初中數(shù)學(xué)上冊(cè)
步入高中新增數(shù)學(xué)學(xué)科,所以朋友們就有一點(diǎn)害怕,高中的數(shù)學(xué)難度大嗎?難度肯定是有的,而且假如朋友們?cè)诟咧谢A(chǔ)學(xué)的挺好的話,這么對(duì)朋友們來(lái)說(shuō)就沒(méi)有哪些難度了。明天王老師和你們分享的是初中數(shù)學(xué)上冊(cè)|【浮力】綜合估算,必考題型!
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八年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)
壓強(qiáng)的綜合估算
【備考方略】
1、浮力的綜合估算在高考試題中屬于高頻題型,通常都是所學(xué)概念、規(guī)律的綜合應(yīng)用,在考查考生估算能力的同時(shí),主要考查中學(xué)生剖析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
這種試題解題步驟有:
(1)按照題干給出的條件,確定物體排開液體的容積,按照阿基米德原理,物體遭到的壓強(qiáng)等于物體排開液體的重力,即F浮=ρ液gV排。
(2)依據(jù)物體懸浮或漂浮時(shí),物體所受壓強(qiáng)等于其重力八年級(jí)物理浮力,求其他化學(xué)量;
(3)按照壓強(qiáng)公式或浮力公式求壓力或浮力。
2、物體浮沉的綜合估算試題分為兩種類型:
一是物體浮沉條件的綜合估算;二是排水量法的應(yīng)用。
(1)依據(jù)物體所在液體中的狀態(tài)確定物體排開液體的容積,按照F浮=ρgV排求出金屬瓢遭到的壓強(qiáng),進(jìn)一步求其他化學(xué)量;依據(jù)物體排開液體的容積,求液體液面的變化,可求浮力和壓力;對(duì)物體下沉至容器頂部時(shí),物體遭到三個(gè)力的作用(重力、支持力和壓強(qiáng)),再依照平衡力的概念,求待求數(shù)學(xué)量。
(2)排水量就是海軍排沸水的質(zhì)量,由此求海軍所受壓強(qiáng);按照吃水線深度求浮力和壓力;排水量可依照海軍總質(zhì)量變化而變化等。
【例一】如圖所示,水平桌面上放有一圓錐形溢杯子,它自重7N,底面積為,溢水口距杯底的高度為12cm,溢杯子中盛有高為10cm、質(zhì)量為3kg的水,現(xiàn)將一體積為、質(zhì)量為2.7kg的正方體鋁塊平緩浸入入水底,不計(jì)溢杯子的長(zhǎng)度。求:
(1)鋁塊倒入水前,水對(duì)溢杯子頂部的浮力;
已知h=10cm,水對(duì)溢杯子頂部的浮力
即水對(duì)溢杯子頂部的浮力為。
(2)鋁塊浸入在水底遭到的壓強(qiáng);
由于鋁塊浸入在水底,所以,鋁塊浸入在水底遭到的壓強(qiáng)
即鋁塊遭到的壓強(qiáng)為10N。
(3)鋁塊浸入在水底靜止后,溢杯子對(duì)水平桌面的浮力。
鋁塊倒入后,溢出水的容積為
溢出水的重力為
水的重力
鋁塊的重力
溢杯子對(duì)水平桌面的浮力;
即溢杯子對(duì)水平桌面的浮力為。
【例二】水槽的底面積S1=9×10-3m2,裝有5cm深的水,將其放在水平面上。有一重力是9N,底面積S2=4×10-3m2、高h(yuǎn)=10cm的圓錐體。如圖所示八年級(jí)物理浮力,用彈簧測(cè)力計(jì)將其由海面位置平緩裝入水槽中,當(dāng)其正好接觸水槽頂部時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5.4N。(兩接觸面之間的水忽視不計(jì),且水沒(méi)有溢出)求:
(1)圓錐體正好接觸水槽頂部時(shí),遭到的壓強(qiáng)是多少?
物體所受壓強(qiáng)為F浮=G-F=9N-5.4N=3.6N
(2)整個(gè)過(guò)程中,圓錐體的重力做功是多少?
四柱體增長(zhǎng)距離為h1=5cm=0.05m
圓錐體重力做的功為W=Gh1=9N×0.05m=0.45J
(3)圓錐體靜止后,撤除彈簧測(cè)力計(jì),與裝入圓錐體前相比,水槽對(duì)水平面的浮力降低多少?
水對(duì)水平面壓力的降低量F=G=9N
水棉對(duì)水平面浮力的降低量為;
(4)圓錐體靜止后,水對(duì)槽底的浮力是多少?
圓錐體排沸水的容積為;
圓錐體浸沒(méi)水底的深度;
此時(shí),圓錐體沒(méi)入水底深度h2大于圓錐體的高度h,由此判定圓錐體沒(méi)有被浸入水槽中水的深度即為圓錐體浸沒(méi)水底的深度。水對(duì)頂部浮力為。
【例三】小金把家里水景水池頂部的卵石取出清洗。他先將一個(gè)重為10N的空桶懸浮在海面上,之后將池底的卵石撈出放置在桶內(nèi),桶仍懸浮在海面。(不考慮撈出過(guò)程中帶出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)空桶懸浮在海面時(shí)所受壓強(qiáng)大小;
空桶懸浮在海面上,所以壓強(qiáng)等于重力,即F浮=G桶=10N
(2)卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí),水池海面高度與卵石未撈出時(shí)相比會(huì)?(選填“上升”、“下降”或“不變”)。若此時(shí)桶排沸水的容積為6.0×10-3m3,求桶內(nèi)卵石的質(zhì)量。
卵石撈出前沉底,壓強(qiáng)大于重力,即F浮1<G,將卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí),卵石與大桶都處于懸浮狀態(tài),此時(shí)卵石的壓強(qiáng)等于重力,即F浮2=G,所以F浮1<F浮2,即卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí)卵石的壓強(qiáng)變大,按照F浮=ρ液gV排可知,排沸水的容積變大,水池海面高度與卵石未撈出時(shí)相比會(huì)上升。
卵石撈出放置在桶內(nèi)時(shí)的壓強(qiáng)為F浮3=ρ水gV排1
=1.0×103kg/m3×10N/kg×6.0×10-3m3=60N
桶內(nèi)卵石的重力為G石=F浮3-G桶=60N-10N=50N
卵石的質(zhì)量為:。
【例四】如圖,柱狀容器下方裝有一球閥,容器底面積為S=,另有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1=10cm的正方體鐵塊,表面涂有很薄的一層蠟,避免鐵塊吸水(蠟的質(zhì)量可忽視),現(xiàn)將鐵塊用細(xì)繩固定在容器頂部,再往容器內(nèi)放入一定量的水,使鐵塊上表面正好與海面相平,繩長(zhǎng)L2=20cm,鐵塊的密度為ρ木=0.6×103kg/m3。求:
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