1、专题(四) 压强与浮力【规律总结】 以如下三种情况进行分析(设容器底面积为 S，厚度不计) ：图 ZT41图 ZT42例 2015 广安 如图 ZT4 3 所示，圆柱形容器中盛有适量的水 ，现把长方体物块 A放入容器中。已知 A 的密度为 0.6103 kg/m3，高为 15 cm，底面积是容器底面积的 。则13物块 A 静止时浸入水中的深度为 _cm，水对容器底部产生的压强增加_Pa。(A 不吸水，g 取 10 N/kg)图 ZT43【思路点拨】图 ZT44【答案】 9 300【针对训练】12014 遂宁 用细绳连在一起的气球和铁块，恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内如图ZT45 所示位置，若用力
2、向下轻轻拨动一下铁块，则气球和铁块的沉浮情况及水对容器底部的压强将( )图 ZT45A下沉，变小 B下沉，变大C上浮，变小 D悬浮，不变22014 重庆 A 卷 如图 ZT46 所示，台秤的托盘上放一个装有水的平底烧杯，一个不吸水的木块用细线系在烧杯底浸没在水中，剪断细线以后，木块上浮至静止，下列说法正确的是( )图 ZT46A剪断细线前，木块所受的浮力等于木块的重力B剪断细线前，托盘受到的压力等于烧杯与水的重力之和C整个过程，水对杯底的压力变化量等于木块浮力的变化量D整个过程，托盘受到压力的变化量等于木块浮力的变化量32014 巴中 现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的盐水，把一个鸡
3、蛋分别放入两容器中的情形如图 ZT47 所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受浮力分别为 F 甲浮 、F 乙浮 ，两杯液体对容器底部的压力、压强分别是 F 甲 、F 乙 ，p 甲 、p 乙 ，下列说法正确的是( )图 ZT47AF 甲浮 F 乙浮 F 甲 F 乙 p 甲 p 乙BF 甲浮 F 乙浮 F 甲 F 乙 p 甲 p 乙CF 甲浮 F 乙浮 F 甲 F 乙 p 甲 p 乙DF 甲浮 F 乙浮 F 甲 F 乙 p 甲 p 乙42015 成都 B 卷 (多选 )在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中，如图 ZT48 甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上 ，且有 的体积露出水面
4、，25如图乙所示。下列说法正确的是( )图 ZT48A甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是 53B甲、乙两图中，水对容器底部的压强大小相等C图甲中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 25D图甲中容器对水平桌面的压力小于图乙中容器对水平桌面的压力52015 北京 如图 ZT49 所示，水平桌面上放置有甲、乙两个圆柱形容器，甲容器中盛有液体 A，物块 M 漂浮在液体 A 中，物块 M 排开液体的质量为 m1，液体 A 对甲容器底部的压强为 p1；乙容器中盛有液体 B，物块 N 漂浮在液体 B 中，物块 N 排开液体的质量为 m2，液体 B 对乙容器底部的压强为 p2。已知甲容器底面积大于乙容器
5、底面积 ，容器中液体 A、B 质量相等，物块 M、N 质量相等。下列判断中正确的是( )图 ZT49Ap 1p 2 Bp 1p 2Cm 1m 2 Dm 1m 262014 孝感 如图 ZT410 所示，玻璃水槽中装有一定深度的水，一正方体木块漂浮在水面上，在水槽口下方设有固定的水平金属网。现缓慢向水槽中注水，使水槽内水面上升，直到水面与水槽口相平。则在注水过程中，木块下底面受到水的压力变化情况是( )图 ZT410A先增大，后减小 B先增大，后不变C先不变，后增大 D一直增大72015 大连 (多选)如图 ZT411 所示，把装水的大烧杯放在水平升降台上，将一轻质玻璃杯倒扣在水中，玻璃杯内封闭
6、一些气体，玻璃杯底用支架固定，支架在水中部分的体积忽略不计，水面都是静止的。将升降台缓慢升起一定高度(玻璃杯口没有接触大烧杯底部) ， 水面静止后，下列说法正确的是 ( )图 ZT411A玻璃杯内的气体压强逐渐变大B玻璃杯外、内水面高度差变大C大烧杯底部内表面受到的压强变大D支架对玻璃杯的压力变小82015 德州 如图 ZT412 所示，桌面上有甲、乙两个相同的容器，体积相同的实心木球和铜球，容器中分别装有等质量的水和酒精。水、酒精、木球和铜球的密度关系： 木 酒精 水 铜 。将木球放入水中、铜球放入酒精中( 无液体外溢)，静止时甲、乙两容器对桌面的压强分别为 p1 和 p2；木球和铜球所受浮
7、力的大小分别为 F1 和 F2，则p1_p2；F 1_F2。( 均选填“大于” “小于”或“等于”)图 ZT41292015 长春 如图 ZT413 所示，一冰块放入烧杯中，对杯底的压强为 p1；当一部分冰熔化成水时，冰块对杯底仍有压力，此时水对杯底的压强为 p2；冰块继续熔化，当冰块漂浮在水面上时，水对杯底的压强为 p3。则 p1_p3，p 2_p3。图 ZT413102014 金华 一块实心的冰块，用细线拴住浸没在水中( 如图 ZT414 所示) 。冰块熔化过程中(不考虑水蒸发和温度影响 )，容器底部受到水的压强将 _(选填“增大”“减小”或“不变”)，台秤的示数将 _(选填“增大 ”“减
