2020－2021学年人教版八年级物理下册知识点强化训练课件 专题七 压强和浮力的综合计算和判断（39张PPT）
文档属性
| 名称 | 2020－2021学年人教版八年级物理下册知识点强化训练课件 专题七 压强和浮力的综合计算和判断（39张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 498.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-02-25 12:57:37 | ||
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文档简介
专题七 压强和浮力的综合计算和判断
压强和浮力是力学中重要的组成部分，是初中物理中的难点之一，也是中考高频考点之一。
与柱形容器有关的压力、压强计算公式总结：
(1)液体对容器底的压强p＝ρ液gh
(2)容器底部受到液体的压力
F压＝G液＋F浮＝ρ液ghS
专题导航
(3)容器对水平地面的压力
F压＝G液＋G物＋G容
(4)容器对水平地面的压强p＝
(5)物体放入前后，容器底部受到液体压力的变化量等于容器中物体所受到的浮力，即ΔF压＝ΔF浮
类型一： 压强和浮力的相关判断
例1： (2020·广州)图甲中圆柱形容器装有适量的水，当水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度ρ和水温t关系如图乙所示，此过程水的质量不变，不考虑圆柱形容器的热胀冷缩：
(1)下列选项中能正确反映如图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A
D
C
B
D
(2)如图丙，把测力计下悬挂的实心金属块M(体积不变)浸没在水中，M处于静止状态，下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是( )
A
D
C
B
C
【方法指导】
注意提取图形、图表信息，深度理解概
念、规律是解答本题的关键。
(1)液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用， 温度发生变化，但水的质量不变，水的重力也没有发生变化，容器的底面积不变，故压强不变。
(2)由图象知水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度先变大再变小，到15 ℃时最小；金属块M(体积不变)浸没在水中，排开水的体积不变，故浮力先变大再变小，测力计示数先变小再变大，到15 ℃最大。
类型二：压强和浮力的综合计算
例2：(2020·长沙)有两个不吸水的圆柱体A和圆柱体B、A的顶部系有一根轻质细线，已知A的质量为1.32 kg，密度为1.1×103kg/m3，高为12 cm，B的底面积为60 cm2，
(g取10 N/kg)
(1)求A的重力；
(2)将B竖直放在水平桌面上，再将A竖直放在B的正上方，求A对B的压强；
(3)将A竖直放入薄壁柱形容器中，向容器中缓慢加入液体直至加满，液体体积与深度的关系如图所示。用细线将A竖直向上提升2 cm时，细线的拉力为3.6 N，求液体的密度。(圆柱体A始终处于竖直状态)
解：(1)A的重力为
GA＝mAg＝1.32 kg×10 N/kg＝13.2 N
(2)由ρ＝ 可得A的体积为
VA＝ ＝1.2×10-3 m3
hA＝12 cm＝0.12 m
A的底面积为
SA＝ ＝0.01 m2＝100 cm2
SA＞SB，所以A与B的接触面积
S＝SB＝60 cm2＝6.0×10－3 m2
A对B的压强为
pA＝
＝2.2×103 Pa
(3)结合图象信息可知
＝S容－SA－－－－－①
＝S容－－－－②
S容∶SA＝3∶1
容器的底面积为
S容＝3SA＝3×100 cm2＝300 cm2
若ρA＞ρ液，物体A受到的竖直向下的重力与竖直向上的拉力和浮力相平衡，即
F浮＋F拉＝GA
所以物体A受到的浮力为
F浮＝GA－F拉＝13.2 N－3.6 N＝9.6 N
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排和V排＝VA知
ρ液＝
＝0.8×103 kg/m3
若ρA＜ρ液，设液面下降的高度为△h，已知A竖直向上提升高度△hA＝2 cm
则(S容－SA)△h＝SA·△hA
即(300 cm2－100 cm2)△h＝100 cm2×2 cm
得△h＝1 cm
△V排＝SA(△h＋△hA)
＝100 cm2×(2 cm＋1 cm)＝300 cm2
＝3×10－4 m3
