A9物理16学生版压强和浮力复习翟丽芸.docx
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A9物理16学生版压强和浮力复习翟丽芸
源于名校，成就所托
压强和浮力
知识精要
一、压强
1．压力：
垂直作用在物体表面上的力叫压力。
方向：
垂直于物体表面，并指向被压物体。
作用点：
压力的作用点在被压物体的表面上。
压力的作用效果与压力大小和受力面积有关。
2.压强：
物体单位面积上受到的压力叫压强。
压强公式：
（物体所受压强的普适公式），式中p的单位是：
帕斯卡，简称：
帕，1Pa=1N/m2，压力F单位是：
N；受力面积S单位是：
m2
3.A、使用该公式计算压强时，关键是找出压力F（一般F=G=mg）和受力面积S（受力面积要注意两物体的接触部分）。
B、特例：
对于放在桌子上的直柱体（如：
圆柱体、正方体、长方体等）对桌面的压强P=ρgh
4．压强单位Pa的认识：
一张报纸平放时对桌子的压强约０.５Pa。
成人站立时对地面的压强约为：
１.５×104Pa。
它表示：
人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为：
１.５×104N
5.增大压强方法:
（1）S不变，F↑;
（2）F不变，S↓（3）同时把F↑，S↓。
而减小压强方法则相反。
6.一容器盛有液体放在水平桌面上，求压力压强问题：
处理时：
把盛放液体的容器看成一个整体，先确定压力（水平面受的压力F=G容+G液），后确定压强（一般常用公式p=F/S）。
7.液体压强产生的原因：
是由于液体受到重力且具有流动性。
8.液体压强特点：
（1）液体对容器底和壁都有压强，
（2）液体内部向各个方向都有压强；
（3）液体的压强随深度增加而增大，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；
（4）不同液体的压强还跟密度有关系。
9.液体压强计算：
，（ρ是液体密度，单位是kg/m3；g=9.8N/kg；h是深度，指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离，单位是m。
）
10.连通器：
上端开口、下部相连通的容器。
连通器如果只装一种液体,在液体不流动时，各容器中的液面总保持相平,这就是连通器的原理。
茶壶，船闸，锅炉水位计是利用连通器的原理制成。
11．证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
12.大气压强产生的原因：
空气受到重力作用而产生的，大气压强随高度的增大而减小。
13．测定大气压强值的实验是：
托里拆利实验。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa=P0,即P0=1.013×105Pa
14．测定大气压的仪器是：
气压计，常见气压计有水银气压计和无液气压计。
15．沸点与气压关系：
一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。
16.大气压强的数值不是固定不变的，高度越高，大气压强越小。
晴天时比阴天时气压_高_，冬天比夏天气压_高_。
17．抽水机是利用大气压把水从低处抽到高处的。
1标准大气压能支持大约10m高的水柱，在1标准大气压下，抽水机至多可把水抽到10.34m高。
再高，水是抽不上去的，除非加大压强。
二、浮力
1、一切浸入液体的物体都要受到液体对它的浮力，浮力的方向总是竖直向上的。
2、浮力产生的原因：
浮力是由于周围液体对物体向上和向下的压力差而产生的，即：
F浮=F向上－F向下__。
3、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。
用公式可表示为F浮=G排液=ρ液gv排。
浮力的大小只跟液体的密度__和排开液体的体积有关。
4、计算浮力大小的四种方法：
①浮力等于物体受到液体对它向上和向下的压力差。
即：
__F浮=F向上－F向下__。
②浮力等于物体的重力减去物体浸在液体中称得的重力。
即：
_F浮=G物－G浸_
③根据阿基米德原理计算。
即：
__F浮=G排液=ρ液gv排_
④根据物体漂浮在液面或悬浮在液体中的条件F浮=G物，应用二力平衡的知识求物体受到的浮力。
5、物体的浮沉条件：
物体的浮沉决定于它受到的浮力和重力的大小。
6、物体浸没在液体中时：
①如果F浮﹤G物，物体下沉；②如果F浮﹥G物，物体上浮；③如果F浮＝G物，物体悬浮。
7、漂浮在液面上的物体叫浮体，对于浮体有F浮=G物，浮体公式：
ρ液gv排=ρ物gv物
8、浮力的应用：
应用浮力的关键是调节重力与浮力的关系，若保持浮力不变而减小自身重力，或保持重力不变而增大排水体积。
（1）轮船：
是采用空心的方法来增大排开水的体积从而增大可以利用的浮力，使其漂浮在水面上，其大小用排水量表示。
（2）潜水艇：
是靠改变水舱中水的多少，即靠改变重力来实现上浮或下潜的。
（3）气球和飞艇是通过充气、放气调整气囊的体积来改变浮力，实现上升和下降的。
（4）密度计是测量液体密度的仪器，是利用物体漂浮在液面的条件F浮＝G物来工作的，密度计的刻度是“上小下大”。
热身预习
1、两个底面积不同的足够高的圆柱形容器，分别盛有不同的液体甲和乙，两个完全相同的小球分别静止在其中，所处位置如图4所示，且两液面相平。
下列措施中能使两容器内液体对容器底部的压强相等的是 （）
A 可能是分别抽出了相同质量的液体甲、乙
B 一定是分别抽出了相同体积的液体甲、乙
C 可能是分别倒入了相同质量的液体甲、乙
D 一定是分别倒入了相同体积的液体甲、乙
2、如图所示，是一本物理教科书将它平放在水平桌面的中央，它与桌面的接触面积大约为500cm2，静止时它对桌面的压强（）
A、6PaB、60PaC、200PaD、600Pa
3、两物体放在水平桌面上，它们的质量之比为2∶3，跟桌面的接触面积之比为3∶2，则两物体对桌面的压力之比为，桌面受到的压强之比为.
