(共22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
过关提升练
二、力学
谢谢
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘:
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin
21世纪载言
www.21cny.com
己1总纪教肩
2世有
W,27GG⊙
21世纪载言
山山山.
:
1总纪教肩
2他有
W,27GG⊙
版权声明
21世纪教育网www.21cjy.com(以下简称“本网站”)系属深圳市二一教育股份有限公司(以下简称“本公司”)
旗下网站,为维护本公司合法权益,现依据相关法律法规作出如下郑重声明:
一、本网站上所有原创内容,由本公司依据相关法律法规,安排专项经费,运营规划,组织名校名师创作完成,
著作权归属本公司所有。
二、经由网站用户上传至本网站的试卷、教案、课件、学案等内容,由本公司独家享有信息网络传播权,其作品
仅代表作者本人观点,本网站不保证其内容的有效性,凡因本作品引发的任何法律纠纷,均由上传用户承担法律责任,
本网站仅有义务协助司法机关了解事实情况。
三、任何个人、企事业单位(含教育网站)或者其他组织,未经本公司许可,不得使用本网站任何作品及作品的
组成部分(包括但不限于复制、发行、表演、广播、信息网络传播、改编、汇编、翻译等方式),一旦发现侵权,本
公司将联合司法机关获取相关用户信息并要求侵权者承担相关法律责任。
四、一旦发现侵犯本网站作品著作权的行为,欢迎予以举报。
举报电话:4006379991
举报信息一经核实,本公司将依法追究侵权人法律责任!
五、本公司将结合广大用户和网友的举报,联合全国各地文化执法机关和相关司法机关严厉打击侵权盗版行为,
依法追究侵权人的民事、行政和刑事责任!
特此声明!
深圳市二一教育股份有限公司
刃/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
微专题三 压强、浮力的综合计算
类型一 漂浮、悬浮类
1.(2024·烟台)为庆祝中国人民解放军海军成立75周年,海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间访问家乡烟台,并同步开展了军民共建活动。海军烟台舰,舷号“538”,属国产054A型导弹护卫舰,舰长134 m,最大宽度16 m,高度35 m,排水量(满载)约4 000 t,巡航速度18节(1节=1.852 km/h),续航里程4 000海里(1海里=1.852 km),抗风力大于12级,除极区外任何海区均可安全航行。烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”(g取10 N/kg,海水的密度取1.0×103 kg/m3)。求:
(1)满载时烟台舰所受的浮力约为多大?
(2)某次航行中烟台舰吃水深度为4 m,则在舰底0.5 m2的面积上受到海水的压力为多大?
(3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3 000海里,其航行时间为多少小时?(结果保留一位小数)
解:(1)满载排水量:m排=4 000 t=4×106 kg,
满载时烟台舰所受的浮力:
F浮=G排=m排g=4×106 kg×10 N/kg=4×107 N。
(2)烟台舰底部受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4 m=4×104 Pa。
舰底0.5 m2的面积上受到海水的压力:
F=pS=4×104 Pa×0.5 m2=2×104 N。
(3)航行时间:
t==≈166.7 h。
2.将一个边长为10 cm、重为8 N的正方体木块轻轻放入水中,处于漂浮状态时有露出水面(如图甲),已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)木块所受的浮力。
(2)木块底部受到的液体压强。
(3)若在木块上放一砝码使得木块刚好浸没水中(如图乙),则砝码的重为多少牛?
甲 乙
解:(1)重为8 N的正方体木块轻轻放入水中,处于漂浮状态,处于平衡状态,那么重力和浮力是一对平衡力,那么木块所受的浮力:F浮=G=8 N。
(2)木块底部受到的液体压力:F下=F浮+F上=8 N+0 N=8 N,木块底部受到的液体压强:p===800 Pa。
(3)当木块浸没水中时,木块受到的浮力:
F浮'=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,将砝码和木块当成一个整体,这个整体受到了向下的总重力和向上的浮力,故砝码的重:G砝码=G总-G木=F浮'-G木=10 N-8 N=2 N。
类型二 出水、入水类
3.(2024·自贡)自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中(如图甲)。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化,已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,p大气=1.013×105 Pa,求:
(1)砖块浸没在水中时所受浮力的大小。
(2)砖块的密度。
(3)砖块刚好浸没时,其下底面所受的压强。
甲 乙
解:(1)由图乙可知,当h为0~40 cm时,弹簧测力计的示数为54 N,此时砖块处于空气中,根据二力平衡条件可知,砖块的重力:G==54 N;由图乙可知,当h大于70 cm时,弹簧测力计的示数为 24 N不变,此时砖块浸没在水中,则砖块浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-=54 N-24 N=30 N。
(2)由F浮=ρ液g V排可得,砖块的体积:
V= V排===3×10-3m3,
砖块的质量:m===5.4 kg,
砖块的密度:ρ===1.8×103 kg/m3。
(3)由图乙可知,砖块刚好浸没时底部所处的深度:h'=70 cm-40 cm=30 cm=0.3 m,
砖块下底面所受水的压强:p水=ρ水gh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa,
