微专题三 压强、浮力的综合计算【2025中考物理1轮复习考点梳理练 】(原卷版+解析版+讲解ppt)

文档属性

名称 微专题三 压强、浮力的综合计算【2025中考物理1轮复习考点梳理练 】(原卷版+解析版+讲解ppt)
格式 zip
文件大小 3.8MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-03-05 00:18:31

文档简介

(共31张PPT)
中考物理一轮复习课件
人教版
2025年中考物理 一轮复习(回归教材夯实基础)
微专题三 压强、浮力的综合计算
考点梳理精练
二、力学
类 型 一
漂浮、悬浮类
类 型 二
出水、入水类
类 型 三
注水、排水类
15
6


谢谢
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h/cm/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
二、力学
微专题三 压强、浮力的综合计算
 类型一 漂浮、悬浮类
【例1】(2023·随州模拟)如图,底面积为100 cm2的圆柱形容器内盛有一定量的水 ,将一重力为6 N的木块A放入水中,再将另一重力为2 N的合金块B放在木块A的上方,此时木块A恰好有的体积浸入水中(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)此时木块A受到的浮力大小。
(2)木块A的密度。
(3)若取走合金块B,水对容器底部压强的变化量。
解:(1)由图可知,A、B整体漂浮在水面上,则此时木块A受到的浮力:
F浮=GA+GB=6 N+2 N=8 N。
(2)由阿基米德原理可知,此时木块A排开水的体积:
V排===8×10-4 m3,
所以木块A的体积:
VA=×8×10-4 m3 =1.0×10-3 m3,
由G=mg=ρVg可知,木块A的密度:
ρA===0.6×103 kg/m3。 
(3)因为容器为柱形容器,A、B整体漂浮在水面上,所以水对容器底的压力等于A、B及水的重力之和,若取走B,水对容器底部压力减小量:ΔF=GB=2 N,
所以取走B,水对容器底部压强的变化量:
Δp===200 Pa。
模型
受力 重力、 浮力 A受到重力、浮力、压力 B受到重力、支持力 A受到重力、浮力、拉力T B受到重力、浮力、拉力T
力的大小 关系 GA=F浮A F浮A=GA+GB F浮A=T+GA F浮B=GB-T
F浮 F浮A= ρ液gV排 F浮A=ρ液gVA F浮A=ρ液gVA F浮B=ρ液gVB
计算液体 对容器底 的压力和 压强的变 化量 方法一:先压强,后压力(也适用于非柱形容器) 压强变化量:Δp=ρ液gΔh, 压力变化量:ΔF液=ΔpS容, 方法二:先压力,后压强(适用于柱形容器) 压力变化量:ΔF液=ΔG液+ΔF浮, 压强变化量:Δp==(注:无增减液体时,ΔG液=0)
 类型二 出水、入水类
  【例2】(2023·襄阳模拟)如图甲,在一个重为30 N且足够高的圆柱体容器(忽略其厚度)中装了8 kg的水,现将一实心长方体物块悬挂于弹簧测力计下,物块下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物块,直至浸没(物块未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计的示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图像如图乙所示,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)物块的质量。
(2)物块浸没时受到的浮力。
(3)物块从刚好浸没在水中到h1=12 cm的过程中,水对物块下表面压强的变化量。
(4)当物块浸没在水中且未与容器底部接触时,容器对水平桌面的压强为2 500 Pa,容器的底面积是多大?
