斜面上的物体对斜面的压力〕，有些情形下甚至与重力毫无关系〔如图c〕。 例2： 把一 长10cm、宽10cm，厚 5cm的铁块，平放在 1m2的水平桌面上，求桌面受到的压强。假如把铁块沿着如下图的虚线纵向锯掉一半，那么铁块对桌面的压强和压力有何变化？假如将铁块水平横向截去一半，情形又如何？
解 铁的密度ρ=7.8×103kg／m3
因此铁块的质量m=ρv=7.8×103kg／m3×0.1m×0.1m×0.5m=3.9kg 铁块对桌面的压力F＝G＝mg＝3.9kg×9.8N／kg=38.22N 压强p＝F/S＝38.22N/(0.1m×0.1m) ＝3.822×103Pa
把铁块沿虚线纵向锯掉一半，铁块的重力减少一半，对桌面的压力也减小一半，铁块的体积减小一半，它与桌面的接触面积也减小一半，依照公式p＝F/S，其对桌面的压强不变。
把铁块水平横向截去一半，铁块的重力减小一半，对桌面的压力小也减小一半，但它与桌面的接触面积未变，依照公式p＝F/S，其对桌面的压强亦减小一半．
评注 抓住公式p＝F/S了，明确F、S的变化情形，便可对p的变化情形作出正确判定．
例3 向墙壁上按图钉，图钉帽的面积是1cm2图钉尖的面积是0.05mm2，手对图钉帽的压强是2×105Pa ，求图钉尖对墙壁的压强．
解 手对图钉巾的压F帽＝p帽·S帽＝2×105Pa×10-4m2=20N 手对图钉帽的压力等于图钉尖对墙壁的压力，即 F顶＝F帽＝20N 从而，图钉尖对墙壁的压强
p尖＝F尖/ S尖＝20N/(0.05×10-6m2) ＝4×108Pa 评注 由此题能够看出，使用图钉时，手对图钉帽的压力和图钉尖对墙壁的压力是相等的，但分不作用在不同的受力面上，压力产生的成效大不一样．图钉尖对墙壁产生专门大的压强，因此图钉能按进墙壁里；图钉帽对手的压强不是专门大的，因此手可不能感受扎疼． 例4：封冻的江河水面能够承担的最大压强是7?10Pa，一辆20t的坦克能够在冰面上行驶吗？〔每条履带跟地面的接触面积是2m2〕
解：坦克对冰面的压力F=G=mg=20?10?9.8N?1.96?10N。 受力面积S=2?2m2=4m2 对冰面的压强
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F1.96?105N45?4.9?10Pa?7?10Pa，因此坦克能冰面上行驶。 P=?2S4m例5：如下图，甲、乙、丙三个完全相同的圆柱体竖放在水平地面上，假设把乙、丙中的阴影部分切除后，试比较甲、乙、丙对水平地面的压强大小？ 解：圆柱体对地面的压强： P=
abced甲乙图3丙FG?sgh????gh SSS从上式可知截面积不变的柱体对水平支承面的压强与柱体的体积粗细、重量等无关，只与柱体的高度、密度有关：
甲、乙、丙是同种物质，密度相同，高度相同，由P=?gh可知甲、乙对地面的压强相等，丙中的柱体〔部分〕bcde产生的压强与甲、乙相等，但acde部分产生的压强大于bcde部分产生的压强。由此可知：P甲=P乙 例6：如下图的容器内装有水，试比较A、B、C各点由液体产生的压强p A、pB、pC的大小。 解：由于液体的密度相同，此题关键是弄清A、B、C各点的深度。深度是指从自由液面到该处的竖直距离，从图中可知： h4=15cm－５cm＝10cm=0.1m hB=15cm=0.15cm hC=15cm－10cm＝５cm＝0.05m 故pB> p A>pC 例７：在马德堡半球实验中，假设每个半球的截面积Ｓ＝1.4?10cm，那么拉开马德堡半球至少要２15厘米AB5厘米C10厘米图44用多大外力Ｆ？〔大气压强Ｐ０＝1.01?10Pa〕 解：由公式Ｐ＝ 5F可知大气对半球面的压力 S54２ Ｆ＝ＰS=N＝1.01?10Pa ×1.4?10cm＝1.414?10N 例8：在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中，管高出水银面h=50cm，如下图，咨询：⑴管内顶部受到多大的压强？方向如何？⑵假如在管顶部开一个显现什么情形？〔大气压为76cm汞柱〕 解：⑴管内顶部受到的压强为：76cmHg－50cmhg＝26cmHg 方向是竖直向上。 ⑵假如在管顶部开一个小孔，管内外相通都为一个大气压，水银柱下降到管内外水银面一样高。 例9：如下图，密度为 0.6×103kg/m3的正方体木块，放入盛有水的容器中，h=50厘米5图8现在，木块的下表面距水面3cm，请依照所学的物理知识，至少运算出与木块有关的8个物理量。〔g取10N/kg〕 33解：⑴木块下表面受到水的压强p下??水gh?1?10kg/m?10N/kg?3?10m ?2?300Pa V排?木0.6?103kg/m33h13⑵木块的边长：因为木块漂浮，因此F浮?G木，那么???，?，33V木?水1.0?10kg/m5h5h?5cm。 ⑶木块的底面积：S木?h2??5cm??25cm2 ⑷木块的体积：V?h??5cm??125cm 3332⑸木块排开水的体积：V排?V木=?125cm?75cm ⑹木块受到的浮力F浮??水gV排?1?103kg/m3?10N/kg?75?10?6m3?0.75N ⑺木块的物重：G木?F浮?0.75N ⑻木块的质量：m木?353533G木g?0.75N?0.075kg 10N/kg例10：〝曹冲称象〞运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。下面是初中物理学习过程中遇到的几个研究实例：①在研究物体受几个力时，引入合力；②在研究光时，引入〝光线〞概念；③在研究多个电阻串联或并联时，引入总电阻；④在研究磁现象时，引入〝磁感线〞的概念。在上述几个实例中，采纳了等效法的是_______和______。〔填序号〕 解：等效的意思是，等效后的物理量应与等效前的物理量在性质及成效上相同。光线和磁感线是想象的线，并非真实的等效。故填①、③。 例11：春天我们都喜爱放风筝，请你找出放风筝运用我们所学过的物理知识的两个地点，并分不讲明这是哪个物理知识点的运用。 答：①浮力的知识；②气体压强和流速的关系的知识。 例12：海洋研究人员进行水下探测，当他穿上潜水服浸没入水中后，受到的浮力大小跟他下潜的深度有没有关系？最好采纳原理不同的方法检验你的方案。 要求：⑴请用三种方法；⑵写出实验所需器材并简述实验步骤。 解：方法一：平稳力。器材：弹簧、测力计、石块、烧杯、水、细线。步骤：用弹簧、测力计测出石块重G，读出石块浸没在水中不同深度时弹簧测力计的示数F，那么石块的浮力F浮?G?F。 方法二：阿基米德原理。器材：溢水杯、弹簧测力计、量筒、小桶、石块、烧杯、水、细线。步骤：将石块浸没在盛满水的溢水杯中，用弹簧测力计称出石块在不同深度处排入小桶中的水重G排，那么石块受到的浮力F浮?G排。用量筒测出石块浸没在水中不同深度处排开水的体积V排，那么石块的浮力 F浮??水gV排。 方法三：物体间力的作用是相互的。器材：天平、石块、水、烧杯、细线。步骤：用天平称出装有适量水的烧杯的质量m1，将石块浸没在水中不同深度处〔石块不接触底和侧壁〕，测出现在烧杯的总质量m2，石块对杯内水的压力F??m1?m2?g。 例13：把一小球放入盛满酒精〔?酒精?0.8?10kg/m〕的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢出8g酒精，假设将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量〔 〕 A、大于8g B、等于8g C、小于8g D、无法判定 33解：小球放入酒精中沉入容器底部，它受酒精对它的浮力小于小球的重力，即G排?G球；把小球放入水中漂浮在水面上，它受到的浮力等于小球的重力。即G排??G球，因此G排??G球，即m排水?m酒精=8g。此题易错选B。 这是由于没有正确分析出浮力关系所致。 解：选A。 例14：小明在一根平均木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中能够竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放入水中，液面到木杆下端的距离为16.5cm；再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为14.5cm。