4、用50N的水平力将重80N边长为10cm的正方体物块压在竖直的墙上，则墙壁受到的压力是N，压强是Pa.
5、由于长江上游的植被受到破坏，造成水土流失，使长江水的泥沙含量增加，这相当于长江水的密度（填：
“变大”、“变小”或“不变”，下同），因此在同等深度的情况下，长江对堤坝的压强，从而使堤坝受到破坏的可能性增大了，加大了防汛的难度.
6、如图3所示，甲、乙两个实心均
匀正方体分别放在水平地面上，它们对地面的压强相等。
若在两个正方体的上部，沿水平方向分别截去相同高度的部分，则它们对地面压力的变化量△F甲、△F乙的关系是（）
A．△F甲一定大于△F乙
B．△F甲可能大于△F乙
C．△F甲一定小于△F乙
D．△F甲可能小于△F乙
7、一块实心合金在空气中称时，弹簧测力计的示数为29.4N，全部浸没在水中称时，弹簧测力计的示数是19.6N，则合金块受到的浮力大小为N，它的体积是m3，此合金的密度是kg/m3.
8、如图所示，一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上，一根饮料吸管插在袋口边缘，把袋口折几折后用胶带封住，使塑料袋口不漏气，把两块正方形的硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上，大纸板的边长是小纸板的两倍.在大纸板上放两个1元的硬币，在小纸板上放一个1元的硬币，然后用嘴慢慢向吸管吹气.则_______（选填“大”或“小”）纸板会首先被塑料袋“抬”起来；若要使两个硬纸板同时被举高，不改变纸板的大小，你的做法是.
9、拖拉机的履带有一块块的金属板连接而成，每块金属块上都有一两条凸起的棱，金属板的作用，凸起的棱的作用是.
10、如图，是利用压强计测量某液体内部压强的四种不同情况：
（1）通过比较（a）（b）图可得出结论：
（2）通过比较（b）（c）（d）图可得出结论：
图19
精解名题
例1、在“验证阿基米德原理”的实验中，某小组同学用测力计悬挂着体积均为200厘米3的不同物体逐渐浸入到重力均为1牛的不同液体中，实验过程如图19所示，他们观察并记录了测力计的示数及量筒中液体体积的变化，所有数据均记录在下表中。
液体密度（克/厘米3）
实验序号
测力计示数F1（牛）
测力计示数F2（牛）
F1-F2
（牛）
液体体积V1（厘米3）
液体体积V2（厘米3）
V2-V1
（厘米3）
1.0
1
5
4.5
0.5
100
150
50
2
5
4
1.0
100
200
100
3
5
3
2.0
100
300
200
4
5
0
5
100
300
200
1.2
5
1.8
1.2
0.6
125
175
50
6
1.8
0.6
1.2
125
225
100
7
1.8
0
1.8
125
275
150
在此实验中测力计的两次示数差（F1-F2）、量筒中液面的两次示数差（V2-V1）分别表明了。
②分析比较实验序号1与2与3（或5与6与7）可初步得出的结论：
。
③分析实验序号4中的数据及相关条件，产生这种现象的原因可能是。
④分析比较实验序号可初步得出的结论：
当排开液体的体积相同时，液体密度越大，浸在液体中的物体受到的浮力越大。
⑤要进一步分析比较表中的数据验证阿基米德原理时，需要运用公式 进行计算（用所测物理量表示），然后再归纳得出结论。
例2、如图1所示，一梯形截面容器重10N，容器底面积是200cm2，倒入4Kg水的高度是30cm。
（g＝10N/Kg）
求：
（1）容器底所受水的压强
（2）容器底所受水的压力
（3）容器对桌面的压强
例3、质量为1.5kg的木块，漂浮在水面上，有2/5的体积露出水面则木块所受的浮力为多少？
木块的密度为多少？
例4、2011年安徽春晚舞台上，广州军区战士杂技团表演的《东方天鹅》将芭蕾舞的高雅、优美与杂技的高难度技巧揉为一体，赢得了观众的阵阵掌声。
如图16所示是“天鹅”轻盈立在王子的肩上的情景，若女演员的质量为45千克，脚尖与男演员肩膀接触面积约为1×10-3米2，男演员的质量为65千克，双脚与地面接触面积约为3.5×10-2米2。
求：
⑴女演员的重力。
⑵男演员对地面的压强。
⑶《东方天鹅》的成功背后凝结着演员们辛勤的汗水。
由于男演员要承受较大压强，肩上甚至出现了溃烂，但还是忍着伤痛进行排练。
同学们，你有什么办法可以减小压强吗？
请说出一种方法。
例5.如图10所示，圆柱形容器A和B放在水平地面上，底面积分别为2×10－2米2和1×10－2米2。
容器A中盛有0.1米高的水，容器B中盛有质量为1.6千克的酒精。
（ρ酒精＝0.8×103千克/米3）
①求容器A中水对容器底部的压强p水。
②求容器B中酒精的高度h酒精。
③若要是使容器A和B底部受到的液体压强相等，则可在容器______倒入金属细颗粒（选填“A”或“B”）；求倒入金属细颗粒的体积V金属。
