专题13 浮力压强计算公式法问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版.docx

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专题13浮力压强计算公式法问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版

考点扫描☆名师点拨

一、考点解析

从近几年的中考试题中，可以看出浮力压强的计算问题所占比例较高，试题分值也很高，作为压轴题、计算题，主要考查学生运用知识解决问题的能力和计算能力。

此类题目结合实际，还经常与生活实际相联系，和物体沉浮相结合，难度较高主要集中在浮力应用与计算方面。

近三年来在中考中分值保持在12—20分之间，由此可以看出，压强和浮力在中考中所占比例高，也是考查重点。

压强和浮力主要考查的内容有：

根据生活实例辨识增大压强还是减小压强，如何运用压强公式进行简单计算，用有关压强的知识解释生产、生活中的现象，大气压强的应用，流体压强与流速关系，物体的浮沉条件及其应用，利用浮力知识设计实验，实例辨识连通器（出现概率较低），根据阿基米德原理进行简单计算等。

对本部分的考查，一是考查应用技能，如增大或减小压强的方法、浮力的计算等，二是对探究式实验的考查。

浮力与压强的计算有填空题、选择题和综合计算题，综合计算题以压轴题出现较多，分值也高。

浮力与压强是教材的重点，也是考题的重点和难点，内容抽象，题型复杂，与生活实际密切联系。

因此很多学生在解答此类题目时出现问题，现就解答技巧做如下分析。

利用公式直接进行计算

在选择题、填空题型中，出现频率较高的是直接利用浮力与压强公式进行计算的题目类型。

主要考查学生对概念的掌握和基本计算能力，只要具备牢记公式并熟练运用公式进行计算能力，此类考题一般不难解答。

例如：

（2017•郴州）如图所示，一茶杯放在水平桌面上，茶杯底面积为20cm2。

杯中水深10cm，杯和水的总重力为3N，则杯对水平桌面的压强为　　Pa；水对杯底的压力为　　N。

（g=10N/kg，茶杯杯壁厚度不计）

【答案】1500、2。

考点复习

1.压强

物体单位面积上受到的压力叫压强。

压强是表示力的作用效果的物理量。

压强公式：

。

其中，压强p的单位是帕斯卡（简称为帕），符号是Pa；压力F的单位是牛，符号是N；S是受力面积（是两物体的接触部分），单位是米2，符号是m2。

压强的利用：

（1）增大压强：

当受力面积不变时，增大压力；当压力不变时，减小受力面积；压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。

（2）减小压强：

受力面积不变时，减小压力；压力不变时，增大受力面积；压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。

2.液体压强

体压强产生的原因：

液体受重力作用且具有流动性。

液体压强的规律：

（1）液体对容器底和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；

（2）在同一深度，液体向各个方向的压强都相等；（3）液体的压强随深度的增加而增大；（4）相同高度，不同液体的压强与液体的密度有关。

液体压强公式：

。

其中，

是液体密度，单位是

；

；

是液体内部某位置到液面的高度。

从公式中看出：

液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关，而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。

3.浮力

一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫浮力。

浮力方向：

竖直向上，施力物体是液（气）体。

浮力产生的原因（实质）：

液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差就是浮力。

阿基米德原理：

浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。

浮力公式：

；从公式中可以看出：

液体对物体的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，而与物体的质量、体积、重力、形状、浸没的深度等均无关。

适用条件：

液体（或气体）。

考点剖析☆聚焦高频

高频考点：

利用公式直接进行计算

【典例】（2017·湖州）取一根内部横截面积为1平方厘米的直筒形塑料管，在底部扎上橡皮膜后，称得质量为2克。

向管内倒入10克液体，再将它放入水中。

放手后，观察到橡皮膜恰好变平，如图所示。

（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）

请回答：

（1）气管内液体的密度（选填”大于“”等于“或”小于“）水的密度。

（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强大小。

（3）装有液体的塑料管受到的浮力大小。

【答案】解：

（1）塑料管的重力和液体的重力之和等于塑料管受到的浮力，则液体的重力小于塑料管受到的浮力，则气管内液体的密度小于水的密度。

（2）塑料管受到的压力F=G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N，

所以对塑料管底部橡皮膜产生的压强P=

=

=1000Pa。

（3）装有液体的塑料管受到的浮力F浮=G总=（0.01kg+0.002kg）×10N/kg=0.12N。

故答案为：

（1）小于；

（2）水对塑料管底部橡皮膜产生的压强是1000Pa；（3）装有液体的塑料管受到的浮力是0.12N。

考点过关☆专项突破

类型：

利用公式直接进行计算

1.（2017•襄阳）已知球体表面积计算公式为4πR2，R为球体的半径；若地球半径取6.0×106m，π取3.0，标准大气压取1.0×105Pa，我们可以估算出大气层的重力为　　N（结果用科学计数法表示）。

