九年级物理密度压强浮力的计算专题复习及练习.docx
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九年级物理密度压强浮力的计算专题复习及练习
中考物理专题五有关密度、压强及浮力的计算
一、复习目标
(1)熟记密度压强浮力的计算公式
(2)学会有关密度、压强及浮力的计算题的解题方法
二、知识储备
1、密度的计算公式ρ=变形公式m=v=
2、压强的计算公式p=(适用于所有压强)p=(适用于液体压强和密度均匀的柱体对水平面的压强)
3、计算浮力的公式有:
(1)F浮=G排=(适用于知道液体密度和能知道排开液体的体积时)
(2)F浮=(适用于知道物重和弹簧测力计的示数时,探究实验中用得较多)(3)F浮=(适用于漂浮和悬浮的物体)(4)F浮=(适用于知道压力的题目中)
三、典例解析
1、有关密度的计算
例1、一个容器装满水,总质量为65克,将30克的沙子投入容器中,有水溢出,此时容器及水、沙子的总质量为83克,求沙的密度?
针对性练习:
1、质量0.9千克的水结成冰后,体积增大了0.1升,求:
(1)冰的质量是多少?
(2)冰的密度是多少?
2、纯酒精的密度是0.8×103Kg/m3,某工厂生产的酒精要求含水量不超过10%,用抽测密度的方法来检验,则合格产品的密度应在什么范围之内?
2、有关压强的计算
例2、如图1所示,一梯形截面容器重10N,容器底面积是200cm2,倒入4Kg水的高度是30cm。
(g=10N/Kg)求:
(1)容器底所受水的压强
(2)容器底所受水的压力(3)容器对桌面的压强
针对性练习:
1、通常情况下,物体压在同样的泥地上,如果压强相同则压痕深度相同。
野生动物调查员在泥地上发现黑熊刚留下的足印,为了估算黑熊的质量,他把底面积为10cm2的容器放在足印旁边的泥地上,再慢慢往容器中倒沙子,直到泥地上出现和黑熊足印相同的痕迹,测出此时装了沙子的容器总质量为1.25Kg,g=10N/Kg,求:
(1)装了沙的容器对泥地的压强
(2)量出黑熊与地接触的足印痕总面积共800cm2,估算黑熊的质量有多大?
2、在日常生活中,为了提高烹煮食物的温度,缩短烹煮的时间,人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅。
某种规格的高压锅出气口的直径为3.2mm,计算出它的面积为8mm2,要使锅内气压达到2个标准大气压,请计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少克?
(外界气压为1标准大气压,1标准大气压取105Pa,g=10N/Kg)
3、有关浮力的计算
例3、将重为4.5N,体积为0.5dm3的铜球浸没在水中后放手,铜球静止后受到的浮力为多少?
针对性练习:
1、如图2所示的是棱长为0.1m的立方体铝块,它的每个正方形表面的面积是()m2,如果它下表面受到水向上的压力是20N,下表面受到水的压强是()Pa,上表面受到水的压强是()Pa,上表面受到水向下的压力是()N,铝块受到水的浮力是()N。
(g=10N/Kg)
2、用手将一重为6N的物体全部压入水中,物体排开的水重为10N,此时物体受到的浮力为N;放手后物体将(填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为N。
3、古人称黄河水是“一石水,六斗泥”。
创意中学综合实践小组从黄河中取了2×10-3m3的水,称得质量为2.2kg,由此可知含泥沙的黄河水的密度为kg/m3。
一条货船在黄河中航行时,浸在水中的体积是30m3。
船受到的浮力为N。
在码头将货物卸下后,河水对船底压强大小的变化情况是(本题g取10N/kg)。
4、密度、压强及浮力的综合计算
例4、质量为1.5kg的木块,漂浮在水面上,有2/5的体积露出水面则木块所受的浮力为多少?
木块的密度为多少?
例5、(厦门市2006)在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图17所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。
求:
(1)分析图像可知,圆柱体重力是________N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______N;
(3)圆柱体的体积是_________m3;
(4)圆柱体的密度是_________kg/m3;
(5)分析图像BC段,可得结论:
物体浸没液体
之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越________(选填“大”或“小”);
(6)分析图像CD段,可得结论:
__________________________________________。
例6.一个重为10N的实心合金球,浸没在水中时,排开了4N的水,则合金球受到水的浮力是多少?
若将它放入酒精中静止时,合金球受到的浮力是多少?
若将它放入水银中静止时,合金球受到的浮力是多少?
(酒精的密度是0.8×103Kg/m3水银的密度是13.6×103Kg/m3g=10N/Kg)
针对性练习:
1、(黄冈市2006)在南极考察中使用的海洋破冰船,针对不同的冰层有不同的破冰方法。
其中一种破冰方法是:
接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。
(1)当破冰船航行于海面时,它的排水体积约为1500m3,求船自身的重力。
(2)在一次破冰行动中,当船冲到冰面上时,船的排水体积变为原来的三分之一,船与冰层接触面积为5m2,此时破冰船对冰层的压强是多少?
