1、专项(三) 压强、浮力的相关计算,【规律总结】,(1)压强的计算,正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间受力面积,就是发生形变的面积; (2)对于非竖直柱形容器,计算液体对底部的压力,应先计算液体对底部的压强,再应用公式F=pS,计算压力。,例1 如图Z3-1所示,将底面积为100 cm2、质量为0.5 kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重45 N、深40 cm的水,g取10 N/kg。求: (1)距容器底10 cm的A处水的压强。 (2)水对容器底的压强和压力。 (3)容器对水平桌面的压力和压强。图Z3-1,解:(1)由图可知,A处水的深度hA=40 cm-10 cm=30 cm
2、0.3 m,距容器底10 cm的A处水的压强pA=水ghA=1103 kg/m310 N/kg0.3 m=3000 Pa。 (2)水对容器底的压强p水=水gh=1103 kg/m310 N/kg0.4 m=4000 Pa。 水对容器底的压力F水=p水S=4000 Pa10010-4 m2=40 N。 (3)容器对水平桌面的压力F=G容器+G水=m容器g+G水=0.5 kg10 N/kg+45 N=5 N+45 N=50 N。 容器对桌面的压强p=5000 Pa。,【规律总结】 浮力的四种计算方法:称重法:F浮=G-F示;压力差法:F浮=F向上-F向下;阿基米德原理: F浮=G排=液gV排;漂
3、浮、悬浮状态法:F浮=G。,例2 伍实同学利用密度为1.5103 kg/m3的橡皮泥进行造“船”比赛,他所用橡皮泥的体积为20 cm3,造成的小船最大排水体积为100 cm3。求:(g取10 N/kg) (1)他所用的橡皮泥的重力。 (2)他所做的小船能装载的货物最重为多大。,解:(1)橡皮泥的质量m=V=1.5103 kg/m32010-6 m3=0.03 kg,橡皮泥的重力G=mg=0.03 kg10 N/kg=0.3 N。 (2)小船所受的最大浮力F浮大=水gV排大=1.0103 kg/m310 N/kg10010-6 m3=1 N,因F浮大=G船+G物大,所以,小船所装的货物量大重力G
4、物大=F浮大-G船=1 N-0.3 N=0.7 N。,例3 用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水),然后将其逐渐浸入水中,如图Z3-2甲;如图乙是弹簧测力计示数随圆柱体逐渐浸入水中的深度的变化情况。求:(g取10 N/kg) (1)圆柱体受到的最大浮力。 (2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。,图Z3-2,解:(1)由图乙可知,圆柱体重G=2 N;当圆柱体浸没时,弹簧测力计的示数F=1.4 N,故圆柱体受到的最大浮力(全浸入时)F浮=G-F=2 N-1.4 N=0.6 N。 (2)由图乙可知,圆柱体刚浸没时下表面所处的深度h=12 cm=0.12 m,圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强p=水gh=1103 kg/m310 N/kg0.12 m=1200 Pa。,例4 2017六盘水 如图Z3-3甲所示,水平桌面上有一底面积为5.010-3 m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体积为5.010-5 m3的物块(不吸水)放入容器中,物块漂浮在水面上,浸入水中的体积为4.010-5 m3。(g取10 N/kg) (1)求物块受到的浮力。 (2)求物块的质量。 (3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中(水未溢出),求此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少。,图Z3-3,
