初中物理液面变化问题

精锐教育学科教师辅导讲义【模块一】考点解析知识复习：1阿基米德原理： 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。 浮排液液排 浸没时排 物部分浸入时排出 物体的浮沉条件 ()浸没在液体中的物体 (排物) 浮物，下沉(液物) 浮物，上浮(液物) 浮物，悬浮(液物) ()漂浮在液面上的物体：浮物(排<物)液面升降问题类型一容器中的固态物质投入水中后判断液面升降实质是比较前后排 的变化。实验：情景如图所示，小船和石块一起漂浮在水中，将石块（或金属块）从船中取出放入水中后，你观察到的现象是水面 。怎样用理论知识解释你看到的现象？理论推导：变化：如果将沉在水底的石块放入船中使船漂浮，液面如何变化？ 原因是： 。进一步探讨：从船中取出怎样的固态物质放入水中，水面不变？答： 。原因是： 。类型一的结论是：此类问题判断前后液面变化，实质是比较排的变化，因为液体密度不变，浮力跟排 有关，所以转化为判断浮力的变化。若浮力变大，则排 变大，液面 ；若浮力变小，则排变小，液面 ；若浮力不变，则排 不变，液面 。从容器中往水中投放固态物质，也可以比较物和液的关系，若物>液，则液面 ；若物液，则液面 。反馈练习：如图所示，一个小船中放有ABC三个小球，小船和球一起漂浮在水面上，其中A球密度小于水，B球密度等于水，C球密度大于水，小船可以自由的漂浮在水面上。只将A球放入水中， 则A球 （填浮沉状况），液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）只将B球放入水中， 则B球 （填浮沉状况），液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）只将C球放入水中， 则C球 （填浮沉状况），液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）若将ABC三球同时从船中取出放入水中，则液面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。液面升降问题类型二类型二：纯冰浸于液体，熔化后判断液面升降分析：冰块熔化后化成水，体积变小且水具有流动性。此类问题的关键是判断排 和 的关系。酒精或煤油盐水思考：将冰块分别放在水、盐水和煤油（或酒精）中，冰块完全熔化后，判断液面的变化。1冰块放在水中，漂浮，熔化后，液面 。简单推导过程：2冰块放在盐水中，漂浮，熔化后，液面 。简单推导过程：3冰块放在煤油（或酒精）中，沉底，熔化后，液面 。简单推导过程：结论：反馈练习：若冰块漂浮在密度为0.9g/cm3的液体中，熔化后，液面 。盐水酒精或煤油类型三：冰块中含有其他物体浮于水中，冰块熔化后判断水面升降。分析：由于冰块熔化后不会引起水面的变化，关键是分析冰块所包的物体引起的液面变化。（类比类型一）1冰块内包有一个石块（石块密度大于水的密度）漂浮在水面上，冰块熔化后，石块 （填浮沉状况），则水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。2冰块内包有一个密度等于水的物体漂浮在水面上，冰块熔化后，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。3冰块内包有一个木块（木块密度小于水）漂浮在水面上，冰块熔化后，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”）。【模块二】课堂实练及作业：1水槽中放一个小铁盒，铁盒中放少许细线和一个铝块，铁盒漂浮在水面。现用细线把铝块拴在铁盒下面，铁盒仍漂浮在水面，如图所示。讨论此时水槽中的水位以及铁盒浸入水中的体积，说法正确的是（ ）A水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变大B水槽中水位下降，铁盒浸入水中的体积不变C水槽中水位不变，铁盒浸入水中的体积变小D水槽中水位上升，铁盒浸入水中的体积不变2在图中，容器内装有一定量的水，水面上浮有木块甲，在甲上放有铁块乙，甲与乙之间用细绳相连，当木块翻转，铁块乙没入水中时，则（ ）A容器内液面高度一定不变B容器内液面高度一定降低C容器内液面高度一定升高D容器内液面高度先升高后降低3如图所示，木块下吊着一铁块，悬浮在水中，如果将绳子剪断，当木块和铁块都静止后，下列分析正确的是（ ）A铁块沉底，木块漂浮B水面下降，容器底受到水的压强变小C桌面受到的压力变小D桌面受到的压强不变4重为5N的木块A，在水中处于静止状态，此时绳子的拉力为3N，若绳子突然断了，木块A在没有露出水面之前，所受合力的大小和方向是 ；当木块露出水面漂浮时，水面 （填“上升”或“下降”或“不变”），木块所受浮力为 ，水对容器底的压力 （填“增加”或“减小”）了 。5一块0的冰放在盛有0的水的容器中。已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力，则当冰完全融化为0的水后容器中水面的位置将（ ）A上升；B下降；C保持不变； D水面的升或降决定于冰和容器内水的体积。