
生的原因
才可以判断丙未受浮力,在受到浮力的前提下才可以用阿基米德原理解决问题。
例7
装有不同液体的甲、乙两烧杯,如图所示,放入两个完全相同的玩具青蛙,当物
体静止后两烧杯中液面恰
好相平。液体对甲乙两烧杯底部压强分别是
P
甲
、
P
乙
,液
体对两青
蛙的浮力分别是
F
甲
、
F
乙
,下列判断正确的是( )
A.
P
甲
>
P
乙
,
F
甲
=
F
乙
B.
P
甲
=
P
乙
,
F
甲
>
F
乙
C.
P
甲
=
P
乙
,
F
甲
<
F
乙
D.
P<
br>甲
<
P
乙
,
F
甲
=
F
乙
解析 从两幅图中可看出,青蛙分别漂浮、
悬浮在甲、乙中,故它们受到的浮
力等于它们的重力,而青蛙是相同的,故所受浮力相等,
即
F
甲
=
F
乙
。根据阿基米德原理
F
浮
=
G
排
=ρ<
br>V
排乙
,而
V
排甲
<
V
青蛙
,V
排乙
=
V
青蛙
,所以ρ
液甲
>ρ
液
乙
。而两烧杯底的液体深度相等,根据
p
=ρ
gh
,可判断
出
P
甲
>
P
乙
,故选项A正确。
液液甲液乙
gV
排
,可得到ρ
V
排甲
=ρ
小结 由此题我们也可以得到“漂浮在液面的物体,物体的密度小于液体密度;悬浮在
液体中的物体,
物体的密度等于液体的密度”的结论。
题型(二)综合应用题
例1
某同学用如
图所示的压强计研究液体内部压强的特点,实验时,他将
压强计的橡皮膜置于水中不同深度,并调节橡皮
膜在水中的方向,得到如下数据。
实验
1
橡皮膜
朝向
朝上
深度
3cm
压强计U型管
左液面
9cm
右液面
12cm
5
液面高度差
3cm
2
3
4
5
朝左
朝下
朝上
朝上
3cm
3cm
6cm
9cm
9cm
9cm
6cm
12cm
12cm
13.5cm
3cm
3cm
6cm
9cm
⑴分析表格数据,将漏掉的数据补上。
⑵由实验1、2、3,可得出结
论:_________________________________________。
⑶由实验_______________,可得出结论:液体内部的压强随深度的增加而增大。
⑷该同学想完成研究液体内部压强与液体密度关系的实验,请你帮助他设计一个可行的
方案。
分析 压强计的橡皮膜受到压强时,其U型管左右液面出现高度差,反过来当压强计U
型管左
右液面出现高度差则说明橡皮膜受到了压强,高度差越大则压强越大。设计研究液体
内部压强与液体密度
关系的实验方案要采用控制变量法,即橡皮膜在液体中的深度不变。 答
案:(1)7.5 15。(
2)液体内部向各个方向都有压强,同一深度处液体向各个方向的压
强都相等。(3)①如图4取一杯水
,将压强计的橡皮膜置于水中一定深度处,记下U型管
左右液面高度,算出液面高度差h
1;②将杯中的水换成盐水,将压强计的橡皮膜置于盐水中
相同深度处,记下U型管左右液面高度,算
出液面高度差h
2
;③比较h
1
与h
2
的大小得出结
论。
小结 本题主要考察了同学们对研究液体压强特点的实验的理解
情况以及分析实验数
据总结规律的能力,解题关键是理解液体压强的特点和规律。
例2 一
个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N
的水。然后向烧杯
中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10Nkg)求:(1)物体在纯水中
所受的浮力;(2)物体
的体积;(3)物体悬浮时盐水的密度。
解析 (1)物体在纯水中排开了0.5的水,由阿
基米德原理知
F
浮
=
G
排
=0.5N;
(2)由
G
排
=
m
排
g
=ρ
水
gV
排
可得:
悬浮时完全浸没,故
V
物
=
V
排
=5×10m
(3)因为物体悬浮,所以
-53
小结 此题是一个常规的浮力计算试题,象压强一样,浮力也常和密度融合在一起,受
力分析
依然是正确解答的前提,我们在做题时要先做好物体的受力分析,然后运用相关公式
进行求解。
