初二水的密度压强浮力经典例题或计算题 附详细答案

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-21
初二物理压力压强浮力计算题带答案

例1(2007年山东省中考试题)在水平桌面上放置一空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa。在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底产生的压强为900 Pa,求水的深度;并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是图3中(a)(b)(c)的哪一种?(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg)



  
评析:题目主要考查液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系。因为容器的形状不一定为柱形,所以不能根据水的质量求深度,可以根据p=ρgh求解。而要推测出玻璃杯的大致形状,必须根据液体对容器底部的压力与所盛液体的重力的关系。

  答案:水的深度

  水对容器底部的压力

  容器内水的重力

  因为F<G,所以玻璃杯的大致形状是图3中(a)。
例2. 如图所示,甲、乙、丙三个底面积相同、形状不同的容器中装有质量相等的三种不同液体,液面高度相同,则容器底部受到的液体压强和压力三种情况的大小。




二.总结如何正确求出液体对容器底部的压力
1.先根据p=ρgh 求出液体对容器底部的压强
2.再根据F=PS求出液体多容器底部的压力





练习一.如图4,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求:⑴水对茶壶底部的压力;⑵茶壶对桌面的压强。



  解:⑴∵茶壶静止在水平桌面上

  ∴水对茶壶底的压力F1=G水=m水g=0.6×10=6 (N)

  ⑵茶壶的重力G壶=m壶g=0.4×10=4(N)

  茶壶对水平桌面的压力F2=G水+G壶=6+4=10(N)

  茶壶对水平桌面的压强

  你认为上述解题过程中有无错误?如有错误,请指出其中的错误之处并加以订正。
解答:第一处错误:根据上述所讲内容液体对容器底部的压力不一定等与液体的重力,所以在计算液体对容器底部的压力时,应先根据公式p= ρgh求出液体的压强,再根据F=pS求出压力。答案为:4.8N。第二处错误:受力面积应是茶壶的底面积,答案:2500 Pa



 练习二:如图3所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=O.8m;容器顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力为 N。(g取10N/kg)


 解析:此题中产生压力的深度为h1-h2根据公式p= ρgh求出液体的压强,再根据F=pS求出压力。答案为:240N
三:容器对桌面的压强和压力问题(如果上述内容学生接受的好,可以延伸这个问题,接受的不好,此嫩荣就要留到下节课讲)
例(2007年四川省绵阳市中考试题)如图4所示,一开口的杯子,装上8 cm高的水后,放在水平桌面上。已知杯子内部底面积为50 cm2,外部底面积为60 cm2;杯子装上水后的总质量为0.6 kg。(g取10N/kg)



  求:(1)水对杯底的压力(2)杯子对桌面的压强。
评析:水对杯底的压力是液体的压力压强问题,它取决于水的密度、深度和水的底面积(即杯子内部底面积);杯子对桌面的压强是固体的压力压强问题,它取决于杯子对桌面的压力和桌面的受力面积。其中杯子对桌面的压力等于杯子和水的总重力。

答案:(1)先求水对杯底的压强
再求水对杯底的压力
(2)先求杯子对桌面的压力
再求杯子对桌面的压强
总结:当求容器对桌面的压强和压力问题时,容器对桌面的压力等于杯子和水的总重力。
在求压强时一定要注意接触面积为容器与桌面的接触面积。
练习一:[多选题]图10是实验用的锥形瓶,将锥形瓶放在面积为S质量为m的水平桌面中央,、已知锥形瓶的质量为m1底面积为S1,当锥形瓶中倒入密度为ρ,质量为m2的液体后,液面高度为h,则
A.锥形瓶中的液体对瓶底的压力为m2g
B.倒入锥形瓶中液体的体积为m2/ρ
C.水平地面对桌子的再根据支持力为(m+m1+m2)g
D.瓶底对水平桌面的压强为(m1+m2)g/S



练习一解析:答案:BCD根据上述所讲内容液体对容器底部的压力不一定等与液体的重力,所以在计算液体对容器底部的压力时,应先根据公式p= ρgh求出液体的压强,再根据F=pS求出压力。排除A。再

根据容器对桌面的压力等于杯子和水的总重力。在求压强时一定要注意接触面积为容器与桌面的接触面积D正确。再根据V=M/ρ选B正确,根据力的分析C也正确

练习二。【多选题】在0.5kg的平底空水桶内,装入15kg的水并放在水平地面上,如图甲所示。水桶对地面的压强为3100Pa。小刚用细线拴着体积为4×10-3m3密度为3×103kg/m3的金属球。当手提细线使金属球浸没在桶内的水中时,水面升高了5cm,如图乙所示。g取10N/kg。则下列说法正确的是
A.水对桶底的压强增加了800pa
B.水对桶底的压强增加了500pa
C.水桶对地面的压强是5500 pa
D.水桶对地面的压强是3900 pa



