版块10 浮力 专题10-5　液面变化与压强 （教师版） 初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲

专题10-5 液面变化与压强 知识· 解读 一、常用公式： ①压力压强 ②浮力 ③液面高度变化量 （适用于粗细均匀的柱形容器）。 二、基本步骤： ①作图，帮助分析问题； ②找等量关系（通常为液面变化量 或排开液体体积变化量 ）； ③列方程，计算。 典例· 解读 第 1 页 / 共 8 页 0 - 3 1 5 1 3 1 5 甲 2 3 1 5 甲 3 3 1 5 甲 4 3 1 5 甲 5 3 1 5 甲 1 5 甲 例1 、底面积为S2=200m2的圆柱形容器内盛有适量的水，现有一个底面积为 S1=120m2，高=20m 的圆柱体，一开始圆柱体的下表面恰好贴着水 面，如图所示。若圆柱体相对于容器下降高度=6m 时（圆柱体未触底， 水没有溢出），容器底部所受液体压强增大了________P ，圆柱体所受浮 力为_________ 。 【答】900；18． 【解析】通过画图辅助思维，找到体积的“等量问题”，求出 。 如下图所示，物体下降，此时液面上升 ，对比左右两图， 绿色部分的液体被物体挤到红色部分，则可知这两部分体积相等。 即； 除了上述体积等量关系，我们还可以从水的体积前后不变的角度列出等式求出 。 即： 下面看具体计算过程： 培优· 训练 一、选择题 1、一种液体的密度随深度而增加，它的变化规律是ρ＝ρ0+k，式中ρ0、k 是常数，表示 深度。设深度足够，有一只密度为ρ＇，的实心小球投入此液体中，且ρ＇>ρ0，则下 列判断中正确的是( ) 小球将一沉到底，不再运动 第 2 页 / 共 8 页 B 小球将漂浮在液面上，不能下沉 小球经过一段运动过程，最终悬浮在深＝ 处 D 小球经过一段运动过程，最终悬浮在深＝ 处 2、在一装满水的容器中,放入一质量为20 克的物体,从容器中溢出15 克的水,则该物块在 水中的浮沉情况和水对容器底部的压强应该是 ( ) 下沉,压强不变 B 上浮,压强增大 漂浮,压强减小 D 悬浮,压强减小 3、（多选）粗试管甲和细试管乙中都装有一些沙子，二者的总重量相等，试管的底部是 平的，它们都竖直地、静止地浮在水面上。对两个试管来讲，下列说法中正确的是 （ ） ．排开水的体积相等 B．水对管底的压力相等 ．水对管底的压强相等 D．水对管的浮力相等 4、气象探测气球在充满氢气后,所受浮力远远大于重力将该气球放出后,若气球不破裂,其 运动情况将是( ) 一直不停地上升 B 匀速向上升 只能升到一定的高度,并将停留在这一高度 D 升到一定高度后会下降, 下降到一定高度后又会上升 5、如图所示，在容器里盛有一部分水银,在水银面上浮着一铁球若在容器里再 轻轻地注入一定量水,则铁球相对于原来的位置要 ( ) 上升些 B 下降些 既不上升,也不下降 D 无法判断 6、（多选）如图所示,在四只相同的杯子中都盛了水,甲杯中漂浮着一木块,乙 杯中漂浮着一冰块，丙杯中悬浮着一空心塑料球,丁杯的底部有一小铁球此时,四只杯 子中的水面等高,且木块、冰块、塑料球和小铁球的体积相等。下列说法中正确的是（ ） ．它们受到的浮力相等 B．水对杯子底部的压强都相等 ．空心塑料球受到的浮力等于小铁球受到的浮力 D．每只杯子的总质量都相等 第 3 页 / 共 8 页 二、填空题 1、如图所示，装有少量沙子的平底试管，长10 厘米，竖直浮在水中，有一半试 管露出水面，在与水面相平处记下刻度线；再使它浮在煤油中（煤油的密度 为08×103千克/米3），在与煤油液面相平处记下刻度线b。则b 在的______ __方（填“上”或“下”），两刻度线间的距离是________厘米。 2、如图所示，圆柱形容器中盛有适量的水，现把长方体物体放入容器中。已知 的密度为06×103kg/m3，高为15m，底面积是容器面积的。则物体静止时浸入水中 的深度为________m，水对容器底部产生的压强增加________P。(不吸水，g 取10/ kg) 3、如图所示，底面积为Sb的圆柱形容器内盛有适量的水，另一底面积为S 的圆柱 体有部分体积浸在水中，当圆柱体相对于容器上升高度为时，水没有溢出，圆柱 体也未全部没入水中，则容器底所受液体压强减小了________，物体所受水的浮 力减小了________。 4、底面积为S2=200m2的圆柱形容器内盛有适量的水，现有一个底面积为 S2=120m2，高=20m 的圆柱体，一开始圆柱体的下表面恰好贴着水面， 如图所示。若圆柱体相对于容器下降高度=10m 时（圆柱体未触底，水 没有溢出），容器底部所受液体压强增大了________P，圆柱体所受浮力 为_________。 5、如图所示，薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面 上。容器甲足够高、底面积为5×10-2m2，盛有质量为5 千克的水。圆柱体乙的重力为160 牛。底面积为8×10- 2m2。 第 4 页 / 共 8 页 甲 乙 丙 丁 ①求容器甲内水的体积V 水 ； ②求圆柱体乙对水平地面的压强ρ 乙； ③若将一物块分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时，水对容器甲底部 压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等。求物块的密度ρ。 第 5 页 / 共 8 页 专题10-5 液面变化与压强 例1、答】900；18． 【解析】通过画图辅助思维，找到体积的“等量问题”，求出 。 如下图所示，物体下降，此时液面上升 ，对比左右两图， 绿色部分的液体被物体挤到红色部分，则可知这两部分体积相等。 即； 除了上述体积等量关系，我们还可以从水的体积前后不变的角度列出等式求出 。 即： 下面看具体计算过程： 第 6 页 / 共 8 页 培优· 训练 一、选择题 1、D 2、 3、BD 4、D 5、 6、B 二、填空题 1、上;125 2、9；300 3、 ； 【解析】本题考查液面变化、压强、浮力综合计算。解决此题的关键是找到液面高度变化 量 ，利用公式 就可以求出容器底部受到液体压强变化量。浮力可以由 求得。 如下图所示，物体上升，此时液面下降 ，对比左右两图。V1和V2部分的液体填充到V3 部分，则可知这两部分体积相等。 第 7 页 / 共 8 页 4、1200；24 【解析】本题考查液面变化、压强、浮力综合计算。仔细的同学会发现，本题和例题的条 件只有一处不同，即下降高度变为10m。如果用例题的结论计算 ： 则 ，意味着水面高出了物体，如果物体上方没有水，这显然不 可能。因此，物体下降10m 后必然完全浸没于水中。 下面看具体计算： 液面高度变化量 5、①5×10-3m3 ②2000P ③16×103kg/m3 第 8 页 / 共 8 页