压强变化题型归纳
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压强变化计算题型归纳
题型1 柱体的切割、液体的抽取(或倒入)
1.在柱形物体沿水平方向切切割:切去某一厚度(体积或质量)。
2.在柱形容器中抽取(或加入)液体:某一深度(体积或质量)。
3.在柱形固体切去一部分,同时在柱形容器的液体中抽取(或加入)液体:某一深度(体积或质量)。
例1、如图所示,置于水平桌面上的A 、B 是两个完全相同的薄壁柱形容器,质量为1.5千克,底面积为0.02米2,分别装有体积为5×10﹣
3米3的水和深度为0.3米的酒精,(ρ酒精=0.8×103千克/米
3
)。求:
① 水的质量m 水。
② A 容器对水平桌面的压强p A 。
③ 若在两个容器中抽出相同深度的液体△h 后,两容器中液体对底部的压强相等,请计算出△h 的大小。
例2、如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。
①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。
②求容器甲中水对容器底部的压强P水。
③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底
部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。
例3、如图所示,质量均为20千克的圆柱体甲、乙分别放置在水平面上。已知甲的密度为10×103千克/米3,底面积为0.010米2;乙的密度为8.0×103千克/米3,底面积为0.016米2。
①求:圆柱体甲的体积V甲。
②求:圆柱体甲对水平面的压力F甲、压强p甲。
③若要使甲、乙对地面的压强相等,小明、小红和小华分别设计了如下表所示的不同方法。请先判断,________同学的设计是可行的;再求出该方法中所截去的高度h(或体积V 或质量m)。
甲乙
设计的方法
分别在甲和乙上部,水平截去相同的高度h。
例4、如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为13.5千克。求:
(1)物体B的密度。
(2)物体A对水平地面的压强。
(3)若在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面的压强为p A'和p B',请通过计算比较它们的大小关系及其对应的V的取值范围。
题型2 在柱体上加物体、向“柱形容器”的液体里加物体
1. 将一物体A分别浸没在容器甲的液体中(液体无溢出)、放在圆柱体乙上表面的中央。
2. 将一实心物体A分别浸没于甲、乙液体中(液体无溢出)。
例5、如图所示,底面积为S1的均匀圆柱体A和底面积为S2的圆柱形容器B(足够高)置于水平地面上。已知知A的密度为2×103千克/米3,B中盛有重为200牛的液体。
①若A的体积为5×10-3米3,求A的质量m A。
②若B的底面积为4×10-2米2,求液体对B容器底部的压强P B。
③现将质量为m,密度为ρ的甲物体分別放在A上面和浸没在B容器的液
体中(液体求溢出),当圆柱体体A对桌面压强的变化量与液体对B容器底
压强的变化量相等时,求B容器中液体的密度ρ液。
例6、如图,边长为0.1米均匀正方体甲和底面积为2⨯10-2米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容器高0.3米,内盛有0.2米深的水。正方体甲的密度为5×103千克/米3。求: ①甲的质量。
②水对容器底部的压强。
③现分别把一个体积为3⨯10-3米3的物体丙放在正方体甲上方和浸没在乙容器内的水中,甲对地面压强的增加量恰好为乙容器对地面压强的增加量的2.5倍,求物体丙的密度。
题型3 将柱体切割后浸入液体中
1.将柱形物体沿水平方向切去某一厚度(体积或质量),并将切去部分浸没在容器的液体中。
2.将柱形物体沿竖直方向切去某一厚度(体积或质量),并将切去部分浸没在容器的液体中。
例7、如图所示,薄壁圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙置于水平地面上。甲足够高、底面积为6S ,其内盛有体积为4×10-3米3的水;乙的底面积为S ,所受重力为G 。 ①求甲中水的质量。
②求乙对水平地面的压强p 乙。
③现沿水平方向在圆柱体乙上截去一定的厚度,并将截去部分放入甲的水中,乙剩余部分的高度与容器甲中水的深度之比为h 乙'∶h 水'为3∶2,且乙剩余部分对水平地面的压力等于水对甲底部的压力,求乙的密度ρ乙。
例8、如图所示,薄壁柱形容器甲静止在水平地面上,容器底面积为S ,内盛有质量为4千克的水。
①求水的体积V 水。
②求水对容器底部的压力F 水。
③若圆柱体乙的体积为V 乙,密度为4ρ水,现将其沿水平方向截去一部分,并将截去部分浸没在甲容器的水中(水不溢出),使水对容器底部压力的增加量∆F 水等于乙剩余部分对地面的压力F 乙′,求乙截去的体积∆V 。(用字母表示)
例9、如图所示,薄壁轻质圆柱形容器甲和均匀实心圆柱体乙置于水平桌面上。甲容器高为4h ,底面积为3S ,内盛有深为3h 的水;圆柱体乙高为5h ,底面积为4S 。 ① 若甲容器中水的体积为4×10-3米3,求水的质量m 水。 ② 若h 等于0.1米,求水对甲容器底部的压强p 水。
③ 现沿竖直方向在圆柱体乙上切去底面积为S 的部分,并将切去部分竖直置于容器甲的水中后,自然静止沉在容器底部,此时甲容器对水平桌面的压强p 容′与切去后的乙对水平桌面的压强p 乙′之比为5:8。求圆柱体乙的密度ρ乙。
乙
甲
题型4 在容器里加物体(要判断液体有无溢出)
1.把柱体(正方体、长方体或圆柱体)甲浸没在乙容器的液体中。
2.把实心均匀的小球(或物体)浸没在柱形容器液体中。
3.把实心均匀的小球(或物体)浸没在两柱形容器液体中。
例10、如图所示,质量为0.4千克、底面积为4×10-2米2的圆柱形容器放在水平地面上。容器中盛有0.5米高的水。
①求水对容器底部的压强。
②求容器中水的质量。
③若将一个体积为8×10-3米3的实心均匀物块浸没在容器内水中后(水未溢
出),容器对地面的压强恰好为水对容器底部压强的两倍,求物块的密度。
例11、一质量为0.5千克的薄壁平底柱形容器,放在面积为1米2水平桌面上,容器的高为0.3米,内装1千克的水,水深为0.2米,容器与桌面的接触面积为5×10-3米2。求:(1)水对容器底部的压强;
(2)桌面受到的压强;
(3)若将一体积为6×10-4米3,质量为0.9千克的金属小球轻轻浸没在水中,求水对容器底压强的增加量。