(海水的密度取1.0×103kg/m3)
四、达标检测
1、(连云港市2006)李静同学进行了如图所示的实验:
她先测量出容器中水深为20cm,然后将一挂在弹簧测力计下的长方体物块缓慢地浸入水中(完全浸没时水不会溢出)。
实验过程中,她记下弹簧测力计的示数F,并测量出对应情况下容器中水的深度h,实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
F/N
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
1.0
1.0
h/cm
20.0
20.5
21.0
21.5
22.0
22.5
22.5
22.5
(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
⑴在物块未浸入水中时,水对容器底部的压强为多少?
⑵在物块完全浸入水中时,其受到的浮力为多大?
⑶分析表中数据变化规律,你能得到什么结论?
2、(2005江苏南通)如图所示,放在水平桌面上的圆柱形容器重4N,底面积为100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物体,现将物体浸没水中,容器的水面由16cm上升到20cm(g取10N/kg)求:
(1)物块放入水中前,容器底受到水的压强是多少?
(2)物块的密度是多少?
(3)物块受到的浮力(4)物块浸没水中后容器对桌面的压强。
3、(2006玉林市)我们来对物体浮沉现象进行探究把一截圆柱体蜡烛竖直放入水中,发现蜡烛漂浮在水面上(如图19所示).
(1)若要使蜡烛处于悬浮状态,应该加入适量的食盐还是加入适量的酒精?
请说明理由.
(2)蜡烛漂浮在水中时,测得露出水面的体积为总体积的
1/10,求蜡烛的密度是多大
4、(2006眉山)木块A的体积为500cm3,质量为300g,用细线拉着浸没于盛水的圆柱形容器中,容器的底面积为100cm2,容器内水面高度为30cm,如图所示,求:
(1)物体受到的浮力;
(2)水对容器底的压强;(3)绳子的拉力T;(4)若剪断绳子后,木块静止时,水对容器底的压强。
(g取10N/kg)
参考答案
三、1、例1:
2.5×103kg/m3针对性练习:
1:
0.9Kg0.9×103kg/m32:
0.8×103kg/m3至0.816×103kg/m3之间
2、例2:
(1)3×103Pa
(2)60N(3)2.5×103Pa针对性练习:
1:
(1)1.25×104Pa
(2)100Kg2:
80g
3、例3:
4.5N针对性练习:
1:
0.012×10310310102:
10上浮63:
1.1×1033×105变小
4、例4:
14.7N600kg/m3例5:
(1)12
(2)4(3)8×10-4(4)1.5×103(5)大(6)浮力大小与物体的浸没深度无关例6:
(1)0.01N
(2)0.5×103kg/m3(3)2×103kg/m3针对性练习:
1:
(1)2N
(2)1/15m(3)2.5N2:
1500t2×106Pa
四、达标检测1:
(1)2×103Pa
(2)0.5N(3)物体所受浮力大小随排开液体体积的增大而增大
2:
(1)1.6×103Pa
(2)2.5×103kg/m3(3)4N(4)2.4×103Pa
3:
(1)加入适量酒精
(2)0.9×103kg/m3
4:
(1)5N
(2)3×103Pa(3)2N(4)2.8×103Pa
5:
41.5cm
密度浮力和压强
一、选择题
1.一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图1示,如果把金属块及气球的位置轻轻向上移动一些,则金属块和气球
A.仍能静止B.向下运动C.向上运动D.上下晃动
2.如图2所示,开口容器的底部有一小孔,装水后,水不断从小孔流出,下图中能够粗略反映水流出时,容器底部所受水的压强P与时间t的关系图象是()
3.在海水浴场中水底布满石头,在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中,以下体验和分析合理的是()
A.脚越来越疼,是因为水底对人的支持力越来越大
B.脚越来越疼,是因为人受到的重力越来越大
C.脚不疼,是因为人越来越轻D.脚不疼,是因为水底对人的支持力越来越大
4.如图3为探究甲、乙两种物质质量跟体积的关系时作出的图像。
以下分析正确的是
A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的
B.不同物质的质量跟体积的比值是相同的
C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质大
D.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小
5.一艘轮船从江河(淡水)中驶到大海(咸水)中后,它受到的浮力将()
A.变大B.不变C.变小D.不能确定
6.两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精(ρ水>ρ酒精)。
为了使水对容器底的压强小于酒精对容器底的压强,应分别在两个容器内(无液体溢出):
()
A.倒入相同质量的水和酒精B.倒入相同体积的水和酒精
C.抽出相同质量的水和酒精D.抽出相同体积的水和酒精
7.电风扇通电后,扇叶高速旋转带动扇叶周围的空气流动,从而形成风。
扇叶周围的气体压强与房间里的大气压强相比
