物理竞赛辅导压强和浮力专题
初中物理竞赛及自主招生专题讲义第七讲密度压强与浮力第二节压强含解析
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第二节 压强一、压强的概念压强是表示压力作用效果的物理量,用单位面积上物体受到的压力大小来表示,公式为F P s =,其中s 是受力面积。
压强的单位为帕斯卡,符号“Pa ”。
F P s =是压强的定义式,适用于固体、液体和气体的压强计算。
二、柱体对水平地面的压强柱体是指横截面积处处相同的几何体,体积公式为V sh =。
如图7。
3所示为几种常见的柱体。
对于置于水平面上的柱体来说,柱体对水平地面的压力大小等于其重力大小,设柱体密度为ρ,高为h ,底面积为s ,因此柱体对水平地面的压强g s V hgF mg P gh s s s s ρρρ=====,可见,柱体对水平地面的压强与柱体底面积无关。
例1 (上海第30届大同杯初赛)如图7.4所示,甲、乙两个完全相同的直角三棱劈放置在水平桌面上.三棱劈的密度均匀且底面为矩形,若分别沿两物体图中虚线将右上侧切掉m 甲△和m 乙△,且m m <甲乙△△,则剩余部分对桌面的压强P 甲和P 乙的大小关系为( )A .P P >甲乙 B .PP <甲乙C .PP =甲乙D .都有可能分析与解 显然,三棱劈可看做底面为矩形的柱体的一半,三棱劈对地的压强等于等高的柱体压强的一半,即12P gh ρ=,因此与高度有关,切除之后乙的高度较大,因此本题正确选项为B 。
例2 (上海第19届大同杯复赛)如图7.5所示,A ,B 两正方体叠置在一起放于水平桌面上,A 的密度为Aρ,B 的密度为Bρ,若它们的边长比为:1:1a b =,A 对B 的压强与对桌面的压强之比:2:3A B P P =,则:AB ρρ=________。
若不断地缩小A 立方体的体积,但始终保持A 的形状为立方体,使A ,B 两立方体的边长:a b 的比值由1:1逐渐变为1:2,则压强:ABPP 的比值变化情况为________(提示:通过计算分析后,写出变化情况)。
分析与解 设A ,B 的边长分别为a ,b ,则AA P gaρ=,332A B Bga gb P bρρ+=,因此233A AB A B P ab P a b ρρρ=+,将1a b=代入得023A A A BPPρρρ==+,则2A Bρρ=.a 减小后,有222233332332222222222A A B A s P ab ab b b b b b P a b a b a a a a a ρρρ====+++++令332222b b y a a a =++,由基本不等式,可得333362233232322222b b b b by a a a aa a =++⋅⋅==定值当且仅当3222b a a =,即3114 1.5874a b =≈时,y 取最小值。
初中物理竞赛辅导力学2(压强和浮力)
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初中物理竞赛辅导-力学2(压强和浮力) 例1、有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的(图12所示)。
如果每个吸盘的直径是4厘米,计算一下,桌架质量不超过多少时,抬起桌面就能把桌架带起。
实际上,所能带起的桌架质量总小于上述计算值,请分析原因。
例2、任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会破坏。
用砖砌墙,墙的高度有限制,超过限制,下面的砖会被压坏,墙就会垮。
标号为100的砖能承受的最大压强是100×105Pa,砖的体积为5×10×20cm3,砖的密度为1.6×103kg/m3,砖缝的厚度为0.4cm,缝中水泥、河砂混合的密度为2.5×103kg/m3。
为了安全,墙的最大高度只能是极限高度的10%,问:用这种砖砌墙最高能砌多高?(取g=10N/kg;砖平放砌墙,在同一层砖中,砖与砖之间的缝隙不计)例3、图10为一种设计中的牲畜饮水用自动装置。
底盖A平时顶住水箱的出水口,一旦饮水槽水位下降,浮子受到的浮力减小,水就从小箱流入饮水槽。
设计中水箱水位最高为60厘米,水箱出水口直径是6厘米,底盖A及竖杆B的总质量是420克,浮子D 的质量是580克,体积是2分米3,横杆C的质量可以忽略。
通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作。
例4、现在许多平房和多层建筑的屋顶都安装了太阳能热水器,用于家庭洗浴。
试分析热水器对供水压力、水管强度两方面的要求。