例3 如图所示是“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置,请根据图示回答问题:
6
(1)由图 和
可知浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关。
(2)由图 和
可知物体排开相同体积的液体时,浮力大小跟液体的种类有关。
(3)当物体完全浸没在水中时,物体上下表面所受压力的差为 N。
解析
由控制变量法可知,探究浮力大小与浸在液体中的体积是否有关时,应该选择浸
在液体中的体积不等、其
它因素均相同的两组实验,故选B、C;探究浮力大小与液体的种
类是否有关时,应该选择浸在液体中的
体积相等、液体种类不相同的两组实验,故选C、D;
当物体完全浸没在水中时,物体上下表面所受压力
差即为物体所受的浮力大小,由阿基米德
原理知,物体所受浮力大小等于它所排开的液体的重力,即为A
、C两图中的测力计示数之
差,为3N。
小结
牢记各种计算浮力大小的方法及公式,必要的时候可以相互弥补和利用。
例4 明明为了探究物体存
水中不同深度所受浮力变化情况,如图甲所示,将一挂在弹
簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水
足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记
下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数
F,实验数据如下表:
次数
物理量
h(cm)
F(N)
力__________N;
(2)分析表中第1次到第5次数据,说明物体浸没液体之前,____________________;
(3)分析表中第5次到第7次数据,说明____________________。
(4)图乙中能正确反映F
浮
和圆柱体下表面到水面距离h关系的图像是:(
)
1
0
6.5
2
2
6.0
3
4
5.5
4
6
5.0
5
8
4.5
6
10
4.5
7
12
4.5
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重__________N,第4次实验时,物体受到的浮
7
解析 物体由水面逐步到完全浸没到水中,物体排开水的体
积是先变大后保持不变,
因此圆柱体受到的浮力变化是先变大后保持不变。浮力与h的关键要把物理排开
水的体积大
小关系转化为与深度的关系就可以了。由于物体排开水的体积与深度的关系是先成正比后保<
br>持不变,因此浮力的图像变化随深度增加而增大,再保持不变。本题涉及科学探究过程中数
据记录
、数据分析与论证环节,同时还要求会根据数据分析得出科学结论。要学会研究问题
的方法,在探究中培
养观察、判断、分析、归纳等能力。 答案:(1)6.5 1.5;(2)
物体所受浮力随深度的
增加而增大;(3)物体完全浸没后,物体所受到的浮力与深度无关。
小结 本题考查密度
大于水的固体由水面下沉直至完全浸没水中受到浮力的变化过程,
通过提供的数据来求解物体的重力、受
到的浮力,以及在一定条件下物体受到的浮力大小的
变化特点。本题的关键是利用阿基米德原理,准确把
握圆柱体排开水的体积变化规律以及与
深度h之间的关系。
题型(三)拓展创新题
例1若外界大气压为H
cmHg,试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体
为水银)。
①
② ③ ④ ⑤ ⑥
⑦
解析 图①中水银柱左右气压平衡,故密封气体压强等于大气压;图②至图⑦均可取水
银
柱下表面为研究对象,图②中大气压与水银柱产生的压强之和恰好与密封气体产生的压强
相等,因此才能
保持平衡状态;图③中密封气体产生的压强与水银柱产生的压强之和与大气
压相等,因此保持平衡状态;
图④中密封气体产生的压强与水银柱产生的压强之和与大气压
相等;图⑤中大气压与水银柱产生的压强等
