中考物理總復(fù)習(xí)第十四章壓強和浮力.doc

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第14 章 壓強和浮力 【知識網(wǎng)絡(luò)圖示】[來源:中#國教#育出#版網(wǎng)] 壓力的定義：垂直壓在物體表面上的力[來源:中_教_網(wǎng)z_z_s_tep] 定義：物體單位面積上受到的壓力 壓強的概念 公式：p= 單位：帕斯卡(牛／米2)，簡稱帕，符號為Pa[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] 增大或減小壓強的方法 改變壓力大小 改變受力面積大小 產(chǎn)生原因：液體受重力，且具有流動性[來源:zzstep.com] 對容器底、側(cè)壁、液體內(nèi)部都有壓強 規(guī)律 壓強隨深度的增加而增大 液體的壓強 同一深度向各個方向的壓強相等[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] 跟液體的密度有關(guān)系 壓強 計算公式:p＝ (可推導(dǎo)出p=ρgh) 測量工具：壓強計[來源:中_教_網(wǎng)z_z_s_tep] 實際應(yīng)用：連通器、船閘等 [來源:zzstep.com] 壓強和浮力 大氣壓的存在 大氣壓產(chǎn)生原因：空氣受重力作用，且具有流動性[來源:中|國教|育出|版網(wǎng)] 證明大氣壓存在的實驗：馬德堡半球?qū)嶒? ： 大氣壓強 測定大氣壓 大氣壓的變化：隨高度的增加而減小[來源:zzstep.com] 液體沸點與大氣壓的關(guān)系： 大氣壓的應(yīng)用：活塞式抽水機、離心式水泵等 氣體的壓強和流速的關(guān)系：流速大，壓強小；流速小，壓強大 浮力：] 阿基米德原理：F浮=G排 上?。篎?。綠，ρ液＞ρ物，向上運動 物體浮沉條件 漂?。篎?。紾，ρ液＞ρ物，部分體積露出液面[來源:中+教+網(wǎng)z+z+s+tep] 浮力 懸?。篎?。紾，ρ液=ρ物，在液體內(nèi)部任意位置 下沉：F?。糋，ρ液＞ρ物，向下運動 浮力的應(yīng)用 輪船：漂浮條件及應(yīng)用[來源:中教網(wǎng)zzstep] 潛水艇：靠改變自身的重力來實現(xiàn)浮沉 氣球和飛艇：靠充氣或放氣改變浮力實現(xiàn)浮沉 [來源:中教網(wǎng)] 例題 一、知識性專題 專題1 固體壓強[來源:中+國教+育出+版網(wǎng)] 例1 你有這樣的體會嗎?睡在“席夢思”軟床上比睡在硬板床上舒服得多．一個質(zhì)量為60 kg的人，仰躺在硬板床上和“席夢思”軟床上時，身體與床的接觸面積分別約為0.1 m2和0.4 m2．請你通過計算壓強來比較一下為什么睡在“席夢思”軟床上更舒服．(g＝10 N[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com]／kg) 來源:z|zs|tep.com] 專題2 液體壓強 例2 甲、乙、丙三支相同的試管中都裝有相同質(zhì)量的水，現(xiàn)在把甲豎直放置，乙、丙傾斜放置(水未流出)，如圖14-142所示，則哪支試管底部受到水的壓強大 ( )[來源:中+國教+育出+版網(wǎng)] A．甲試管 B．乙試管 C．丙試管[來源:z|zs|tep.com] D．甲、乙、丙試管受到水的壓強相同 [來源:zzstep.com] 專題3 浮力 例3 如圖14-143所示，把甲、乙、丙三個小球放入水中，已知V甲＝V乙，m乙＝m丙，則受到浮力最大的是 ( )[來源:中&教&網(wǎng)z&z&s&tep] A．甲球 B．乙球 C．丙球[來源:中國教育出版網(wǎng)zzs tep.com D．無法判斷 二、規(guī)律方法專題 專題4 浮力的解題思路[來源:z,zs,tep.com] 【專題解讀】浮力是力學(xué)中綜合性最強的知識，它與體積、質(zhì)量、密度、二力合成、二力平衡及壓強的知識緊密相關(guān)，所以它既是重點又是難點． 