练习二解析:答案:BD根据上述所讲内容液体对容器底部的压力不一定等与液体的重力,所以在计算液体对容器底部的压力时,应先根据公式p= ρgh求出液体的压强,再根据F=pS求出压力。但这个题是求增加的压强高度就是增加的高度5cm,但是要统一单位。根据容器对桌面的压力等于杯子和水的总重力。在求压强时一定要注意接触面积为容器与桌面的接触面积,此题中多了一个上面拉有细线的小球,根据力的分析,除了小桶和水的重力,压力增加了小球所受到的浮力。根据P=F/S求出压强。

练习三.物理课外小组为了研究液体对容器底部的压力与液体重力及容器形状的关系,同学们特意找了一些大小、形状各异(直筒形、开口大、开口小)的容器,他们先测出每个容器的底面积,实验时,在各个容器中都盛有同种液体,用仪器测量出各个容器底部所受到的压强,再计算出容器底部所受到的压力,记录的实验数据如表一和表二所示:
表一
实验序号容器
形状底面积/cm2液体的
重力/N液体的
深度/cm容器底部所受到的压力/N
1

202102
2102202
351201
表二
实验序号容器
形状底面积/cm2液体的
重力/N液体的
深度/cm容器底部所受到的压力/N
4102.8202
5102202
6101.2202
(1)分析比较表一中的数据可知: ;
(2)分析比较表二中的数据可知:液体对容器底部的压力 等于液体的重力。(选填“一定”或“不一定”)
(3)综合分析、比较表一、表二中的数据,还可得出关于同种液体对容器底部的压力的结论是: 。
练习二解析:答案:(1)直筒形容器,液体对容器底部的压力等于液体的重力;
(2)不一定;
(3)同种液体,当深度和容器的底面积的乘积相同时,液体对容器底部的压力也相同。

本题是以半开放式的实验题出现的,也是液体对不同形状液体底部压力的应用,是用图像的方式对本节课内容的总结。
以下为相关联系:
1.盛有水的试管从竖直位置逐渐倾斜时(水不溢出),水对试管底部的压强将
A.不变B.变大
C.变小D.无法判断

2.如图13—8所示,甲、乙、丙是三个底面积大小相同的容器,若分别装入同种液体且深度相等,比较液体对容器底的压强
A.甲最大B.乙最大
C.丙最大D.一样大
3.上题中,若甲、乙、丙三个容器中分别装入质量相同的水,比较液体对容器底部的压强是
A.甲最大B.乙最大
C.丙最大D.一样大

答案解析:以上的三个题都是液体压强的应用及考点。
1解析:考点为液体压强只跟液体的密度和液体的深度有关,对于同种液体,深度越深压强越大,答案:C
2解析:考点为液体压强只跟液体的密度和液体的深度有关,对于同种液体,深度越深压强越大 ,答案:D,
3解析:先根据所给的已知条件判断三种液体密度大小关系,再根据p= ρgh
答案:C

kg*0.2m
=
2000
木头不知道在水中的比例所以无法求出木头的密度;m*10n/p=ρgh=1000kg/。那后面的都无法求了

①G=mg=pvg=0.6×10³kg/m³×4m³×10N/㎏=24000N
②∵漂浮,∴F浮=G=24000N
③V排=F浮÷pg=24000N÷(1×10³kg/m³×10N/kg)=2.4m³
④V露=V总-V排=4m³-2.4m³=1.6m³
(建议用科学技术法)
1.一艘轮船满载货物的时候,排开水的质量是20000000kg,船的自重为75000000N,它最多能装多重的货物?