A.大于大气压B.小于大气压C.等于大气压D.无法确定
8.用塑料管可以把瓶中的水吸到嘴里,这是因为()
A.人对水产生了吸引力B.吸管本身具有吸水使用C.水压的作用D.大气压作用在水面的结果
9.李明和王聪做了如下实验:
他们分别把一木块和一铁块同时浸没在水中,松手后发现木块上浮,铁块下沉。
对上述现象他俩展开讨论,你认为他们的说法中正确的是()
A.木块受到的浮力比铁块受到的浮力大B.铁块受到的浮力比木块受到的浮力大
C.木块受到的浮力大于木块的重力,铁块受到的浮力小于铁块的重力
D.密度大的物体下沉,密度小的物体上浮
10.将同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中,现象如图4
所示。
这两种液体的密度大小关系是()
A.甲液体的密度一定小于乙液体的密度
B.甲液体的密度一定等于乙液体的密度
C.甲液体的密度一定大于乙液体的密度D.无法判断
11.如图5所示,是某草原发生的一起龙卷风,龙卷风的实质是高速旋转的气流,它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中。
龙卷风能“吸”起物体是因为()
A.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B.龙卷风增大了空气对物体的浮力
C.龙卷风使物体受到的重力变小
D.迷信说法中的“龙”把物体“抓”到空中
12.如图6所示,是一位先生巧用物理知识将帽
子送给楼上女士的情景。
此过程应用的关键
知识是()
A.气球受到重力B.帽子质量大于气球质量
C.帽子密度大于气球密度D.空气对物体有浮力作用
二、填空题
13.潜水艇是通过改变自身的重力实现浮沉的,而水中的鱼儿则是通过改变鱼鳔中的气体体积来帮助浮沉的。
原来处于悬浮状态的鱼儿,如果将鱼鳔中的气体体积减小一此,将有助于鱼儿______。
14.
用塑料瓶、透明胶带、螺母、麦管(或塑料管)、容器和水等,按图7
制作了一只潜水艇,为使潜水艇下沉,则必须从进排气管处__________
(吹气/吸气),潜水艇全部在水中下沉的过程中所受到的浮力_________
(减小/不变/增大)。
15.关爱残疾人是整个社会的责任,政府为了方便盲人行走,
在改造的人行道上都敷设了有凹凸刻纹的盲道,如图8所示,
小明同学在盲道上行走时,脚底受到较强的刺激,从物理学的角度
分析,这是因为:
走在盲道上脚底与地面的接触________变小了,
从而增大了________________。
16.有一小木块,把它盛在装满水的溢水杯中静止时,从杯中溢出
2N的水;若把它浸在盛满酒精的溢水杯中静止时,木块处于_____状态
(选填“悬浮”、“漂浮”或“沉底”),会从杯中溢出________N的
酒精。
(ρ木<ρ酒精<ρ水,水与酒精足够多)。
17.如图9是常用钉书针和钉书机,它在结构和使用上应用了不少的
物理知识,根据图示和你对钉书机的认识,写出钉书机在哪些地方
应用了压强的知识。
(1)钉书机的底座安有橡皮垫,可以增大_______,
减小______。
(2)钉书机的手柄部分较宽,边角成弧形,可以_________。
(3)__________________________________。
18.挂着标语的氢气球在太阳光的照射下,温度升高,体积鼓胀,气球受到的重力______,气球受到的浮力___________。
(均选填“增大”“减小”或“不变”)
19.由于长江上游的植被受到破坏,造成水土流失,使得长江水中的泥沙含量增加,这相当于液体的密度_________了,因此在同等深度的情况下,长江水对堤坝
的________增加,从使堤坝受到破坏的可能性增加了。
三、实验探究
20.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度
缓缓下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部
接触为止,如图11所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数
F随圆柱体下降高度h变化的图像。
求:
(g取10N/Kg)
(1)分析图像可知,圆柱体重力是______N;
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是_____N;
(3)圆柱体的体积是_______m3;(4)圆柱体的密度是____kg/m3;
(5)分析图像BC段,可得结论;物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越________(选填“大”或“小”);
(6)分析图像CD段,可得结论:
___________________________________________。
21.在实践活动中,小明发现一小块不知名的固体矿石,他身边有下列器材:
量筒,小厚底玻璃杯(直径小于量筒)。
小明把空玻璃杯放在水面上时发现玻璃杯能直立漂浮在水面上,当他把小矿石放在玻璃杯中时玻璃杯仍能直立漂浮在水面上。
小明利用以上器材测量出了小矿石的密度。
(1)请你写出小明实验测量的步骤并用字母表示测得的物理量;
(2)矿石密度表达式(用测得的物理量和已知量表示):
ρ矿石=______________。
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