初二下册物理压强及浮力计算复习专题---含答案

Horryhui压强及浮力计算复习专题一、（1）熟记压强浮力的计算公式（2）学会压强浮力的计算题解题方法二、压强浮力计算公式1、压强的计算公式○1P=_______(使用于所有压强)○2P=_______（适用于液体压强和密度均匀的柱体对水平面的压强）2.计算浮力的公式有：○1阿基米德原理求浮力：F浮=G排=ρ液V排g（知道物体排开液体的质量或体积或密度）○2称量法求浮力：F浮=G-F（适用于知道物重和弹簧测力计的示数）○3平衡法求浮力：F浮=G物（适用于漂浮和悬浮的物体）○4压力差法求浮力：F浮=F向上--F向下巩固练习1．在一“抗洪救险”中，一名受灾群众找到一张总体积为0.3m3的长方体塑料泡沫床垫来自救。将其放入水中时，床垫有1/5体积浸没在水中，求：(1)此时床垫受到的浮力是多大?(2)此塑料泡沫床垫的密度是多少?分析：（1）先求床垫浸没在水中的体积，也就是V排，再利用F浮=ρ水V排g就能求出床垫受到的浮力；（2）由物体漂浮在液体中时的特点，结合浮力的大小得到物体的重力，利用G物=ρ物V物g求出物体的重力．解：（1）床垫浸没在水中的体积：V排=V物=×0.3m3=0.06m3床垫受到的浮力：F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.06m3×10N/kg=600N；（2）据物体的浮沉条件，当物体漂浮在水面上时：G物=F浮由G物=ρ物V物g可得：ρ物V物g=600N即：ρ物×0.3m3×10N/kg=600N∴床垫的密度是：p物=0.2×103kg/m32、某物体悬浮在煤油中，受到的浮力为160牛，求（1）物体的体积？（2）若将此物体放入水中，它露出水面的体积为多大？（煤油密度为0.8×103kg/m3）Horryhui分析：（1）物体悬浮在煤油中，说明完全浸没，排开煤油的体积就等于自身的体积，已知物体的浮力和煤油的密度，根据公式V排=可求物体的体积；（2）此物体放入水中，受到的浮力大小不变，根据公式V排水=可求排开水的体积，根据总体积可求露出水面的体积．解：（1）物体的体积V=V排===0.02m3；（2）排开水的体积V排水===0.016m3；所以它露出水面的体积为V露=V-V排水=0.02m3-0.016m3=0.004m3．3、一质量为100克的物体，放入装满水的杯子中，溢出了40克水，求（1）该物体所受的浮力；（2）该物体的密度是多少？分析：（1）知道溢出水的质量，即物体排开水的质量，利用阿基米德原理求物体受到的浮力；（2）知道物体的质量，求出物体重，和物体受到的浮力比较确定物体所处的状态，进而求出物体的体积，再利用密度公式求物体的密度．解：（1）由题知：m排=m溢=40g=0.04kg，物体受到的浮力：F浮=G排=m排g=0.04kg×9.8N/kg=0.392N；（2）物体的重力：G=mg=0.1kg×9.8N/kg=0.98N，∵F浮＜G，∴物体沉入水底，∵F浮=ρ水V排g，∴物体排开水的体积：V排===4×10-5m3，物体的体积：V=V排=4×10-5m3，物体的密度：ρ===2.5×103kg/m3．4、把一密度为0.6×103kg/m3体积为100cm3的木块轻轻地放入一装满水的木桶中，求：（1）木块受到的浮力（2）木块露出水面的体积；（3）溢出水的质量。分析：知道木块的密度和体积可以求木块的质量，由于木块漂浮水面，可以根据漂浮条件和阿基米德原理求浮力及排开水的体积．解：木块的质量：m=ρV=0.6g/cm3×100cm3=60g=0.06kg木块受重力：G木=mg=0.6kg×10N/kg=0.6N∵木块漂浮，∴木块在水面上受浮力：F浮=G木=0.6N∵F浮=ρ水V排g=0.6N∴V排===6×10-5m3=60cm3．溢出水的质量m=ρ水V排=1×103kg/m3×6×10-5m35、密度为0.9×103kg/m3质量为8.1千克石蜡，（1）放入水中，石蜡受到的浮力多大？（2）若放入密度为0.8×103kg/m3煤油中，浮力是多少？分析：（1）已知石蜡的质量，根据公式G=mg可求石蜡的重力，石蜡在水中漂浮，受到的浮力等于自身的重力；（2）石蜡的密度大于煤油的密度，所以在煤油中会下沉，根据公式V=求出石蜡的体积，再利用公Horryhui式F浮=ρ煤油gV排求出受到的浮力．