2.把质量为2.7kg的铝块作成一个空心球,放入水中时要能露出水面,这个球的总体积至少要多大才行?若作成的空心球放入水中时露出水面的体积占总体积的一半,这个球的空心部分的体积要多大?(铝的密度:2700kg/m3)

3.节日里,张虹同学买了一只氢气球,假设球内所装氢气的体积为4平方分米,球壳自身质量为2.5g.若在该氢气球下系上一重物,重物多重时氢气球正好不能把重物吊离地面?(氢气密度:0.09kg/m3 空气密度:1.29kg/m3 g取10N/kg)
1)1.25*10^8N
F浮=G排=m排g2*10^7*10N/kg=2*10^8N
G货=F浮-G船=2*10^8N-7.5*10^7N=1.25*10^8N
(2)2700cm^3 4400cm^3
至少要使求的密度小于1000kg/m^3
V=m/p=2.7kg/(1000kg/m^3)=2.7*10^(-3)m^3=2700cm^3
露出一半,则密度为500kg/m^3
V=m/p=2.7kg/(500kg/m^3)=5.4.*10^(-3)m^3=5400cm^3
V铝=m/p铝=2.7kg/(2700kg/m^3)=1*10^(-3)m^3=1000cm^3
V空=V总-V铝=4400cm^3
(3)0.023N
当正好静止 F浮=G球+G物+G氢气 G物=F浮-G球-氢气
F浮=p空气gV排 G氢气=p氢气gV
F浮力-G氢气=(p空气-p氢气)gV=1.2kg/m^3*10N/kg*4*10^(-3)m^3=0.048N G球=mg=0.0025kg*10N/kg=0.025N
G物=F浮-G球-氢气=0.048N-0.025N=0.023N
先用油罐车来装运油850吨,每一节油罐车的容积是50m³,共需要几节油罐车才能将这些煤油运完?(煤油的密度是0.8*10³千克/米³)
油总共850吨=850 000千克
每节车装 50*0.8*10^3=40 000千克
几节?
850 000/40 000即可
乌鸦喝水的故事大家都很熟悉。假若它碰到的是一个放在水平地面上容积为8*10^-4立方米的圆柱形容器(器壁厚度不计),该容器的底面积为2*10^-3平方米,里面装有4*10^-4立方米的水,一只乌鸦将地上的小石块逐个投入瓶内,当瓶内石块的总质量达到1kg时,水面刚好升到瓶口,乌鸦喝到了水,求: (1)瓶内石块的总体积 (2)这时水对容器底的压强 (3)瓶内石块受到的浮力共为多大? (4)容器对地面的压强共增加了多少? 解答 容积减去水的体积不就是石块的体积么 水的体积除以容器的面积不就是高度么,根据压强公式不是可以算压强么., 根据阿基米德原理,受到的浮力不就是排开的水的重力么, 容器对地面的压强增加量,容器增加了什么,对,是石块,石块有重力,重力增加了,压强也增加了

1, 甲、乙两地的铁路线长2430千米,火车从甲地开往乙地途中通过一个1050米长的隧道,用了1分10秒钟。求:(8分)(1)火车通过隧道的平均速度是多少米/秒?合多少千米/小时?(2)火车以这个平均速度从甲地开到乙地需要行驶多少小时? 2, 体积是30厘米3的空心铜球的质量是89克,将空心中注满某种液体后,球的总质量是105克, 求注入液体的密度是多少千克/米3? ( 铜的密度是 8 .9×103千克/米3)(7分)3工厂常用圆形低压吸盘搬运玻璃,有一圆形吸盘,其直径为0.2米,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1米,重125.6N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界的大气压小多少Pa.

4.有一只玻璃瓶,它的质量0.1kg,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量是0.4kg,用此瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量是0.8kg,若再装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒、水的总质量为0.9kg,则玻璃平的容积是多少?金属颗粒的 密度是多少?5.质量为60KG的物体在水平向右的拉力F作用下,沿水平地面做匀速直线运动,已知地面对它的摩擦力是它本身重力的0.2倍.(取g=10N/KG)求:1.水平拉力F的大小?2.如果置于更粗糙的地面上,摩擦阻力变为其本身重力的0.3倍,而人的拉力增大为原来的2倍,则物体在水平方向上受到的合力是多大?方向如何? 6.由干燥的氯酸钾和二氧化锰组合成的混合物的质量为9.9克.把该固体混合物放到大试管中加热,完全反应后,冷却到反应前的温度,称得试管中固体物质的质量为7.2克.(1)求原混合物中氯酸钾的质量.(2)反应后使馆中固体物质是谁吗?它们的质量各是多少? 7.某炼钢厂用150吨fe2o3作原料来炼铁,可炼出多少铁?欲炼得21吨铁,该炼铁厂需要多少吨fe2o3 8(二)计算题:() (1)84×[10.8÷(48.6+5.4)-0.2] (1)春季植树,学校把140棵树苗分给六年级甲、乙、丙班,甲和乙的比是2:3,乙和丙的比是4:5,问:每个班各分到树苗多少棵? 9.为什么土豆原来漂浮或悬浮,但切去一半后,状态会发生变化 ,请说出具体原因10.一个载重气球在空中受到1000N的浮力匀速上升,若在所载重物中,在加入10kg的物体,这个气球就能匀速竖直上升,设气球上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变,求1.气球上升时受到的重力2.气球上升和下降时受到的阻力

