韩国人瞧不起中国人:初三物理压强习题2

由排水量m 可计算出：排开液体的体积V_排=    ；排开液体的重力G_排 =  m g ；轮船受到的浮力F_浮  = m g  轮船和货物共重G=m g 。

2、潜水艇：

工作原理：潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重力来实现的。

3、气球和飞艇：

气球是利用空气的浮力升空的。气球里充的是密度小于空气的气体如：氢气、氦气或热空气。为了能定向航行而不随风飘荡，人们把气球发展成为飞艇。

4、密度计：

原理：利用物体的漂浮条件来进行工作。

构造：下面的铝粒能使密度计直立在液体中。

刻度：刻度线从上到下，对应的液体密度越来越大

八、浮力计算题方法总结：

1、确定研究对象，认准要研究的物体。

2、分析物体受力情况画出受力示意图，判断物体在液体中所处的状态(看是否静止或做匀速直线运动)。

3、选择合适的方法列出等式（一般考虑平衡条件）。

计算浮力方法:

①读数差法：F_浮= G－F(用弹簧测力计测浮力)。

②压力差法：F_浮= F_向上  － F_向下（用浮力产生的原因求浮力）

③漂浮、悬浮时，F_浮=G (二力平衡求浮力；)

④F_浮=G_排 或F_浮=ρ_液V_排g （阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用）

⑤根据浮沉条件比较浮力（知道物体质量时常用）

九．如何正确认识液体压强公式Ｐ＝

静止液体内部压强的特点是：

①              液体内部向各个方向都有压强；

②              压强随深度的增加而增大；

③              在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；

④              液体的压强还跟液体的密度有关。

      液体内部的压强之所以有以上特点，是因为液体受到重力且具有流动性。

      正是由于液体受到重力作用，因此在液体内部就存在着由于本身重力而引起的压强。推理和实验都可得出，液体内部的压强公式为Ｐ＝ 。

      ⑴公式Ｐ＝ 的物理意义：

Ｐ＝ 是液体的压强公式，由公式可知，液体内部的压强只与液体的密度、液体

深度有关，而与所取的面积、液体的体积、液体的总重无关。

　　　　⑵公式Ｐ＝ 的适用范围：

这个公式只适用于计算静止液体的压强，不适用于计算固体的压强，尽管有时固体产生压强恰好也等于 ，例如：

将一密度均匀，高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强：

Ｐ＝

但这只是一种特殊情况，不能由此认为固体对支持物产生压强都可以用Ｐ＝ 来计算。但对液体来说无论液体的形状如何，都可以用Ｐ＝ 计算液体内某一深度的压强。

   　　⑶公式Ｐ＝ 和Ｐ＝ 的区别和联系

Ｐ＝ 是压强的定义式，也是压强的计算公式，无论对固体、液体、还是气体都是适用的。而Ｐ＝ 是通过公式Ｐ＝ 结合液体的具体特点推导出来的，只适合于计算液体的压强。

⑷由于液体具有流动性；则液体内部的压强表现出另一特点：液体不但对容器底部有压强而且对容器侧壁也有压强，侧壁某一点受到的压强与同深度的液体的压强是相等的，同样是用Ｐ＝ 可以计算出该处受到的压强。

二．经典例题

例1：封冻的江河水面能够承受的最大压强是 Pa，一辆20t的坦克能够在冰面上行驶吗？（每条履带跟地面的接触面积是2m²）

解：坦克对冰面的压力F=G=mg=20 N。

    受力面积S=2 m²=4m²

对冰面的压强

P= ，所以坦克能冰面上行驶。

例2：如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上，若把乙、丙中的阴影部分切除后，试比较甲、乙、丙对水平地面的压强大小？

解：圆柱体对地面的压强： P=

从上式可知截面积不变的柱体对水平支承面的压强与柱体的体积粗细、重量等无关，只与柱体的高度、密度有关：

甲、乙、丙是同种物质，密度相同，高度相同，由P= 可知甲、乙对地面的压强相等，丙中的柱体（部分）bcde产生的压强与甲、乙相等，但acde部分产生的压强大于bcde部分产生的压强。由此可知：P_甲=P_乙丙。