其下底面所受的压强:p=p水+p大气=3 000 Pa+1.013×105 Pa=1.043×105 Pa。
类型三 注水、排水类
4.科技小组的同学对物体的浮沉条件进行探究。在一个圆柱形容器底部,放一个边长为10 cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的图像(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。求:
(1)水的深度到达5 cm时,水对容器底部的压强。
(2)水的深度到达12 cm时,物块浸在水中的体积。
(3)物块的密度。
解:(1)水的深度到达5 cm时,水对容器底部的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa。
(2)水的深度到达12 cm时,物块所受浮力F浮=8 N,则物块浸在水中的体积:
V浸=V排===8×10-4 m3。
(3)由图中信息知,水的深度到达8 cm以后浮力不再增大,此时物块并未浸没在水中,有部分体积露出水面,所以物块处于漂浮状态,则G物=F浮=8 N,物块的质量:
m物===0.8 kg,
物块的体积V物=1×10-3 m3,物块的密度:
ρ物===0.8×103 kg/m3。
5.(2024·滨州)“水能载舟,亦能覆舟”出自《荀子·哀公》,它告诉我们人民才是社会的主人!习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说:“老百姓是天,老百姓是地。忘记了人民,脱离了人民,我们就会成为无源之水、无本之木,就会一事无成。”从物理学角度来说,浸在水中的物体,当排开水的体积不同时,浮力和压强会发生怎样的变化呢?为了探究这个问题,某小组设计如下实验进行探究。
如图甲,质地均匀的长方体物体,质量为1 kg,底面积为1×10-2 m2,竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)内(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
(1)求物体对容器底部的压强。
(2)向容器内注入2 cm深的水,物体不会倾斜,也没有浮起(如图乙),求水对容器底部的压强。
(3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好为0(如图丙),求物体的密度。
(4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时如图丁所示,将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp水与容器对桌面压强的变化量Δp桌的大小有何关系。
解;(1)无水时,物体对容器底的压力等于其重力,即F=G=mg=1 kg×10 N/kg=10 N,
物体对容器底部的压强:
p===1 000 Pa。
(2)水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m=200 Pa。
(3)当水深为物体高度的一半时,压力为0,则此时浮力等于重力。
根据阿基米德原理可知,所受浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物,
而物体重力:
G物=m物g=ρ物g V物,
根据二力平衡,浮力等于重力,得到ρ水gV物=ρ物gV物,故ρ物=ρ水=0.5×103 kg/m3。
(4)将物体露出水面部分切去,切去其中一半,即切去的质量为0.5 kg。假设容器底面积为S,则容器对桌面压强的变化量:
Δp桌==。
当物体切去一半后,剩下的一半仍漂浮,故排开液体质量与剩余物体质量相等,均为0.5 kg,即排开液体的质量也为0.5 kg,
排开液体质量的变化量Δm排=0.5 kg,
则有ΔV排=,
水面高度变化量:
Δh==,
则水对容器底部压强的变化量:
Δp水=ρ水gΔh=ρ水g==
=。因此Δp桌=Δp水。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
微专题三 压强、浮力的综合计算
类型一 漂浮、悬浮类
1.(2024·烟台)为庆祝中国人民解放军海军成立75周年,海军烟台舰于2024年4月20日至24日期间访问家乡烟台,并同步开展了军民共建活动。海军烟台舰,舷号“538”,属国产054A型导弹护卫舰,舰长134 m,最大宽度16 m,高度35 m,排水量(满载)约4 000 t,巡航速度18节(1节=1.852 km/h),续航里程4 000海里(1海里=1.852 km),抗风力大于12级,除极区外任何海区均可安全航行。烟台舰创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”(g取10 N/kg,海水的密度取1.0×103 kg/m3)。求:
(1)满载时烟台舰所受的浮力约为多大?
(2)某次航行中烟台舰吃水深度为4 m,则在舰底0.5 m2的面积上受到海水的压力为多大?
(3)若烟台舰在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3 000海里,其航行时间为多少小时?(结果保留一位小数)
解:(1)满载排水量:m排=4 000 t=4×106 kg,
满载时烟台舰所受的浮力:
F浮=G排=m排g=4×106 kg×10 N/kg=4×107 N。
(2)烟台舰底部受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4 m=4×104 Pa。
舰底0.5 m2的面积上受到海水的压力:
F=pS=4×104 Pa×0.5 m2=2×104 N。
(3)航行时间:
t==≈166.7 h。
2.将一个边长为10 cm、重为8 N的正方体木块轻轻放入水中,处于漂浮状态时有露出水面(如图甲),已知ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)木块所受的浮力。
(2)木块底部受到的液体压强。
(3)若在木块上放一砝码使得木块刚好浸没水中(如图乙),则砝码的重为多少牛?