1.科技工作者乘坐容积为33万立方米的气球升入高空,气球内充满氦气,如气球所受重力(不包括氦气)是它在低空时所受浮力的1/4,已知低空空气的密度为0.00129吨/立方米,氦气密度为0.00018吨/立方米,那么该气球在低空飞行时,可吊起的重物质量至多是( )吨 解:F=330000*0.00129=425.7吨 G1=425.7*1/4=106.425吨 G2=330000*0.00018=59.4吨 G1+G2=106.425+59.4=1650825吨 F-(G1+G2)=425.7-165.825=259.875吨 答:可吊起的重物质量至多是259.875吨. 2.有一只体积为1500立方米的氢气球,球壳和吊篮总重2500牛。已知氢气的密度0.09克/立方米,空气密度1.29克/立方米,问这个氢气球能吊起多重的物体? 对于氢气球在空气中的浮力的计算方法 与 物体在液体中的计算方法相同 所受到的浮力都等于排开物质的重力 因此 该氢气球受到的浮力 F = 氢气球体积(1500)* 空气密度(1.29)* g(等于9.8)=18963 N 氢气球重G=氢气密度(0.09)* 氢气球体积(1500)* g(等于9.8)=1323 N 所以能吊起物体的最大重量 G=浮力(18963N)-氢气球重(1323N)-球壳和吊篮总重(2500N)=15140N

密度的应用题型归类

梁佃斌

一. 求解物体的质量

例1. 飞机设计师为减轻飞机的重力,将一钢制零件改为铝制零件,使质量减少 ,则所需铝的质量 是多少?( )

解析:设钢制零件的体积为V,质量为 ,改为铝制零件,其体积不变,铝制零件的质量为 ,依题设有:

解得

二. 鉴别物质的种类

例2. 一件工艺品,体积是 ,质量是 。这件工艺品是不是纯金的?

解析:假设这个工艺品是纯金的,那么它的密度应与纯金的密度相同,经查表,金的密度 。这个工艺品的密度是

因为 ,所以这个工艺品不是纯金的。

三. 检验物质纯度

例3:某工厂生产的酒精溶液,要求其含水量不超过10%。现用抽测密度的方法来检验产品的质量,则其密度在什么范围内的酒精溶液,方为合格产品?
解析:设抽取的酒精溶液样品的质量为m;样品中含水的质量为 、酒精 ,由题意可知, ,设抽取的酒精溶液样品的质量为m;样品中含水的质量为 、酒精的质量 ,它们的体积分别为 ,则样品酒精溶液的体积

解得: (1)

酒精溶液样品的密度

对此式进行变换得:

将上式代入(1)式,有

即所生产的酒精,其密度在 之间。

四. 判断物体是空心还是实心

例4. 体积是 的铁球,质量是 ,这个铁球是空心的还是实心的,如果是空心的,空心部分的体积是多大?( )

解析:根据公式 ,题目中给出了 三个量,要判断铁球是否是实心的,只要利用已知中所给的两个量,求出第三个量,再与已知条件给的第三个量相比较,如果相等则铁球是实心的,如果不相等则铁球是空心的。此题解法有三种,下面采用密度比较法来解答:根据密度公式求出球的密度,再跟铁的密度相比较。题给铁球的密度 ,因为 ,所以题给铁球是空心的。

五. 配制所需密度的液体

例5. 用盐水选种需用密度是 的盐水,现配制了 盐水,称得它的质量为 ,这样的盐水是否符合要求,如果不合要求,应加盐还是加水?加多少?

解析:要判断该盐水是否符合要求,就得从配制盐水的密度上去比较,如果配制盐水的密度大于选种要求的盐水密度,则需加水;反之则应加盐,所加盐(或水)多少还是应该由密度的公式 决定。

配制盐水的密度为 。由于 ,所以配制的盐水中需要加水,设加入水的体积为 ,其质量为 ,则
代入数据,解得:

可见,应加入 水才能使该盐水的密度符合选种要求。

http://www.ksyszx.com/wulizu/%B8%A1%C1%A6%B8%B4%CF%B02.ppt#267,12,2.

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