例5、一个地质勘探小分队,在野外河边休息时发现了一种矿石,他们非常想尽快知道这种矿石的密度大约是多少,但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用的针和细线,请你帮助他们利用现场可利用的物品,设计一个测定矿石密度的方案,并推导出计算矿石密度的表达式。
练习:1、如图所示的瓶中有水,瓶塞不漏气。
不许打开瓶塞,不许用嘴向外吸,也不许将瓶子倾倒,怎样才能把瓶内的水通过玻璃管引进杯子里?2、一只U 形管,左端封闭, 右端开口,内盛水,左端内的水中有一封闭有空气柱的倒扣着的玻璃杯,杯处于静止状态,如图所示,如果向开口一端的管中再加一些水,那么,含有空气柱的玻璃杯是上浮,是下沉,还是仍保持静止?为什么?3、小华用一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、一把尺就巧妙地测出了食用油的密度。
初中物理竞赛辅导力学3(压强和浮力)
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初中物理竞赛辅导-力学3例1、常用浮筒打捞海底沉船。
充满海水的浮筒靠自重下沉,向浮筒内充气,将筒内海水排出,浮筒即产生上举力。
浮筒为用钢制成的空心圆柱体,若底面外半径r=5米,外高L=12米,其质量为2×105千克,当浮筒沉入60米深处时,充气的压强至少应为多少个标准大气压时才能把筒内的气体排出?它能产生多大的上举力?(略去充入气体的质量。
海水的密度ρ=1.03×103千克/米3)例2、我们已经知道,肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积,单位是毫升(m1)。
肺活量是身体机能的重要指标之一,对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大。
我们要注意增强自身的肺活量。
图2所示的是一种测定肺活量的实用方法,图中A 为倒扣在水中的开口薄壁圆筒,测量前排尽其中的空气(即测量前筒内充满水)。
测量时,被测者吸足空气,再通过B 尽量将空气呼出,呼出的空气通过导管进入A 内,使A 浮起。
测得圆筒质量为m ,横截面积为s ,筒底浮出水面的高度为H ,大气压强为po ,求:1.此时圆筒内气体的体积。
2.此时筒内气体的压强。
3.“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数,它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程度,用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析。
肺活量体重指数:肺活量体重,单位是ml /kg 例如,我国初三年级男生肺活量体重指数标准:67以上为优秀;50~66为良好;33~49为及格;32以下为不及格。
如果体重60kg 的小强用上面的肺活量仪测肺活量,测得H=18cm ,已知筒A 的质量为200g ,横截面积为200cm 2,请计算他的肺活量体重指数是多少?例3、1998年某地区遭受特大洪涝灾害,为了抗洪抢险,急需在20h 内从甲地调运65t 钢材到乙地,现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船,船身(包括船员)质量约17t,已知甲、乙两地的水路距离为80km,船行驶的平均速度为10km/h(不计水流速度)。
(完整版)初中物理竞赛浮力压强经典题目大全,推荐文档
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C:a 的密度小,受的重力大 D:a 的密度大,受的重力小 15、如图所示,甲、乙、丙三个容器的底面积相等,容器中装有相同高度的水,若将三个 相同的木块分别放入三个容器中,水不溢出,静止后比较容器底部受到的压强( )
1、 静压强作用方向永远垂直并指向作用面——方向特性。
2、 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等,而与作用面的方位无关,即 p 只是位置的函数
——大小特性。(各向相等)
3、静止流体中任一点的压强 p 由两部分组成,即液面压强 p0 与该点到液面间单位面积上的液柱重量 h 。
推广:已知某点压强求任一点压强
(C)我甲、去乙两人瓶中也的液就面一有样高人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
(D)以上三种情况均有可能 13.如右图所示,放在水平桌面上的容器 A 为圆柱形,容器 B 为圆锥形,两容器本 身的质量和底面积都相同,装入深度相同的水后,再分别放入相同质量的木块,如图所示,下 列说法中正确的是:
