第十二讲　浮力及其应用　第6课时　物体搁浅和有水溢出

第一轮　中考考点梳理第四部分　力　学第十二讲　浮力及其应用第6课时　物体搁浅和有水溢出,考点一物体搁浅如图所示，不吸水柱体A的底面积为50cm2，高为8cm，质量为320g；薄壁柱形容器底面积为150cm2，容器内水深为4cm。现将物体A正立放入水中，（g取10N/kg）问：,（1）物体将漂浮还是搁浅？解：（1）假设A搁浅，水面的高度：h水2＝＝＝6cmA受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×50×6×10－6m3＝3NA受到的重力：G物＝m物g＝0.32kg×10N/kg＝3.2N因为G物＞F浮，所以假设成立，即物体将搁浅。,（2）水对容器底部的压力是多少牛？解：（2）水对容器底部的压强：p＝ρ水gh水2＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10－2m＝600Pa水对容器底部的压力：F＝pS容＝600Pa×150×10－4m2＝9N,（3）将物体沿竖直方向切去多少克，可使水对容器底部的压强为500Pa？解：（3）当水对容器底部的压强为500Pa时，水面的高度：h水3＝＝＝5×10－2m＝5cm水的底面积：,S水＝S容－S物'＝＝＝120cm2则S物'＝S容－S水＝150cm2－120cm2＝30cm2切去A的底面积：ΔS＝S物－S物'＝50cm2－30cm2＝20cm2切去A的质量：Δm＝m物＝×320g＝128g,1.如图甲所示，将底面积为100cm2、高为10cm的柱形容器M置于电子秤上，逐渐倒入某液体至3cm深，再将系有细绳的圆柱体A缓慢向下浸入液体中，液体未溢出，圆柱体A不吸收液体，整个过程电子秤示数m随液体的深度h变化的关系图像如图乙所示。已知圆柱体A的质量为216g，密度为0.9g/cm3，底面积为40cm2。（g取10N/kg）（第1题图）,解：（1）由图乙可知，容器M的质量：m容＝100g＝0.1kg故容器所受的重力：G＝m容g＝0.1kg×10N/kg＝1N（1）求容器所受的重力；,（2）求液体的密度；解：（2）由图乙可知，当液体深度h＝3cm时，电子秤示数为400g，即容器和液体的总质量为400g，此时液体的质量：m液＝m总－m容＝400g－100g＝300g液体的体积：V液＝Sh＝100cm2×3cm＝300cm3所以液体的密度：ρ＝＝＝1g/cm3＝1×103kg/m3,（3）在圆柱体A浸入液体的过程中，当电子秤示数不再变化时，液体对容器底的压强比圆柱体A浸入液体前增加了多少？解：（3）根据ρ＝可得，圆柱体A的体积：VA＝＝＝240cm3圆柱体A的高度：hA＝＝＝6cm若圆柱体A下降到容器底时未浸没，则液面高度：h液＝＝＝5cm＜6cm，与假设不矛盾。,此时圆柱体A所受浮力：F浮＝ρgV排＝ρgSAh液＝1×103kg/m3×10N/kg×40×10－4m2×5×10－2m＝2N因为圆柱体A所受的重力：GA＝mAg＝0.216kg×10N/kg＝2.16N＞2N故圆柱体A会沉入容器底部，假设成立。根据p＝ρgh可知，液体对容器底的压强比圆柱体A浸入液体前增加：Δp＝ρgΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×（0.05m－0.03m）＝200Pa,考点二有水溢出如图所示，薄壁柱形容器重为3N，底面积为200cm2，高为11cm。不吸水的正方体A棱长为0.1m，质量为0.9kg，用一细线悬挂放入水中，当有一半体积浸入水中时，水深10cm，不考虑容器壁沾水，则下列说法中正确的是（g取10N/kg）（D）DA.物体A的密度为1g/cm3B.物体A受到的拉力为5NC.剪断细线，待物体A静止后，容器对桌面的压强为1350PaD.剪断细线，待物体A静止后，水对容器底部的压强变化了100Pa,2.如图所示，水平桌面上放有圆柱形溢水杯，它所受的重力为3N，底面积为300cm2，溢水口距杯底20cm，内装水的深度为18cm。将一体积为1000cm3、密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中，不计溢水杯厚度，木块不吸水，（g取10N/kg）求：（第2题图）,解：（1）根据ρ＝知，木块的质量：m＝ρ木V木＝0.9g/cm3×1000cm3＝900g＝0.9kg（1）木块的质量m；,（2）木块放入前，水对溢水杯底的压力F；解：（2）木块放入前，水对溢水杯底的压力等于水所受的重力，即F＝G水＝m水g＝ρ水V水g＝1.0×103kg/m3×300×10－4m2×18×10－2m×10N/kg＝54N,（3）木块放入水中静止后溢水杯对桌面的压强p。解：（3）木块所受的重力：G木＝mg＝0.9kg×10N/kg＝9N,因为木块的密度小于水的密度，所以木块放入水中静止后处于漂浮状态，浮力等于木块所受的重力，即F浮＝G木＝9N木块排开水的体积：V排＝＝＝9×10－4m3,水面上升的高度：Δh＝＝＝0.03m＝3cm＞20cm－18cm＝2cm所以木块放入水中后有水溢出则溢水杯对桌面的压强：p＝＝＝＝2100Pa