巩固练习
1、在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌、海棉、砝码、木板）设计了图（a）、（b）两个实验，通过观察图（a）、（b）后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。
此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示。
通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。
请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是根据的现象来比较压力的作用效果的。
（2）造成前后两个结论不一致的原因是_______________________。
（3）设图（b）中小桌对海棉的压强是Pb，图（c）中小桌对木板的压强是Pc，则PbPc。
（4）比较图（b）和图（c）可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是：
。
2、两个相同的金属球分别浸没在不同液体A、B中，盛液体的柱形容器相同，将小球从液体中取出后，容器中剩余液体对底部的压强大小相等，如图4所示。
可以确定小球取出前两容器内液体对容器底部的压力FA、FB和压强pA、pB的关系是（）
A．FA=FB，pA>pBB．FAC．FAFB，pA>pB
3、体积为5×10－4米3物体浸没在水中时，它受到的浮力大小为________牛；若它在水中静止不动，受到水向下的压力为14.7牛，则水对它向上的压力为________牛；当它在水中所处的深度增加时，它所受浮力的大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
4、打捞沉船时，常先将金属浮箱注满水，沉入水底，再用钢绳将其固定在沉船上，然后向浮箱中压入气体排出浮箱内的水，这样浮箱就可上浮把沉船拉起。
某次打捞作业中，所用的浮箱边长为2m的正方体，自重2000N。
当浮箱上表面沉到距水面20m处时（g取10N/kg），
求:
（1）浮箱上表面受到水的压强；
（2）浮箱受到水的浮力；
（3）当把浮箱内水全部排出，浮箱与沉船一起匀速上浮时，浮箱对沉船的拉力。
课堂总结
自我测试
1、一个密封的墨水瓶内装有一定量的墨水，若把它倒置，则墨水对瓶口盖的作用情况是（ ）
A.压力增大 B.压强增大 C.压强不变 D.压力不变
2、某物体重为0.5N，把它放在盛有水的烧杯中，溢出重为0.3N的水，则它受到的浮力（）
A一定为0.3NB可能为0.2NC一定为0.5ND可能为0.4N
3.打捞江底的沉船，下面采取的措施，不合理的是（）
A.使沉船与水底淤泥尽量分离B.使用费力的机械把沉船拉起来
C.清除船体中的泥沙，使船变轻D.将浮筒与船绑在一起，再排出浮筒内的水
4、如图所示，在三个相同的容器中分别盛有甲、乙、丙三种液体；将三个完全相同的铜球，分别沉入容器底部，当铜球静止时，容器底受到铜球的压力大小关系是F甲＞F乙＞F丙，则液体密度相比较 （ ）。
A．甲的最小 B．乙的最小 C．丙的最小 D．一样大
5、青藏铁路已全线贯通，即将投入运营的高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系统，这样做是因为（）
A．高原空气稀薄，大气压强小B．高原空气稀薄，大气压强大
C．高原空气稠密，大气压强小D．高原空气稠密，大气压强大
6、小明看到鸡蛋浮在盐水面上，他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉．在此过程中，鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是下图中的（）
7、一个充满氢气的玩具气球,松手后升上高空中,在气球上升过程中将不会产生的现象（ ）
A.气球体积变小 B.球内氢气压强减小
C.球外空气压强减小 D.气球最终将破裂
8、浸没在液体中的物体在下降过程中，物体受到的浮力一定（）
A.不变B.增大C.减小D.不确定
9、如图所示，质量均匀的物体悬浮在水中，现将它沿图示虚线切为大小不等的两块后仍放在水中，则（）
A、大块下沉，小块上浮B、大块悬浮，小块上浮
C、两块都悬浮D、两块都下沉
10、游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则（）
A、脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大