甲 乙
解:(1)由图乙可知当h=0 cm时,F=G物,所以G物=F=25 N,物块的质量:m物===2.5 kg。
(2)当h=5.0 cm时,物块刚好浸没,则物块浸没时受到的浮力:
F浮=G物-F1=25 N-10 N=15 N。
(3)水对物块下表面压强的变化量:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.12 m-0.05 m)=700 Pa。
(4)物体浸没时,容器对桌面的压力:F压=F支=G物+G水+G容-F1=25 N+8 kg×10 N/kg+30 N-10 N=125 N,
容器的底面积:S容===0.05 m2=500 cm2。
模型
受力 重力、浮力、压力 重力、浮力、拉力
平衡状态 时的关系 F浮A=GA+F1 F浮B=GB-F2
容器对桌 面的压力 (整体法) F压=G容器+G液+GA+F1 F压'=G容器+G液+GB-F2
 类型三 注水、排水类
  【例3】(2023·黄石模拟)将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平(如图甲),在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化图像如图乙所示,则木块受到的最大浮力为 15 N,细线对木块的最大拉力为 6 N。
甲  乙
注水模型的情景分析:
(1)ρ物<ρ液,最终物体漂浮在液面上
(2)ρ物>ρ液,最终物体沉底
1.(2023·鄂州)如图,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,把质量为300 g的木块浸入水中,木块静止时有的体积露出水面,此时容器中水的深度为20 cm。已知容器底面积为300 cm2,容器重3 N(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)木块受到的浮力。
(2)木块的密度。
(3)容器对桌面的压强。
解:(1)由图可知,木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时木块受到的浮力:
F浮=G木=m木g=300×10-3 kg×10 N/kg=3 N。
(2)根据F浮=ρ液gV排可知,木块排开水的体积:
V排===3×10-4 m3。
由于木块静止时有的体积露出水面,则木块的体积:V木==5×10-4 m3,
木块的密度:ρ木===0.6×103 kg/m3。
(3)容器中水的体积:V水= 300×10-4 m2×20×10-2 m-3×10-4 m3=5.7×10-3 m3,
由ρ=可知,容器中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×5.7×10-3 m3=5.7 kg,
容器中水的重力:G水=m水g=5.7 kg×10 N/kg=57 N,
容器对桌面的压力:
F=G木+G水+G容=3 N+57 N+3 N=63 N,
容器对桌面的压强:
p===2 100 Pa。
2.(2021·恩施州节选)如图,柱状容器下方装有一阀门,容器底面积为S=200 cm2,另有一棱长为L1=10 cm的正方体木块,表面涂有很薄的一层蜡,防止木块吸水(蜡的质量可忽略),现将木块用细绳固定在容器底部,再往容器内倒入一定量的水,使木块上表面刚好与水面相平,绳长L2=20 cm,木块的密度为ρ木=0.6×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)图中水对容器底的压强。
(2)若从阀门放出m1=300 g的水后,木块受到的浮力是多大?
解:(1)由题意可知,图中水的深度:h水=L1+L2=10 cm+20 cm=30 cm=0.3 m,水对容器底的压强:p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。
(2)若从阀门放出m1=300 g的水后,则放出水的体积:V1===300 cm3,则水面下降的高度:h1===3 cm,则此时木块排开水的体积:V排=S木(L1-h1)=10 cm×10 cm×(10 cm-3 cm)=700 cm3,木块受到的浮力:F浮=ρ水 gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×700×10-6m3=7 N。
3.(2018·咸宁)小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为6 N,底面积为50 cm2。当水箱储水深度降到10 cm,圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10 N,其闭合开始加水。(细线质量与体积均忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求刚开始加水时,水箱底部所受水的压强。
(2)求圆柱体的密度。
(3)当水箱储水深度达到1.5 m时,压力传感开关所受拉力为5 N,其断开停止加水,求应设计A、B间细线的长度。
解:(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1×103 Pa。
(2)圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10 N,把2个圆柱体看作一个整体,受向上的浮力、向上的拉力和向下的总重力,由力的平衡条件可得F浮+F拉=G,
此时圆柱体B受到的浮力:F浮=G-F拉=2×6 N-10 N=2 N,