【解析】根据S=4πR2求出地球的表面积，又知道标准大气压，根据F=pS求出大气压对地球表面的压力，即为地球大气层的总重力。

【答案】解：

地球的表面积：

S=4πR2=4×3.0×（6.0×106m）2=4.32×1014m2，

标准大气压取1.0×105Pa，由

可得，大气对地球表面的压力：

F=p0S=1.0×105Pa×4.32×1014m2=4.32×1019N

地球大气层的总重力等于大气层对地球表面的压力，即G=F=4.32×1019N。

故答案为：

4.32×1019。

2.（2017•遵义）为了美化教室环境，小华同学从家里带来了一盆盆栽花卉，放于水平窗台上，盆栽花卉的总质量为2kg，花盆底面与水平窗台的接触面积为200cm2，则该花盆对窗台的压强为　　Pa；小华每周一都要给花浇一次水，浇水后与浇水前相比较，花盆对窗台的压强将　　（g取10N/kg）。

解答：

花盆对窗台的压力：

F=G=mg=2kg×10N/kg=20N，

对窗台的压强：

；

浇水后与浇水前相比较，花盆的质量变大，重力变大，对窗台的压力增大，受力面积不变，由

可知，花盆对窗台的压强变大。

【答案】1000、变大。

3.（2017•益阳）如图所示，把饮料吸管A插入盛水的杯中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端；往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升。

这是因为A管上端口附近空气压强变　　（填“大”或“小”）的缘故；当杯内水的深度为10cm时，杯底受到水的压强大小为　　Pa。

（g取10N/kg）

【答案】小、1000。

4.（2017•岳阳）今年5月13日，小明参加了我市“环南湖健步行”活动，小明的质量为50kg，双脚与地面的总接触面积为0.04m2。

求：

（1）小明所受的重力大小；

（2）小明双脚站立在水平地面时对地面的压强；

（3）小明的体积（人的密度跟水的差不多，取小明的密度为1.0×103kg/m3）。

【解析】此题属于基本知识计算，只要熟悉重力、压强的概念，此题不难解答。

解答过程如下。

【答案】解：

已知：

小明的质量m=50kg，密度ρ=1.0×103kg/m3，受力面积S=0.04m2。

（1）小明的重力：

G=mg=50kg×10N/kg=500N；

（2）小明站立在水平地面时对地面的压强

。

（3）小明的体积

。

答：

（1）小明的重力为500N；

（2）小明站立时对水平地面的压强为1.25╳104Pa；（3）小明的体积为5×10-2m3。

5.（2017•辽通）将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8cm2，瓶底的面积是28cm2，瓶重和厚度忽略不计（g取10N/kg）。

求：

（1）倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强；

（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。

【答案】解：

（1）倒立放置时瓶盖所受水的压强：

p=ρgh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa，

由

可得，倒立放置时瓶盖所受水的压力：

F=pS瓶盖=1300Pa×8×10﹣4m2=1.04N；

（2）由左图可知，矿泉水瓶内水的体积：

V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3，

由

可得，水的质量：

m水=ρ

V=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg，

瓶重和厚度忽略不计，则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：

F′=G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N，

倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：

。

答：

（1）倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04N，压强为1300Pa；

（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3500Pa。

6.（2017·菏泽）小美用手把一个重为0.4N，体积是2.7×10-5m3的玩具球完全浸没到水中，玩具球受到的浮力是N，放手后玩具球将（填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）。

（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

【解析】物体受到的浮力等于物体排开液体的重力，由此可求得，玩具球完全浸没在水中受到的浮力为：

由于玩具球自身受到的重力是0.4N，大于完全浸没水中受到的浮力，故玩具球要下沉。

【答案】0.27、下沉。

7.（2017·绥化）有一体积为0.2m3的铁块，将它完全浸没在水池中，此时水的深度为1m，则铁块受到的浮力是 N，水对池底的压强是Pa。

【解析】根据公式

和

，求浮力和压强。

物体完全浸没在水中受到的浮力为：

，

液体的压强为：

。

【答案】2000、1×104。

8.（2017·泰州）一物块的质量为90g，体积为100cm3，现将它浸没在水中，物体所受的浮力为N，松手后，物体将会（上浮/下沉/悬浮），最终静止时物体排开水的质量为g。