6如图所示，装有金属球的小盆漂浮在圆柱形水槽的水面上。此时小盆受浮力F1。若把金属球从盆中拿出并投入水槽中，球沉到水槽的底部。此时小盆受浮力F2，水槽底对金属球的支持力为N。那么A小盆受重力的大小为F1 B金属球受重力的大小为F1F2C小盆排水体积减小了D水对水槽底部的压力减小了N7如图所示，圆柱形容器内盛有某种液体，一正方体木块漂浮在液面上，已知木块的体积为1000cm，容器底面积是木块底面积的2倍，g取10N/kg，求：（1）木块受到的浮力（2）要使木块浮出液面的高度恰好为1cm，必须向木块施加2N竖直向下的力，求液体的密度为多大？（3）用力将木块恰好全部按入液体中，容器底部所受到的液体的压强比（2）中增大了多少？8如图所示，金属铝块的体积为500cm，用线系着放入装有某种液体圆柱形容器中，容器中的液体深度由20cm上升到21cm，这时细线对铝块的拉力为9.5N，求：（1）铝块受到的重力（2）铝块在液体中受到的浮力（3）液体的密度（4）剪断细线，铝块沉底静止后，容器对水平支持面的压强（容器的重力和容器壁的厚度忽略不计，9如图甲所示，高度为的圆柱体A用细线系住后，浸入水槽的水中，当圆柱体A有7/8的体积露出水面时，细线的拉力恰好为1N，如图乙所示，用细线将圆柱体A拉入水槽中，当细线施加的拉力为A重的3/4时，圆柱体有7/8的体积浸入水中，已知圆柱体A底面积是圆柱形水槽底面积的1/6，（）求：（1）圆柱体A的重力    （2）先后两次水对容器底的压强差      甲                 乙 10如图所示、一圆柱形平底容器底面积为，把它平放在水平桌面上，在容器内放入一个底面积为，高为0.15m的圆柱形物块，且与容器底不完全密合，物块的平均密度为求：（1）物块对容器底的压强？（2）向容器内缓慢注入重量为多少千克的水时，物块对容器底的压强恰好为零？模拟题选练1（09海一）如图11所示，底面积为S1的圆柱形容器中装有未知密度的液体。将一密度为的正方体金属块放入底面积为S2的长方体塑料盒中（塑料盒的厚度可忽略不计），塑料盒漂浮在液面上（液体不会溢出容器），其浸入液体的深度为h1。若把金属块从塑料盒中取出，用细线系在塑料盒的下方，放入液体中，金属块不接触容器，塑料盒浸入液体的深度为h2。剪断细线，金属块会沉到容器的底部，塑料盒漂浮在液面上，其浸入液体的深度为h3。若塑料盒始终处于如图所示的直立状态而未发生倾斜，则细线剪断前、后液体对圆柱形容器底部的压强减小了 。图11图9乙甲2（09宣一）如图9甲所示，A、B两个实心正方体所受重力分别为GA、GB ，它们的密度分别为A 、B ，它们的边长分别为hA 、hB 。若将它们放在水平地面上，对地面产生的压强分别为pA、pB。若将它们放入柱状容器的水中(水未溢出)，物体静止后，如图9乙所示，A物体有1/3的体积露出水面, B物体静止在水中，容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F1 ；若将B物体取出轻压在A物体上(水未溢出)，待物体静止后，容器底部受到水的压力比未放入两物体时增加F2 。若已知pA =2pB ，F1=1.52N，g取10N/kg 。则下列说法正确的是：AhA hB =3 1 B hB =0.04m C. pA- pB =200Pa ； DGA+GB= 1.52N ； F2 =F1 3（09朝一）如图7所示，在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球，圆柱型的烧杯漂浮在水面上，此时烧杯底受到水的压力为F1。若把金属球从水中捞出放在烧杯里使其底部保持水平漂浮在水中，此时烧杯底受到水的压力为F2，此时水槽底部受到水的压强与捞起金属球前的变化量为p，水的密度为水。根据上述条件可知金属球捞起放入烧杯后图7A烧杯受到的浮力为F2 F1 B烧杯排开水的体积增大了C金属球受的支持力为F2 F1pSD水槽底部受到水的压力变化了pS4（10顺二）如图10(a)所示，装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上，试管内水面与容器底部的距离为h，试管壁粗细均匀、厚度不计；现将某物块放入试管内，物块漂浮在试管内的水面上，试管仍漂浮在容器内的水面上，此时试管内水面与容器底部的距离为，如图10(b)所示；取走该物块，将另一物块完全浸没在该试管水中，发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h，如图10(c)所示，若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5，则新放入的物块密度为_ 。图10乙h1Ah2甲A5（10北京中考）如图10甲所示，底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的液体，放在水平桌面上；底面积为60cm2的圆柱形物体A悬挂在细绳的下端静止时，细绳对物体A的拉力为F1。将物体A浸没在圆筒形容器内的液体中，静止时，容器内的液面升高了7.