北京市2019年中考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題突破4 壓強(qiáng)與浮力的綜合應(yīng)用課件.ppt

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2018屆中考物理二輪復(fù)習(xí),專(zhuān)題4：壓強(qiáng)與浮力的綜合應(yīng)用,知識(shí)梳理,壓力、壓強(qiáng)：,浮力及其計(jì)算：,考點(diǎn)歸納,一、壓力、壓強(qiáng) 1．壓力：在物理學(xué)中，把垂直壓在物體表面的力叫做壓力，其方向總是垂直物體表面，作用點(diǎn)在受力物體上，壓力與重力不是同一個(gè)概念。 2．壓力的作用效果：壓力的作用效果與壓力大小和受力面積有關(guān)，用壓強(qiáng)來(lái)反映壓力的作用效果。 3．壓強(qiáng)：在物理學(xué)中，物體所受壓力大小與受力面積之比叫做壓強(qiáng)，其定義式是p＝F/S，單位是帕(牛/米2)，符號(hào)Pa(N/m2)。 4．增大或減小壓強(qiáng)的方法：(1)增大壓強(qiáng)的方法：增大壓力或減小受力面積；(2)減小壓強(qiáng)的方法：減小壓力或增大受力面積。,例1.某實(shí)心正方體金屬塊的質(zhì)量是m，邊長(zhǎng)是a，則金屬塊的密度ρ＝____(用m、a表示)。取6個(gè)這樣的金屬塊，分別以圖甲、乙兩種方式放置在水平地面上，則甲、乙兩種方式放置的金屬塊對(duì)水平地面的壓力之比F甲：F乙＝____，壓強(qiáng)之比p甲：p乙＝____。,解析：由正方體的體積公式V＝棱長(zhǎng)3求出體積，由ρ＝求出密度，甲、乙兩種方式放在地上，由作用力與反作用力(相互作用力關(guān)系)可知，對(duì)地面的壓力等于重力，由p＝F/S＝ρgh求出壓強(qiáng)。 ． 答案為：m/a3 1∶1 2∶3,如圖所示，圖釘尖的面積是510－8 m2，圖釘帽的面積是110－4 m2， 松木能承受的最大壓強(qiáng)是5106 Pa。以下說(shuō)法正確的是( ) A．手指至少要用500 N 的力，圖釘尖才能進(jìn)入松木 B．手指至少要用0.25 N 的力，圖釘尖才能進(jìn)入松木 C．圖釘靜止時(shí)，它受到水平向左的力大于水平向右的力 D．圖釘靜止時(shí)，它受到水平向左的力小于水平向右的力,變式練習(xí)：,答案：B.,二、液體壓強(qiáng) 1．液體壓強(qiáng)的產(chǎn)生：由于液體受到重力的作用，并且具有流動(dòng)性，所以對(duì)液體內(nèi)部、容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)。 2．液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)：液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)；液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，在同一深度液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，液體壓強(qiáng)還與液體密度有關(guān)。 3．液體壓強(qiáng)：計(jì)算公式p＝ρgh，其中ρ指液體的密度，h表示液體中的某點(diǎn)到液面的深度。 4．連通器：上端開(kāi)口，下端相通的容器叫連通器.,考點(diǎn)歸納,例2.曉雯用如圖所示，在玻璃槽中裝有水，A為兩端開(kāi)口的玻璃管，B為塑料片(質(zhì)量不計(jì))，B在水面下深度為18 cm.向管內(nèi)緩緩注入硫酸銅溶液(ρ＝1.2103 kg/m3)，當(dāng)塑料片恰好脫落時(shí)，管內(nèi)硫酸銅液柱的高度是( ),解析：當(dāng)塑料片恰好脫落時(shí)，說(shuō)明塑料片受到管內(nèi)外的壓強(qiáng)相等，p外＝ρ水 gh＝1.0103 kg/m310 N/kg0.18 m＝1.8103 Pa，p內(nèi)＝ρ硫酸銅gh1＝1.2103 kg/m310 N/kgh1＝1.2104 N/m3h1，根據(jù)p內(nèi)＝p外，得1.2104 N/m3h1＝1.8103 Pa，解得h1＝0.15 m＝15 cm，故答案為： D.,A．