（中考物理）题型15 压强、浮力综合计算类题型

1、专题15 浮力压强综合计算 知识点讲解一、计算压强的方法1公式p普遍适用，pgh适用于液体和各种直柱体。2对于固体，先求出压力，再求压强。3对于液体，先求压强，再求压力。二、计算浮力的方法1称重法：F浮GF（F表示的物体浸在液体中弹簧测力计示数）。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阿基米德原理法：F浮G排或F浮液V排g（知道物体排开液体的质量或体积时常用）。4平衡法：F浮G物，适用于漂浮或悬浮的自由状态的物体。三.漂浮问题“五规律”：规律一：物体漂浮在液体中，所受的浮力等于它所受的重力；（二力平衡）规律二：同一物体在不同液体里漂浮，所受浮力相同；（二力平衡）规律三：同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；规律四：漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；规律五：将漂浮物体全部浸入液体里，需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。命题点一：利用公式F浮F下-F上 计算1（2016春平南县期中）如图所示，将长方体物块A完全浸没在水中，此时弹簧测力计的示数为10N，若物块上、下表面所受水的压力分别为18N和23N，

2、则物块A的质量是多少kg？（g10N/kg）【解析】物块A所受的浮力F浮F下表面F上表面23N18N5N；物块A的重力是GF浮+G视5N+10N15N。据Gmg得：m1.5kg。答：物块A的质量是1.5kg。命题点二：利用公式F浮G-F示计算2（2020杨浦区一模）如图所示，重为19.6牛的物块A静止在水中，此时弹簧测力计的示数为4.9牛。求物块A受到的浮力F浮。求物块A的体积V物。【解析】解：（1）该物体A受到的浮力：F浮GF19.6N4.9N14.7N；（2）根据F浮液gV排可得排开水的体积：V排1.5103m3；由于物体处于浸没状态，则物块A的体积V物V排1.5103m3。答：物块A受到的浮力F浮14.7N。物块A的体积V物1.5103m3。命题点三：利用公式F浮液V排g计算3（2019怀化）某容器放在水平桌面上，盛有足量的水。现将体积为1.25104m3、质量为0.4kg的实心正方体放入水中，正方体不断下沉，直到沉底，如图所示。（已知水1.0103kg/m3，g10N/kg）求：（1）正方体受到的重力的大小；（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮；（3）容器底部对正方体的支

3、持力的大小和正方体对容器底部的压强。【解析】解：（1）正方体的重力Gmg0.4kg10N/kg4N；（2）正方体浸没在水中，V排V1.25104m3，则F浮水gV排1.0103kg/m310N/kg1.25104m31.25N；（3）正方体沉在底部，由于处于静止状态，则受力平衡，即GN+F浮，所以，NGF浮4N1.25N2.75N；由于支持力与压力是一对相互作用力，则可知正方体对容器底部的压力FN2.75N，正方体的边长L0.05m，则正方体对容器底部的压强p1.1103Pa。答：（1）正方体受到的重力的大小为4N；（2）正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮1.25N；（3）容器底部对正方体的支持力的大小为2.75N，正方体对容器底部的压强为1.1103Pa。命题点四：处于漂浮或者悬浮状态，利用公式F浮G物4（2020泉州模拟）悬浮在海水中的潜艇排开海水的质量为3200t（g10N/kg，海水的密度取1103kg/m3）。求：（1）潜艇所受浮力多大？（2）潜水艇体积是多少？（3）处于水下200m深度处有一个面积为2.4m2的舱盖，求它所受海水的压强和压力各是多大？【解析】解：（1）根据

4、基米德原理可得：潜艇所受浮力：F浮G排m排g3.2106kg10N/kg3.2107N；（2）根据可得，潜艇排开海水的体积：V排3.2103m3。因为悬浮在海水中的潜艇，所以潜水艇体积VV排3.2103m3。（3）舱盖受海水的压强：pgh1103kg/m310N/kg200m2106Pa，由p可得，它所受海水的压力：FpS2106Pa2.4m24.8106N，答：（1）潜艇所受浮力为3.2107N；（2）潜水艇体积是3.2103m3。（3）它所受海水的压强为2106Pa，压力是4.8106N，命题点五：利用公式F浮G排计算5（2019盘锦）如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯，底面积是8103m2，装满水后水深0.1m，总质量是0.95kg。把一个木块（不吸水）轻轻放入水中，待木块静止时，从杯中溢出水的质量是0.1kg。求：（水的密度1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）水对溢水杯底的压力。（2）木块受到的浮力。（3）溢水杯对桌面的压力。【解析】解：（1）水对溢水杯底的压强：pgh1.0103kg/m310N/kg0.1m1000Pa，由p可得水对溢水杯底的压力：FpS100