物体A漂浮时，F浮＝GA，细绳拉着时
△F浮＝F拉＝3.6 N
物体受到的浮力变化量为△F浮＝ρ液g△V排
则液体密度
ρ液＝
＝1.2×103 kg/m3 答：略
【方法指导】
本题是有关浮力及压强的综合计算题目，考查了固体压强、液体浮力计算公式的灵活运用，在计算固体压强时，接触面积是易错点，最后一问结合图象确定物体完全浸没的情况，得出浮力大小是关键。
1.【对应例1】(2020·深圳)如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯)，溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
对应练习
A．水对溢水杯底部的压强p甲＜p乙
B．溢水杯对桌面的压力F甲＜F乙
C．铁块受到的浮力F浮＝F2－F1
D．小烧杯中水的重力G＝F1－F2
答案： D
2.【对应例1】(2020·河池)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体，将两个不同材料制成的正方体A、B(VA＜VB)分别放入两种液体中，静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A．甲液体的密度较大
B．甲液体对容器底的压力较小
C．甲液体中的物体所受的浮力较大
D．两种液体对容器底的压强相等
答案：B
3.【对应例1】(2020·西藏)有两根相同的缠有铜丝的木棒，将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中，会竖直立在液体中，静止时液面相平，如图所示。下列说法中正确的是( )
A．液体的密度大小关系ρ甲＞ρ乙
B．木棒在液体中受到的浮力大小关系F甲＜
F乙
C．容器底部受到液体的压强大小关系
p甲＝p乙
D．木棒排开液体的质量大小关系m甲＝m乙
?
答案：D
4.【对应例1】(2020·鄂州)水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中，静止时两球位置如图所示，两容器内液面相平。下列分析正确的是
( )
A．两小球所受浮力FA＜FB
B．两种液体的密度ρ甲＜ρ乙
C．两种液体对容器底部的压强p甲＝p乙 D．两种液体对容器底部的压力F甲＞F乙
答案： D
5.【对应例1】(2020·威海)用密度为0.4×103 kg/m3的泡沫制作长2 m、宽1.5 m、厚20 cm的长方体简易浮桥，浮桥在河水中的最大承重为________kg(ρ河＝1×103 kg/m3，g＝10 N/kg)；此浮桥空载时分别平放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为p海和p河，则
p海________p河。(选填“＞”“＜”或“＝”)。
360
＝
6.【对应例1】(2020·东莞)如图所示，是我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时，排开海水的重力是5×105 N，则蛟龙号受到海水的浮力是________N；随着不断下潜，蛟龙号下表面受到海水的压强________，受到的浮力________。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
6. 5×105
变大
不变
?7.【 对应例1】(2019·广东)如图甲所示，
用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块
缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为______N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm，未知液体的密度为________kg/m3。(g取10 N/kg)
15
10
0.9×103
8.【对应例2】(2020·孝感)物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23 cm；物块P重1N、体积为1.25×10-4 m3
(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)。求：
(1)图甲中水对容器底部的压强；
(2)图甲中物块P所受浮力的大小；
(3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于水面，如图乙所示，则此时物块P露出水面的体积。
?