（g=10N/kg，ρ水=1.0g/cm3）

【答案】1、上浮、90。

9.（2017·淮安）我国自主设计建造的第一艘航母001A已经顺利下水，航母的总质量为6.5×104吨，当航母漂浮在水面上时，受到的浮力是N，此时航母排开水的体积为m3（g=l0N/kg，ρ水=l.0×l03 kg/m3）。

【解析】

（1）航母漂浮在水面上，受到的浮力大小等于航母的重力，即F浮=G；

（2）利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排的变形公式

就可以计算出排开水的体积。

【答案】

（1）航母的重力为：

G=mg=6.5×104×103kg×10N/kg=6.5×108N；

因为航母漂浮在水面上，所以，航母受到的浮力：

F浮=G=6.5×108N。

（2）由F浮=ρ液gV排可得此时航母排开水的体积：

。

故答案为：

6.5×108；6.5×104。

10.（2017·呼和浩特）（多选）将一密度均匀的正方体轻轻放入盛满浓盐水的大烧杯中，静止后有72g浓盐水溢出；若将该物体轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，靜止后有64g煤油溢出（浓盐水密度为1.2×103kg/m3，煤油密度为0.8×103kg/m3、水银密度为13.6×103kg/m3），则（　）。

A．该物体前后两次所受浮力之比为9：

8；

B．该物体前后两次排开液体体积之比为4：

3；

C．该物体的密度为0.9×103kg/m3；

D．若将该物体分别浸没在水银和纯水中，则除重力和浮力外还需施加第三个力方能静止，静止时这个物体在这两种液体中受到的第三个力分别是F1和F2，则F1和F2大小之比为127

（4）物体在水银和水中都漂浮液面上，如果让其完全浸入液体中，需要外加一个压力。

物体完全浸没水银中受到的浮力：

，物体受到的重力为

，所加外力为：

10.88N-0.72N=10.12N。

物体完全浸没在水中受到的浮力：

，所加外力为：

0.8N-0.72N=0.08N。

故所加外力之比为：

10.12:

0.08=126.5。

由此可知，正确选项是AC。

【答案】AC。

11.（2017•福建）学校进行“注模”艺术品的展示活动。

小闵同学制作一底部面积S=2×10﹣3m2，高h=0.15m的作品，将密度ρ=0.8×103kg/m3的某种液体注入磨具内，用了体积V=5×10﹣4m3的液体，如图所示，g取10N/kg，求：

（1）成型前液体对模具底部的压强p1；

（2）成型作品放在水平桌面上，对桌面的压强p2。

【答案】解：

（1）由题意可知，成型前模具内液体的深度h=0.15m，

则液体对模具底部的压强：

p1=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1200Pa。

（2）因质量与物体的形状、状态、空间位置无关，所以，由ρ=

可得，作品的质量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×5×10﹣4m3=0.4kg，

成型作品放在水平桌面上，对桌面的压力：

F=G=mg=0.4kg×10N/kg=4N，

对桌面的压强：

p2=

=

=2000Pa。

答：

（1）成型前液体对模具底部的压强为1200Pa；

（2）成型作品放在水平桌面上，对桌面的压强为2000Pa。

12.（2017•遵义）为了美化教室环境，小华同学从家里带来了一盆盆栽花卉，放于水平窗台上，盆栽花卉的总质量为2kg，花盆底面与水平窗台的接触面积为200cm2，则该花盆对窗台的压强为　　Pa。

小华每周一都要给花浇一次水，浇水后与浇水前相比较，花盆对窗台的压强将　　（g取10N/kg）。

【解析】花盆对窗台的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，又知道花盆底面与水平窗台的接触面积，根据p=

求出对窗台的压强；浇水后与浇水前相比较，花盆的质量变大，重力变大，对窗台的压力增大，受力面积不变，根据p=

判断花盆对窗台的压强变化。

【解答】解：

花盆对窗台的压力：

F=G=mg=2kg×10N/kg=20N，对窗台的压强：

p=

=

=1000Pa；

浇水后与浇水前相比较，花盆的质量变大，重力变大，对窗台的压力增大，受力面积不变，由p=

可知，花盆对窗台的压强变大。

故答案为：

1000、变大。

13.（2017•长春）在水平地面上，用50N的水平拉力拉着重为200N的木箱沿拉力的方向前进20m，木箱与地面的接触面积为0.2m2。

求：

（1）拉力做的功；

（2）木箱对地面的压强。

【解析】

（1）由公式

求拉力的功；

（2）由压强公式

可求得木箱对地面的压强。

【答案】解：

（1）拉力做的功：

W=FS=50N×20m=1000J。

（2）物体对水平地面的压力等于物体的重力，F=G=200N，

它对地面的压强是：

。

答：

（1）拉力做的功是1000J；

（2）木箱对地面的压强是1000pa。