(C)小于 8 克,因为小球所排开液体的体积变小,所受浮力不变,
(D)等于 8 克,因为小球在酒精和水中所受浮力一样大
20. 如图所示,在甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相等的不同种类的液体,将三个相同的铁球分别下沉
到各容器底部,当铁球静止时,试比较三容器底部所受铁球的压力
(
)
(A)甲最小,
(B)乙最小,
p2 p1 h
4、静止流体中,压强随深度呈线性变化 用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图,称为压强分布图。
大小:静力学基本方程式 方向:垂直并且指向作用面(特性一) 例题:
我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
初中应用物理知识竞赛辅导讲座 压强与浮力(教师版)
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初中应用物理知识竞赛辅导讲座压强与浮力(教师版)【重点知识解读】1.物体单位面积受到的压力叫做压强,压强公式: p=F/S。
2.液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,各方向压强大小相等。
液体的压强只跟液体密度ρ和距液面的深度h有关,与液体重力、体积及容器形状、底面积等无关。
3.连通器中同种液体不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。
4.大气压强是由于气体分子对器壁的碰撞而产生。
标准大气压数值p=1.013×105Pa=760mmhHg。
活塞式抽水机和离心式抽水机都是利用大气压工作的。
5. 在流体中,流速越大的位置,压强越小。
飞机能够升空是由于机翼上下表面空气流速不同产生了压强差。
6. 浮力是浸在流体中的物体受到流体向上托的力。
浮力的方向总是竖直向上的。
阿基米德原理:浸入液体(气体)中的物体受到向上浮力的大小等于它排开液体(气体)的重力,即F=ρg V排。
【竞赛知识拓展】1.液体压强公式:p=ρgh。
2.大气压随高度的增加而减小。
在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
3.密度计是用来测量液体密度的仪器,它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的。
液体密度较大时,密度计露出部分多,反之就少。
密度计上的刻度数是上面较小下面较大,密度计上的刻度数值表示待测液体密度是水密度的倍数。
【经典竞赛题分析】例1(2011全国初中应用物理知识竞赛试题)小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,想自己动手:作一个太阳淋浴器,他买来了一个圆柱形金属桶,一个压力传感开关,两个圆柱体以及细线若干。
初步设计如图13所示,其中A、B 两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。
己知:圆柱形金属桶的底面积Sl =0.5 m2,高h1=50 c m;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N时闭合,通过控制水泵从进水口向桶内注水,当拉力等于4N 时断开,水泵停止向桶内注水:两个圆柱体的底面积S 2=40 cm 2,高h 2=12 cm ,每个圆柱体重G=6N 。
初中物理竞赛-密度压强浮力杠杆综合
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图7 上海市物理业余学校物理A9\A10班竞赛训练试题(密度、压强、浮力、杠杆)一、选择题(25道题)1. 如果我们所在教室内空气质量为m,某物体的质量为2m, (ρ空气=1.29千克/m 3)一个普通初中生( )A.拿不动这样一个重物B.至少能拿起一个这样的重物C.至少能拿起两个这样的重物D.有可能拿起八,九个这样的重物2. 一架不等臂天平,左臂长为L 1,右臂长为L 2.把物体放在左盘中称量时,右盘中砝码质量为m 1;把物体放在右盘中称量时,左盘中砝码质量为m 2.则L 1与L 2之比为( )(A. m 1/m 2B. m 2/m 1C. (m 1/m 2) 1/2D. (m 2/m 1)1/2 2. 已知金属甲的密度是ρ1,金属乙的密度为ρ2,现将两种金属按一定比例混合,得到混合后的密度为12345/23456(ρ1+ρ2),关于金属甲、乙质量和体积的说法正确的是( )A .质量甲大,体积乙大B .质量甲小,体积乙大C .质量乙大,体积乙小D .