解：(1)图甲中水的深度h＝23 cm＝0.23 m，图甲中水对容器底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m
＝2.3×103 Pa
(2)物块P浸没在水中，则物块P排开水的体积V排＝V＝1.25×10-4m3
由阿基米德原理可得图甲中物块P所受的浮力
F浮＝ρ水gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-4m3
＝1.25 N
(3)图乙中物块P漂浮于水面，由漂浮条
件可知，此时物块P所受的浮力
F浮′＝G＝1 N
由F浮＝ρ水gV排可得此时物块P排开水的体积
V排′＝
＝1×10-4 m3
则物块P露出水面的体积
V露＝V－V排′
＝1.25×10-4m3－1×10-4m3
＝2.5×10-5m3 答：略
9.【对应例2】(2020·呼和浩特)2020年6
月20日，我国自主设计和建造的“蛟龙号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10 000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器近似可以看作长方体，其规格：长9 m、宽3 m、高3.4 m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25 t。(海面大气压1.0×105 Pa)。
(1)假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
(2)“蛟龙号”悬浮在海水中，求所受到的浮力；
(3)载人潜水器在10 000米深处，其上表面受到的压力约为2.78×109 N，求海水的密度。
不变
解：(2)该潜水器质量
m＝25 t＝2.5×104 kg
悬浮在海水中时受到的浮力
F浮＝G＝mg
＝2.5×104 kg×10 N/kg
＝2.5×105 N
(3)潜水器上表面面积
S＝9 m×3 m＝27 m2
上表面受到的压强
p＝ ≈1.0296×108 Pa
海水产生的压强
p海水＝p－p大气压
＝1.0296×108 Pa－1×105 Pa
＝1.0286×108 Pa
由p＝ρgh得海水的密度
ρ海水＝
＝1.0286×103 kg/m3
答：略
10.【对应例2】(2018·凉山州)如图所示，用细绳将质量为200 g的木块系住，使木块浸没在水中，当木块静止时细绳对木块的拉力为1 N，容器底部水的深度为20 cm，已知容器底面积为40 cm2，求：
(1)木块受到的浮力；
(2)水对容器底部的压力和压强。
解：(1)木块质量m＝200g＝0.2 kg
木块重力G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N
由图可知，木块静止在水中，木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，由力的平衡条件可得
F浮＝G＋F拉＝2 N＋1 N＝3 N
(2)水的深度h＝20 cm＝0.2 m
水对容器底部的压强
p＝ρgh
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m
＝2000 Pa
容器底面积S＝40 cm2＝4×10-3 m2
水对容器底部的压力
F＝pS＝2000 Pa×4×10-3 m2＝8 N
答：略
谢谢
压强和浮力是力学中重要的组成部分，是初中物理中的难点之一，也是中考高频考点之一。
与柱形容器有关的压力、压强计算公式总结：
(1)液体对容器底的压强p＝ρ液gh
(2)容器底部受到液体的压力
F压＝G液＋F浮＝ρ液ghS
专题导航
(3)容器对水平地面的压力
F压＝G液＋G物＋G容
(4)容器对水平地面的压强p＝
(5)物体放入前后，容器底部受到液体压力的变化量等于容器中物体所受到的浮力，即ΔF压＝ΔF浮
类型一： 压强和浮力的相关判断
例1： (2020·广州)图甲中圆柱形容器装有适量的水，当水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度ρ和水温t关系如图乙所示，此过程水的质量不变，不考虑圆柱形容器的热胀冷缩：
(1)下列选项中能正确反映如图甲中容器底受到水的压强p和水温t关系的是( )
A
D
C
B
D
(2)如图丙，把测力计下悬挂的实心金属块M(体积不变)浸没在水中，M处于静止状态，下列选项中能正确反映测力计示数F和水温t关系的是( )
A
D
C
B
C
【方法指导】
注意提取图形、图表信息，深度理解概
念、规律是解答本题的关键。
(1)液体压强产生的原因是由于液体受重力的作用， 温度发生变化，但水的质量不变，水的重力也没有发生变化，容器的底面积不变，故压强不变。
(2)由图象知水温从0 ℃升到15 ℃时，水的密度先变大再变小，到15 ℃时最小；金属块M(体积不变)浸没在水中，排开水的体积不变，故浮力先变大再变小，测力计示数先变小再变大，到15 ℃最大。
类型二：压强和浮力的综合计算
例2：(2020·长沙)有两个不吸水的圆柱体A和圆柱体B、A的顶部系有一根轻质细线，已知A的质量为1.32 kg，密度为1.1×103kg/m3，高为12 cm，B的底面积为60 cm2，
(g取10 N/kg)
(1)求A的重力；
(2)将B竖直放在水平桌面上，再将A竖直放在B的正上方，求A对B的压强；
(3)将A竖直放入薄壁柱形容器中，向容器中缓慢加入液体直至加满，液体体积与深度的关系如图所示。用细线将A竖直向上提升2 cm时，细线的拉力为3.6 N，求液体的密度。(圆柱体A始终处于竖直状态)
解：(1)A的重力为