解：（1）石蜡的重力G=mg=8.1kg×10N/kg=81N；漂浮在水中，受到的浮力等于自身的重力，为81N；（2）石蜡的体积V===9×10-3m3；浮力F浮=ρ煤油gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×=9×10-3m3=72N．6、把质量是270g的铝块挂在弹簧秤的挂钩下面，并把铝块浸没在水中，问：（1）铝块受到的浮力多大？（2）弹簧秤的示数是多大？（铝的密度是2.7×103kg/m3)。分析：（1）知道铝块的质量和铝的密度，利用公式V=求铝块的体积（浸没水中排开水的体积），再利用公式F浮=ρ水V排g求铝块受到的浮力；（2）利用G=mg求铝块的重力，利用G=F浮+F示求弹簧秤的示数．解：（1）铝块的质量m=270g=0.27kg，∵ρ=，∴铝块的体积：V===1×10-4m3；∵铝块浸没在水中，∴V排=V=2.7×10-4m3，铝块受到的浮力：F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=1N；（2）铝块的重力：G=mg=0.27kg×10N/kg=2.7N，∵G=F浮+F示，∴弹簧秤的示数：F示=G-F浮=2.7N-1N=1.7N．7、在空气中用弹簧秤称某石块所受重力为5牛；浸没在水中称量，弹簧秤的示数为2牛；浸没在另一种液体中称量，弹簧秤的示数为1.4牛，求这种液体的密度。分析：首先利用称重法可得出石块浸没在水中所受到的浮力大小，通过浮力的公式可进一步求出石块的排水体积，也就是石块自身的体积；再利用同样的方法可得出石块浸没在另一种液体中所受浮力的大小，知道浮力和石块的体积，同样利用浮力的公式变形，可进一步求出这种液体的密度．解：①石块浸没在水中时所受到的浮力：F浮水=G-F拉水=5N-2N=3N；②∵F浮=ρgV排，∴V石=V排===3×10-4m3；③石块浸没在另一种液体中所受的浮力：F浮液=G-F拉液=5N-1.4N=3.6N；④∵F浮=ρgV排，∴ρ液===1.2×103kg/m3．8、在空气中用弹簧测力计测得某石块重5N；浸没在水中称量，弹簧测力计的示数为2N．求：（1）该石块受到的浮力；（2）石块的体积；（3）该石块的密度（取g=10N/kg）．分析：（1）已知物体在空气中的重力和浸没在水中受到的拉力，利用称重法可以得到浮力；（2）已知物体浸没在水中受到的浮力，利用公式V=V排=得到物体的体积；Horryhui（3）已知物体的重力，可以得到质量；已知质量和体积，利用公式ρ=得到密度．解：（1）物体受到的浮力为F浮=G-F=5N-2N=3N；（2）物体的体积为V=V排===3×10-4m3；（3）物体的质量为m===0.5kg物体的密度为ρ==≈1.67×103kg/m3．9、如图所示，容器中装有水，放在水平桌面上．水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，试求：（1）水对容器底面的压强是多少？（2）绳子对木块的拉力？（3）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？（4）若容器重为10N，容器与桌面的接触面积为100cm2，当绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，求容器对桌面的压强为多大？分析：（1）已知水的深度，利用液体压强公式求水对容器底面的压强；（2）已知木块体积（排开水的体积），利用阿基米德原理求所受浮力，木块受浮力等于拉力加上重力，据此求绳子对木块的拉力；（3）木块漂浮，浮力等于木块重力；（4）绳子断和断之前，容器对桌面的压力不变等于容器重、水重和木块重之和，受力面积不变，所以桌面受到的压强不变，求出容器、水和木块总重，进而求出对桌面的压力，再利用压强公式求对桌面的压强．解：（1）水对容器底面的压强：p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa；（2）∵木块完全浸没，∴V排=V=4dm3=4×10-3m3，F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N．