由F浮=ρ水gV排,得圆柱体B浸在水中的体积:
V排===2×10-4 m3,
此时圆柱体B一半浸在水中,则圆柱体B的体积:
V=2V排=2×2×10-4 m3=4×10-4 m3,
由G=mg=ρgV,得圆柱体的密度:
ρ===1.5×103 kg/m3。
(3)当水箱储水深度达到h2=1.5 m时,压力传感开关所受拉力为5 N,此时A、B受到的总浮力:
F浮'=G-F拉'=2×6 N-5 N=7 N,
由F浮=ρ水gV排,得A、B浸入水中的总体积:
V排'===7×10-4 m3,
A、B浸入水中的总深度:
hAB===0.14 m,
当水深为h1=10 cm时,B浸入水中的深度:
hB===0.04 m,
则AB浸入水中增加的深度:
Δh=hAB-hB=0.14 m-0.04 m=0.1 m,
A、B间细线的长度:
h=h2-h1-Δh=1.5 m-0.1 m-0.1 m=1.3 m。
4.(2020·随州)盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上静止,容器和水总重为80 N,容器底面积为200 cm2。如图甲,现用一根轻质细绳(绳的粗细和重力均不计)将一圆柱体物体M挂在弹簧测力计下,让M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中(水始终未溢出,且M未接触容器底),弹簧测力计示数F的大小随M的下表面浸入水中深度h之间的关系图像如图乙所示(不考虑水的阻力,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
甲  乙
(1)物体M浸没在水中时所受浮力大小。
(2)物体M的底面积。
(3)物体M的密度。
(4)物体M浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。
解:(1)由图乙可知,当h=0时物体M处于空气中,弹簧测力计示数F1=24 N,
则物体M重力:G=F1=24 N,
当h=10 cm后,弹簧测力计的示数F2=16 N,且不变,说明此时物体M浸没在水中,
则物体M浸没在水中时所受到的浮力:
F浮=G-F2=24 N-16 N=8 N。
(2)由F浮=ρ液V排g可得,物体M的体积:
VM=V排===8×10-4 m3= 800 cm3,
由于物体M刚刚浸没时,物体M的下表面浸入水中的深度为10 cm,则物体M的高度为10 cm,
所以,物体M的底面积:SM==80 cm2。
(3)物体M的质量:m===2.4 kg,
物体M的密度:ρM===3×103 kg/m3。
(4)物体M浸没后与入水前相比,水平桌面受到压力的增加量:ΔF=F浮=8 N,
所以,物体M浸没在水中时,水平桌面受到压力:F=G总+ΔF=80 N+8 N=88 N,
则容器对水平桌面的压强:
p===4.4×103 Pa。
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二、力学
微专题三 压强、浮力的综合计算
 类型一 漂浮、悬浮类
【例1】(2023·随州模拟)如图,底面积为100 cm2的圆柱形容器内盛有一定量的水 ,将一重力为6 N的木块A放入水中,再将另一重力为2 N的合金块B放在木块A的上方,此时木块A恰好有的体积浸入水中(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)此时木块A受到的浮力大小。
(2)木块A的密度。
(3)若取走合金块B,水对容器底部压强的变化量。
解:(1)由图可知,A、B整体漂浮在水面上,则此时木块A受到的浮力:
F浮=GA+GB=6 N+2 N=8 N。
(2)由阿基米德原理可知,此时木块A排开水的体积:
V排===8×10-4 m3,
所以木块A的体积:
VA=×8×10-4 m3 =1.0×10-3 m3,
由G=mg=ρVg可知,木块A的密度:
ρA===0.6×103 kg/m3。 
(3)因为容器为柱形容器,A、B整体漂浮在水面上,所以水对容器底的压力等于A、B及水的重力之和,若取走B,水对容器底部压力减小量:ΔF=GB=2 N,
所以取走B,水对容器底部压强的变化量:
Δp===200 Pa。
模型
受力 重力、 浮力 A受到重力、浮力、压力 B受到重力、支持力 A受到重力、浮力、拉力T B受到重力、浮力、拉力T
力的大小 关系 GA=F浮A F浮A=GA+GB F浮A=T+GA F浮B=GB-T
F浮 F浮A= ρ液gV排 F浮A=ρ液gVA F浮A=ρ液gVA F浮B=ρ液gVB
计算液体 对容器底 的压力和 压强的变 化量 方法一:先压强,后压力(也适用于非柱形容器) 压强变化量:Δp=ρ液gΔh, 压力变化量:ΔF液=ΔpS容, 方法二:先压力,后压强(适用于柱形容器) 压力变化量:ΔF液=ΔG液+ΔF浮, 压强变化量:Δp==(注:无增减液体时,ΔG液=0)
 类型二 出水、入水类
  【例2】(2023·襄阳模拟)如图甲,在一个重为30 N且足够高的圆柱体容器(忽略其厚度)中装了8 kg的水,现将一实心长方体物块悬挂于弹簧测力计下,物块下表面刚好与水面接触,从此处匀速下放物块,直至浸没(物块未与容器底接触)的过程中,弹簧测力计的示数F与物块下表面浸入水中深度h的关系图像如图乙所示,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)物块的质量。
(2)物块浸没时受到的浮力。
(3)物块从刚好浸没在水中到h1=12 cm的过程中,水对物块下表面压强的变化量。
(4)当物块浸没在水中且未与容器底部接触时,容器对水平桌面的压强为2 500 Pa,容器的底面积是多大?