质量甲大,体积甲大3. 现在厂家有一批1米×1米×1米的水泥块,密度为2.5×103千克/米3,某工地需要100块水泥块,要求厂家运到工地,厂家至少需要分34车才能运完, 关于货车满载的吨是( )A 、6吨B 、7吨C 、8吨D 、9吨4. 三个立方体对水平地面的压强之比1:2:3,它们的密度之比3:2:1,则这个三立方体对水平地面的压力之比是( ).A .1:2:3B .3:2:1C .1:18:27D .以上都不对5. 密封的圆台形容器如图放置,它们的密度分别为ρ1、ρ2(ρl <ρ2) 分界清晰的两种液体,此时液体对容器底的压强为P A ;若将液体搅拌均匀后(总体积不变)将容器倒置到过来放置,此时对容器底的压强P B ;比较P A 、P B 的大小,正确的是( ).A .P A <PB B .P A =P BC .P A >p BD .无法比较6.如右图所示容器中装的是是两种密度不同的液体,当阀门A 和阀门B 打开后,液体不流动时( )A.左管液面最高B.右管中液面最高C.中间容器中液面最高D.三容器中的液面一样高7. 如图所示,两个形状不同的容器A 和B ,底面积都是S ,装有相同深度H 的同种水,置于水平桌面上。
2021年初中物理竞赛及自主招生专题讲义第七讲密度压强与浮力第三节气体的压强含解析
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第三节气体压强一、气体压强的产生及特点气体的压强是指气体对容器壁的压强。
气体压强是由于大量气体分子对容器器壁的不断撞击,形成持续而均匀的压力的结果。
压强即单位面积上受到的压力,气体压强的大小取决于单位体积内的分子数和分子的平均动能。
气体对容器的各个侧壁以及顶部和底部均有压强,由于气体质量很小,可以忽略掉容器内气体的重力,因此气体对容器侧壁和底部的压强均相等。
二、大气压强我们的地球被一层厚度为80~100km 的大气层包裹着大气也受到地球的吸引力作用,因此大气不会逃逸到宇宙中去。
由于大气也受重力作用大气会对处于其中的物体产生压强,我们称之为大气压强。
17世纪中期,德国马德堡市的市长做了著名的马德堡半球实验,证明了大气压强的存在。
大气压强一般用0P 表示,501,0110Pa P =⨯,在数值上等于76cm 高的水银柱产生的压强。
大气压的大小与海拔高度有关,高度越大的地方,气压越低。
通常把相当于760mm 高的水银柱产生的压强叫做1标准大气压。
三、封闭气体压强的计算封闭气体是指被水银柱、活塞密封在气缸或玻璃管等容器中的气体,气体所受重力可以忽略不计。
在计算气缸中被活塞封闭的气体或玻璃管中被液体柱封闭的气体的压强时,一般应对活塞、气缸、液体柱或玻璃管进行受力分析,然后根据活塞、气缸、液体柱或玻璃管的状态列出平衡方程,从所列方程求出压强。
例1如图7.28所示,竖直静止放置的气缸内,活塞质量为m ,面积为s ,活塞上方气体压强为P 上,下方气体压强为P 下,试求出P 上,P下所满足的关系。
分析与解对活塞进行受力分析,活塞除了受自身重力以外,还受到上下气体的压力作用,由平衡条件,可得P s mg P s +=下上,即mg P P s+=上下。
若记活塞自身重力产生的附加压强为=mg P s活塞,则有关系P P P +=下上活塞。
这样我们可以得出结论:活塞上方气体的压强加上活塞自重产生的压强等于活塞下方气体的压强。
初中科学竞赛辅导练习密度压强和浮力
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科学竞赛辅导练习密度压强和浮力班级___________ 姓名_________________ 学号________________ 成绩________________密度1以下是某同学测定煤油密度的一些实验步骤:①用天平测出空矿泉水瓶的质量m;②在矿泉水瓶里装满水,用天平测出它们的总质量m;③用矿泉水瓶装满煤油,用天平测出它们的总质量m;④用量筒测出矿泉水瓶内煤油的体积V;③计算煤油的密度。
这些步骤中可省去的是--------------------------------------------- ()A、① B 、②或④ C 、③ D 、都不能省2、一间普通教室内空气的质量大约是(空气密度约为1. 29千克/米3)—( )A、3. 0千克B 、30千克C 、300千克D、3000千克3、已知砖的密度为1.5 X 103千克/米3,用长25厘米、宽12厘米、厚6厘米的砖块砌房子的墙,若房子内外墙的总面积为720平方米,墙的厚度为25厘米,则修建此房约需砖 ____ 块,如果汽车一次能装载4吨,则最少________ 次才能将这些砖拉完。
4、地处宁波慈溪的杭州湾跨海大桥将于2006年建成通车,大桥建成后,使原来的沪杭甬高速公路近300千米,这将大大促进区域经济的发展。
