版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
八年級物理浮力與壓強典型題匯編一、壓強部分壓強是物理學中描述壓力作用效果的物理量,分為固體壓強和液體壓強兩類。核心公式為:固體壓強:\(P=\frac{F}{S}\)(\(F\)為壓力,\(S\)為受力面積)液體壓強:\(P=\rho_{\text{液}}gh\)(\(\rho_{\text{液}}\)為液體密度,\(g\)為重力加速度,\(h\)為液面到該點的垂直深度)(一)固體壓強的基本計算例題1:水平面上的固體壓強題目:一個質量為5kg的正方體鐵塊,邊長為0.1m,放在水平桌面中央。求鐵塊對桌面的壓強(\(g=10\\text{N/kg}\))。解題思路:1.水平面上,物體對桌面的壓力等于自身重力:\(F=G=mg\);2.正方體的受力面積為底面積:\(S=a^2\)(\(a\)為邊長);3.代入壓強公式計算。答案:\(F=mg=5\\text{kg}\times10\\text{N/kg}=50\\text{N}\);\(S=(0.1\\text{m})^2=0.01\\text{m}^2\);\(P=\frac{F}{S}=\frac{50\\text{N}}{0.01\\text{m}^2}=5000\\text{Pa}\)。易錯點:不要將邊長直接作為受力面積(需計算底面積);壓力方向垂直于接觸面,水平面上壓力等于重力,但斜面上壓力小于重力(后續(xù)會學習)。(二)液體壓強的計算與應用例題2:液體深度的壓強計算題目:一個圓柱形容器中裝有深度為0.2m的水,求水對容器底部的壓強(\(\rho_{\text{水}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\),\(g=10\\text{N/kg}\))。解題思路:直接應用液體壓強公式\(P=\rho_{\text{液}}gh\),其中\(zhòng)(h\)為水的深度(液面到容器底部的垂直距離)。答案:\(P=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\times10\\text{N/kg}\times0.2\\text{m}=2000\\text{Pa}\)。易錯點:深度\(h\)是“液面到該點的垂直距離”,而非容器的高度;液體壓強與容器形狀無關(如圓柱形容器、方形容器,同一深度壓強相同)。例題3:連通器的應用題目:下列裝置中,屬于連通器的是()A.注射器B.船閘C.吸塵器D.高壓鍋解題思路:連通器的定義是“上端開口、底部連通的容器”,其特點是靜止時各容器液面保持相平。船閘通過閘門控制,使上下游水位逐漸相等,符合連通器原理。答案:B易錯點:注射器利用大氣壓工作(推活塞時壓縮空氣,注射藥液);吸塵器利用流體壓強與流速的關系(高速氣流使內部氣壓降低,吸入灰塵);高壓鍋利用氣壓升高沸點升高的原理(密封容器內氣壓增大,水的沸點超過100℃)。二、浮力部分浮力是液體或氣體對浸在其中的物體的向上托力,核心知識點包括:產生原因:物體上下表面的壓力差(\(F_{\text{浮}}=F_{\text{下}}-F_{\text{上}}\));阿基米德原理:\(F_{\text{浮}}=G_{\text{排}}=\rho_{\text{液}}gV_{\text{排}}\)(\(G_{\text{排}}\)為排開液體的重力,\(V_{\text{排}}\)為排開液體的體積);浮沉條件:根據物體密度與液體密度的關系(\(\rho_{\text{物}}<\rho_{\text{液}}\)漂浮,\(\rho_{\text{物}}=\rho_{\text{液}}\)懸浮,\(\rho_{\text{物}}>\rho_{\text{液}}\)下沉)。(一)浮力的產生原因例題4:壓力差計算浮力題目:一個邊長為0.1m的正方體木塊浸沒在水中,上表面距離水面0.2m。求木塊受到的浮力(\(\rho_{\text{水}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\),\(g=10\\text{N/kg}\))。解題思路:1.計算上表面壓力:\(F_{\text{上}}=P_{\text{上}}S=\rho_{\text{水}}gh_{\text{上}}S\)(\(h_{\text{上}}\)為上表面到液面的距離);2.計算下表面壓力:\(F_{\text{下}}=P_{\text{下}}S=\rho_{\text{水}}gh_{\text{下}}S\)(\(h_{\text{下}}=h_{\text{上}}+邊長\));3.浮力等于壓力差:\(F_{\text{浮}}=F_{\text{下}}-F_{\text{上}}\)。答案:\(h_{\text{下}}=0.2\\text{m}+0.1\\text{m}=0.3\\text{m}\);\(S=(0.1\\text{m})^2=0.01\\text{m}^2\);\(F_{\text{上}}=1.0\times10^3\times10\times0.2\times0.01=20\\text{N}\);\(F_{\text{下}}=1.0\times10^3\times10\times0.3\times0.01=30\\text{N}\);\(F_{\text{浮}}=30\\text{N}-20\\text{N}=10\\text{N}\)。易錯點:下表面深度是“上表面深度+邊長”,而非直接用邊長;壓力差方向向上,因此浮力方向總是豎直向上。(二)阿基米德原理的應用例題5:浸沒物體的浮力計算題目:一個體積為\(1\times10^{-4}\\text{m}^3\)的鐵塊浸沒在水中,求鐵塊受到的浮力(\(\rho_{\text{水}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\),\(g=10\\text{N/kg}\))。