對于浮力知識可以高度概括兩點：[來源:中教網(wǎng)] (1)阿基米德原理：F?。溅岩?gV排，從公式中看出浮力的大小只與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，而與物體所處深度，物體的密度、體積等因素?zé)o關(guān)．當(dāng)物體全部浸在液體里時，V物＝V排；當(dāng)物體部分浸在液體中時，V物＞V排．[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] (2)根據(jù)對物體的受力分析，列出力的關(guān)系式，是浮力與重力、拉力、壓力之間建立起來的橋梁，這也是判斷物體狀態(tài)和解浮力題的關(guān)鍵． 根據(jù)上述理解，我們確定解浮力題的基本思路有四步：[來源:中,教,網(wǎng)z,z,s,tep] ①確定研究物體，并對物體進行受力分析． ②在受力分析的基礎(chǔ)上，列出力的關(guān)系式． ③把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關(guān)系式．[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] ④根據(jù)已知條件解出所求量． 例4 小晨同學(xué)注意到新聞經(jīng)常說國際原油價格漲至多少美元一桶，又說我國進口每噸原油提高多少元．他不知道原油的單位“桶”和質(zhì)量常用單位“噸”之間有什么關(guān)系．他[來源:中&國教&育出&版網(wǎng)]設(shè)法獲得原油樣品若干，將密度為0.6103 kg／m3、體積為100 cm3的木塊放入原油中，木塊漂浮在油面上，有的體積露出油面．(g取10N／kg) (1)求木塊受到的浮力．[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] (2)若每只桶的容積為m3，則1噸原油等于多少桶? 專題5 計算浮力的四種方法 【專題解讀】 (1)浮力等于物體受到液體對它向上和向下的壓力差．即F?。紽向上-F向下.[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] (2)浮力等于物體的重力減去物體浸在液體中受到的拉力，即F?。紾-F拉． (3)根據(jù)阿基米德原理計算：F?。紾排液＝ρ液 gV排.[來源:中國教育出版網(wǎng)] (4)根據(jù)物體漂浮在液面或懸浮在液體中的條件F?。紾物，應(yīng)用二力平衡的知識求物體受到的浮力． 例5 彈簧測力計下掛有一個重為12N、邊長為l0 cm的正方體合金塊，當(dāng)把合金塊[來源:中_教_網(wǎng)z_z_s_tep]全部浸入水中時，彈簧測力計的示數(shù)為2 N，此時合金塊的上表面距水面0．5 m，求這個合金塊受到的浮力．(g＝10 N／kg) 三、思想方法專題 專題6 控制變量法[來源:中|國教|育出|版網(wǎng)] 例7 研究液體壓強的實驗中所選用的器材，除水、鹽水外，還需 、 、 . 某同學(xué)用壓強計研究液體的壓強時，記錄了5組數(shù)據(jù)，見下面表格；那么：[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] 實驗次數(shù) 橡皮膜所處液體 橡皮膜所處深度（cm） 橡皮膜的朝向 壓強計左右液面高度差（cm） 1 水 40 朝上 3 2 水 40 朝側(cè)面 3 3 水 40 朝下 3 4 水 100 朝下 7.3 5 鹽水 100 朝下 8 (1)比較第 次實驗數(shù)據(jù)知：在同種液體的同一深度處液體向各個方向的壓強都相等． (2)比較第 次實驗數(shù)據(jù)知：液體的壓強隨深度的增加而增大．[來源:中+教+網(wǎng)z+z+s+tep] (3)比較第 次實驗數(shù)據(jù)知：液體壓強跟液體密度有關(guān)． 例8 在探究“影響浮力大小的因素”這一問題時，班級的“物理小博士”為同學(xué)們做了如圖14-144所示的一系列實驗．