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1、力力 学学 综综 合之压强和浮力合之压强和浮力力力 学学 综综 合之压强和浮力合之压强和浮力一、液体压力压强的计算一、液体压力压强的计算容器底部容器底部1液体液体 FpSghS pgh FpSghS F桌面桌面 pS 2容器容器FG 总总(常规思路：先求常规思路：先求F，再求，再求p）总总【例【例1】(北京北京15)下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A匀速下落过程中的跳伞运动员的机械能减小匀速下落过程中的跳伞运动员的机械能减小A匀速下落过程中的跳伞运动员的机械能减小匀速下落过程中的跳伞运动员的机械能减小B在空中下落的排球，运动得越来越快，是因为在空中下落的排球，运动得越来越快，是因为排
2、球具有惯性排球具有惯性排球具有惯性排球具有惯性C汽车受到力的作用，它的运动快慢或运动方向一定发生改变汽车受到力的作用，它的运动快慢或运动方向一定发生改变D小安站在磅秤上，小安对磅秤的压力和磅秤对小安的支持力大小一定相等小安站在磅秤上，小安对磅秤的压力和磅秤对小安的支持力大小一定相等【例【例2】(江苏江苏12)水平地面上竖直放有一实心铜圆柱体，它水平地面上竖直放有一实心铜圆柱体，它对水平地面的压强为对水平地面的压强为在它底部中央开孔后在它底部中央开孔后它它对水平地面的压强为对水平地面的压强为p1，在它底部中央开孔后在它底部中央开孔后，它它对水平地面的压强为对水平地面的压强为p2。孔的形状和大小如
3、图甲所。孔的形状和大小如图甲所示示其中其中EFGH为底部孔口为底部孔口孔的形状和大小与按孔的形状和大小与按示示，其中其中EFGH为底部孔口为底部孔口。孔的形状和大小与按孔的形状和大小与按图乙所示对称切割正方体形成的几何体的形状和大小一图乙所示对称切割正方体形成的几何体的形状和大小一样样(具体方法是沿四边形具体方法是沿四边形ABFE所所在在平平面和四边形面和四边形样样(所平所平ADBCBCDADCGH所在平面将正方体对称截去两所在平面将正方体对称截去两DGFDAFG块块)。已知正方体中线段。已知正方体中线段AB的长度为圆的长度为圆柱体高的半柱体高的半AB甲乙甲乙HEEH柱体高的柱体高的一一半半，
4、ABEF2EH。【例【例2】关于】关于p1与与p2大小的判断，正确的是大小的判断，正确的是( )AAp1p2Bp1p2Cp1p2Cp1p2D以上三种情况都有可能以上三种情况都有可能ADBCBCDADGFDAFG甲乙甲乙HEEH1【例【例3】(北京北京12)水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器的圆柱形容器容器内分别盛有等质量的液体容器内分别盛有等质量的液体其中甲其中甲的圆柱形容器的圆柱形容器，容器内分别盛有等质量的液体容器内分别盛有等质量的液体。其中甲其中甲、乙、丁容器中的液体密度相同。若将小球、乙、丁容器中的液体密度相同。若将小球A放在甲
5、容器放在甲容器的液体中的液体中小球小球A静止时漂浮静止时漂浮此时甲容器对桌面的压此时甲容器对桌面的压的液体中的液体中，小球小球A静止时漂浮静止时漂浮，此时甲容器对桌面的压此时甲容器对桌面的压力为力为F1；若将小球；若将小球A用一段不计质量的细线与乙容器底用一段不计质量的细线与乙容器底部部相连相连，并使其浸没在该容器的液体并使其浸没在该容器的液体中中，小球小球A静止时静止时部部，中中，乙容器对桌面的压力为乙容器对桌面的压力为F2；若将小球；若将小球A放在丙容器的液体中，小球放在丙容器的液体中，小球A静止时悬浮，此时丙容器对桌面的压力为静止时悬浮，此时丙容器对桌面的压力为F若将小球若将小球A放在容
6、器的液体中放在容器的液体中用根计质量用根计质量F3；若将小球若将小球A放在放在丁丁容器的液体中容器的液体中，用用一一根根不不计质量计质量的细杆压住小球的细杆压住小球A，使其浸没，且不与容器底接触，小，使其浸没，且不与容器底接触，小球球A静止时丁容器对桌面的压力为静止时丁容器对桌面的压力为F球球A静止时丁容器对桌面的压力为静止时丁容器对桌面的压力为F4。则下列判断正确的是。则下列判断正确的是( )AF2F1F3F4BF1F2F3F421341234CF1F3F2F4DF1F2F3F4【例【例4】(北京北京23)如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上面上它们的