8、小”或“不变”)。图 ZT414112015 重庆 B 卷 如图 ZT415 所示，将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时，木块有 的体积露出水面，这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中14时相比，增大了 120 Pa；若在木块上放一铁块，使木块刚好全部压入水中，则铁块的重力与木块的重力之比是_，这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比，增加了_Pa。图 ZT415122015 上海 如图 ZT416 所示，薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。容器甲足够高，底面积为 5102 m2，盛有质量为 5 kg 的水。圆柱体乙的重力为 160 N，底面积为 8102 m2。(
9、1)求容器甲内水的体积 V 水 。(2)求圆柱体乙对水平地面的压强 p 乙 。(3)若将一物块 A 分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时，水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等。求物块 A 的密度 A。图 ZT416132015 枣庄 在水平桌面上放置一个底面积为 100 cm2、质量为 400 g 的圆筒，筒内装有 16 cm 深的某种液体。弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为 40 cm2、高为 8 cm 的金属柱，当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时，弹簧测力计的示数 F 与金属柱浸入液体深度 h 的关系如图 ZT417 乙所示。(圆筒厚度忽
10、略不计，筒内液体没有溢出，g 取 10 N/kg)求：(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，受到液体的浮力是多少。(2)圆筒内所装液体的密度是多少。(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时，圆筒对桌面的压强是多少。图 ZT417142014 玉林防城港 如图 ZT418 所示，体积为 500 cm3 的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中，细线对木块的拉力为 2 N，此时水的深度为 20 cm。(g 取 10 N/kg)求：(1)水对容器底的压强。(2)木块受到水的浮力。(3)木块的密度。(4)若剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去 ，要使剩余木块刚好浸没在水中，在木块上应加多大的力？
11、图 ZT418152015 南充 如图 ZT419 所示，用细绳系住 3104 m3 的物体 A，使它竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是 1.5 N，容器和水的总质量是 0.7 kg，容器与水平桌面的接触面积是 100 cm2。( 水 1.010 3 kg/m3，g 取 10 N/kg)求：(1)物体 A 受到的浮力。(2)物体 A 的密度。(3)容器对桌面的压强。图 ZT419专题(四) 压强与浮力针对训练1.A 解析 气球和铁块悬浮时，浮力等于其重力，当用力向下轻轻拨动一下铁块时，气球和铁块将向下运动，气球所受液体压强变大，体积将减小，则在水中排开水的体积也将减小，故浮力变小，而
12、重力不变，故重力大于浮力，气球和铁块将下沉，同时由于气球排开水的体积减小，导致水面下降，水对容器底部的压强将减小。2C 解析 剪断细线前，对木块进行受力分析可知，浸没在水中的木块所受浮力等于木块的重力与细线的拉力之和，故 A 错误。把平底烧杯、水和木块当成一个整体，它们的重力之和即为对托盘的压力，该压力等于托盘对它们的支持力，与木块受到的浮力大小无关，故 B、D 错误。木块受到浮力的施力物体是水 ，所以木块在水中向上运动时，浮力逐渐减小，则木块对水的压力也是逐渐减小的，故浮力的变化量等于液体对杯底的压力变化量，C 正确。3B 解析 鸡蛋在甲容器中漂浮 ，在乙容器中悬浮，受到盐水的浮力均等于鸡蛋
13、的重力 ，所以 F 甲浮 F 乙浮 ，且 甲 乙 ；因为甲、乙两容器中盛有体积相同的盐水，所以甲容器中盐水的重力大于乙容器中盐水的重力，即甲容器中盐水对杯底的压力大于乙容器中盐水对杯底的压力，放入鸡蛋后对容器杯底增加的压力相同，故 F 甲 F 乙 ；由于容器完全相同，根据 p 可知 p 甲 p 乙 。综上分析，B 正确。FS4AC 解析 图甲中，F 浮甲 水 gV，图乙中，F 浮乙 水 g(1 )V 水 gV，则 F 浮25 35甲 F 浮乙 53，故 A 正确。由题意知，图甲水的深度大于图乙水的深度，由 p 水 gh 得，图甲中水对容器底的压强更大，故 B 错误。由图乙知，木块的重力 GF