于管内气体压强;图⑥与图⑤刚好相反;图⑦与
图③类似,水银柱的倾斜没有关系,只要h表示的是水银
柱的高度而不是长度即可。从左至
右答案依次为:H cmHg
、(H+h)cmHg、(H-h)cmHg 、(H-h)cmHg 、(H+h)cmHg
、(H-h)
cmHg 、(H-h)cmHg。
小结
解此类题的方法是:将压强的关系转化为力的关系,利用平衡力的知识,列出关
系式。
例2
小华同学用有挂钩的塑料吸盘来“估测大气压的值”,他设计的实验方案是:
将蘸水的吸盘按在平滑的玻
璃板上,挤出里面的空气,按住玻璃板,用弹簧测力计钩着吸盘
上的挂钩,缓慢往上拉,记录吸盘刚刚脱
离玻璃板时弹簧测力计的读数,再测量出吸盘与玻
璃板的接触面积,即可算出大气压的值,如图所示。实
验室提供的器材是:量程为10N的弹
2
簧测力计1只,底面积为3cm的吸盘,平滑的玻璃板
。实验时,他发现当弹簧测力计拉至
8
读数最大时,吸盘仍未脱离
玻璃板,实验室又没有量程更大的弹
簧测力计,他认为可运用其它器材结合所学物理知识来解决这一问题。
(1)请设计两种不同的实验方案,要求:先确定所需的其它器材(除量程为10N
的弹
簧测力计1只、底面积为3cm的吸盘和平滑的玻璃板外),再简要说明你是如何运用物理
知识解决这一问题的?(不增加弹簧测力计的个数)
[方案一]
器材:
;
说明:
。
[方案二]
器材:
;
说明:
。
(2)该实验只能粗略测出大气压的值,结果并不精确,请指出你所设计的
方案一中产生误差的主要原因有哪些?
(写出2点即可)①
;
②
。
分析:大气压强除了托里拆利测量方法以外,还可以通过选择合理的器材,设计其他方
案。测量大气压强的方法还是要利用到压强的一般定义入手,即压强=压力受力面积。通过
估算,3cm
上皮碗受到的大气压力远远大于10N,本题中的弹簧测力计量程较小,不能直接
进行大气压强测量,需
要通过转化的方法,利用小量程的弹簧测力计来实现较大压力的测量
一般可以借助杠杆、钩码配重、滑轮
组来实现。当然其它方案只要正确同样可以,每套方案
中器材选择要正确,简要说明的内容要抓住知识要
点,正确反映出设计的物理原理,也可以
通过画图来“说明”。 答案:
(1)[参考方案一]:
器材一:轻质杠杆,细绳,铁架台;
说明:利用省力杠杆,在一端用较小的弹簧测力计的拉力,在另一边获得较大的拉吸盘
的力。
[参考方案二]
器材二:定滑轮,钩码,细绳,铁架台;
说明:用钩码作为配重,利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力。
[参考方案三]
器材三:定滑轮,动滑轮,细绳,铁架台;
说明:将定滑轮和动滑轮组成省力的滑轮组,再用弹簧测力计向上拉动即可。
(2)方案一中:
吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时
弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力
计自身有重力、杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方
等等;
方案二中:吸盘中排气不清
(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测
力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、
滑轮与轴间有摩擦等等;
方案三中:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离
玻璃板时弹簧测
力计的读数不准确、滑轮与轴间有摩擦、动滑轮有重力等等。
小结 大气压
强除了托里拆利测量方法以外,还可以通过选择合理的器材,设计其他方
案。测量大气压强的方法还是要
从压强的一般定义入手,即压强=压力受力面积。
2
2
9
例3 在一段细木棍的一端缠绕几圈铁丝,使它能直立浮在水中,并有一段露出水面.