7、底面积分别为它们的底面积分别为2002和和1002容容面上面上，它们的底面积分别为它们的底面积分别为200cm2和和100cm2。容容器甲中盛有器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有高的水，容器乙中盛有0.3m高的高的酒精酒精若从两容器中分别抽出质量均为若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒的水和酒酒精酒精。若从两容器中分别抽出质量均为若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为精后，剩余水对容器甲底部的压强为p水水，剩余酒精对容器乙底，剩余酒精对容器乙底部部的压强为的压强为p酒精酒精。当质量。当质量m的范围为的范围为部部p酒精酒精_时，才能满足时，才能满足p
8、水水p酒精酒精。(酒精酒精0.8103kg/m3)水酒精水酒精甲甲乙乙甲甲乙乙【例【例5】(天津天津28)高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有出气孔盖中央有出气孔孔上盖有限压阀孔上盖有限压阀当锅内气压当锅内气压盖中央有盖中央有一一出气孔出气孔，孔上盖有限压阀孔上盖有限压阀，当锅内气压当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出部分气达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体体实现了对锅内气体压强的控制实现了对锅内气体压强的控制如图所示如图所示某某体体，实现了对锅内气体压强的控制实现了对锅内气体压强的控制。如图所示如图所示，某某高压锅锅体的内底
9、面积为高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为限压阀质量为m0，限压阀顶限压阀顶部部面积为面积为0，0，部部S1(已知大气压强为已知大气压强为p0)。锅盖锅盖限压阀限压阀锅盖锅盖密封圈密封圈孔壁孔壁(很薄很薄)出气孔锅体出气孔锅体【例【例5】写出液体沸点与气压的关系】写出液体沸点与气压的关系;求使用高压锅时锅内气体的最大压强；为保证使用安全，不可随意增加限压阀质量。如求使用高压锅时锅内气体的最大压强；为保证使用安全，不可随意增加限压阀质量。如果限压阀的质量增加果限压阀的质量增加m请计算锅体与锅盖咬合请计算锅体与锅盖咬合果限压阀的质量增加
10、果限压阀的质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。锅盖限压阀密封圈锅盖限压阀密封圈出气孔出气孔锅体锅体孔壁孔壁(很薄很薄)锅体锅体2【例【例6】(青岛青岛12)归纳式探究归纳式探究研究鱼缸侧壁所受的压力：研究鱼缸侧壁所受的压力：由于液体内部有压强由于液体内部有压强当鱼缸中盛入液体后当鱼缸中盛入液体后鱼缸侧鱼缸侧由于液体内部有压强由于液体内部有压强，当鱼缸中盛入液体后当鱼缸中盛入液体后，鱼缸侧鱼缸侧壁就会受到液体的压力。鱼缸侧壁所受的液体的压力壁就会受到液体的压力。鱼缸侧壁所受的液体的压力跟什么因素有关呢跟什么因素有
11、关呢？下表是小雨在鱼缸中盛入不同的下表是小雨在鱼缸中盛入不同的跟什么因素有关呢跟什么因素有关呢？下表是小雨在鱼缸中盛入不同的下表是小雨在鱼缸中盛入不同的液体进行研究得到的一些数据液体进行研究得到的一些数据(其中：其中：为液体密度，为液体密度，L为侧壁长度为侧壁长度，H为液体深度为液体深度，F为侧壁为侧壁所所受压力受压力)：，所所)次数次数 /(kg/m3) L/m H/m F/N11.01030.10.15F21.01030.20.11031.01030.10.220FFa40.81030.20.1850.81030.20.232LHLOb次数次数 /(kg/m3) L/m H/m F/N11
