苏科版八年级物理-浮力与压强知识点及练习题(附答案).doc

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一、压强:

1、压力:

垂直压在物体表面上的力物体表面上的力叫压力。

2、压强：

（１）定义：

物体　　　上受到的压力叫压强。

（2）公式:

　　　　　　,其中各量的单位分别是：

P：

帕斯卡（）；F:

牛顿（）;Ｓ:

　（m2）。

（3）应用:

当压力不变时,可通过　受力面积的方法来减小压强如：

铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、　　等。

当压力不变时,也可通过　　受力面积的方法来增大压强如:

缝衣针做得很细、　　　　　　　　。

二、液体的压强:

1、液体压强的特点:

（１）液体内部向　都有压强;

（2）在同一深度，液体向各个方向的压强都　；（3）液体的压强随深度的增加而　;（4）不同液体的压强与液体的　有关，在深度相同时,液体密度越大，压强　。

2、液体压强的计算:

3、液体压强的应用:

连通器。

（1）定义:

上端　，下部　　的容器。

（２）原理:

连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面　　　　。

（3）应用：

茶壶、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据　　　　　　原理来工作的。

三、大气压强

1、概念:

大气对浸在它里面的物体的压强叫做　　　　　，简称大气压，一般有p０表示。

2、产生原因:

因为空气受　并且具有　　　　　。

3、测量大气压的工具：

　　　　。

４、流体压强与流速的关系:

在气体和液体中，流速越大的位置压强。

四、浮力

１、定义:

一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力叫　　。

2、浮力方向：

　　　；施力物体：

液（气）体。

３、浮力产生的原因（实质）:

液（气）体对物体向　　的压力大于向　的压力,向上、向下的压力差即浮力。

4、物体的浮沉条件：

下沉       悬浮     上浮      漂浮

F浮 <Ｇ　          Ｆ浮 　=　G       Ｆ浮 ＞G        Ｆ浮 　=G

ρ液＜ρ物   　ρ液=ρ物 ρ液　>ρ物 　ρ液>ρ物

（1）漂浮:

F浮　　　G物，ρ液　ρ物；

（2）下沉:

F浮　Ｇ物,ρ液　ρ物;

（3）悬浮：

F浮　Ｇ物,ρ液　ρ物;

（４）上浮：

F浮　　G物，ρ液ρ物；

5、阿基米德原理：

浸入液体里的物体受到向    　的浮力，浮力的大小等于它    　　　    受到的重力。

（不仅适用于液体,也适用于       ）

6、浮力的公式：

                 ,V排表示物体         的体积。

浮力的大小仅与           和                  　有关，而与物体本身的     、      、      、      无关。

7、物体的浮沉决定于物体所受      和      共同的作用。

沉浸在液体中的物体

8、漂浮问题“五规律”：

（历年中考频率较高）

（1）规律一：

物体漂浮在液体中,所受的浮力等于它受的重力;

（２）规律二：

同一物体漂浮在不同液体里,所受浮力相同;

（3）规律三：

同一物体在不同液体里漂浮，在密度大的液体里浸入的体积小；

（４）规律四：

漂浮物体浸入液体的体积是它总体积的几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几；

（５）规律五：

将漂浮物体全部浸入液体里,需加的竖直向下的外力等于液体对物体增大的浮力。

例３　（广州市中考试题）用弹簧测力计拉住一个重为４３N的空心铜球，全部浸在水中时,弹簧测力计的示数为33．２５N，此铜球的空心部分的体积是________m3．（已知铜的密度为8.9×103ｋg/m3）

　　已知：

G＝４3N,浸没水中Ｆ=33．2N

　求：

V空

　解可在求得浮力的基础上,得到整个球的体积,进一步求出实心部分体积，最后得到结果.