例3：如图所示的容器内装有水，试比较A、B、C各点由液体产生的压强p _A、p_B、p_C的大小。

解：由于液体的密度相同，本题关键是弄清A、B、C各点的深度。深度是指从自由液面到该处的竖直距离，从图中可知：

h₄=15cm－５cm＝10cm=0.1m

h_B=15cm=0.15cm

h_C=15cm－10cm＝５cm＝0.05m

  故p_B> p _A>p_C

例4：在马德堡半球实验中，若每个半球的截面积Ｓ＝ cm^２，那么拉开马德堡半球至少要用多大外力Ｆ？（大气压强Ｐ_０＝ Pa）

解：由公式Ｐ＝ 可知大气对半球面的压力

Ｆ＝ＰS=N＝ Pa × cm^２＝ N

例5：在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中，管高出水银面h=50cm，如图所示，问：⑴管内顶部受到多大的压强？方向如何？⑵如果在管顶部开一个出现什么情况？（大气压为76cm汞柱）

解：⑴管内顶部受到的压强为：76cmHg－50cmhg＝26cmHg

方向是竖直向上。

⑵如果在管顶部开一个小孔，管内外相通都为一个大气压，水银柱下降到管内外水银面一样高。

例6：如图所示，密度为0.6×10³kg/m³的正方体木块，放入盛有水的容器中，此时，木块的下表面距水面3cm，请根据所学的物理知识，至少计算出与木块有关的8个物理量。（g取10N/kg）

解：⑴木块下表面受到水的压强

⑵木块的边长：因为木块漂浮，所以 ，则 ， ， 。

⑶木块的底面积：

⑷木块的体积：

⑸木块排开水的体积：

⑹木块受到的浮力

⑺木块的物重：

⑻木块的质量：

例7：“曹冲称象”运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。下面是初中物理学习过程中遇到的几个研究实例：①在研究物体受几个力时，引入合力；②在研究光时，引入“光线”概念；③在研究多个电阻串联或并联时，引入总电阻；④在研究磁现象时，引入“磁感线”的概念。在上述几个实例中，采用了等效法的是_______和______。（填序号）

解：等效的意思是，等效后的物理量应与等效前的物理量在性质及效果上相同。光线和磁感线是想象的线，并非真实的等效。故填①、③。

例8：春天我们都喜欢放风筝，请你找出放风筝运用我们所学过的物理知识的两个地方，并分别说明这是哪个物理知识点的运用。

答：①浮力的知识；②气体压强和流速的关系的知识。

例9：海洋研究人员进行水下探测，当他穿上潜水服浸没入水中后，受到的浮力大小跟他下潜的深度有没有关系？最好采用原理不同的方法检验你的方案。

要求：⑴请用三种方法；⑵写出实验所需器材并简述实验步骤。

解：方法一：平衡力。器材：弹簧、测力计、石块、烧杯、水、细线。步骤：用弹簧、测力计测出石块重G，读出石块浸没在水中不同深度时弹簧测力计的示数F，则石块的浮力 。

方法二：阿基米德原理。器材：溢水杯、弹簧测力计、量筒、小桶、石块、烧杯、水、细线。步骤：将石块浸没在盛满水的溢水杯中，用弹簧测力计称出石块在不同深度处排入小桶中的水重 ，则石块受到的浮力 。用量筒测出石块浸没在水中不同深度处排开水的体积 ，则石块的浮力 。

方法三：物体间力的作用是相互的。器材：天平、石块、水、烧杯、细线。步骤：用天平称出装有适量水的烧杯的质量 ，将石块浸没在水中不同深度处（石块不接触底和侧壁），测出此时烧杯的总质量 ，石块对杯内水的压力 。

