物理浮力与压强综合题技巧 期末考试备考之物理

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浮力与压强是八年级物理的重要知识点,也是期末物理考试的难点,很多同学在学习过程中感觉比较费解,本文就例题详细讲解知识点及相关题型的解题思路,希望能给同学们复习备考提供帮助。

例题

水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm²,内装有一些水,不吸水的正方体木块B重5N,边长为10cm,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为L=5cm,受到拉力为1N.(g取10N/kg,ρ水=1.0×10³kg/m³)求:

(1)木块B受到的浮力是多大?

(2)容器底部受到水的压强是多大?

(3)容器对桌面的压强是多大?

物理浮力与压强综合题技巧 期末考试备考之物理(1)

1、计算木块B受到的浮力

对木块B进行受力分析,在竖直方向手受到竖直向下的重力G木、细线的拉力F拉和竖直向上的浮力F浮。根据物体受力平衡的条件:木块处于静止状态,在各个方向的受力和应该为零,则竖直方向的受力和也为零,即G木 F拉=F浮;

根据题目中的条件和结论:F拉=1N,G木=5N,G木 F拉=F浮,则木块B在水中受到的浮力F浮=6N。

2、计算容器底部受到水的压强

根据浮力的计算公式:F浮=ρV排g,则V排=F浮/ρg;

根据题目中的条件和结论:ρ水=1.0×10³kg/m³,F浮=6N,V排=F浮/ρg,则木块B在水中的体积V排=0.0006 m³;

根据体积的计算公式和题目中的条件:V排=d²h,V排=0.0006 m³,d=10cm=0.1m,则木块B在水中的深度h= V排/d²=0.06m;

根据题目中的条件和结论:细线长为L=5cm=0.05m,木块B在水中的深度h=0.06m,则容器中水的高度h’=L h=0.11m;

根据液体压强的计算公式和结论:P=ρ水gh’,h’=0.11m,则容器底部受到水的压强P=ρ水gh’=1100帕。​

3、计算容器对桌面的压强

把容器A和其中的水、木块B作为一个整体进行受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的容器A、木块B和水的重力和(G木 G容 G水),竖直向上的桌面对容器A的支持力N。根据物体受力平衡的条件:容器处于静止状态,在竖直方向上的受力和为零,则G木 G容 G水=N;

物理浮力与压强综合题技巧 期末考试备考之物理(2)

根据作用力与反作用力的关系,桌面对容器A的支持力N与容器A对桌面的压力F压相等,即N=F压;

根据结论:G木 G容 G水=N,N=F压,则容器A对桌面的压力F压= G木 G容 G水;

根据体积的计算公式和题目中的条件:V=Sh’,S=200cm²=0.02m²,h’=0.11m,则容器中水位高度处的体积V=0.0022m³;

根据题目中的条件和结论:V水=V-V排,V=0.0022m³,V排=0.0006 m³,则容器中水的体积V水=0.0016 m³;

根据重力的计算公式和结论:G水=ρ水V水g,V水=0.0016 m³,则容器中水的重力G水=16N;

根据题目中的结论:F压= G木 G容 G水,G水=16N,G木=5N,G容=3N,则容器A对桌面的压力F压=24N;

根据压强的计算公式、题目中的条件和结论:P’=F压/S,F压=24N,S=200cm²=0.02m²,则容器对桌面的压强P’=1200帕。

结语:

浮力与压强相关题型的解题思路分为以下几步:

第一、选定合理的受力分析对象

根据物体受力的复杂程度决定选取哪个物体作为受力分析的对象,为了简化分析流程,往往会把多个物体作为一个整体来进行受力分析。

为了把物体的受力情况进行直观体现,我们往往会画出受力图来辅助解题,图中必须标明力的作用点、方向、和大小,有了清晰的受力图,解题思路就一目了然了。

第二、灵活运用公式计算各力大小

根据浮力、压力、液体压强的计算公式和题目中的条件,把公式中需要的物理量逐一进行计算,排开水的体积、液体密度、液面高度都是浮力与液体压强计算公式中的重要物理量,必须根据题意仔细分析计算。

物理浮力与压强综合题技巧 期末考试备考之物理(3)

总之,只有掌握浮力与压强的知识点,灵活分析、运用各种计算公式,才能更加高效的应对此类题型,以保证在考试的时候不失分,不失误,为期末考试取得高分加油助力!

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