　　Ｆ浮＝G—F=4３N—33.2Ｎ＝9．８Ｎ

　V排=＝=1×10—3m３

　浸没:

V=V排=1×10—3ｍ３

球中所含铜的体积V铜＝=

=

　≈0.4９×1０—３m３

V空=Ｖ—V铜=１×10—3m３—0.49×10—3m３

　＝０．５1×10—３m3

　答案　0．5１×10—3m3

例4　体积相同的A、B、Ｃ三个物体，放入水中静止后，处于图1—5—1所示的状态，试比较三个物体受的重力ＧA、GＢ、GＣ和密度Ａ、B、C.

图1—５—1

精析　不同物体的重力可借助浮力的知识来比较．

解法1　由图来判断物体的状态:

A、B漂浮,C悬浮.

　　由状态对物体进行受力分析:

　ＧA=F浮A,GB=Ｆ浮B,ＧC=F浮C.

　比较A、B、C三个物体受的浮力

　　∵　VA排＜VB排

根据F浮=液gV排,可知：

　F浮Ａ＜Ｆ浮B＜F浮Ｃ,

∵　GA＜ＧB<ＧC．

　　比较物体密度＝=

　　A＜Ｂ＜C

　　解法2　由物体的浮沉条件可知：

　A、B漂浮　∴Ａ＜水,B<水,C=水，

　A、Ｂ漂浮于水面:

F浮Ａ=GA水gVＡ排＝ＡgV

　F浮Ｂ=ＧB水GvＢ排＝BGv

　由图：

VＢ排>VA排　　∴　B＜A

比较密度：

C＞B>Ａ

　比较出密度后，由G=ｍｇ=Vg,就可比较出物体重力：

GC>GB>GA．

　　上述分析看出：

由物体的状态，作出正确的受力分析与阿基米德原理相结合是解决问题的关键．

　答案Ｃ的重力和密度最大，B居中,A最小．

例6（广州市中考试题）将重为４．５N、体积为０.５ｄm３的铜球浸没在水后放手,铜球静止后所受的浮力是_＿＿___＿_Ｎ.

精析此题考查学生是否注意了在解题前先要对物体作“状态的判定”，即铜球静止时是漂浮于水面,还是沉于水中．有的学生拿到题后，就认定V排=０.5dm3,然后根据Ｆ浮=液gV排,求出浮力F浮＝４.９N．

　【分析】当题目未说明铜球静止时处于什么状态，可以用下面两种方法判定物体的状态.

　　解法1　求出铜球的密度:

球＝＝（g取１0N／kg）球=＝0.9ｋg/dm3＝0.9kg/dm3×１0３kg/m3

　这是一个空心铜球,且球＜水,所以球静止后，将漂浮于水面,得F浮=G＝４.5N.

例7　（广州市中考试题）把一实心金属块浸在盛满酒精的杯中静止后，溢出酒精8g（酒精=０.8×103kｇ/m3）,若把这一金属块浸在盛满水的杯子中静止后,从杯中溢出水的质量是（）

　A.15g　Ｂ．12.5gC．１０gＤ．８g

　精析分析出金属块在酒精和水中的状态，是解决问题的关键．

　　解　∵　金属>酒精,金属＞水

∴　金属块在酒精和水中均下沉,完全浸没.

　V金属=V排水=V排酒精

　由m排酒精=８g得V排酒精==＝１0cｍ3

　　金属块在水中：

V排水＝V金属块＝1０cｍ3　m排水＝水V排水＝1g/ｃｍ３×10cm3　=10ｇ

　　答案　C

例9（南京市中考试题）如图1—5—３中,重为５Ｎ的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为３N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前,所受合力的大小和方向是　　（　　）

　　A．5N,竖直向下　　B.3N，竖直向上

　　C．2Ｎ,竖直向上D．8Ｎ,竖直向下

图1—５—3

　精析结合浸没在水中物体的受力分析,考查学生对受力分析、合力等知识的掌握情况.

【分析】　绳子未断时,A物体受3个力：

重力GA,拉力F,浮力F浮.３个力关系为:

ＧA+Ｆ＝Ｆ浮,求得F浮＝5N+3N=8Ｎ．绳子剪断后,物体只受重力和浮力，且浮力大于重力,物体上浮,浮力大小仍等于8N.合力F合=F浮—G＝8N—5N=3N

　合力方向:

与浮力方向相同，竖直向上．

　答案B

例15　如图1—5—7所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为7.9×１０3kg／m3.求:

甲、乙铁块的质量比.