(1)有一辆油罐车的时速为100 千米/中暑,行驶130千米路程只需 ________________ 小时。
(2) 该油罐车装密度为0.85*10的3次方的柴油16立方米,这些柴油重 _____________ 牛。
5、在学习测量固体与液体密度知识后,小明在实验室测量橡皮泥的密度。
(1)取一块适当大小的橡皮泥,用细线系住,用弹簧秤测得它的重为G牛顿;(2 )将适量的水倒入量筒中,记下此时水面的示数为V1 cm3;(3)将橡皮泥捏成一团后,将它轻轻浸没在量筒内的水中,记下此时水面的示数为V2cm?。
根据以上数据,小明可以求出:A橡皮泥的质量是m= ____________ kg ; B•橡皮泥的体积是V= _____________ m5;C.橡皮泥的密度是p = __________ kg/m 3。
2023年大同杯物理竞赛专题密度压强浮力
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专题7密度压强浮力【知识补充】1. 一切物体都是由物质组成, 物体所含物质的多少叫做质量。
质量是物体的一种属性, 它不随物体的温度、形状、状态和位置的变化而变化。
①2.物理学把物质的质量与体积的比值叫做物质的密度, ρ=m/V。
密度反映的是物质自身所具有的特性。
每种物质都有它拟定的密度;不同的物质, 其密度不同。
密度与物体的质量、体积、形状、运动状态无关。
② 3. 单位面积受到的压力叫做压强, 压强公式: p=F/S。
③液体内部朝各个方向都有压强, 在同一深度, 各方向压强大小相等。
液体的压强只跟液体密度ρ和距液面的深度h有关, 与液体重力、体积及容器形状、底面积等无关。
液体压强公式:p=ρgh④连通器中同种液体不流动时, 各容器中的液面高度总是相同的。
⑤大气压强是由于气体分子对器壁的碰撞而产生。
标准大气压数值p=1.013×105Pa=760mmhHg(76厘米高的水银柱)。
在流体中, 流速越大的位置, 压强越小。
飞机可以升空是由于机翼上下表面空气流速不同产生了压强差。
4. 浮力是浸在流体中的物体受到流体向上托的力。
浮力的方向总是竖直向上的。
阿基米德原理: 浸入液体(气体)中的物体受到向上浮力的大小等于它排开液体(气体)的重力, 即F=ρgV排。
5. 液体中任意一点的压强在静止的液体中, 任取一个底面为正方形(正方形与水平面平行), 高为深度的液柱进行受力分析。
作用于液柱上的力有液柱的重力G =ρghS , 方向铅直向下;作用在液柱表面的大气压力Fo=PoS,方向竖直向下;作用在液柱底面的液体压力F=PS,方向竖直向上;作用液柱的四个侧面上的压力都是水平方向的, 两两自相平衡。
作用在液柱铅直方向上有向下的重力G 、向下大气压力Fo,向上的水压力F, 由于在铅直方向受力也是平衡的, 所以F=Fo+G, 即PS = PoS+ρghS, 约去S得p = Po+ρgh。
假如不计大气压力, 只计液体自身产生的压强, 则P =ρgh【例题】1.(2023大同杯预赛)分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等, 但内径不等的圆柱形容器, 铁杯装满质量为m1的水后总重为G1;铝杯装满质量为m2的水后总重为G2。
初中物理竞赛讲义之压强与浮力
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物理竞赛辅导(压强和浮力专题)一、一种厕所便桶水箱结构如图(图中略去了向水箱中注水的装置)。
出水口上的橡胶盖是空心的,放水时它漂浮在水面上,水从出水口流出,如图(a)。
随着水的流出,水面降低,直到橡胶盖盖住出水口,放水过程结束。
注水过程中和注满水后,橡胶盖都盖住出水口,如图(b)。
1.请你判断,图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。
2.请你说明,图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。
3.这种装置的一个重要缺点是,每次冲便桶都要用掉一箱水。
为节约用水,请你对橡胶盖做些改造,使得按下手柄时橡胶盖抬起放水,放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口,停止放水。
二、测定血液的密度不用比重计(图为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法:先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个管中滴进一滴血液。
