1、小专题(四) 压强与浮力的应用和计算1(2016自贡 )如图所示，放在水平面上装满水的一溢水杯，水深为20 cm.弹簧测力计挂着重为10 N的物块现将物块浸没在装满水的溢水杯中，静止后溢出水的质量为0.4 kg(g取10 N/kg)求：(1)弹簧测力计的示数 来源:gkstk.Com(2)物体的密度解：(1)物块受到浮力：F浮 G 排 m 排 g0.4 kg10 N/kg4 N弹簧测力计读数FGF 浮 10 N4 N6 N来源:gkstk.Com(2)F浮 G 排 水 gV排 水 gV物 变形可得物块的体积：来源:gkstk.ComVV 排 410 4 m3F浮 水 g 4 N1.0103 k
2、g/m310 N/kg物块的质量：m 1 kgGg 10 N10 N/kg物块的密度： 2.510 3 kg/m3mV 1 kg410 4 m32(2016扬州 )如图，最近有报道，奇男子方恕云凭借一根不经任何加工的毛竹横渡富春江(g取10 N/kg)(1)已知人与手上物体的总质量为80 kg，他两只脚站在毛竹上的受力面积是400 cm2，求他对毛竹的压强(2)若他所用的一根毛竹质量为210 kg，体积0.3 m 3，则他能否实现水上漂行？解：(1)他对毛竹的压力：FG mg80 kg10 N/kg800 N他对毛竹的压强p 210 4 PaFS 800 N40010 4 m2(2)毛竹和人的
3、总重力：G总 m 总 g(80 kg210 kg)10 N/kg2 900 N毛竹刚浸没时，毛竹所受的浮力最大，所以最大浮力：F浮 水 gV排 110 3 kg/m310 N/kg0.3 m33 000 N因为F 浮 G 总 ， 所以他能实现水上漂行3(2016鄂州 )如图所示，台秤上放置一个装有适量水的烧杯，已知烧杯和水的总质量为800 g，杯的底面积为100 cm 2，现将一个质量为600 g，体积为 400 cm3的实心物体 A用细线吊着，然后将其一半浸入烧杯的水中 (烧杯厚度不计，水未溢出)求：(1)物体A所受到的浮力(2)物体A一半浸入水中后，水对烧杯底部压强增大了多少？(3)物体A
4、一半浸入水中后，烧杯对台秤表面的压强解：(1)物体A的一半浸入水中时受到的浮力：F浮 水 gV排 1.010 3 kg/m310 N/kg 400106 m32 N12(2)由力的作用是相互的 ，水对 A有向上的浮力，物体A对水有向下压力，所以水对烧杯底部增大的压力： F F浮 2 N，水对烧杯底部增大的压强：来源:学优高考网 p 200 PaFS 2 N10010 4 m2(3)烧杯对台秤的压力等于烧杯和水的重力、物体A对水向下的作用力之和 ，即：FG 杯和水 F 浮 8 N 2 N 10 N，烧杯对台秤的压强：p 1 000 PaFS 10 N10010 4 m24(2016贺州 )如图甲
5、所示，将一个5.4 kg质量分布均匀的长方体物块水平放置在水平桌面上，物块的长0.2 m，宽0.1 m，高0.1 m，(g取10 N/kg)求：(1)物块的密度是多少 kg/m3?(2)图甲中，物块水平放置时对桌面的压强是多少帕？(3)图乙中，把物块竖直放置于足够大的容器内，然后倒入水，直至水深0.3 m，物块受到水的浮力是多少牛？解：(1)物体的体积：Vabh0.2 m0.1 m0.1 m0.002 m 3物体的密度为 2.710 3 kg/m3mV 5.4 kg0.02 m3(2)物体对桌面的压力：FG mg5.4 kg10 N/kg54 N物体与桌面的接触面积为Sab0.2 m0.1 m
6、0.02 m 2物体对桌面的压强为p 2.710 3 PaFS 54 N0.02 m2(3)由(1)知， 物 水 ，所以水深h0.3 m时，物体浸没在水中，受到的浮力为F浮 水 gV排 水 gV1.010 3 kg/m310 N/kg0.002 m320 N5(2016揭阳 )图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.3 m/s的速度匀速下降的情景图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象( 取水的密度为 1.010 3 kg/m3，g取10 N/kg) 求：(1)长方体A的高度；(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力；(3)长方体A的密度解：(1)由图乙可知 ，长
7、方体 A从下底面接触水面到刚好浸没所用的时间：t15 s 10 s 5 s根据公式v 变形可得长方体A的高度：svt0.3 m/s5 s 1.5 m 来源:学优高考网st(2)由图乙可知 ，前10 s 钢绳的拉力不变，等于物体A 的重力，所以G310 4 N15 s之后，拉力不变，说明此时浮力不变，物体A完全浸没，此时拉力F110 4 N所以物体A受到的浮力：F浮 GF 3 104 N110 4 N210 4 N(3)根据F 浮 水 gV排 可得，A的体积：VV 排 2 m 3F浮 水 g 2104 N1.0103 kg/m310 N/kg所以A的密度： 1.510 3 kgm3mV GVg
8、3104 N2 m310 N/kg6(2016滨州 )有一圆柱形容器，放在水平桌面上现将一棱长为10 cm，质量为2.7 kg的正方体金属块放在容器底部(如图所示) ，g取10 N/kg. 求：(1)物体密度(2)物体对容器底的压强(3)向容器中加入水至 8 cm深时，水对容器底的压强多大？物体受到容器的支持力多大？( 容器足够高，物体与容器底没有紧密接触)解：(1)物体的体积： VL 3(10 cm)31 000 cm 3110 3 m3物体的密度： 2.710 3 kg/m3mV 2.7 kg110 3 m3(2)物体对容器底的压力：FG mg2.7 kg10 N/kg27 N受力面积：SL 2(10 cm) 2100 cm 2110 2 m2物体对容器底的压强：p 2.710 3 PaFS 27 N110 2 m2(3)水对容器底的压强：p 水 gh1.010 3 kg/m310 N/kg0.08 m800 Pa物体排开水的体积：V排 Sh110 2 m20.08 m810 4 m3物体受到的浮力：F 浮 水 gV排 1.010 3 kg/m310 N/kg8104 m38 N物体受到容器的支持力：F 支 GF 浮 27 N8 N19 N