B、脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小
C、脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大
D、脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小
11.如图3所示，两个盛有等高液体的圆柱形容器A和B，底面积不同（SA>SB），液体对容器底部的压力相等，现将甲球浸没在A容器的液体中，乙球浸没在B容器的液体中，容器中均无液体溢出，若此时液体对各自容器底部的压强相等，则一定是（）
A甲球的体积大于乙球的体积。
B甲球的体积小于乙球的体积。
C甲球的质量大于乙球的质量。
D甲球的质量小于乙球的质量。
12.一艘轮船由东海驶入长江，所受到浮力________（填“变大”或“变小”或“不变”），该船在南京港卸下货物前后，船的吃水线深度减小0.2m，该船在水面附近的水平横截面积平均为4500m2，则卸下的货物的质量约为________t。
13.如图5所示，甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上，且它们各自对地面的压强相等。
若分别在两个正方体的上部，沿水平方向截去相同高度后，则甲、乙的剩余部分对地面压强p以及剩余部分质量m的大小关系为（）
Ap甲Bp甲m乙。
Cp甲>p乙；m甲>m乙。
Dp甲>p乙；m甲=m乙。
14.如图4所示，甲、乙两个正方体物块放在水平地面上，甲的边长小于乙的边长。
甲对地面的压强为p1，乙对地面的压强为p2。
正确的推理是（）
A．如甲、乙密度相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为p1。
B．如甲、乙密度相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为p2。
C．如甲、乙质量相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为p1。
D．如甲、乙质量相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为p2。
15、小明带着一壶水和一把刀在公园里划船。
当小明不小心把刀掉进湖里去之后，湖面将会（选择“上升”“下降”“不变”），如果小明把壶里的水倒掉之后，湖面将会（选择“上升”“下降”“不变”）。
16、在盛满不同液体的相同的溢水杯中，放入两个完全相同的小球，如图8所示。
当小球静止时，甲、乙两杯中溢出液体的重力分别为0.4牛和0.5牛，则乙杯中小球受到的浮力为牛，甲、乙两杯中液体的密度ρ甲ρ乙，杯内液体对杯底的压强p甲p乙。
（后两空均选填：
“>”、“=”或“<”）
17、如图2所示，两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙，容器足够高，分别盛有质量相等的水和酒精
可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是（）
A．倒入相同质量的水和酒精
B．倒入相同体积的水和酒精
C抽出相同质量的水和酒精
D．抽出相同体积的水和酒精
18，如图1为同一密封的小包袋装食品的两张照片，（a）图摄于海拔200米的地方，（b）图摄于海拔3200米的地方。
小包袋装食品袋内气体不变的是（）
①质量②惯性
③密度④体积
A．①与②B．③与④
C．①与④D．②与③
19、甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平地面上，已知它们的边长分别为0.2米和0.4米，密度分别为4×103千克／米3和1×103千克／米3。
求：
（1）正方体甲对水平地面的压力F甲。
（2）正方体乙对水平地面的压强p乙。
（3）若设想将正方体甲作竖直切割、正方体乙作水平切割，切下部分体积都为原来体积的1/2，如图13所示。
再分别将切下的部分置于对方的上表面，通过计算求出放置后甲物体对水平地面的压强p’甲与乙物体对水平地面的压强p’乙的比值。
20、如图10（a）所示，放置在水平地面上的甲、乙两个均匀实心物体，甲是正方体，质量为0.5千克．乙是长方体，质量为0.5千克．求：
（1）甲的密度；
（2）甲对地面的压强；
（3）①若将乙物体平放在甲物体上，则甲物体上表面受到的最大压强．
②若将乙物体平稳叠放在甲物体上，并使甲物体上表面受到的压强最小，乙物体该如何放
置，请在图10（b）中甲物体上表面用阴影大致绘出受力面积．
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