分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间,就能判断血液的密度。
其根据是[ ]A.帕斯卡定律。
B.液体内同一深度各方向压强相等。
C.物体的浮沉条件。
D.血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强三、1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万立方米的充氦气球升入高空。
如果气球本身所受的重力(不包括里面的氦气)是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______千克。
(常温时一个大气压下空气的密度是1.29千克/米3,氦气的密度是0.18千克/米3)四、如图所示,天平平衡后将天平制动,再把一实心物体A放入左盘盛满水的溢杯中(溢出的水将落在盘外的杯中),待物块在水中稳定后,再松开制动观察天平,若物块A的密度大于水的密度,则天平将会________,若物块A的密度小于水的密度,则天平将会___________。
五、氢气球上升的过程中将出现的现象是:A、上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力,会长期悬浮在空中;B、由于受到的浮力大于重列车长,气球一直上升;C、因为高空温度很低,球内气体遇冷收缩,气球体积越来越小;D、因为上程式过程中球内压强大于球外压强,气球不断膨胀,到一定高度后气球破裂六、图7所示,水中有甲、乙两支密度计,水面与甲的最上端刻度齐,与乙的最下端刻度齐,在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计?”这个问题时,一位同学用到了以下7句话:(1)把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上:(2)密度计漂浮在任何液体的液面上时,它所排开的液体受到的重力都与它自身受到的重力相等;(3)牛奶的密度大于水的密度;(4)一定体积的牛奶受到的重力大于同体积的水重;(5)密度计排开较小体积的牛奶就可以获得足够的浮力;(6)密度计漂浮在牛奶中的位置要比在水中的位置高一些;(7)应该选用密度计甲。
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中考真题赏析
例2、(2010年湛江)先在溢水杯中装满水(水面与溢水口 齐平),水深为10cm,水的质量为5kg,再放入一块重3N 的木块,溢出的水全部用小烧杯接住(如图14—2所示)。 则水溢出后溢水杯底受到水的压强是__1_0_0_0___Pa,小烧杯 中水的重力等于___3_____N。 (g取10N/kg)
五、浮 力
• 浮力的计算:
✓1、F浮 =G - G’
✓2、F浮 = F向上 一 F向下
✓3、F浮 = G排 = m液 g = ρ液 V排 g
✓4、F浮 = G物
五、浮 力
• 实验
1.探究影响浮力大小的因素
•
猜想与假设:
浮力的大小可能与物体浸没在液体中的深度有
关;可能与物体的形状有关;可能与液体的密度
图14—4
课堂互动
1、图14—5所示实例中,属于减小压强的是( B )
图14—5
课堂互动
2、一试管中装有某种液体,在试管处于如图14—6的甲、
乙、丙三位置时,管内液体质量保持不变,则试管底部受
F浮=G排=m排g=ρ液V排g
五、浮 力
• 5、物体的浮沉条件
浸没在液体里的物体受重力和浮力的 作用,它的浮沉决定于浮力和重力的大小 比较。
①当F浮>G物时,物体上浮; ②当F浮<G物时,物体下沉; ③当F浮=G物时,物体悬浮
五、浮 力
• 6、浮力的应用: • 潜水艇:上浮和下沉靠改变自身重来实现 • 气球和飞艇:上升和下降靠改变平均密度 • 轮船:排水量 • 密度计
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
2012届中考物理备考复习课件
第十四章 压强和浮 力
一、压强
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物理竞赛辅导(压强和浮力专题)
一、一种厕所便桶水箱结构如图(图中略去了向水箱中注水的装置)。
出水口上的橡胶盖是空心的,放水时它漂浮在水面上,水从出水口流出,如图(a)。
随着水的流出,水面降低,直到橡胶盖盖住出水口,放水过程结束。
注水过程中和注满水后,橡胶盖都盖住出水口,如图(b)。
1.请你判断,图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。
2.请你说明,图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。
