2024浙江中考物理二轮重点专题研究 微专题 浮力相关计算（课件）.ppt

浮力相关计算微专题考向1漂浮、悬浮类相关计算1.(2020黄石)如图，甲、乙两个实心圆柱体，甲的密度小于乙的密度，甲的重力为4N，乙的重力为6N。甲的高度为20cm，乙的高度为10cm，甲、乙的横截面积均为40cm2.现将甲、乙两物体用重力可忽略的细线串接起来放入容器的水中，此时容器中的水深h0＝50cm，甲有一部分浮出水面，(水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)求：(1)水对容器底面产生的压强解：由题可知，容器中的水深h0＝50cm＝0.5m，水对容器底面产生的压强p＝ρ水gh0＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m＝5×103Pa(2)细线对乙物体的拉力大小；解：乙物体的体积V乙＝Sh乙＝40cm2×10cm＝400cm3＝4×10－4m3乙物体完全浸入液体中时，乙物体受到的浮力F浮乙＝ρ水gV排乙＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10－4m3＝4N以乙物体为研究对象，在液体中静止时受向下重力，向上的浮力和绳子拉力作用，则细线对乙物体的拉力F拉＝G乙－F浮乙＝6N－4N＝2N(3)甲浮出水面部分的高度。解：以甲物体为研究对象，甲物体受到向下的重力，绳子对甲向下的拉力作用及向上的浮力作用，则甲所受浮力F浮甲＝G甲＋F拉＝4N＋2N＝6N则甲排开液体体积则甲浸入液体的深度h浸甲浮出水面部分的高度h露＝h甲－h浸＝20cm－15cm＝5cm2.一个质量为200g，底面积为100cm2的烧杯放在水平桌面上，水深10cm，如图甲所示。一个正方体金属块在空气中用弹簧测力计称量时，示数如图乙所示；当把该金属全部浸入水中时，弹簧测力计的示数如图丙所示。烧杯玻璃的厚度不计，若水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，求：(1)金属块受到的浮力；解：金属块受到的浮力F浮＝G金属块－F示＝8N－6N＝2N(2)水对容器底部的压强增加量；解：金属块浸没时排开水的体积烧杯中水面升高水对容器底部的压强增加量Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m＝200Pa(3)图丙中烧杯对水平桌面的压强。解：烧杯的重力G杯＝m杯g＝0.2kg×10N/kg＝2N烧杯中水的重力G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×103kg/m3×1×10－2m2×0.1m×10N/kg＝10N金属块放入烧杯后，烧杯对桌面压力的变化量ΔF＝ΔpS＝200Pa×1×10－2m2＝2N烧杯对水平桌面的压力F＝G杯＋G水＋ΔF＝2N＋10N＋2N＝14N图丙中烧杯对水平桌面的压强3.(2022贺州)如图甲所示，是一圆柱形容器，放在水平桌面上，内装有25cm深的液体，该液体对容器底部产生的压强为2000Pa。求：(1)液体的密度；解：已知液体深度为h＝25cm＝0.25m，根据液体压强公式p＝ρgh可知，液体的密度(2)若将边长为10cm的正方体木块放入圆柱形容器中，如图乙所示，木块静止时，有的体积露出液面，此时木块受到的浮力大小；解：木块的体积V木＝(0.1m)3＝0.001m3木块浸在液体中排开液体的体积V排＝(1－)V木＝ ×0.001m3＝0.00075m3＝0.75×10－3m3，根据阿基米德原理，木块受到的浮力F浮＝G排＝ρ液gV排＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.75×10－3m3＝6N(3)要使木块完全浸没至少需要施加多大向下的压力。解：假设物体全部浸没到液体中，此时排开液体的体积为V排＝V木＝0.001m3，根据阿基米德原理可知，此时木块受到的浮力F浮′＝ρ液gV木＝0.8×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝8N所以需要施加的压力F＝F浮′－G木＝8N－6N＝2N考向2注水、排水类相关计算(杭州2考)4.(2023成都B卷)如图甲所示，薄壁圆柱形容器放在水平台上，容器的底面积S容＝100cm2，质量均匀的圆柱体物块上表面中央用足够长的细绳系住，悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水(每分钟注入100g)，直至注满容器为止，细绳的拉力大小与注水时间的关系图像如图乙所示。ρ水＝1g/cm3，常数g＝10N/kg，物块不吸水，忽略细绳体积、液体扰动等其他次要因素。(1)求注水前圆柱体物块的下表面到容器底部的距离L1；解：分析图像可知，第4min时，水面刚好接触物块下表面。注入水的质量为400g，水的深度即为L1。注入水的体积V1 40