图1—５—７

精析当几个物体在一起时,可将木块和铁块整体做受力分析，通常有几个物体,就写出几个重力，哪个物体浸在液体中，就写出哪个物体受的浮力．

　已知:

铁＝7.９×103kｇ/ｍ3

　求:

解甲在木块上静止:

Ｆ浮木=G木+G甲　　　①

　乙在木块下静止:

F浮木+F浮乙＝G水+G乙　　　　②

不要急于将公式展开而是尽可能简化

②-①　F浮乙=G乙－Ｇ甲

　　水ｇV乙＝铁ｇＶ乙-铁ｇV甲

先求出甲和乙体积比

　铁Ｖ甲=（甲—乙）V乙

　　=＝＝

　质量比：

＝＝=

　答案　甲、乙铁块质量比为．

例17如图１—5—10（a）所示的圆柱形容器，底面积为200cm2，里面装有高2０cm的水,将一个体积为500cm３的实心铝球放入水中后，球沉底（容器中水未溢出）．

（a）　　　（b）

图1—5—10

　求：

（1）图（ｂ）中水对容器底的压强容器底增加的压力.

（2）图（b）中容器对水平桌面的压强和压力．（不计容器重，铝＝2.7×103kｇ/m３，g取10N／kｇ）

　精析铝球放入后,容器中水面增加，从而造成容器底=５00cｍ3＝5×１0—４m3,铝=２.7×10—4ｍ3.

　求：

（１）图（b）中水对容器底p，增加的压力△F,

（2）图（b）中水对容器底p′,增加的压力△Ｆ′,

　解　放入铝球后，液体增加的深度为△ｈ．

△h=＝=2．5cm=0．025m

（1）水对容器底的压强

　p＝p水ｇ（ｈ+△h）

=1.０×103kg/ｍ３×10N/kｇ×（0．2＋0.02５）m

　=2250Ｐa

　水对容器底增加的压力

　△F＝△pＳ=水g△ｈ·S＝水gV

　＝1.0×10３kｇ/m３×１０N/ｋg×5×１0—4m3

＝５Ｎ

△F≠Ｇ铝球

（2）图（b）中,容器对水平桌面的压力

　　F′＝G水+Ｇ球

　＝（水V水+蚀V）ｇ

　　＝（水Sｈ+铝V）ｇ

＝（1.0×10３ｋg/ｍ３×0.０2m2×0.2m+2.7×103kg／m3×5×10—４m３）×10N/kg

　　=53.５N

　ｐ′＝＝=２67５Pa

　　答案　图（b）中,水对容器底的压强为2２50Pa，水对容器底增加的压力为5N；容器对水平桌面压力为53.5N,压强为2675Pa．

例２４一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中,此时量筒内的水面升高了４.6cm．当冰熔化后,水面又下降了0.４4ｃｍ．设量筒内横截面积为50cm２，求石块的密度是多少？

（水＝0.9×1０3ｋｇ/m3）

　精析　从受力分析入手,并且知道冰熔化,质量不变，体积减小,造成液面下降.

已知:

S=50ｃm2,h1=4.6cm，h2＝0.4４cm

　　求:

石

　解V冰＋V石＝Ｓｈ１=50ｃｍ2×4.6ｃm=２３０cｍ3冰熔化后,水面下降h２．

　Ｖ′＝h2Ｓ＝0.44cm×50ｃm２=２2cm3

∵　m冰＝m水

冰Ｖ冰＝水V水

　==,V水=V冰

　Ｖ′＝V冰－V水＝V冰－Ｖ冰=V冰

　０.1V冰=２2cｍ３

　V石＝２3０cm3—22０ｃm3=1０　cm3

　　冰、石悬浮于水中：

　F浮＝Ｇ冰＋G石

水ｇ（V冰＋Ｖ石）＝水ｇV冰+水gV石

　　石＝

＝

　=3．２ｇ／