3.这种装置的一个重要缺点是,每次冲便桶都要用掉一箱水。
为节约用水,请你对橡胶盖做些改造,使得按下手柄时橡胶盖抬起放水,放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口,停止放水。
二、测定血液的密度不用比重计(图为这样做需要的血液量太大),而采用巧妙的办法:先在几个玻璃管内分别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液,然后分别在每个管中滴进一滴血液。
分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间,就能判断血液的密度。
其根据是[ ]
A.帕斯卡定律。
B.液体内同一深度各方向压强相等。
C.物体的浮沉条件。
D.血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强
三、1978年夏天,法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万立方米的充氦气球升入高空。
如果气球本身所受的重力(不包括里面的氦气)是它在低空所受浮力的1/4,气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_______千克。
(常温时一个大气压下空气的密度是1.29千克/米3,氦气的密度是0.18千克/米3)
四、如图所示,天平平衡后将天平制动,再把一
实心物体A放入左盘盛满水的溢杯中(溢出的水
将落在盘外的杯中),待物块在水中稳定后,
再松开制动观察天平,若物块A的密度大于水的
密度,则天平将会________,若物块A的密度小
于水的密度,则天平将会___________。
五、氢气球上升的过程中将出现的现象是:
A、上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力,会长期悬浮在空中;B、由于受到的浮力大于重列车长,气球一直上升;
C、因为高空温度很低,球内气体遇冷收缩,气球体积越来越小;
D、因为上程式过程中球内压强大于球外压强,气球不断膨胀,到一定高度后气球破裂
六、图7所示,水中有甲、乙两支密度计,水面与甲的最上端刻度齐,
与乙的最下端刻度齐,在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计?”这
个问题时,一位同学用到了以下7句话:
(1)把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上:
(2)密度计漂浮在任何液体的液面上时,它所排开的液体受到的重力
都与它自身受到的重力相等;
(3)牛奶的密度大于水的密度;
(4)一定体积的牛奶受到的重力大于同体积的水重;
(5)密度计排开较小体积的牛奶就可以获得足够的浮力;
(6)密度计漂浮在牛奶中的位置要比在水中的位置高一些;
(7)应该选用密度计甲。
这些话中有的是多余的,采用下列哪种说法可以把问题讲得既
精练又准确? [ ]
A .(1)(2)(3)(4)(6)(7)
B .(2)(3)(5)(6)(7)
C .(2)(3)(5)(6)
D .(2)(3)(4)(7)
七、某工厂设计了一个蓄水池(如图5所示),水源A 罐的夜面高度h 1保持不变。
罐底有一个小出水口,面积为S 1。
孔下通过一个截面积为S 2活塞与杠杆BC 相连。
杠杆可绕B 端上下转动,另一端有一个中空的圆柱形浮子,横截面积为S 3,BO 是杠杆总长的31。
原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h 2,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发
现,活塞离出水口尚有极小一段距离时,
浮子便不再上浮,此时浮子没入水深为h 3。
为了使活塞自动堵住出水口,只得将
浮子的重量减去G '。
试求浮子应减去重量
G '的大小。
(活塞及连杆的重量不计,杠
杆所受浮力不记。
)
八、汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来,这时可以使用“油压千斤顶”。
下图是油压千斤顶的原理图。
向下按动手柄,圆柱形小活塞把小油缸中的机油压向大油缸。
大油缸中的油量增多,把圆柱形大活塞向上推,带着上面的重物上升。
实验表明,
加在密闭的液体上的压强,
能够按照原来的大小向各个方向传递(这个规律叫做帕斯卡定律)。
现在有一个油压千斤顶,有关尺寸如图所示。
如果希望在手柄上用20牛顿的力向下压时就能在大活塞上举起1吨的重物,大活塞的直径至少是多少?