5、0Pa8103m28N；（2）由阿基米德原理可得木块所受的浮力：F浮G排m排gm溢g0.1kg10N/kg1N；（3）因为木块漂浮在水面上，所以F浮G排G木，所以此时溢水杯对桌面的压力：FG+G木G排Gmg0.95kg10N/kg9.5N。答：（1）水对溢水杯底的压力为8N；（2）木块受到的浮力为1N；（3）溢水杯对桌面的压力为9.5N。精选习题1.如图所示，弹簧测力计下面悬挂一个重16 N的物体，当把物体浸没在水中时，弹簧测力计示数为10 N，此时容器内水的深度为0.3 m（水1.0103 kg/m3，g10 N/kg），求：（1）水对容器底部的压强；（2）物体受到水的浮力；（3）物体排开水的体积. 【答案】（1）水对容器底的压强是：pgh1.0103 kg/m310 N/kg0.3 m3103 Pa（2）物体受到水的浮力是：F浮GF16 N10 N6 N（3）由F浮水gV排得：物体排开水的体积是：V排6104 m3.2.如图所示是湖南师范大学学生发明的水上自行车，车下固定5个充满气的气囊，每个气囊的体积均为3.0102 m3，已知该水上自行车的总质量为25 kg，不计车轮浸入水中的

6、体积。（g取10 N/ kg）（1）当自行车停放在水面上没人骑行时，气囊排开水的总体积为多少？（2）当质量为75 kg的人骑行时，固定在正中间的1个气囊破裂，该自行车是否还能安全骑行？请通过计算说明。【答案】（1）当自行车停放在水面上没人骑行时处于漂浮状态，则自行车受到的浮力F浮G车m车g25 kg10 N/kg250 N，由F浮gV排可得气囊排开水的总体积V排0.025 m3（2）当质量为75 kg的人骑行恰好漂浮时，则受到的浮力F浮G总（m人m车）g（75 kg25 kg）10 N/kg1 000 N，排开水的体积V排0.1 m3，剩余气囊的总体积V43.0102 m30.12 m3，因V排V，所以该自行车能安全骑行3.如图甲所示，有一种圆柱形薄壁烧杯，它的底面积为50 cm2，烧杯自重1.2 N，置于水平桌面上，在烧杯内倒入200 mL的盐水时，杯底所受盐水的压强为440 Pa.（g10 N/kg）求：（1）烧杯内盐水的密度；（2）烧杯对桌面的压强；（3）如图乙所示，把一个鸡蛋轻轻放入盐水中，鸡蛋刚好悬浮，液面上升到250 mL刻线处，求鸡蛋的重力【答案】（1）烧杯内盐水深度 h

7、4 cm0.04 m由pgh可得，烧杯内盐水密度1.1103 kg/m3（2）烧杯内盐水重力G盐水FpS440 Pa50104 m22.2 N烧杯对桌面的压强p0.68103 Pa680 Pa（3）鸡蛋放入盐水中，排开盐水的体积：V排250 cm3200 cm350 cm3F浮液gV排1.1103 kg/m310 N/kg50106 m30.55 N因为鸡蛋悬浮，所以G物F浮0.55 N4.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象（水的密度为1.0103 kg/m3，g取10 N/ kg）。求：（1）长方体A的高度。（2）长方体A浸没在水中后受到的浮力。（3）长方体A的密度。【答案】（1）由图乙可知，长方体A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间t15 s10 s5 s，根据v可得，长方体A的高度svt0.3 m/s5 s1.5 m（2）由图乙可知，前10 s钢绳拉力不变，等于物体A的重力，此时物体在水面以上，所以拉力与重力是一对平衡力，则GF3104 N，1015 s，钢绳的拉力减

8、小，是物体A从与水面接触到刚好完全浸没，由图可知，当A完全浸入水中时，拉力F1104 N，所以A完全浸没受到的浮力F浮GF3104 N1104 N2104 N（3）根据F浮水gV排可得，A的体积VV排2 m3，所以A的密度1.5103 kg/m35.需要竖直向上的拉力F1.6104N若不计摩擦和滑轮重力，（水1.0103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）在没有将石像提出水面前，石像受到的浮力。（2）石像的重力。（3）石像的密度。【解析】解：（1）因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，在没有将石像提出水面前，石像受到的浮力：F浮水gV排水gV1.0103kg/m310N/kg2m32104N；（2）不计摩擦和滑轮重力，动滑轮对石像的拉力：F拉2F21.6104N3.2104N，石像匀速提升时，受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下的重力处于平衡状态，由石像受到的合力为零可得石像的重力：GF拉+F浮3.2104N+2104N5.2104N，（3）由Gmg可得，石像的质量：m5.2103kg，石像的密度：2.6103kg/m3。答：（1）在没有将石像提出水面前，石像受到的浮力为2104N；（2）石像的重力为5.2104N；（3）石像的密度为2.6103kg/m3。6.如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800 g，杯的底面积为100 cm2，现将一个质量为600 g，体积为400 cm3的实心物体A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中（烧杯厚度不计，水未溢出）求：（1）物体A所受的浮力；（2）物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少？（3）物体A一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强【答案】（1）物体A受到的浮力：F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg200106 m32 N（2）物体A一半浸入水中后，A受到的浮力与A对水的压力是一对相互作用力

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