14、浮乙 水 gV，图35甲中，木块受重力、浮力和细绳的拉力作用，则 FF 浮甲 G 水 gV 水 gV 水35 25gV；FF 浮甲 水 gV 水 gV25，C 正确。以整体为研究对象，甲、乙对桌面的压25力都等于容器、水和木块的总重力，D 错误。5A 解析 由于甲、乙容器中液体质量相等，且放入物块质量也相等，故两容器底部所受压力相等，但由于甲容器底面积大于乙容器底面积，所以甲容器底部所受压强小于乙容器底部所受压强；两物块质量相等，均处于漂浮状态，所以其排开液体质量也相等。6C7ABD 解析 当升降台升起一定高度静止后，相当于玻璃杯增加了深度，玻璃杯内的气体压强增大，A 正确。因为玻璃杯的深度增
15、加了，所以玻璃杯外、内水面高度差变大了，B 正确。因为玻璃杯内的气体体积变小了，相当于其排开液体的体积变小了，故烧杯内的液面下降了，烧杯底部内表面受到水的压强减小了，C 错误。分析玻璃杯此时受到竖直向下的重力和支架的压力，还受到竖直向上的浮力，当深度增加时浮力减小，重力不变，故支架压力减小，D 正确。8小于 小于9大于 小于解析 冰块熔化前，对杯底属于固体间压强，其压力等于冰块的重力；当冰块熔化后质量不变，所以对杯底的压力不变，但是与熔化前相比受力面积增大了，故压强减小了，所以p1 大于 p3；当一部分冰熔化成水，冰块对杯底仍有压力时，液面一定低于冰块漂浮起来后的液面高度，故 p2 一定小于
16、p3。10减小 不变1113 160解析 长方体木块静止时，木块有 的体积露出水面，说明有 的体积浸在水中；当在木块14 34上放一块铁块，木块刚好全部被压入水中，说明此时所受的浮力是开始时的 倍，根据物体43漂浮时所受的浮力等于重力，故可得出木块的重力是铁块重力的 3 倍；由于原来木块浸入的深度是木块高的 ，放上铁块后变为木块的高，再根据 pgh 可得出此时增加的压强是34原来的 倍，120 Pa 160 Pa，即与木块未放入水中时相比增加了 160 Pa。43 4312(1)V 水 510 3 m3。m水 水 5 kg103 kg/m3(2)p 乙 2000 Pa。FS G乙S乙 160
17、N810 2 m2(3) p 甲 ， p 乙 ，F甲S甲 GAS乙 p 甲 p 乙 ，所以 ，水 gVAS甲 AgVAS乙所以 A 10 3 kg/m3 1.610 3 kg/m3。水 S乙S甲 810 2 m2510 2 m213(1)由图乙可知，金属柱的重力 G10 N，它有一半体积浸在液体中时，弹簧测力计的读数为 F6 N，金属柱受到的浮力 F 浮 G F10 N 6 N4 N。(2)金属柱的体积 V40 cm 28 cm3.210 4 m3，V 排 1.610 4 m3，由阿基米德原理 F 浮 液 gV 排 得：4 N 液 10 N/kg1.6104 m3， 液 2.510 3 kg/
18、m3。(3)容器里液体的质量：m 液 液 V2.5 103 kg/m310016106 m34 kg，圆筒和液体的总重：G 总 m 总 g(0.4 kg4 kg)10 N/ kg44 N，当金属柱有一半的体积浸入液体中时，圆筒对桌面的压力：F 压 G 总 F 浮 44 N4 N48 N，圆筒对桌面的压强：p 4800 Pa。F压S 48 N10010 4 m214(1)水对容器底的压强：p 水 gh1.0 103 kg/m310 N/kg20102 m2000 Pa。(2)根据阿基米德原理得：F 浮 水 gV 排 水 gV 木 1.010 3 kg/m310 N/kg5104 m35 N 。(
19、3)此时木块受到三个力的作用：向上的浮力和向下的重力、拉力，即 F 浮 G F 拉 ；故 GF 浮 F 拉 5 N2 N3 N。 600 kg/m 3。GgV 3 N10 N/kg510 4 m3(4)若剪断细线待木块静止后，木块处于漂浮状态，故此时 F 浮 G 物 3 N ；再据 F 浮 水 gV 排 水 gV 木 ，得 V 木 310 4 m3；所以露出液面的体积是：V 露 510 4 m3310 4 m3210 4 m3；故此时露出液面的木块的重力大小就等于所需加的压力，故 FG 露 木 gV 露 600 kg/m310 N/kg2104 m31.2 N。15(1)物体 A 所受的浮力：F 浮 水 gV 排 1.010 3 kg/m310 N/kg3104 m33 N 。(2)由于物体 A 处于静止状态 ，受力平衡，则 GAF 浮 F 拉 3 N1.5 N4.5 N ，质量为 mA 0.45 kg，GAg 4.5 N10 N/kg则物体 A 的密度 A 1.510 3 kg/m3。mAV 0.45 kg310 4 m3(3)容器内水和容器的重力：Gmg0.7 kg10 N/kg7 N ，以容器、水以及物体作为整体研究，受力平衡，桌面受到的压力大小为：FG F 浮 7 N 3 N10 N，所以容器对桌面的压强：p 1000 Pa。FS 10 N10010 4 m2