例10：把一小球放入盛满酒精（ ）的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8g酒精，若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量（   ）

A、大于8g       B、等于8g        C、小于8g        D、无法判断

解：小球放入酒精中沉入容器底部，它受酒精对它的浮力小于小球的重力，即 ；把小球放入水中漂浮在水面上，它受到的浮力等于小球的重力。即 ，所以 ，即 。本题易错选B。

这是由于没有正确分析出浮力关系所致。

解：选A。

例11：小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放入水中，液面到木杆下端的距离为16.5cm；再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5cm。如果所用铅丝的体积极小，可以忽略，小明测得到的盐水密度是多少？

精析：本题看起来条件很少，似乎很难下手，但你一旦注意题目中的两种情况皆为漂浮，立即抓最简单的力平衡式，再具体分析各力，问题即可迎刃而解。

解：设密度计的横截面积为 ，密度计在水中的浮力： 。密度计在盐水中的浮力： ， ， ， ，即： ，

。

例12：给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度（酒杯的直径小于量筒的直径）请写出主要实验步骤及密度表达式。

精析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒（量杯）测体积；有间接的方法：利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，本题应使用间接方法测小瓷杯的密度。

解：1、在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度 。

    2、把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度 。

    3、把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度 。

    4、计算：小酒杯漂浮在水面上 。

小酒杯沉没在水中时，它排开水的体积为 ，即瓷杯自身瓷的体积。 。

三：练习

1.选择

1.顶小底大的实心圆台高为h，其密度为ρ，放置在水平桌面上，如图1所示，它对桌面的压强

A

图1

          C 大于ρgh。          D 条件不足，无法判断。

2.三个实心正方体对水平地面的压强相同,它们的密度分别为ρ₁、ρ₂、ρ₃，且ρ₁>ρ₂>ρ₃,则这三个正方体对水平地面的压力F₁、F₂、F₃的大小关系是

A F₁=F₂=F₃。           B F₁23。         C F₁>F₂>F₃。           D 不能确定。

3.甲、乙、丙三个实心立方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等，已知ρ_甲<ρ_乙<ρ_丙。若在甲、乙、丙三个立方体上分别放一个质量相等的铜块，则三个立方体对水平地面的压强大小关系为

A p_甲>p_乙>p_丙。          B p_甲=p_乙=p_丙。         C p_甲乙丙。          D 无法判断。

4.甲、乙两个实心正方体金属块，放在水平桌面上，它们对桌面的压强 ，压力 ，则它们的密度 和 的大小关系是（   ）

A、       B、       C、       D、无法确定

5、有一均匀正方体对水平地面的压力是 ，压强是 ，如图所示，若切去阴影部分，则剩余部分对地面的压力和压强分别为（   ）

A、F、P           B、 F、 P      C、 F、 P      D、 F、 P

6、（多选题）如图所示为放在水平桌面上的质量相等的圆柱形容器和底大口小的容器乙。分别倒入适量的同种液体，液面高度和液体上表面积都相等。设两容器内液体对容器底部的压力分别为 、 ，桌面受到的压强分别为 、 ，则（   ）

A、        B、       C、        D、

7.甲、乙、丙三个实心立方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等，已知 ，若在甲、乙、丙三个立方体上分别放一个质量相等的铜块，则三个立方体对水平地面的压强大小关系为（   ）

A、   B、   C、   D、无法判断

8、水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水，如果向烧杯内加一定量的清水（未溢出），则（   ）