甲 乙
解:(1)重为8 N的正方体木块轻轻放入水中,处于漂浮状态,处于平衡状态,那么重力和浮力是一对平衡力,那么木块所受的浮力:F浮=G=8 N。
(2)木块底部受到的液体压力:F下=F浮+F上=8 N+0 N=8 N,木块底部受到的液体压强:p===800 Pa。
(3)当木块浸没水中时,木块受到的浮力:
F浮'=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3 m3=10 N,将砝码和木块当成一个整体,这个整体受到了向下的总重力和向上的浮力,故砝码的重:G砝码=G总-G木=F浮'-G木=10 N-8 N=2 N。
类型二 出水、入水类
3.(2024·自贡)自贡某初级中学物理科技小组的同学们用弹簧测力计悬挂一实心长方体不吸水砖块,使其缓慢匀速下降,并将其浸入平静的游泳池水中(如图甲)。弹簧测力计的示数F与砖块下底面下降高度h的变化关系如图乙所示,忽略砖块浸入水中时游泳池水面高度的变化,已知g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,p大气=1.013×105 Pa,求:
(1)砖块浸没在水中时所受浮力的大小。
(2)砖块的密度。
(3)砖块刚好浸没时,其下底面所受的压强。
甲 乙
解:(1)由图乙可知,当h为0~40 cm时,弹簧测力计的示数为54 N,此时砖块处于空气中,根据二力平衡条件可知,砖块的重力:G==54 N;由图乙可知,当h大于70 cm时,弹簧测力计的示数为 24 N不变,此时砖块浸没在水中,则砖块浸没在水中时受到的浮力:F浮=G-=54 N-24 N=30 N。
(2)由F浮=ρ液g V排可得,砖块的体积:
V= V排===3×10-3m3,
砖块的质量:m===5.4 kg,
砖块的密度:ρ===1.8×103 kg/m3。
(3)由图乙可知,砖块刚好浸没时底部所处的深度:h'=70 cm-40 cm=30 cm=0.3 m,
砖块下底面所受水的压强:p水=ρ水gh'=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa,
其下底面所受的压强:p=p水+p大气=3 000 Pa+1.013×105 Pa=1.043×105 Pa。
类型三 注水、排水类
4.科技小组的同学对物体的浮沉条件进行探究。在一个圆柱形容器底部,放一个边长为10 cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(水始终未溢出)。通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的图像(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)。求:
(1)水的深度到达5 cm时,水对容器底部的压强。
(2)水的深度到达12 cm时,物块浸在水中的体积。
(3)物块的密度。
解:(1)水的深度到达5 cm时,水对容器底部的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.05 m=500 Pa。
(2)水的深度到达12 cm时,物块所受浮力F浮=8 N,则物块浸在水中的体积:
V浸=V排===8×10-4 m3。
(3)由图中信息知,水的深度到达8 cm以后浮力不再增大,此时物块并未浸没在水中,有部分体积露出水面,所以物块处于漂浮状态,则G物=F浮=8 N,物块的质量:
m物===0.8 kg,
物块的体积V物=1×10-3 m3,物块的密度:
ρ物===0.8×103 kg/m3。
5.(2024·滨州)“水能载舟,亦能覆舟”出自《荀子·哀公》,它告诉我们人民才是社会的主人!习近平总书记在纪念红军长征胜利80周年大会上的讲话中告诫全党必须牢记这个道理。习近平总书记说:“老百姓是天,老百姓是地。忘记了人民,脱离了人民,我们就会成为无源之水、无本之木,就会一事无成。”从物理学角度来说,浸在水中的物体,当排开水的体积不同时,浮力和压强会发生怎样的变化呢?为了探究这个问题,某小组设计如下实验进行探究。
如图甲,质地均匀的长方体物体,质量为1 kg,底面积为1×10-2 m2,竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器(筒壁厚度不计)内(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
(1)求物体对容器底部的压强。
(2)向容器内注入2 cm深的水,物体不会倾斜,也没有浮起(如图乙),求水对容器底部的压强。
(3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好为0(如图丙),求物体的密度。
(4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时如图丁所示,将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,请推理说明水对容器底部压强的变化量Δp水与容器对桌面压强的变化量Δp桌的大小有何关系。
解;(1)无水时,物体对容器底的压力等于其重力,即F=G=mg=1 kg×10 N/kg=10 N,
物体对容器底部的压强:
p===1 000 Pa。
(2)水对容器底部的压强:
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m=200 Pa。
(3)当水深为物体高度的一半时,压力为0,则此时浮力等于重力。
根据阿基米德原理可知,所受浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gV物,
而物体重力:
G物=m物g=ρ物g V物,
根据二力平衡,浮力等于重力,得到ρ水gV物=ρ物gV物,故ρ物=ρ水=0.5×103 kg/m3。
(4)将物体露出水面部分切去,切去其中一半,即切去的质量为0.5 kg。假设容器底面积为S,则容器对桌面压强的变化量:
Δp桌==。
当物体切去一半后,剩下的一半仍漂浮,故排开液体质量与剩余物体质量相等,均为0.5 kg,即排开液体的质量也为0.5 kg,
排开液体质量的变化量Δm排=0.5 kg,
则有ΔV排=,
水面高度变化量:
Δh==,
则水对容器底部压强的变化量:
Δp水=ρ水gΔh=ρ水g==
=。因此Δp桌=Δp水。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)