甲 乙
解:(1)由图乙可知当h=0 cm时,F=G物,所以G物=F=25 N,物块的质量:m物===2.5 kg。
(2)当h=5.0 cm时,物块刚好浸没,则物块浸没时受到的浮力:
F浮=G物-F1=25 N-10 N=15 N。
(3)水对物块下表面压强的变化量:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.12 m-0.05 m)=700 Pa。
(4)物体浸没时,容器对桌面的压力:F压=F支=G物+G水+G容-F1=25 N+8 kg×10 N/kg+30 N-10 N=125 N,
容器的底面积:S容===0.05 m2=500 cm2。
模型
受力 重力、浮力、压力 重力、浮力、拉力
平衡状态 时的关系 F浮A=GA+F1 F浮B=GB-F2
容器对桌 面的压力 (整体法) F压=G容器+G液+GA+F1 F压'=G容器+G液+GB-F2
 类型三 注水、排水类
  【例3】(2023·黄石模拟)将一底面积为0.01 m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平(如图甲),在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化图像如图乙所示,则木块受到的最大浮力为 15 N,细线对木块的最大拉力为 6 N。
甲  乙
注水模型的情景分析:
(1)ρ物<ρ液,最终物体漂浮在液面上
(2)ρ物>ρ液,最终物体沉底
1.(2023·鄂州)如图,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,把质量为300 g的木块浸入水中,木块静止时有的体积露出水面,此时容器中水的深度为20 cm。已知容器底面积为300 cm2,容器重3 N(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)木块受到的浮力。
(2)木块的密度。
(3)容器对桌面的压强。
解:(1)由图可知,木块漂浮在水面上,根据物体的浮沉条件可知,漂浮时木块受到的浮力:
F浮=G木=m木g=300×10-3 kg×10 N/kg=3 N。
(2)根据F浮=ρ液gV排可知,木块排开水的体积:
V排===3×10-4 m3。
由于木块静止时有的体积露出水面,则木块的体积:V木==5×10-4 m3,
木块的密度:ρ木===0.6×103 kg/m3。
(3)容器中水的体积:V水= 300×10-4 m2×20×10-2 m-3×10-4 m3=5.7×10-3 m3,
由ρ=可知,容器中水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×5.7×10-3 m3=5.7 kg,
容器中水的重力:G水=m水g=5.7 kg×10 N/kg=57 N,
容器对桌面的压力:
F=G木+G水+G容=3 N+57 N+3 N=63 N,
容器对桌面的压强:
p===2 100 Pa。
2.(2021·恩施州节选)如图,柱状容器下方装有一阀门,容器底面积为S=200 cm2,另有一棱长为L1=10 cm的正方体木块,表面涂有很薄的一层蜡,防止木块吸水(蜡的质量可忽略),现将木块用细绳固定在容器底部,再往容器内倒入一定量的水,使木块上表面刚好与水面相平,绳长L2=20 cm,木块的密度为ρ木=0.6×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)图中水对容器底的压强。
(2)若从阀门放出m1=300 g的水后,木块受到的浮力是多大?