GA＝mAg＝1.32 kg×10 N/kg＝13.2 N
(2)由ρ＝ 可得A的体积为
VA＝ ＝1.2×10-3 m3
hA＝12 cm＝0.12 m
A的底面积为
SA＝ ＝0.01 m2＝100 cm2
SA＞SB，所以A与B的接触面积
S＝SB＝60 cm2＝6.0×10－3 m2
A对B的压强为
pA＝
＝2.2×103 Pa
(3)结合图象信息可知
＝S容－SA－－－－－①
＝S容－－－－②
S容∶SA＝3∶1
容器的底面积为
S容＝3SA＝3×100 cm2＝300 cm2
若ρA＞ρ液，物体A受到的竖直向下的重力与竖直向上的拉力和浮力相平衡，即
F浮＋F拉＝GA
所以物体A受到的浮力为
F浮＝GA－F拉＝13.2 N－3.6 N＝9.6 N
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排和V排＝VA知
ρ液＝
＝0.8×103 kg/m3
若ρA＜ρ液，设液面下降的高度为△h，已知A竖直向上提升高度△hA＝2 cm
则(S容－SA)△h＝SA·△hA
即(300 cm2－100 cm2)△h＝100 cm2×2 cm
得△h＝1 cm
△V排＝SA(△h＋△hA)
＝100 cm2×(2 cm＋1 cm)＝300 cm2
＝3×10－4 m3
物体A漂浮时，F浮＝GA，细绳拉着时
△F浮＝F拉＝3.6 N
物体受到的浮力变化量为△F浮＝ρ液g△V排
则液体密度
ρ液＝
＝1.2×103 kg/m3 答：略
【方法指导】
本题是有关浮力及压强的综合计算题目，考查了固体压强、液体浮力计算公式的灵活运用，在计算固体压强时，接触面积是易错点，最后一问结合图象确定物体完全浸没的情况，得出浮力大小是关键。
1.【对应例1】(2020·深圳)如图所示，放在水平桌面上的溢水杯盛满水，用弹簧测力计挂一个实心铁块，示数为F1；将铁块缓慢浸没水中(未接触溢水杯)，溢出的水流入小烧杯，弹簧测力计的示数为F2。下列判断正确的是( )
对应练习
A．水对溢水杯底部的压强p甲＜p乙
B．溢水杯对桌面的压力F甲＜F乙
C．铁块受到的浮力F浮＝F2－F1
D．小烧杯中水的重力G＝F1－F2
答案： D
2.【对应例1】(2020·河池)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体，将两个不同材料制成的正方体A、B(VA＜VB)分别放入两种液体中，静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A．甲液体的密度较大
B．甲液体对容器底的压力较小
C．甲液体中的物体所受的浮力较大
D．两种液体对容器底的压强相等
答案：B
3.【对应例1】(2020·西藏)有两根相同的缠有铜丝的木棒，将它们分别放入装有不同液体的两个烧杯中，会竖直立在液体中，静止时液面相平，如图所示。下列说法中正确的是( )
A．液体的密度大小关系ρ甲＞ρ乙
B．木棒在液体中受到的浮力大小关系F甲＜
F乙
C．容器底部受到液体的压强大小关系
p甲＝p乙
D．木棒排开液体的质量大小关系m甲＝m乙
?
答案：D
4.【对应例1】(2020·鄂州)水平桌面上两个底面积相同的容器中，分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中，静止时两球位置如图所示，两容器内液面相平。下列分析正确的是
( )
A．两小球所受浮力FA＜FB
B．两种液体的密度ρ甲＜ρ乙
C．两种液体对容器底部的压强p甲＝p乙 D．两种液体对容器底部的压力F甲＞F乙
答案： D
5.【对应例1】(2020·威海)用密度为0.4×103 kg/m3的泡沫制作长2 m、宽1.5 m、厚20 cm的长方体简易浮桥，浮桥在河水中的最大承重为________kg(ρ河＝1×103 kg/m3，g＝10 N/kg)；此浮桥空载时分别平放到海水和河水中，下表面受到的压强分别为p海和p河，则
p海________p河。(选填“＞”“＜”或“＝”)。
360
＝
6.【对应例1】(2020·东莞)如图所示，是我国自行设计和自主研制的蛟龙号载人潜水器。当蛟龙号完全进入海水中工作时，排开海水的重力是5×105 N，则蛟龙号受到海水的浮力是________N；随着不断下潜，蛟龙号下表面受到海水的压强________，受到的浮力________。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
6. 5×105
变大
不变
?7.【 对应例1】(2019·广东)如图甲所示，
用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块
缓慢浸入某未知液体中，物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示，则物块受到的重力为______N，物块刚好浸没在液体中时其下表面浸入的深度为________cm，未知液体的密度为________kg/m3。(g取10 N/kg)
15
10
0.9×103
8.【对应例2】(2020·孝感)物块P与金属球Q用细线连接，一起放入装有一定质量水的柱状容器内，二者恰好悬浮，如图甲所示，此时柱状容器中水的深度为23 cm；物块P重1N、体积为1.25×10-4 m3
(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g＝10 N/kg)。求：
(1)图甲中水对容器底部的压强；
(2)图甲中物块P所受浮力的大小；
(3)若剪断细线，物块P上浮，金属球Q下沉，待稳定后，物块P漂浮于水面，如图乙所示，则此时物块P露出水面的体积。
?
