专题三浮力的相关计算
第1课时浮力与压强(基础计算)
专题解读
一、浮力与液压:计算液体对容器底的压力、压强
先算压强::p=pgh,变化量.Δp=ρgΔh
法一:再算压力:F压
由F压
F
=
=
柱形容器中,液体对容器底部的压力,在数值上等于液体重力加上浸在液体中的物体所受的浮力,即F
由此可得法二:
先算压力:F压=G液+
再算压强:p=F压S
二、浮力与固压:计算容器对桌面的压力、压强
(F外可表现为
压力或拉力)
法一:整体法
无外力作用时,F圆压=G总
法二:隔离法,对杯底受力分析:
图丙,
图丁,F圆压=G容+F液压
对于法二,也可由法一推导,以图乙为例:
F
=
=
专题突破
例1如图所示,一物体被绳子拉着浸没在水中,现剪断细线,物体沉底,水对容器底部的压力,容器对桌面的压力。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
例2如图所示,一物体被绳子拉着浸没在水中,现剪断细线,物体上浮,最终漂浮,水对容器底部的压力,容器对桌面的压力。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
例3如图所示,台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯,一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没于水中。剪断细线后,木块上浮至静止。下列说法正确的是()
A.剪断细线前,木块所受浮力等于木块的重力
B.剪断细线前,托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和
C.整个过程,水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量
D.整个过程,托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量
例4如图所示,柱形容器重为2N,内装有水的重力为30N,重为4N、棱长为10cm的正方体被细线拉住浸没在水中,细线的另一端连接在容器底部。已知容器底面积为200cm2,求:(g取10N/kg)
(1)物体受到的浮力为N,细线的拉力为N。
(2)水对容器底的压力为N,水对容器底的压强为Pa。
(3)容器对桌面的压力为N,容器对桌面的压强为Pa。
(4)若剪断细线,待物体静止后,水对容器底的压力将变化N,水对容器底的压强将变化Pa,水面高度变化cm。
(5)若剪断细线,待物体静止后,容器对桌面的压力将变化N,容器对桌面的压强将变化Pa。
例5如图所示,柱形容器重为2N,内装有水的重力为20N;将重为15N、棱长为10cm的正方体用细线吊着浸没在水中,已知容器底面积为200cm2,,求:(g取10N/kg)
(1)物体受到的浮力为N,细线的拉力为N。
(2)水对容器底的压力为N,水对容器底的压强为Pa。
(3)容器对桌面的压力为N,容器对桌面的压强为Pa。
(4)若剪断细线,待物体静止后,水对容器底的压力将变化N,水对容器底的压强将变化Pa。
(5)若剪断细线,待物体静止后,容器对桌面的压力将变化N,容器对桌面的压强将变化Pa。
例6如图所示,柱形容器的重力为2N,内装有水的重力为20N,一棱长为10cm的正方体,在F=4N的压力下,刚好浸没在水中。已知容器底面积为200cm2,求:(g取10N/kg)
(1)正方体的浮力为N,重力为N。
(2)水对容器底的压力为N,水对容器底的压强为Pa。
(3)容器对桌面的压力为N,容器对桌面的压强为Pa。
(4)若撤去F,待物体静止后,则水对容器底的压力变化N,水对容器底的压强变化Pa,水面高度变化cm。
(5)若撤去F,待物体静止后,容器对桌面的压力变化N,容器对桌面的压强变化Pa。
专题集训
1.两个底面积不等的圆柱形容器,分别盛有甲、乙两种不同的液体,将两个完全相同的小球分别浸入这两种液体中,小球静止时的位置如图所示,此时两液面刚好齐平。若将这两个小球从液体中取出,则液体对容器底部的压力的变化量△F甲、△F乙,压强的变化量△p甲、△P乙的大小关系是()
A.△F甲一定大于△FzB.△F甲一定小于△F乙
C.△P甲一定大于△P乙D.△p甲可能小于△Pz
2.两个质量不计的薄壁圆柱形容器甲和乙,高度相同但底面积不同,分别装满水和酒精后静置在水平桌面上,所装的水和酒精质量相等。现在将两个完全相同的物体分别放入水和