小专题(二) 压强、浮力的判断及计算

小专题(二)压强、浮力的判断及计算
1．(2018·黑龙江)海权握，国则兴．建设一支强大海军是实现中国梦的有力保障，潜水艇是海军的战略重器．如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程．下列对此潜水艇分析正确的是(B)
A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B．漂浮时排开的海水所受的重力最小
C．上浮过程中所受浮力逐渐变大
D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
2．(2019·武汉)如图所示，在溢水杯中装满水，将挂在弹簧测力计下的铁块缓慢放入水中，从铁块下表面刚刚接触水面直至测力计示数为零的过程中(D)
A．铁块受到的浮力一直变大
B．溢水杯底部受到水的压力一直变大
C．弹簧测力计对手的拉力先变小，后变大
D．桌面受到溢水杯的压强先不变，后变大
3．(2019·红河蒙自模拟)如图所示，烧杯中装有某种液体，A为圆柱形木块，静止时木块的下表面到液面的距离为h，再用外力F缓慢将木块A压入液体中到刚好浸没，下列说法不正确的是(B)
A．不受力F作用时，木块在液体中静止时处于漂浮状态
B．木块A的密度大于液体的密度
C．将A压入液体的过程，容器底受到液体的压强将增大
D．将A压入液体的过程，力F不断增大
4．如图，在水槽中放一只小碗，碗可以漂浮在水面上，也可以沉入水底，下列说法正确的是(D)
A．碗沉入水底时比漂浮在水面上时重力变大了
B．碗沉入水底时受到的浮力与它的重力大小相等
C．碗沉入水底时比漂浮时所受的浮力变大了
D．碗沉入水底时容器底部受到水的压强变小了
5．(2019·深圳)水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体．将两个完全相同的小球M、N分别放入两个容器中，静止时两球状态如图所示，两容器内液面相平．下列分析正确的是(D)
A．两小球所受浮力F M < F N
B．两种液体的密度ρ甲< ρ乙
C．两种液体对容器底部的压强p甲＝p乙
D．两种液体对容器底部的压力F甲> F乙
6．(2019·鄂州)如图所示，放在水平桌面上的三个完全相同的容器内，装有适量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，待正方体静止后，三个容器内水面高度相同．下列说法正确的是(D)
A．物体受到的浮力大小关系为F A＞F B＞F C
B．三个物体的密度大小关系为ρA＞ρB＞ρC
C．容器底部受到水的压力大小关系为F甲＞F乙＞F丙
D．容器对桌面的压强大小关系为p甲＝p乙＝p丙
7．(2019·德阳)如图所示，有一圆柱形容器，放在水平桌面上．现将一体积为2×10－4 m3，质量为0.54 kg的矩形金属块放在容器底部，再向容器中加入水至14 cm深时，水对容器底的压强是__1.4×103__Pa，金属块对容器底部的压力是__3.4__N(金属块与容器底部不是紧密接触，ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)．
8．(2019·红河弥勒模拟)我国自主生产的某型号水陆两栖坦克如图所示．它的总质量为2.2×104 kg，停在水平地面上时，履带着地的总面积为4 m2.(ρ海水＝1.0×103 kg/m3)求：
(1)该坦克停在水平地面上时，对地面的压强；
(2)该坦克在海面上匀速航行时，受到海水的浮力；
(3)该坦克在海面上航行时，下表面距离水面1.2米，下表面受到海水的压强．
解：(1)战车对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝2.2×104 kg×10 N/kg＝2.2×105 N
对水平地面的压强：
p＝F
S＝
2.2×105 N
4 m2＝5.5×10
4 Pa
(2)因为坦克漂浮，所以在水中受到的浮力：F浮＝G＝2.2×105 N
(3)坦克下表面受到的压强：p ＝ρ海水gh ＝1×103 kg/m 3×10 N/kg ×1.2 m ＝1.2×104 Pa
9．(2019·鄂州)用弹簧测力计悬挂一实心物块，物块下表面与水面刚好接触，如图甲所示．由此处匀速下放物块，直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)．物块下放过程中，弹簧测力计示数F 与物块下表面浸入水中的深度h 的关系如图乙所示．求：(g 取10 N/kg)
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力；
(2)物块的密度；
(3)从物块刚好浸没水中到h ＝10 cm 过程中，水对物块下表面的压强变化了多少？ 解：(1)物块重力G ＝F 最大＝8 N
物块完全浸入时受到的浮力：
F 浮＝
G －F 示＝8 N －4 N ＝4 N
(2)由F 浮＝ρ水gV 排得，物块的体积：
V ＝V 排＝F 浮ρ水g ＝ 4 N 1×103 kg/m 3×10 N/kg
＝4×10－4 m 3 物块的质量：
m ＝G g ＝8 N 10 N/kg ＝0.8 kg
物块的密度：ρ物＝m V ＝0.8 kg 4×10－4 m 3＝2×103 kg/m 3 (3)由图乙可知，h 1＝4 cm 时物块刚好浸没水中，从物块刚好浸没水中到h 2＝10 cm 过程中，物块下表面变化的深度：
Δh ＝h 2－h 1＝10 cm －4 cm ＝6 cm ＝0.06 m
水对物块下表面的压强变化：
Δp ＝ρ水g Δh ＝1×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.06 m ＝600 Pa
10．(2018·天水)如图所示将边长为10 cm 的实心正方体木块轻轻放入装满水的溢水杯中．木块静止时，从杯中溢出水的质量为0.6 kg(g 取10 N/kg ，ρ水＝1.0×103 kg/m 3)，试计算：
(1)木块受到的浮力；
(2)木块的密度；
(3)木块下表面受到的水的压强．
解：(1)根据阿基米德原理可得木块所受的浮力：
F 浮＝
G 排＝m 排g ＝0.6 kg ×10 N/kg ＝6 N
(2)因为木块在水中漂浮
所以，木块的重力：
G 木＝F 浮＝6 N
则木块的质量：m 木＝G 木g ＝ 6 N 10 N/kg
＝0.6 kg 木块为正方体，所以木块的体积：
V 木＝(0.1 m)3＝10－
3 m 3
则木块的密度：ρ木＝m 木V 木＝0.6 kg 10－3 m 3＝0.6×103 kg/m 3 (3)正方体木块的底面积：S ＝(0.1 m)2＝10－2 m 2
浮力产生的实质是物体上下表面受到的压力差，
即F 浮＝F 向上－F 向下
木块漂浮，则F 向下＝0
所以木块下表面受到的压力：F 向上＝F 浮＝6 N
木块下表面受到水的压强：
p＝F向上
S＝
6 N
10－2 m2
＝600 Pa。