解:(1)由题意可知,图中水的深度:h水=L1+L2=10 cm+20 cm=30 cm=0.3 m,水对容器底的压强:p=ρ水gh水=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa。
(2)若从阀门放出m1=300 g的水后,则放出水的体积:V1===300 cm3,则水面下降的高度:h1===3 cm,则此时木块排开水的体积:V排=S木(L1-h1)=10 cm×10 cm×(10 cm-3 cm)=700 cm3,木块受到的浮力:F浮=ρ水 gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×700×10-6m3=7 N。
3.(2018·咸宁)小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为6 N,底面积为50 cm2。当水箱储水深度降到10 cm,圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10 N,其闭合开始加水。(细线质量与体积均忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求刚开始加水时,水箱底部所受水的压强。
(2)求圆柱体的密度。
(3)当水箱储水深度达到1.5 m时,压力传感开关所受拉力为5 N,其断开停止加水,求应设计A、B间细线的长度。
解:(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1×103 Pa。
(2)圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10 N,把2个圆柱体看作一个整体,受向上的浮力、向上的拉力和向下的总重力,由力的平衡条件可得F浮+F拉=G,
此时圆柱体B受到的浮力:F浮=G-F拉=2×6 N-10 N=2 N,
由F浮=ρ水gV排,得圆柱体B浸在水中的体积:
V排===2×10-4 m3,
此时圆柱体B一半浸在水中,则圆柱体B的体积:
V=2V排=2×2×10-4 m3=4×10-4 m3,
由G=mg=ρgV,得圆柱体的密度:
ρ===1.5×103 kg/m3。
(3)当水箱储水深度达到h2=1.5 m时,压力传感开关所受拉力为5 N,此时A、B受到的总浮力:
F浮'=G-F拉'=2×6 N-5 N=7 N,
由F浮=ρ水gV排,得A、B浸入水中的总体积:
V排'===7×10-4 m3,
A、B浸入水中的总深度:
hAB===0.14 m,
当水深为h1=10 cm时,B浸入水中的深度:
hB===0.04 m,
则AB浸入水中增加的深度:
Δh=hAB-hB=0.14 m-0.04 m=0.1 m,
A、B间细线的长度:
h=h2-h1-Δh=1.5 m-0.1 m-0.1 m=1.3 m。
4.(2020·随州)盛有水的柱形平底薄壁容器放在水平桌面上静止,容器和水总重为80 N,容器底面积为200 cm2。如图甲,现用一根轻质细绳(绳的粗细和重力均不计)将一圆柱体物体M挂在弹簧测力计下,让M从水面上方沿竖直方向缓慢浸入水中(水始终未溢出,且M未接触容器底),弹簧测力计示数F的大小随M的下表面浸入水中深度h之间的关系图像如图乙所示(不考虑水的阻力,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
甲  乙
(1)物体M浸没在水中时所受浮力大小。
(2)物体M的底面积。
(3)物体M的密度。
(4)物体M浸没在水中时,容器对水平桌面的压强。
解:(1)由图乙可知,当h=0时物体M处于空气中,弹簧测力计示数F1=24 N,
则物体M重力:G=F1=24 N,
当h=10 cm后,弹簧测力计的示数F2=16 N,且不变,说明此时物体M浸没在水中,
则物体M浸没在水中时所受到的浮力:
F浮=G-F2=24 N-16 N=8 N。
(2)由F浮=ρ液V排g可得,物体M的体积:
VM=V排===8×10-4 m3= 800 cm3,
由于物体M刚刚浸没时,物体M的下表面浸入水中的深度为10 cm,则物体M的高度为10 cm,
所以,物体M的底面积:SM==80 cm2。
(3)物体M的质量:m===2.4 kg,
物体M的密度:ρM===3×103 kg/m3。
(4)物体M浸没后与入水前相比,水平桌面受到压力的增加量:ΔF=F浮=8 N,
所以,物体M浸没在水中时,水平桌面受到压力:F=G总+ΔF=80 N+8 N=88 N,
则容器对水平桌面的压强:
p===4.4×103 Pa。
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