請你從中選出一些圖，針對某一個因素進行探究，并通過分析彈簧測力計的示數(shù)，說明你的探究結(jié)果．[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] 專題7 等量代換法[來源:中.教.網(wǎng)z.z.s.tep] 【專題解讀】 等量代換法是科學(xué)研究中常用的方法之一，是在不能測量或求出某個物理量的時候，通過求出與之相等的物理量來間接求出未知量的方法． 例9 給你如下器材：一個圓形塑料吸盤、一塊玻璃、一根細(xì)線、一把刻度尺、一只[來源:中教網(wǎng)]量程足夠大的彈簧測力計，你能否用這些器材粗略地測出大氣壓的值?要求： (1)寫出實驗步驟． (2)寫出大氣壓強的計算公式．[來源:中*國教*育出*版網(wǎng)] 專題8 圖像法 【專題解讀】圖像法在物理學(xué)中經(jīng)常利用，表示一個物理量隨另一個物理量的變化情況[來源:zzstep.com]，它可以直觀、形象地表示物理量間的變化規(guī)律． 例10 如圖14-145甲所示，將—掛在彈簧測力計上的圓柱體金屬塊緩慢浸入水中(水足夠深)，在圓柱體接觸容器底之前，能正確反映彈簧測力計示數(shù)F和圓柱體下表面到水面[來源:中_國教_育出_版網(wǎng)]距離h的關(guān)系圖像是如圖14-145乙所示的 ( ) 【課堂檢測】[來源:中#教#網(wǎng)z#z#s#tep] 一、選擇題 1．下列事例中；為了減小壓強的是 ( ) A．注射器的針頭做得很尖 B．壓路機上碾子的質(zhì)量很大[來源:zzstep.com] C．載重汽車裝有許多很寬的車輪 D．滑冰運動員的冰鞋上裝有冰刀 2．下列關(guān)于壓力和壓強的說法正確的是 ( ) A．單位面積上受到的壓力越大，壓強越大 B．受力面積越大，壓強越小[來源:中+國教+育出+版網(wǎng)] C．重力越大，壓力越大 D．壓力越小，壓強越小 3．下列器具不屬于利用連通器原理工作的是 ( ) A．鋼筆吸墨水 B．船閘[來源:中。國教。育出。版網(wǎng)] C．鍋爐水位計 D．茶壺 4．如圖14-146所示的事例能減小壓強的是 ( ) [來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] 5．把可樂瓶去掉瓶底，倒放，如圖14-147所示，把一乒乓球放入，堵住瓶口，往瓶內(nèi)倒水，對乒乓球受力分析正確的是 ( ) A．重力、浮力、壓力 B．浮力、壓力、支持力[來源:中#教#網(wǎng)z#z#s#tep] C．重力、壓力、支持力 D．重力、支持力、浮力 6．研究發(fā)現(xiàn)，同一物體在地球的不同緯度所受的重力不同， 物體越靠近赤道，所受重力越??；越靠近地球兩極，所受重力越大．一艘[來源:中&國教&育出&版網(wǎng)] 軍艦從我國青島港出發(fā)，前往位于赤道附近的亞丁灣執(zhí)行護航任務(wù)，若 海水密度及艦艇質(zhì)量不變，比較兩地，則該艦艇（ ） A．在亞丁灣所受的浮力較小[來源:zzstep.com]B．在亞丁灣所受的浮力較大 C．在兩處所受的浮力相等 D．在亞丁灣所排開海水的重力較大[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com] 7．如圖14-148所示是甲、乙兩種液體內(nèi)部壓強與深度關(guān)系的圖像，設(shè)液體甲的密度為ρ甲，液體乙的密度為ρ乙，則ρ甲和ρ乙的關(guān)系是 ( ) A．ρ甲＜ρ乙 B．ρ甲＞ρ乙[來源:中|教|網(wǎng)z|z|s|tep] C．ρ甲=ρ乙 D．無法確定 8．某農(nóng)戶生綠豆芽時，將綠豆倒入盛水的容器中，發(fā)現(xiàn)成熟飽滿 的綠豆沉入水底，干癟、蟲蛀的綠豆漂浮在水面上，產(chǎn)生這一[來源:中#國教#育出#版網(wǎng)] 現(xiàn)象的原因是 ( ) A．沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力大于重力 B．