12 cm B．21.6 cm C．18 cm D．15 cm,三個(gè)質(zhì)量相同，底面積相同，但形狀不同的容器放在水平桌面上，其內(nèi)分別裝有甲、乙、丙三種液體，它們的液面在同一水平面上，如圖所示．若容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)相等，則三種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)( ),變式練習(xí)：,答案： A,A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一樣大,三、大氣壓、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 1．大氣壓：空氣有重力，對(duì)浸在其中的物體有壓強(qiáng)，空氣具有流動(dòng)性，像液體一樣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，證明大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)有馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。 2．大氣壓的測(cè)量：托里拆利實(shí)驗(yàn)首先測(cè)出了大氣壓的值，準(zhǔn)大氣壓＝760mmHg＝1.013105Pa。 3．大氣壓的變化：大氣壓隨高度的增加而減小，大氣壓與天氣、溫度、季節(jié)等因素有關(guān)。測(cè)量大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)，常用氣壓計(jì)有水銀氣壓計(jì)和無(wú)液(金屬盒) 氣壓計(jì)兩種。 4．流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系：在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小。 5．飛機(jī)的升力：飛機(jī)機(jī)翼向上凸起，機(jī)翼上方的空氣流速比下方流速大，對(duì)機(jī)翼向下的壓強(qiáng)小，機(jī)翼上下表面存在壓強(qiáng)差就產(chǎn)生了向上的升力。,例3.在工廠里常用圓形低壓吸盤(pán)搬運(yùn)玻璃。如圖中E為一圓形吸盤(pán)，其直徑為0.2 m， ABCD為一正方形平板玻璃，邊長(zhǎng)為1 m，重125.6 N。若吸盤(pán)能將該平板玻璃水 平吸住并懸空，則吸盤(pán)內(nèi)的氣壓至少應(yīng)比外界大氣壓小____Pa。,解析：平板玻璃水平懸空時(shí)，受到三個(gè)力的作用：玻璃板向下的重力G、吸盤(pán)內(nèi)氣體對(duì)玻璃向下的壓力F、大氣對(duì)玻璃板向上的壓力F0。三力平衡，F(xiàn)0＝F＋G，即p0S＝pS＋G，所以大氣壓與吸盤(pán)內(nèi)氣壓的差為 4000 Pa 故答案為：4000.,關(guān)于托里拆利實(shí)驗(yàn)，下面說(shuō)法中正確的是( ) A．玻璃管內(nèi)徑越大，管內(nèi)和管外水銀面高度差越小 B．往水銀槽內(nèi)多倒些水銀，管內(nèi)和管外水銀面高度差增大 C．玻璃管傾斜，管內(nèi)和管外水銀面高度差不變 D．玻璃管內(nèi)水銀柱上方進(jìn)入一些空氣，管內(nèi)和管外水銀面高度差不變,變式練習(xí)：,答案： C.,四、浮力 1．定義：浸在液體中的物體，受到液體對(duì)它向上的力。 2．浮力產(chǎn)生的原因：浸在液體中的物體上下表面存在著壓力差，浮力的方向是豎直向上，可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體在液體中所受到的浮力：F浮＝G－F示數(shù)。 3．