12、.01030.10.1521.01030.20.110FFa31.01030.10.22040.81030.20.18LHFLObFk其中其中k(填上数值和单位填上数值和单位)。将数据表将数据表50.81030.20.232OFk_，其中其中k_(填上数值和单位填上数值和单位)。将数据表将数据表格形式变成公式形式，这里运用的科学方法是格形式变成公式形式，这里运用的科学方法是_法。在一个鱼缸中分别盛入相同深度的海水和淡水，法。在一个鱼缸中分别盛入相同深度的海水和淡水，_对鱼缸侧对鱼缸侧壁的压力大。在不同的游泳池中注入相同深度的水，游泳池侧壁所受的压力壁的压力大。在不同的游泳池中注入相同深度的水，
13、游泳池侧壁所受的压力与侧壁长度的关系可以用图象中的图线与侧壁长度的关系可以用图象中的图线表示表示与侧壁长度的关系可以用图象中的图线与侧壁长度的关系可以用图象中的图线_表示表示。如图，拦河大坝的长度如图，拦河大坝的长度L为为30m，若大坝能够承受的最，若大坝能够承受的最大力大力 为为7则水则水能超过能超过大大压压力力F为为6107 N，则水则水深深H不不能超过能超过_m。L LH求浮力大小的方法求浮力大小的方法：求浮力大小的方法求浮力大小的方法：浮力产生的原因：浮力产生的原因：F浮浮F下表面下表面F上表面上表面阿基米德原理推导阿基米德原理推导FV阿基米德原理推导阿基米德原理推导：F浮浮液液gV排
14、排受力平衡列方程：例：受力平衡列方程：例：F浮浮GF弹簧测力计弹簧测力计浮沉条件：漂浮、悬浮：；沉底：；浮沉条件：漂浮、悬浮：；沉底：；FG 浮FG 浮浮漂浮：；悬浮：；漂浮：；悬浮：； 物液物液= 物液物液沉底：沉底： 物液物液3【例【例7】(江苏江苏22) 将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中，将一实心小物块轻轻放入装满水的烧杯中，物块漂浮在水面上物块漂浮在水面上有有1/4的体积露出水面的体积露出水面从烧杯从烧杯物块漂浮在水面上物块漂浮在水面上，有有1/4的体积露出水面的体积露出水面，从烧杯从烧杯中溢出的水重为中溢出的水重为1N。则物块漂浮时与未放入物块时。则物块漂浮时与未放入物块时相比较
15、相比较烧杯中的水对烧杯底部的压力将烧杯中的水对烧杯底部的压力将(填填相比较相比较，烧杯中的水对烧杯底部的压力将烧杯中的水对烧杯底部的压力将_(填填“减小”“不变”或“增大”“减小”“不变”或“增大”)；若用与物块相同材；若用与物块相同材料料制成一个制成一个1m3的实心物体的实心物体，其质量为其质量为_kg。料料，_ g【例【例8】(北京北京22)甲、乙两溢水杯放在实验桌上，分别盛满甲、乙两溢水杯放在实验桌上，分别盛满水和酒精水和酒精酒精的密度为酒精的密度为0 8103k /3将密度将密度水和酒精水和酒精，酒精的密度为酒精的密度为0.8103 kg/m3。将密度将密度为为0.9103kg/m3的
16、小球的小球M轻轻放入甲溢水杯的水轻轻放入甲溢水杯的水中中小球小球M静止时从甲溢水杯中溢出静止时从甲溢水杯中溢出9g的水的水；将将中中，小球小球M静止时从甲溢水杯中溢出静止时从甲溢水杯中溢出9g的水的水；将将小球小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中，小球轻轻放入乙溢水杯的酒精中，小球M静止时从乙溢水杯静止时从乙溢水杯中中溢出溢出_g的酒精。的酒精。中中_g【例【例9】(天津天津14)如图所示，将底面半径为如图所示，将底面半径为2R的圆柱形薄壁的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上容器放在水平桌面上把高为把高为h密度为密度为 ( )容器放在水平桌面上容器放在水平桌面上，把高为把高为h，密度为密度为(水水)，半径为，半径为R的实心圆柱体木块竖直放在容器中。然后向的实心圆柱体木块竖直放在容器中。然后向容器内注水容器内注水则则()容器内注水容器内注水，则则( )A注水前，木块对容器底的压力为注水前，木块对容器底的压力为ghB注水前注水前，木块对容器底的压强为木块对容器底的压强为gh，gC若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为若使木块竖直漂浮，向容器中注入水的质量至少为R2h若木竖直浮若木竖直浮向容中向容中D若若使使木木块块竖直竖直漂漂浮浮，向容向容器器中中注入水的质量至少为注入水的质量至少为3R2h4