沉底的綠豆受到的浮力小于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力等于重力[來源:教育出版網(wǎng)zzsC．沉底的綠豆受到的浮力大于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力等于重力 D．沉底的綠豆受到的浮力等于重力，漂浮在液面的綠豆受到的浮力小于重力 9．木頭、小魚、石塊、海螺在水中的位置如圖14-149所示，分析它們所受的浮力，錯誤[來源:中國教育出版網(wǎng)zzstep.com]的是 ( ) A．木頭受到的浮力等于它自身的重力 B．小魚受到的浮力等于它排開的水受到的重力[來源:中_教_網(wǎng)z_z_s_tep] C．石塊受到的浮力等于它自身的重力 D．海螺受到的浮力等于水對它的壓力差 二、填空題[來源:中+教+網(wǎng)z+z+s+tep] 10．如圖14-150所示，在雪地里，步行的人陷入齊膝的 雪中，而滑雪者卻幾乎不陷下去，這是因為 . 11．“六一”前夕，某質(zhì)監(jiān)部門對兒童玩具市[來源:z。zs。tep.com] 場進行了專項檢查，發(fā)現(xiàn)個別玩具結(jié)構(gòu)不太牢固，斷裂 后尖銳的邊緣容易刺傷孩子，這是因為當(dāng)人體碰上玩具 尖銳的邊緣時，減小了受力面積，它對人體的壓強 (填“增大”“減小”或[來源:中#國教#育出#版網(wǎng)]“不變”)． 12．液體內(nèi)部的壓強隨深度的增加而 ；鐵釘越尖，越易釘入木板，說明壓力的[來源:中.教.網(wǎng)z.z.s.tep]作用效果與 有關(guān)． 13．如圖14-151所示的廣告有科學(xué)性的錯誤，請你找出來，并簡要說明它違背了什么[來源:zzstep.com]物理原理或規(guī)律．錯誤是： ，它違背了 ______原理． 14．我國舉世矚目的三峽大壩全線建成．?dāng)r河大壩之所以修成 “上 窄下寬”的形狀，是因為 ．三峽大壩的船閘是 在[來源:z|zs|tep.com] 實際中的具體運用，它能讓大型輪船在上下游之間順利往返航行。 15．裝開水的熱水瓶，有時第二天會出現(xiàn)難拔出瓶塞的現(xiàn)象，其原因 是 ．[來源:中教網(wǎng)] 16．一艘船的排水量為8000噸，則滿載時它受到的浮力為 N，若其最大[來源:中_國教_育出_版網(wǎng)]載貨量為5000噸，而現(xiàn)在實際上只載貨4000噸，則受到浮力為 N．(g＝10 N／kg) 17．如圖14-153所示，重為3105N的飛艇靜止在空中，飛艇受到的浮力大小為 N[來源:zzstep.com]，方向豎直 . 三、作圖與實驗探究題 18．如圖14-154所示，甲、乙、丙三支相同的試管豎直放在水平桌面上，已知甲試管內(nèi)放有一定質(zhì)量的水，若要在乙試管內(nèi)放鹽水，丙試管內(nèi)放酒精，使三支試管底部受到的液體壓強相等，請在乙、丙試管中用實線畫出各液面大致的位置．(ρ鹽水＞ρ水＞ρ酒精) 19．如圖14-155所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為F甲和F乙，則F甲 F乙；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強關(guān)系是P甲 P乙． 四、計算題 20．小莉同學(xué)用水桶給剛剛栽上的樹苗澆水．桶裝滿水時，水桶、水和漂浮在水面上的水勺的總重為120 N，水面距桶底高度h＝0．3 m．(g取10 N／kg，ρ水＝1.0103kg／m3)問： (1)桶裝滿水時，水對桶底的壓強多大? (2)小莉?qū)⑺疤犭x地面0.2 m后，沿平地行走20 m到栽樹處，求整個過程中人對水桶所做的功． (3)若水勺的質(zhì)量為0.5 kg，且完全漂浮在水面，求水勺受到的浮力大?。? 參考答案 1．C[提示：AD選項屬于減小受力面積增大壓強，B選項屬于增大壓力增大壓強．只有C選項屬于增大受力面積減小壓強．] 2．