阿基米德原理 (1)內(nèi)容：浸在液體中的物體受到液體向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)液體所受的重力。(2)公式：F?。紾排＝ρ液gV排，由公式可知，浮力只與液體密度和排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與放入液體中的物體的重力、密度、體積、形狀、所處位置和全部浸沒(méi)時(shí)的深度均無(wú)關(guān)。(3)阿基米德原理不僅適用于液體，還適用于氣體。,例4.將一個(gè)小球放入裝有少量水的燒杯中，小球在如圖甲所示的位置靜止，向杯中 緩緩倒水，直至小球在如圖乙所示位置靜止，此時(shí)小球露出水面的體積與圖甲 中小球露出水面的體積相同，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A．圖乙中小球所受浮力大于圖甲中小球所受浮力 B．圖乙中水對(duì)杯底的壓強(qiáng)大于圖甲中水對(duì)杯底的壓強(qiáng) C．圖乙中小球所受重力與小球所受浮力是平衡力 D．圖甲中小球只受兩個(gè)力的作用,解析：本題考查了浮力、壓強(qiáng)等知識(shí)，由甲圖和乙圖可以知道，排開(kāi)水的體積相同，根據(jù)阿基米德原理可以知道，它們的浮力大小相等，A說(shuō)法錯(cuò)誤，圖乙中水的深度大于圖甲中的深度，圖乙中水的壓強(qiáng)大于圖甲中水的壓強(qiáng)，B說(shuō)法正確；圖乙中和圖甲中小球都是漂浮，浮力等于重力，C、D說(shuō)法正確，錯(cuò)誤選項(xiàng)為A。故答案為： A.,在一支鉛筆的下端粘上一塊橡皮泥，把它分別置于甲、乙、丙三種不同的液體中，鉛筆靜止時(shí)的情形如圖所示。則鉛筆分別在三種液體中受到浮力F的大小和三種液體密度ρ之間的關(guān)系正確的是( ) A．F甲＞F乙＞F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 B．F甲＜F乙＜F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙 C．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＞ρ乙＞ρ丙 D．F甲＝F乙＝F丙，ρ甲＜ρ乙＜ρ丙,變式練習(xí)：,答案：C.,五、物體的浮沉條件 物體在液體中處于什么狀態(tài)，主要取決于物體所受的浮力和重力的大小關(guān)系，也可由物體的密度(物體為實(shí)心)和液體的密度的大小關(guān)系來(lái)判斷，具體情況如下： ①若F?。綠物(ρ物＜ρ液)，則物體上浮，最后漂浮在液面上； ②若F?。紾物(ρ物＝ρ液)，則物體懸浮； ③若F浮＜G物(ρ物＞ρ液)，則物體下沉，最后靜止在容器底部。,,,例5.如圖所示，水平桌面上三個(gè)完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水后，在乙容器內(nèi)放入木塊漂浮在水面上，丙容器內(nèi)放入一個(gè)小球懸浮在水中，此時(shí)，甲、乙、丙三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同，下列說(shuō)法正確的是（ ） A、乙容器中，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)最大 B、三個(gè)容器對(duì)桌面的壓力相等 C、如果向乙容器中加入鹽水，木塊受到的浮力變大 D、如果向丙容器中加入酒精，小球?qū)⑸细?解析: A、三個(gè)完全相同的容器內(nèi)裝有適量的水，此時(shí)，甲、乙、丙三個(gè)容器內(nèi)水面高度相同，根據(jù)p=ρgh；三個(gè)容器中，水對(duì)容器底的壓強(qiáng)相等；故A錯(cuò)誤； B、乙容器中物體漂浮，即浮力等于自身重力，且據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)的浮力等于排開(kāi)液體的重力，即表明乙容器中木塊的重力等于排開(kāi)水重力，故B正確； C、木塊漂浮在乙容器中，向乙容器中加入鹽水，液體密度增大，木塊仍然漂浮在液面上，那么木塊受到的浮力等于木塊的重力，木塊的重力沒(méi)變，木塊受到的浮力不變，故C錯(cuò)誤． D、小球懸浮在丙容器中，因?yàn)棣亚?