G木=mg=ρVg=0.6×103kg/m3×4×10-3m3×10N/kg=24N．∵F浮=F拉+G，∴绳子对木块的拉力：F拉=F浮-G=40N-24N=16N；（3）木块漂浮在水面上：F浮=G木=24N；（4）绳子断和断之前，容器对桌面的压力不变，F=G容器+G水+G木=10N+200N+24N=234N，S=100cm2=0.01m2，桌面受到的压强：p′===2.34×104Pa．10、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体，圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲，然后将其逐渐浸入水中，如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况，求：(g取10N／kg)（1）圆柱体的重力？（2）圆柱体受的最大浮力？（3）圆柱体的密度？（4）圆柱体浸没且上表面距离水面8cm时下表面受到的液体压强？分析：（1）弹簧测力计的示数为圆柱体重；（2）由F-h图象可知，当h=0（圆柱体没有浸入水），弹簧测力计的示数为圆柱体重；当h≥12cm（圆柱体全浸入水），弹簧测力计的示数加上圆柱体受到的水的浮力等于圆柱体重；据此求出圆柱体受的浮力（最大浮力）．Horryhui（3）上面求出了圆柱体重，利用重力公式求出圆柱体的质量；求出了球全浸入时受到的浮力，利用阿基米德原理求圆柱体的体积（排开水的体积），再利用密度公式求圆柱体的密度．（4）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度为12cm，再加上上表面距离水面8cm，然后根据液体压强公式求此时圆柱体下表面受到的水的压强．解：（1）由图可知，圆柱体重G=2N，（2）∵当圆柱体全浸入时，弹簧测力计的示数F′=1.4N，∴圆柱体受到的最大浮力（全浸入时）：F浮=G-F′=2N-1.4N=0.6N；（3）圆柱体的质量：m===0.2kg∵圆柱体全浸入时圆柱体受到的浮力：F浮=ρ水gv排=ρ水gV，∴圆柱体的体积：V===6×10-5m3，∴ρ物===3.3×103kg/m3．（4）由图知，圆柱体刚浸没时下表面所处的深度：h1=12cm=0.12m，h2=8cm=0.08m，h=h1+h2=0.12m+0.08m=0.2m圆柱体浸没且上表面距离水面8cm时下表面受到的液体压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa；11、如图所示，玻璃容器底面积是40cm2，内盛500mL酒精，深度为10cm，容器置于面积为20dm2的水平桌面上．酒精密度为0.8g/cm3，容器重不计．（取g=10N/kg）求：（1）酒精对容器底的压力．（2）容器对桌面的压强分析：（1）已知酒精的深度，根据公式P=ρgh可求酒精对容器底部的压强，再利用公式F=PS可求酒精对容器底的压力．（2）容器对桌面的压力等于容器和酒精的重力，根据公式m=ρV可求酒精的质量，进一步求出酒精的重力，根据公式P=求出容器对桌面的压强．解：（1）酒精对容器底部的压强P1=ρgh=800kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa；酒精对容器底的压力F1=P1S容=800Pa×40×10-4m2=3.2N．（2）容器对桌面的压力F=G=mg=ρVg=800kg/m3×10N/kg×500×10-6m3=4N，容器对桌面的压强P===1000Pa．12、如图所示，铁桶自重20N，桶的底面积为200cm2，往桶里倒入80N的水，水的深度25cm，平放在面积为1m2的水平地面上，求：（1）水对桶底的压强是多少？（2）桶底受到水的压力是多少？（3）水平地面受到桶的压强是多少？（g=10N/Kg）分析：（1）已知水的密度和深度，利用公式P=ρgh计算水对筒底的压强；（2）已知水对筒底的压强和筒底面积，利用公式F=PS得到水对筒底的压力；（3）筒对水平面的压力等于筒重