A[提示：壓力與重力是兩個不同的概念，當(dāng)把物體靜放在水平面上時，重力與壓力相等，可以認(rèn)為重力越大，壓力越大，但有時壓力的大小與重力的大小無關(guān)，如把物體壓在豎直墻壁上，墻受到的壓力與物體的重力無關(guān)，所以C選項錯．根據(jù)p＝可知，壓力越小，但受力面積不確定時，無法判斷壓強的大小，所以D選項錯．] 3．A[提示：鋼筆吸墨水是利用大氣壓強．] 4．C 5．C[提示：浮力產(chǎn)生的原因是浸沒在液體中的物體上、下表面受到的壓力之差造成的，而乒乓球的下表面不受水產(chǎn)生的壓力，所以乒乓球不受浮力作用．] 6．A[提示：艦艇無論在什么地方，它總是漂浮在水面上，所受的浮力與重力是相等的，由于艦艇的重力與排開水的重力大小均與所處的緯度有關(guān)，所以在同一位置時它們的大小始終相等，位置發(fā)生變化時，同時增大或同時減小，根據(jù)越到赤道重力越小可知，在亞丁灣艦艇所受的重力較小，同樣浮力也較小．] 7．B[提示：根據(jù)p＝ρgh，可知ρ＝.作縱坐標(biāo)的平行線與甲、乙圖像相交于兩點(如圖14-158所示)時的深度相同，但P甲＞p乙，由于ρ＝，所以ρ甲＞ρ乙.] 8．B[提示：物體的浮沉取決于重力與浮力的大小關(guān)系，當(dāng)重力大于浮力時物體會下沉，當(dāng)重力等于浮力時物體會懸浮或漂?。甝 9．C 10．壓力一定時，受力面積越大，壓強越小 11．增大[提示：根據(jù)p＝可知，當(dāng)壓力一定時，減小受力面積增大壓強．] 12．把手帕墊在手上 受力面積 減小[提示：把手帕墊在手上后，相當(dāng)于把塑料袋的帶子增加了寬度，增大了受力面積，在壓力一定的情況下能減小壓強．] 13．增大 受力面積[提示：根據(jù)p＝ρgh可知，當(dāng)液體密度一定時，壓強隨深度的增加而增大．] 14．105[提示：離井底5 m的水深為10 m，則p＝ρgh＝1．0103kg／m310 N／kgl0 m＝105 Pa.] 15．壺嘴與壺身的水面不相平 連通器 16．液體壓強隨深度的增加而增大 連通器[提示：攔河壩的作用是攔水，而液體的壓強隨深度的增加而增大，那么壩底受到的壓強就大些，如上下一樣寬就容易被沖倒，所以為防止被水沖倒，攔河壩底部必須做成比上部寬些．] 17．由于瓶內(nèi)溫度降低，瓶內(nèi)氣壓小于外界大氣壓[提示：當(dāng)瓶內(nèi)溫度降低后，液體上方空氣中的水蒸氣液化，使瓶內(nèi)氣壓減小，且小于外界大氣壓．] 18．不變 10[提示：小物塊投入裝滿水的燒杯后，水的深度不變，由p＝ρgh可知，燒杯底部受到水的壓強不變．由于小物塊恰能在水中懸浮，可以確定ρ物＝ρ水，m＝ρ物 V＝1.0103kg／m31010-3m3＝10 kg．] 19．2103＝[提示：水對水槽底的壓強為p＝ρgh＝1.0103kg／m310 N／kg0.2 m＝2103 N，由于松開鐵夾后，a管和b管通過橡皮管與燒杯底部相連通，組成一個連通器，根據(jù)連通器的原理知，松開鐵夾后，兩管中的液面最終與燒杯內(nèi)的水面保持相平．] 20．8107 7l07 21．3105 向上[提示：因為飛艇靜止在空中，所以F?。紾＝3105N．] 22．如圖14-159所示．[提示：由p＝ρgh得h＝，當(dāng)壓強p相等時，密度ρ越小，深度h越大，所以h鹽水＜h水＜h酒精.] 23．＝ ＜[提示：兩支完全相同的密度計重力相等，G甲＝G乙，甲、乙都在液體中漂浮，F(xiàn)甲＝G甲，F(xiàn)乙＝G乙，所以F甲＝F乙．從圖中可以看出V排甲＞V排乙，由F?。溅岩?gV排得，ρ甲＜ρ乙，又因為h甲＝h乙，根據(jù)p＝ρgh可知，p甲＜p乙．] 24．解：F象＝G象＝m象g=2103kg10N／kg=2104N，p象==8104Pa，P人＝1.25105Pa，因為p人＞P象，所以人(媽媽)在沙地上留下的腳印比小象的深． 25．解：(1)桶裝滿水時，水對桶底的壓強：p＝ρgh＝1.0103kg／m310 N／kg0.3 m＝3000 Pa． (2)人對水桶所做的功：W＝Gh＝120 N0.2 m＝24J． (3)漂浮時，水勺受到的浮力：F浮＝G物=mg＝0.5 kgl0 N／kg＝5 N．