A、盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强减小

B、盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强增大

C、盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强增大

D、盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强减小

9、（多选题）夏天到了，伟伟在盛有凉开水的杯子中放入冰块做冷饮如图所示，当冰块熔化后，不发生变化的是（   ）

A、杯中水面的高度                   B、杯子对桌面的压力

C、水对杯底的压强                   D、水对杯底的压力

10.（多选题）潜水艇在海底航行时排水量为 ，在海面上航行时排水量为 ，设海水的密度为 ，试确定下列说法哪些正确（   ）

A、它在海底航行时所受浮力等于

B、它在海底航行时所受的压力差

C、当潜艇在海面上航行时，水中部分的体积为

D、要使潜艇潜入海水中要充入 的海水

2.填空

1.将一个体积为2m³，密度为0.5×10³kg/m³的物体投入水中，当物体在水中静止时，它受到的浮力为________N，若将此物体投入密度为0.4×10³kg/m³的液体中，物体静止时受到的浮力为________N。

2.在以下几小题中的A、B两个容器中分别盛有液体，液体对容器底部的压强分别为p_A和p_B，液体对容器底部的压力分别为F_A和F_B。

 (1)如图1所示的两试管完全相同

          ①若两试管内装有等高的同种液体，则p_A______p_B。

          ②若两试管内装有相同质量的不的同种液体，且它们的高度相同，则p_A______p_B。

          ③若将试管B由图中的倾斜位置转向竖直放置，则液体对容器底部的压强将_______。

图2

 (2)在图2所示的两容器的底面积相同，容器的质量也相同

          ①若两容器中盛有相同质量的同种液体，则液体对容器底部的压强p_A______p_B，液体对容器底部的压力F_A______F_B。容器对桌面的压力F’_A______F’_B,容器对桌面的压强p’_A______p’_B。

          ②若两容器中盛有相同质量的不同液体，且液体在容器中的高度也相同，则A、B两容器中可能分别装有的液体可能是A__________，B__________。此时液体对两容器底部的压力的大小F_A______F_B。

          ③若两容器中盛有同种液体，且液体对两容器底的压强相同，则液体对容器底部的压力F_A______F_B。容器对桌面的压力F’_A______F’_B,容器对桌面的压强p’_A______p’_B。

          ④若两容器中盛有等高的不同液体，以下情况中不可能出现的是：

A p_A>p_B，m_A>m_B。    B p_A<p_B，m_A<m_B。    C p_A>p_B，m_A<m_B。    D p_A<p_B，m_A>m_B。

3.汽车如果空载和满载时都以相同的速度行驶，空载时具有的动能_______满载时的动能，停在山顶上的卡车具有的重力势能_______该车在山下时具有的重力势能．(填“大于”“等于”或“小于”)

4．把一个空杯子底朝上竖直按入水中，随着杯子没入水中深度的增加，杯中空气的压强_______体积_______．

5.甲、乙两支完全相同的试管，内装密度相等的同种液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，如图所示，设液体对两试管底的压强分别为p_甲和p_乙，则p_甲____p_乙(填“大于”“等于”或“小于”)

6.．用50 N的水平拉力拉着重为200 N的小车沿水平道路在1 min内前进60 m，则拉力做的功为_______J，拉力的功率为_______ W．

7．某高层楼房中，五楼水龙头出水口的水的压强是2.5×10⁵ Pa，那么比它高12 m的九楼的出水口的水的压强是_______，比它低12 m的底楼水龙头出水口的压强是_______Pa．(g＝10 N/kg)

3.计算

小杰同学发现了一个金属块，他想知道它的重力和密度．他手中只有一只量程较小的弹簧秤，当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时．发现已超过弹簧秤的最大量程，于是他设计了如图所示的装置去测量。图中OA：OB=1：3，用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力，当OB杠杆水平静止时，弹簧秤读数为1．8牛．当向容器中加水，金属块浸没于水中后，弹簧秤读数为1．2N，g取10N／kg。

求（1）金属块的重力为多少？

（2）金属块浸没于水中后所受到的浮力为多大？

（3）金属块的密度是多少？

2.底面积为1×10^-2米²的薄壁圆柱形容器内装有水，放在水平桌面中央，水和容器受到的重力为18牛。求：(1)容器对桌面的压强；(2)若在容器中轻轻放下一个物块，水不溢出来，物块排开水的体积为2×10^-4米³，容器底部受到水的压强的增加量。