ρ水，所以如果向丙容器中加入酒精，則液體密度減小，故小球?qū)⑾鲁粒蔇錯(cuò)誤． 故答案為：B.,端午節(jié)那天，小明發(fā)現(xiàn)煮熟后的咸鴨蛋有的沉在水底，有的浮在水面(如圖所示)。 若甲的體積比乙小，則下列分析合理的是( ) A．甲的質(zhì)量比乙大 B．甲受到的浮力等于重力 C．甲的密度比乙大 D．乙受到的浮力大于重力,變式練習(xí)：,答案：B,六、浮力的應(yīng)用 1．輪船：輪船的大小用排水量表示，它表示輪船滿載時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量； 2．潛水艇：靠改變自身重力實(shí)現(xiàn)上浮與下沉的； 3．氣球、飛艇：靠改變浮力實(shí)現(xiàn)上升與下降的； 4．密度計(jì)：在任何液體中都處于漂浮狀態(tài)，越靠上示數(shù)越小。,例6.質(zhì)量相等的三個(gè)實(shí)心小球，放入某液體中靜止后處于如圖所示狀態(tài)。(C球沉底)，比較它們物理量的關(guān)系，正確的是( ) A．浮力關(guān)系：FA＞FB＞FC B．浮力關(guān)系：FA＜FB＝FC C．重力關(guān)系：GA＜GB＜GC D．體積關(guān)系：VA＞VB＞VC,解析：由題中條件“質(zhì)量相等的三個(gè)小球”可知GA＝GB＝GC，由浮沉條件可知，它們浮力大小關(guān)系是FA＝FB＞FC。密度關(guān)系是ρA＜ρB＝ρ水＜ρC，所以它們的體積關(guān)系是VA＞VB＞VC。故答案為：D,風(fēng)暴來(lái)臨前，海邊的漁民會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來(lái)還在海邊悠閑自得地懸浮的水母，紛紛遠(yuǎn) 離海岸，潛入較深的海水中。當(dāng)水母懸浮在水中時(shí)，它受到的浮力_____重力；水 母下潛的過(guò)程中，受到的液體壓強(qiáng)將_______。,變式練習(xí)：,答案：等于；變大.,一艘排水量為3000噸的輪船在河水中航行，滿載時(shí)船及所裝的貨物共重________N；當(dāng)這艘輪船從河里駛?cè)牒＠飼r(shí)，它排開(kāi)水的體積______(選填“變大”“變小”或“不變”)。,答案： 3107 ；變小,例1.如圖所示，用力將圖釘按在墻壁上，下列說(shuō)法正確的是( ) A．手指對(duì)釘帽的壓力小于墻壁對(duì)釘尖的壓力 B．手指對(duì)釘帽的壓力大于釘尖對(duì)墻壁的壓力 C．手指對(duì)釘帽的壓強(qiáng)等于釘尖對(duì)墻壁的壓強(qiáng) D．釘尖對(duì)墻壁的壓力和墻壁對(duì)釘尖的壓力是相互作用力,典型精講,D,例2.如圖所示為一個(gè)家里常見(jiàn)的平底薄壁的玻璃杯，將它放在水平桌面上，桌面受到的壓力為F，壓強(qiáng)為p，如果將它倒扣過(guò)來(lái)放在水平桌面上，則( ) A．F變大，p變小 B．F不變，p不變 C．F不變，p變大 D．F不變，p變小,C,【解析】倒扣過(guò)來(lái)后，杯子對(duì)桌面的壓力仍等于它的重力不變，但桌面的受力面積變小，故桌面受到的壓強(qiáng)變大。故答案為：C.,例3.關(guān)于茶壺嘴的設(shè)計(jì)，下列哪種方案正確( ) A．壺嘴做得遠(yuǎn)高于壺口 B．壺嘴做得遠(yuǎn)低于壺口 C．壺嘴做得與壺口一般高 D．以上設(shè)計(jì)都不合理,【解析】 根據(jù)連通器原理，當(dāng)連通器中水不流動(dòng)時(shí)，液面保持相平，因此A選項(xiàng)中壺嘴遠(yuǎn)高于壺口，會(huì)發(fā)生倒水時(shí)壺口先出水的現(xiàn)象；B選項(xiàng)中壺嘴低于壺口，當(dāng)壺里裝滿水時(shí)水將從壺嘴漏出；C選項(xiàng)中壺嘴與壺口等高，設(shè)計(jì)合理. 故答案為C.,C,例4.