九、常用浮筒打捞海底沉
船。
充满海水的浮筒靠自
重下沉,向浮筒内充气,将筒内海水排出,浮筒即产生上举力。
浮筒
为用钢制成的空心圆柱体,若底面外半径r=5米,外高L=12米,其质
量为2×105千克,当浮筒沉入60米深处时,充气的压强至少应为多少
个标准大气压时才能把筒内的气体排出?它能产生多大的上举力?
(略去充入气体的质量。
海水的密度ρ=1.03×103千克/米3)
十、儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。
使用时,穿上这种“救生衣”,泡沫塑料位于人的胸部。
为确保人的安全,必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300牛,人的密度约为l.06×103千克/米3,人的头部体积约占人体总体积的十分之一,泡沫塑料的密度约为10千克/米3,则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为______。
十一、利用空气浮力升空的飞行器是:[ ]
A.飞艇B.直升机C.滑翔机D.火箭
参考答案:
一、1.相等
2.图(b)中橡胶盖受到注水从上向下的压力却几乎不受水从下向上的压力,所以橡胶盖不受浮力,不会浮起。
3.在橡胶盖上打孔,填入砂粒或在橡胶盖上加重物使它们所受的总重力大于它们完全浸没水中时所受的浮力。
评分标准
全题6分。
第1小题1分。
第2小题只要答出橡胶盖不受浮力或橡胶盖的下面不受水的的压力即给2分。
第3小题3分,答出可行的方法即给2分,点明须使重力大于浮力再给1分。
除橡胶盖外改动水箱其它部分的,不给分。
二、C
三、259875
四、左 平衡
五、D
六、B
七、设浮子原重为G ,杠杆长为l 。
浮子减重G '后,由倾斜变文水平。
上升高度为h 3-h 2, (1分) 活塞上升Δh =
3
23h h -。
(2分) 活塞减重前,杠杆平衡时 (S 3 h 3ρ
水g-G )l=31
ρ水gS 2(h 1+Δh) (1) (3分) 浮子减重后 〔S 3h 2ρ
水g-(G-G ')〕l=31ρ水gS 1h 1 (2) (3分) 解上面的联立方程,可得 G '=31ρ水g 〔S 1h 1+3S 3(h 3-h 2)-S 2(h 1+323h h -)〕 (3分) 八、l 1 = 0.6 米, l 2 = 0.06米, F 0 = 20牛
小活塞受的力
F 1 = (1)
小活塞对液体的压强
(2)
液体对大活塞的压强与大活塞对液体的压强相等,即
(3)
其中
F2 = mg(4)
根据帕斯卡定律
p2 = p1(5)
把(1)、(2)、(3)、(4)式代入(5)式,解出
(6)
考虑到
(7)
进一步解出
(8)
把数值代入,得
d2 = 7.0厘米 (9)
评分标准:本题10分。
(5)式2分,其余各式每式1分。
九、P=7标准大气压;上举力F-C=7.55×106牛
十、4.67×10-2米3
十一、A。