解：(1)图甲中水的深度h＝23 cm＝0.23 m，图甲中水对容器底部的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.23 m
＝2.3×103 Pa
(2)物块P浸没在水中，则物块P排开水的体积V排＝V＝1.25×10-4m3
由阿基米德原理可得图甲中物块P所受的浮力
F浮＝ρ水gV排
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.25×10-4m3
＝1.25 N
(3)图乙中物块P漂浮于水面，由漂浮条
件可知，此时物块P所受的浮力
F浮′＝G＝1 N
由F浮＝ρ水gV排可得此时物块P排开水的体积
V排′＝
＝1×10-4 m3
则物块P露出水面的体积
V露＝V－V排′
＝1.25×10-4m3－1×10-4m3
＝2.5×10-5m3 答：略
9.【对应例2】(2020·呼和浩特)2020年6
月20日，我国自主设计和建造的“蛟龙号”载人潜水器，成功下潜到太平洋“马里亚纳海沟”10 000米深处。创造了载人潜水器海水深潜的世界纪录。潜水器由双层船壳构成，外层与海水接触，外壳选择了钛合金作主材，潜水器在上浮和下潜时，其体积是一定的。潜水器近似可以看作长方体，其规格：长9 m、宽3 m、高3.4 m。该潜水器悬浮在海水中时总质量为25 t。(海面大气压1.0×105 Pa)。
(1)假设海水密度不随深度变化，质量不变的潜水器在上浮且未浮出水面过程中，受到水的浮力________(选填“变大”“变小”或“不变”)；
(2)“蛟龙号”悬浮在海水中，求所受到的浮力；
(3)载人潜水器在10 000米深处，其上表面受到的压力约为2.78×109 N，求海水的密度。
不变
解：(2)该潜水器质量
m＝25 t＝2.5×104 kg
悬浮在海水中时受到的浮力
F浮＝G＝mg
＝2.5×104 kg×10 N/kg
＝2.5×105 N
(3)潜水器上表面面积
S＝9 m×3 m＝27 m2
上表面受到的压强
p＝ ≈1.0296×108 Pa
海水产生的压强
p海水＝p－p大气压
＝1.0296×108 Pa－1×105 Pa
＝1.0286×108 Pa
由p＝ρgh得海水的密度
ρ海水＝
＝1.0286×103 kg/m3
答：略
10.【对应例2】(2018·凉山州)如图所示，用细绳将质量为200 g的木块系住，使木块浸没在水中，当木块静止时细绳对木块的拉力为1 N，容器底部水的深度为20 cm，已知容器底面积为40 cm2，求：
(1)木块受到的浮力；
(2)水对容器底部的压力和压强。
解：(1)木块质量m＝200g＝0.2 kg
木块重力G＝mg＝0.2 kg×10 N/kg＝2 N
由图可知，木块静止在水中，木块受向上的浮力、向下的重力和向下的拉力，由力的平衡条件可得
F浮＝G＋F拉＝2 N＋1 N＝3 N
(2)水的深度h＝20 cm＝0.2 m
水对容器底部的压强
p＝ρgh
＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m
＝2000 Pa
容器底面积S＝40 cm2＝4×10-3 m2
水对容器底部的压力
F＝pS＝2000 Pa×4×10-3 m2＝8 N
答：略
谢谢