如圖所示，A、B是兩個(gè)完全相同的薄壁柱形金屬容器，質(zhì)量為0.5 kg，底面積為0.01 m2，容器高50 cm，分別裝有210－3 m3的水和310－3 m3的酒精，置于水平桌面上．(ρ酒精＝0.8103 kg/m3，g＝10 N/kg)求： (1)水的質(zhì)量． (2)A容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)． (3)是否有可能存在某一深度h，兩個(gè)容器中的液體在增大或減少同一深度h后，使容器中的液體對(duì)底部的壓強(qiáng)達(dá)到p水p酒精？若有可能請(qǐng)算出h的范圍，若沒(méi)有可能，說(shuō)明理由．,2 kg,2.5103 Pa.,沒(méi)有可能,例5.如圖所示，“遠(yuǎn)征號(hào)”潛水艇從長(zhǎng)江某基地駛向東海執(zhí)行任務(wù)。該潛水艇設(shè)計(jì)體積約為V(m3)，自身質(zhì)量為m(t)。當(dāng)它在東海某位置海面下h(m)深度處潛伏時(shí)。[已知海水的密度為ρ(kg/m3)，g取10 N/kg；不考慮潛水艇體積變化]求： (1)它所受到的浮力F浮。 (2)潛水艇殼體受到海水的壓強(qiáng)p。,【解析】由阿基米德原理的計(jì)算公式可以求得浮力的大小F?。溅押Ｋ甮V排＝10ρV(N)，浮力的大小與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)；潛在水中時(shí)，利用液體壓強(qiáng)計(jì)算公式求得其壓強(qiáng)的大小p＝ρ海水gh＝10ρh(Pa) 。 故答案為： (1)10ρV(N) (2)10ρh(Pa),1．如圖所示，水平雪地上，穿著雪橇的芳芳總質(zhì)量為70 kg，沒(méi)有陷入雪地；而穿著運(yùn)動(dòng)鞋的小明總質(zhì)量為50 kg，卻深陷雪地．下列說(shuō)法正確的是( ),C,隨堂檢測(cè),A．芳芳對(duì)雪地的壓力比小明的小 B．芳芳對(duì)雪地的壓力和小明的一樣 C．芳芳對(duì)雪地單位面積的壓力比小明的小 D．受力面積和壓力都不等，無(wú)法比較誰(shuí)對(duì)雪地的壓強(qiáng)大,2. 用同一壓強(qiáng)計(jì)探究液體壓強(qiáng)特點(diǎn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖所示．此現(xiàn)象可說(shuō)明( ) A．液體壓強(qiáng)跟液體密度有關(guān) B．液體壓強(qiáng)跟深度有關(guān) C．在同一深度，液體向各個(gè)方向的 壓強(qiáng)大小相等 D．液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),A,3．如圖所示的實(shí)例中，利用大氣壓的是( ) A．發(fā)燒時(shí)擦酒精降溫 B．鹽水選種 C．用吸管吸飲料 D．乳牛自動(dòng)喂水器,C,4.半潛船可用來(lái)運(yùn)輸超大型貨物，空載時(shí)漂浮于海面(如圖甲)；裝載時(shí)需向船體水艙注水，船體重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下(如圖乙)；待貨物被拖到甲板上方時(shí)，排出水艙中的水，船體重力減小，甲板上浮至海面，完成貨物裝載(如圖丙)．半潛船在甲、乙、丙三種狀態(tài)時(shí)所受的浮力分別為F1、F2、F3，則以下判斷正確的是( ) A．F1F3F2 B．F2F3F1 C．F3F1F2 D．F3F2F1,B,5. 一個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的正方體，放入水中靜止時(shí)，有2/5的體積露出水面，此時(shí)受到水的浮力為F水；把該物體放入某種液體中，待物體靜止時(shí)，有3/4的體積浸入液體中，此時(shí)受到液體的浮力為F液，液體的密度為ρ液，(g取10 N/kg)則( ) A．F液＝6 N，ρ液＝2.4103 kg/m3 B．F水＝6 N，ρ液＝0.8103 kg/m3 C．F液＝4 N，ρ液＝0.53103 kg/m3 D．F水＝4 N，ρ液＝0.8103 kg/m3,B,