专题三 压强与浮力的综合计算 公开课获奖课件

5．(原创)如图所示，将一冰块放在水中静止后，求： (1)冰块露出水面与浸在水中的体积之比。 (2)待冰块全部熔化后，水面高度会发生怎样的变化？说明理由。
解：(1)冰块漂浮，F 浮＝G 冰，即 ρ 水 gV 排＝ρ 冰 gV 冰，
VV排 冰＝ρρ冰水＝190，VV露 排＝19 (2)冰漂浮水面，F 浮＝ρ 水 gV 排
解：(1)F 浮＝G 排＝m 排 g＝100×103 kg×10 N/kg＝106 N (2)p＝FS＝GSA＝mSAg＝8×103k5g×m210 N/kg＝1.6×104 Pa (3)△F
浮＝GA，即 ρ 水 g△V 排＝mAg，△V 排＝ρmA水＝1.0×8010003 kkgg/m3＝8 m3
(1)物体浸没在液体中时受到的浮力。 (2)容器内液体密度。 (3)物体浸没时，容器对桌面的压强。
解：(1)F 浮＝G－G′＝10 N－5.2 N＝4.8 N
(2)
ρ
液
＝
F浮 gV排
＝
10
4.8 N N/kg×400×10－6m3
＝
1.2×103
kg/m3
(3)G 液＝ρ 液 gSh＝1.2×103 kg/m3×10 N/kg×100×20×10－6 m3＝
1．质量相等的两个均匀实心球甲和乙，它们的密度之比ρ甲∶ρ 乙＝1∶2，则它们的体积之比V甲∶V乙＝_______2；∶现1 将甲、乙两 球放入盛有足够多的水的容器中，当它们静止时水对两球的浮力
之比为F甲：F乙＝6：5，则甲球的密度ρ甲＝ __0_.6_×__1_0_3_k_g_/_m_3_kg/m3(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3)。
(2)由 p＝ρgh＝43×0.7×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m≈0.93×103
Pa
7．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。
D．若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为3πR2ρh
3．水平桌面上放置一底面积为100 cm2，重为6 N的柱形容器， 容器内装有20 cm深的某液体。将一体积为400 cm3的物体A悬挂 在弹簧测力计上，弹簧测力计示数为10 N，让物体从液面上方逐 渐浸没在液体中(如图所示)，弹簧测力计示数变为5.2 N。(柱形容 器的厚度忽略不计，容器内液体没有溢出，物体未接触容器底。 g＝10 N/kg)，求：
专题三 压强与浮力的综合计算
浮力是力学计算中重要的组成部分，是初中物理中的难点之 一，也是中考高频考点之一。
一、计算浮力的方法 (1)称重法：F浮＝G－F(用弹簧测力计测浮力)。 (2)原因法：F浮＝F向上－F向下(用浮力产生的原因求浮力)。 (3)原理法：F浮＝G排或F浮＝ρ液gV排(知道物体排开液体的质量 或体积时常用)。 (4)平衡法：F浮＝G物，适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体。
24 N，F 总＝G 容＋G 液＋△F＝6 N＋24 N＋4.8 N＝34.8 N，p＝FS总＝
34.8 N 100×10－4
m2＝3.48×103
Pa
4．一艘排水量100吨的货船，船上装有8吨的货物A，货物A的 底面积为5 m2(货物A底面和船完全接触)。求：
(1)该船满载时受到的浮力。 (2)货物A对船的压强。 (3)将货物A从船上卸下后，船排开水的体积减小多少？
二、计算浮力的基本思路 (1)仔细审题，注意抓住隐含条件的关键词，如浸入、浸没、装满、 未装满、溢出、未溢出、漂浮、悬浮、上浮、下沉等。 (2)确定研究物体，并对物体进行受力分析(重力、浮力、拉力或压力 等)。 (3)在受力分析的基础上，列出关系式，漂浮或悬浮时F浮＝G物；用线 吊在液体中时：F浮＝G－G示；被强制压(按)入液体中时，F浮＝G＋F(F 为压力或拉力)，若有几个物体连接在一起，可以将它们视为一个整体 进行研究。 (4)把阿基米德原理公式或密度、重力的计算公式代入关系式，代入 已知量解出未知量，这种思维方式不仅对较难题适用，对解较容易的浮 力题也适用。
解：(3)F浮＝G＋F＝400 N＋600 N＝103 N，F压＝F浮＝103 N，p＝FS压＝（01.053mN）2＝4×103 Pa(其他正确解法也可)
＝G 冰，当冰融化为水后，质量不变，重力不变，G 冰 ＝G 水＝ρ 水 gV 水，以上两式联解得 V 排＝V 水，即冰融化 为水的体积等于冰排开水的体积，故冰融化后，水面 的高度不变。
6．2010 年 4 月，墨西哥湾的海底石油开采平台发生火灾， 泄露的石油造成石油公司和科学家对泄露量发生争论。小明认为 应先测量石油密度才能估算，他设计了如图所示的装置，在杯子 内盛有适量石油，放入一个质量是 5.6×10－3 kg、棱长是 2 cm 的 正方体物块，物块体积的34浸没在石油中，此时石油深度为 0.1 m。 (g 取 10 N/kg)求：
(1)分析BC段：随着h的增大，工件所受的浮力大小将__变__大__， 油对工件下底面的压强大小将__变__大___(选填“变大”“变小”或 “不变”)。
(2)若A点的坐标为(－a，0)，则a＝___4_0_0__。从图象分析，a表 示了工件一个物理量的值，这个量就是工件的___重__力___。
(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)
2．(多选)如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁容器放在水
平桌面上，把高为h，密度为ρ(ρ＜ρ水)，半径为实心圆柱体木
BD
块竖直放在容器中，然后向容器内注水，则(
)
A．注水前，木块对容器底的压力为ρgh
B．注水前，木块对容器底的压强为ρgh
C．若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为πR2ρh
(1)石油的密度为多少？(保留两位小数) (2)石油对杯底的压强是多少？
解：(1)ρ物＝mV物物＝5（.60×.0120m－3）kg3 ＝0.7×103 kg/m3，
F 浮＝G 物，即 ρ 油 gV 排＝ρ 物 gV 物，
根据题意得 ρ 油
3 g4V
物＝ρ
物
gV 物，
ρ油＝43ρ 物＝43×0.7×103 kg/m3≈0.93×103 kg/m3
三、漂浮问题“五规律”：(历年中考频率较高) 规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它受到的重力。 规律二：同一物体漂浮在不同液体里，所受浮力相等。 规律三：同一物体漂浮在不同液体里，在密度大的液体里浸入 的体积小。 规律四：漂浮物浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体 密度就是液体密度的几分之几。 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 等于液体对物体增大的浮力。