压强和浮力培优题.docVIP

300cm2圆柱形水槽内盛有适量的水，把质量是1Kg高12cm、横截面积是100cm2的柱形物块按如图所示悬挂后浸入水中4cm处，已知测力计的称量范围为0～10N，在刻度盘上从0N到10N之间的长度为20cm。求：

（1）此时测力计的示数

（2）向水槽中再注入多少千克的水，弹簧测力计的示数为2N

（3）第二问中将2N改成0N，又该怎么计算？

2、某金属圆柱体如图所示，用细线吊在测力计下，将其缓慢浸入水中并保持柱体竖直，当水面到达A横线时，测力计的示数为18N，当水面到达B横线时，测力计的示数是12N，已知A、B间距LAB=3cm，求柱体底面积。

A

A

BA

3．如图所示，一体积为500cm3的铝块，用线系着放入装有某种液体的圆柱形容器中，容器中的液体深度由20cm上升到21cm

4、如图所示，一个圆柱形容器底面积为2×10—2m2，内装一定量的水，将一个实心合金块A挂在弹簧测力计下端并浸没在水中，弹簧测力计读数为15N，水面上升了2.5×10—2m，此时水对容器底部的压强为2×10

(1)合金块A的体积VA(2)合金块A在水中受到的浮力F浮A

(3)合金块A的重力GA(4)合金块A的密度

(5)放入合金块A后，水对容器底增大的压强△P水

(6)放入合金块A前，水对容器底的压强P水

(7)容器中水的质量m水(8)当合金块A浸没在水中时，容器中水的深度h

在这八个物理量中，请你任意求出其中五个物理量的值

液面变化一招灵

【矛盾】

〖题1〗如图a所示,一个边长为10cm的正方体木块用细线系于圆柱形容器底部,容器底面积为200cm2.现向容器内倒水,当木块露出水面的体积为200cm3时,细线对木块的拉力为2N,如果将细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强较剪断前变化了多少?(g取10N/kg)

[分析]

初态:V排=1000cm3-200cm3=800cm3

G=F浮-F=8N-2N=6N

终态:F′浮=G=6N

V′排=600cm3

那么:ΔV=V′排-V排=200cm3图a图b

Δh=ΔV/S器=1cm

Δp=1000Pa

〖题2〗如图a所示,一个边长为10cm﹡103kg/m3)用细线系住放于一个底面积为120cm

[分析]

初态:F浮=G=8N

V排=800cm3

终态:F′浮=G-F=5N

V′排=500cm3

那么:ΔV=V排-V′排=300cm3KK

此时:Δh=ΔV/S物=3cm,而不是Δh=ΔV/S器=了.图a图b

【统一】

从表面看起来,ΔV同是V排之差,Δh为什么要用不同的求法呢?学生很难理解,解这类题的出错率自然就很高.其实,这两题中的ΔV有着本质的不同,题1中由于水的体积不变,V排之差ΔV就是整个容器在两种状态下变化的体积,而题2中由于水的体积减少了,V排之差ΔV并不是整个容器在两种状态下变化的体积.显然,只有ΔV是整个容器内的体积之差时,才有Δh=ΔV/S器.题2中,对于整个容器来说,

ΔV=ΔV排+ΔV水=(V排-V′排)+(S器-S物)Δh

Δh=ΔV/S器=+1/6Δh

Δh=3cm

在本题中,用这样的方法显得较为繁琐,但这样的一个演算过程可以帮助澄清概念,化解矛盾,对这类问题的认识获得质的飞跃,而一旦学会了从整体上把握这类问题的这一招,即使是遇到较为复杂的问题也能得心应手了

【应用】

〖题3〗(2002.无锡)有一质量为的正方体物块,挂在细线的下端,在物块的下方放一装有5千克水的圆柱形容器,当物块部分浸入水里时,容器中的水面上升1厘米,此时正方体物块的一半体积露出水面,如图a所示.已知容器的横截面积是物块横截面积的5倍,g取10N/kg.求:

容器内水的体积.

细线对物块的拉力.

再向容器内缓慢倒入2千克水后,水对容器底的压强将增大多少?

[分析]

略

1/2L3=5L2*1cmL=10cmS物=100cm2S器=500cm2

F=G-F浮=3N

容易判断出加水后物块将处于漂浮状态

初态:V排=500cm3

终态:F′浮=G=8N

V′排=800cm3

那么对于整个容器来说:

ΔV=ΔV排+ΔV水=(V′排-V排)+m水/ρ水

=300cm3+2000cm3=2300cm3