如
果用剪刀将露出水面的部分剪去,则剩下的部分将( )
A、下沉到水底
B、上浮
C、下沉,但悬浮在水中 D、不下沉也不上浮,断面仍与水面相齐
解析 细木棍原先是漂浮状态,所受浮力等于自身重力。假设细木棍被剪掉水上部分后
既不
上浮也不下沉,则排开水的体积未变,即所受浮力未变。而被剪去一部分后,重力显然
减小了。即它所受
的浮力大于重力,因此只有上浮,待减少部分排水体积致浮力减小到与重
力再次相等时才能达到平衡状态
,
小结 该题用假设法来推理比较容易理解。
例4 如图是某同学自制的水上自行车。
她在普通自行车上安装8个密闭的空水桶(每
3
个水桶体积为0.02米),并在车后轮装上若
干塑料片。该同学在水面上骑自行车匀速前进
时,平均每个水桶约有二分之一体积浸在水中,不计车轮和
塑料片排开水的体积,则此时水
上自行车受到的浮力约为 牛。
解析
本来只能在陆地骑行的自行车,现在能在水中行走,靠的就是8个密闭的空水桶。
空水桶排开水的重力就
等于它受到的浮力。计算时要注意每个水桶并不是全部浸在水中。
小结
自行车由陆地骑行变成能在水中行走,
新型自行车也许会令你大吃一惊。其实
它不过就是条“自行船”罢了。
三、备考策略指径
“压强和浮力”章节的重点是压强的计算、大气压强的应用和浮沉条件。考点还有:
压力的作
用效果与什么因素有关、增大压强和减小压强的方法、液体压强与流速的关系、阿
基米德原理及其探究过
程等。难点是正确理解压强的定义、浮力的有关计算及浮沉条件的应
用。本章所包含的物理知识通常是初
中物理力学的综合,它涉及物质的密度和质量、力、重
力、平衡力、压力和压强等较多的力学知识点,也
是历年来中考力学考查的重要内容,它不
仅能考查学生灵活运用知识的能力,而且能拓展学生实验设计和
操作能力。此部分中考试题
的命题内容取材范围较广,有的是生活中的日常问题,有的是教材中的小实验
,有的是学生
学习过程中遇到的身边物理现象。
四、新题好题再现
1、两个完全相同的量筒中,分别盛有质量相等的水和酒精,
如图所示,M、N两点到量筒底的距离相
等,设M、N两点的
压强分别为P
M
、P
N
,比较它们的大小,下列
说法正确的是( )
A、P
M
=P
N
B、P
M
>P
N
10
C、P
M
<P
N
D、无法确定
解析 形状规则的圆柱形容器内的液体对容器底的压强也可用固体压强公式进行计
算。两个量
筒完全相同,则底面积相等;水和酒精质量相等则重力相等,即水和酒精对容器
底面的压力相等。由P=
FS知水和酒精对各自量筒底的压强是相等的。M点和N点到量筒
底距离相等,则M以下的水对量筒底产
生的压强应大于N以下的酒精对量筒底造成的压强,
因为深度相同的情况下,水的密度大于酒精的密度。
所以,M以上的水对量筒底部造成的
压强一定比N以上酒精对量筒底部造成的压强小。P
M和P
N
即为M、N点以上的液体造成
的压强,故P
M
<P
N
,
。
小结 此题若直接比较M、N以上部分的压强,则无从下手,因为水的密
度较大而深
度较小,酒精的密度较小而深度较大。找到具有相同特点的那部分进行比较就简单多了:总<
br>压强相等;M、N以下深度相等。再用减法就可以轻松解决问题。
33
2、有一块冰漂
浮在一杯浓盐水中(冰的密度是0.9×10千克米,浓盐水密度是
33
1.1×10千克米)
。如果冰块全部熔化后,液面将( )
A、不变 B、上升
C、下降 D、无法判断
解析 漂浮的冰块所受浮力与重力大小相等
F
浮
=G
冰
∵F
浮
=ρ
盐
gV
排
G
冰
=ρ
冰
gV
冰
∴ρ
盐
gV
排
=ρ
冰
gV
冰
ρ
冰
9
∴V
排
=
V
冰
= V
冰
ρ
盐
11
又∵冰熔化成水后质量保持不变,故有:
m
水
=m
冰
∴ρ
水
V
水
=ρ
冰
V
冰
ρ
冰
9
∴V
水
=
V
冰
= V
冰
ρ
水
10
即V水>V排,故冰块全部熔化后液面上升。
11
小结 解决液面升降问题,只要比较冰块熔化前的
V
排
和熔化后的
V
水
水
即可。假设将
冰块取出后,原来的排水空间空出,再将熔化化后的水倒
入填充。若
V
化后的水刚好将原来的排水空间填平,液面保持不变;若
V
水<
br>水
=V
排
,则说明熔
>V
排
,则液面上升;若
V
<V
排
,则液面下降。
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