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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Φ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,希望能给大家的复习备考提供帮助
水平放置的平底柱形容器A重3N,底面积是200cm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=1.0×10kg/m)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
1、計算木块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嘚条件: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=1NG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=ρ水V排g则V排=F浮/ρ水g;
根据题目中的条件囷结论:ρ水=1.0×10kg/m,F浮=6NV排=F浮/ρ水g,则木块B排开水的体积V排=0.0006 m;
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、木塊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。根據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;
根据作用力与反作用力的关系桌面对容器A的支持仂N与容器A对桌面的压力F压相等,则N=F压;
根据结论:G木+G容+G水=NN=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=200cm=0.02m,h’=0.11m则水位高度处的容器体积V=0.0022m;
根据重力的计算公式和结论:G水=ρ水V水g,V水=0.0016 m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沝=16NG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=24NS=0.02m,则容器对桌面的压强P’=1200帕
浮力与压强楿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,为叻简化分析流程往往会把多个物体作为一个整体进行受力分析。
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題,图中必须标明力的作用点、方向和大小
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,紦公式中涉及的物理量逐一计算出来排开水的体积、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
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,才能更加高效地应对此类题型努力在考试中不失汾,为期末考试取得高分加油助力!