假如所用铅丝的体积极小，能够忽略，小明测得到的盐水密度是多少？ 精析：此题看起来条件专门少，看起来专门难下手，但你一旦注意题目中的两种情形皆为漂浮，赶忙抓最简单的力平稳式，再具体分析各力，咨询题即可迎刃而解。 解：设密度计的横截面积为S，密度计在水中的浮力：F浮??水gV排??水gh水S。密度计在盐水中的浮力：F浮???盐水gV排???盐水gh盐水S， F浮?G，F浮??G，?F浮?F浮?，即： ?水gh水S??盐水gh盐水S，??盐水?1.1?103kg/m3。 ?水h水h盐水1.0?103kg/m3?0.165m?? 0.145m例15：给你足够的水，量筒一只，如何样测定小瓷酒杯的密度〔酒杯的直径小于量筒的直径〕请写出要紧实验步骤及密度表达式。 精析：测固体密度的方法有多种，有直截了当的方法：用天平测质量、量筒〔量杯〕测体积；有间接的方法：利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的密度，此题应使用间接方法测小瓷杯的密度。 解：1、在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度V1。 2、把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度V2。 3、把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度V3。 4、运算：小酒杯漂浮在水面上F浮?G?mg??水g(V2?V1)。 小酒杯沉没在水中时，它排开水的体积为V3?V1，即瓷杯自身瓷的体积。 ?水g?V2?V1?V2?V1mG??。 ?瓷=??V3?V1水VgVg(V3?V1) 【同步练习】 一、选择题 1、小亮同学在研究液体内部压强的规律时，大胆探究，用甲、乙两种液体多次实验，依照实验数据画出了液体压强随深度变化的图像如右图所示，那么甲、乙两 种液体的密度关系是〔 〕 A、?甲??乙 B、?甲??乙 C、?甲??乙 D、条件不足，无法判定 2、如下图是几种不同渠道的截面图，其中最安全可靠的设计是〔 〕 3、甲、乙两个实心正方体金属块，放在水平桌面上，它们对桌面的压强P乙，压力F乙，那甲?P甲?F么它们的密度?甲和?乙的大小关系是〔 〕 A、?甲??乙 B、?甲??乙 C、?甲??乙 D、无法确定 4、甲、乙、丙三个实心立方体分不放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等，?甲??乙??丙，假设在甲、乙、丙三个立方体上分不放一个质量相等的铜块，那么三个立方体对水平地面的压强大小关系为〔 〕 A、P乙?P乙?P乙?P甲?P丙 B、P甲?P丙 C、P甲?P丙 D、无法判定 5、有一平均正方体对水平地面的压力是F，压强是p，如下图，假设切去阴影部分，那么剩余部分对地面的压力和压强分不为〔 〕 A、F、P B、 777733F、P C、F、P D、F、P 868842 6、〔多项选择题〕如下图为放在水平桌面上的质量相等的圆柱形容器和底大口小的容器乙。分不倒入适量的同种液体，液面高度和液体上表面积都相等。设两容器内液体对容器底部的压力分不为F甲、F乙，桌面受到的压强分不为P乙，那么〔 〕 甲、PA、F乙 D、P乙 乙 B、F乙 C、P甲?P甲?P甲?F甲?F7、如下图是一体重672N的初三学生在方格纸上站立时描下的鞋底部分的轮廓，其中每个方格的面积为6.0cm2，那么该同学双脚站立于水平地面时，对地面的压强值较为准确的是〔 〕 A、1.65×104Pa B、2.0×104Pa C、3.30×104Pa D、4.0×104Pa 8、水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水，假如向烧杯内加一定量的清水〔未溢出〕，那么〔 〕 A、盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强减小
2020届中考专题复习第5单元压强浮力
