壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型

------九年級(jí)中考物理系列復(fù)習(xí)小專題九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型考點(diǎn)導(dǎo)航

重慶中考中，壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型易出現(xiàn)在選擇題第7、8題、填空題第11、12題和計(jì)算題第19、20題，因?yàn)槠渚C合應(yīng)用的知識(shí)較多，對(duì)學(xué)生的思維能力要求較高，題型也較為多變。所以一般作為較難題出現(xiàn)在試卷中。方法鏈接（1）會(huì)對(duì)研究物體進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析（建立平衡等式）（2）會(huì)判斷物體的沉?。?）知道液面是如何變化的（是什么原因造成液面發(fā)生什么樣的變化）（4）會(huì)選擇合適的公式九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型1.

入水過(guò)程中水面上升經(jīng)歷的四個(gè)過(guò)程分析：過(guò)程一：物體受拉力向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體剛接觸水面時(shí)，此過(guò)程中物體只受繩的拉力和自身重力，則F拉＝G物．九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型過(guò)程二：物體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，浸入水中的深度為h浸，水面上升高度為Δh1，此過(guò)程中物體受繩向上的拉力、浮力及自身重力，該過(guò)程中物體受到的浮力為F?。溅阉甮V排，拉力F拉＝G物－F?。紾物－ρ水gS物h浸；液面上升高度為Δh1過(guò)程三：物體剛好被浸沒(méi)時(shí)，水面上升高度達(dá)到最大．物體受到的浮力最大，為F浮＝ρ液gV排＝ρ水gV物，繩子的拉力為F拉＝G物－F浮＝G物－ρ水gV排＝G物－ρ水gV物，由過(guò)程二到過(guò)程三中，水面上升的高度為Δh2＝九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型過(guò)程四：物體接觸底面后，繩的拉力為0，水面高度變化量為0.物體受到的浮力不變?yōu)镕?。溅阉甮V排＝ρ水gV物，物體受到的支持力為F支＝G物－F?。紾物－ρ水gV排．從過(guò)程一到過(guò)程四容器底部受到水的壓強(qiáng)最終變化量為Δp＝ρ水g(Δh1＋Δh2)．2.出水過(guò)程中水面下降經(jīng)歷的四個(gè)過(guò)程分析：出水過(guò)程為入水過(guò)程的逆過(guò)程，從過(guò)程四→過(guò)程三→過(guò)程二→過(guò)程一分析計(jì)算即可．九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型典例分析

【例1】(2019重慶B卷19題8分)如圖甲所示，將底面積為100cm2、高為10cm的柱形容器M置于電子秤上，逐漸倒入某液體至3cm深；再將系有細(xì)繩的圓柱體A緩慢向下浸入液體中，液體未溢出，圓柱體不吸收液體，整個(gè)過(guò)程電子秤示數(shù)m隨液體的深度h變化關(guān)系圖像如圖乙所示．若圓柱體A的質(zhì)量為216g，密度為0.9g/cm3，底面積為40cm2，求：(1)容器的重力；(2)液體的密度；(3)在圓柱體浸入液體的過(guò)程中，當(dāng)電子秤示數(shù)不再變化時(shí)液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)比圓柱體浸入液體前增加了多少？九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型

解：(1)由圖乙可知，容器的質(zhì)量m容＝100g容器的重力：G容＝m容g＝0.1kg×10N/kg＝1N(2)由圖乙可知，當(dāng)液體深度h＝3cm時(shí)，電子秤示數(shù)為400g，即容器和液體的總質(zhì)量為400g所以液體質(zhì)量：m液＝m總－m容＝400g－100g＝300g液體體積：V液＝S容h＝100cm2×3cm＝300cm3液體密度：ρ液＝＝1g/cm3＝1.0×103kg/m3九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型

(3)物體重力為GA＝mAg＝0.216kg×10N/kg＝2.16N由于液體密度大于物體A的密度，無(wú)法判斷物體是否沉底．假設(shè)物體最終沉底，則液面最終高度

h′＝＝5cm相比A浸入前，液面上升的高度：Δh＝h′－h(huán)＝5cm－3cm＝2cm此時(shí)V排＝SAh′＝40cm2×5cm＝200cm3＝2×10－4m3A受到的浮力：F?。溅岩篻V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10－4m3＝2N因?yàn)镕?。糋A，所以A會(huì)沉入容器底部，假設(shè)成立．容器底增加的壓強(qiáng)：Δp＝ρ液gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m＝200Pa九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型典例分析

【例2】

邊長(zhǎng)為0.1m的正方體木塊，漂浮在水面上時(shí)，有的體積露出水面，若在正方體木塊下系一鐵球，木塊剛好完全浸沒(méi)在水中，如圖所示，已知容器的底面積為0.1m2，剪斷木塊與鐵球的連線，容器底部受到液體的壓強(qiáng)變化量為多大？九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型解：木塊的體積為：V＝10－3m3剪斷連線前木塊受到的浮力F浮1＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10－3m3＝10N剪斷連線后木塊最終漂浮，此時(shí)木塊受到的浮力：F浮2＝G木＝6N而連線剪斷前后鐵球受到的浮力不變，則木塊與鐵球受到的總浮力變化值：ΔF?。紽浮1－F浮2＝10N－6N＝4N水對(duì)容器底部壓力的變化量等于木塊和鐵球受到浮力的變化量，則容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量Δp＝＝40Pa九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：壓強(qiáng)浮力綜合之繩模型典例分析

【例3】

(2014重慶B卷20題8分)如圖甲所示，水平放置的平底柱形容器A的底面積為200cm2.不吸水的正方體木塊B重為5N，邊長(zhǎng)為10cm，靜止在容器部．質(zhì)量體積忽略的細(xì)線一端固定在容器底部，另一端固定在木塊底面中央，且細(xì)線的長(zhǎng)度L＝5cm.已知水的密度是1.0×103kg/m3，求：(1)甲圖中，木塊對(duì)容器底部的壓強(qiáng)多大？(2)向容器A中緩慢加水，當(dāng)細(xì)線受到拉力為1N時(shí)，停止加水，如圖乙所示，此時(shí)木塊B受到的浮力是多大？(3)將圖乙中與B相連的細(xì)線剪斷，當(dāng)木塊靜止時(shí)，容器底部受到水的壓強(qiáng)是多大？九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：電路故障分析解：(1)木塊對(duì)容器底部壓力FB＝GB＝5N底面積SB＝(0.1m)2＝10－2m2

則木塊對(duì)容器底部壓強(qiáng)pB＝＝5×102Pa(2)此時(shí)木塊受到豎直向下的重力GB，細(xì)線對(duì)它豎直向下的拉力F拉，液體對(duì)它豎直向上的浮力F浮，則有F浮＝GB＋F拉＝5N＋1N＝6N(3)木塊B的質(zhì)量mB＝＝0.5kg木塊B的體積VB＝(0.1m)3＝10－3m3則木塊B的密度ρB＝＝0.5×103kg/m3由于ρB＜ρ水，故細(xì)線剪斷后，木塊靜止時(shí)將漂浮，故F浮′＝GB＝5N細(xì)線剪斷前V排＝＝6×10－4m3九年級(jí)中考復(fù)習(xí)小專題：電路故障分析此時(shí)物體浸入水中的深度h1＝＝6×10－2m此時(shí)水的深度h2＝L＋h1＝5×10－2m＋6×10－2m＝0.11m細(xì)線剪斷后木塊靜止時(shí)，V排′＝＝5×10－4m3減小的排開(kāi)液體體積ΔV排＝V排－V′排＝6×10－4m3－5×10－4