解題思路:物體浸沒時,排開液體的體積等于物體體積(\(V_{\text{排}}=V_{\text{物}}\)),代入阿基米德原理公式計算。答案:\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{水}}gV_{\text{排}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\times10\\text{N/kg}\times1\times10^{-4}\\text{m}^3=1\\text{N}\)。易錯點:若物體部分浸沒(如漂?。琝(V_{\text{排}}<V_{\text{物}}\),需通過浮力等于重力計算\(V_{\text{排}}\);單位統(tǒng)一:\(\rho_{\text{液}}\)用\(\text{kg/m}^3\),\(V_{\text{排}}\)用\(\text{m}^3\),\(g\)用\(\text{N/kg}\)。(三)物體的浮沉條件例題6:浮沉狀態(tài)判斷題目:一個質量為0.5kg的物體,體積為\(6\times10^{-4}\\text{m}^3\),將其放入水中。判斷物體的浮沉情況,并求靜止時受到的浮力(\(g=10\\text{N/kg}\),\(\rho_{\text{水}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\))。解題思路:1.計算物體密度:\(\rho_{\text{物}}=\frac{m}{V}\);2.比較\(\rho_{\text{物}}\)與\(\rho_{\text{水}}\):\(\rho_{\text{物}}<\rho_{\text{水}}\)漂浮,\(\rho_{\text{物}}=\rho_{\text{水}}\)懸浮,\(\rho_{\text{物}}>\rho_{\text{水}}\)下沉;3.漂浮時浮力等于重力(\(F_{\text{浮}}=G\))。答案:\(\rho_{\text{物}}=\frac{0.5\\text{kg}}{6\times10^{-4}\\text{m}^3}\approx833\\text{kg/m}^3<1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\),故物體漂??;\(F_{\text{浮}}=G=mg=0.5\\text{kg}\times10\\text{N/kg}=5\\text{N}\)。易錯點:不要直接計算浮力(如用\(V_{\text{物}}\)計算),而是先通過密度判斷浮沉狀態(tài),再求浮力;漂浮時\(V_{\text{排}}=\frac{F_{\text{浮}}}{\rho_{\text{水}}g}=\frac{G}{\rho_{\text{水}}g}\),小于\(V_{\text{物}}\)。三、浮力與壓強綜合題浮力與壓強的綜合題通常涉及“浮力改變液面高度,進而改變液體壓強”的邏輯,需結合兩者公式分析。例題7:漂浮物體的壓強變化題目:一個圓柱形容器底面積為0.02m2,裝有深度為0.3m的水。將一個質量為0.4kg的木塊放入水中,木塊漂浮,靜止時水面上升了0.05m。求:(1)木塊受到的浮力;(2)水對容器底部的壓強變化量(\(g=10\\text{N/kg}\),\(\rho_{\text{水}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\))。解題思路:(1)木塊漂浮,浮力等于重力:\(F_{\text{浮}}=G=mg\);(2)壓強變化量由液面上升量決定:\(\DeltaP=\rho_{\text{水}}g\Deltah\)(\(\Deltah\)為水面上升高度)。答案:(1)\(F_{\text{浮}}=0.4\\text{kg}\times10\\text{N/kg}=4\\text{N}\);(2)\(\DeltaP=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\times10\\text{N/kg}\times0.05\\text{m}=500\\text{Pa}\)。易錯點:漂浮時浮力等于重力,無需計算\(V_{\text{排}}\)(除非題目要求);壓強變化量僅與液面上升高度有關,與容器形狀無關(\(\DeltaP=\rhog\Deltah\)適用于所有形狀的容器)。例題8:浸沒物體的浮力與壓強題目:一個圓柱形容器中裝有水,將一個體積為\(2\times10^{-4}\\text{m}^3\)的鐵塊浸沒在水中,水面上升了0.01m。求:(1)容器的底面積;(2)鐵塊受到的浮力;(3)水對容器底部的壓強增加量(\(\rho_{\text{水}}=1.0\times10^3\\text{kg/m}^3\),\(g=10\\text{N/kg}\))。解題思路:(1)浸沒時,\(V_{\text{排}}=V_{\text{物}}=S\times\Deltah\),故\(S=\frac{V_{\text{排}}}{\Deltah}\);(2)浮力由阿基米德原理計算:\(F_{\text{浮}}=\rho_{\text{水}}gV_{\text{排}}\);(3)壓強變化量:\(\DeltaP=\rho_{\text{水}}g\Deltah\)。答案:(1)\(S=\frac{2\times10^{-4}\\text{m}^3}{0.01\\text{m}}=0.02\\text{m}^2\);(2)\(F_{\text{浮}}=1.0\times10^3\times10\times2\times10^{-4}=2\\text{N}\);(3)\(\DeltaP=1.0\times10^3\times10\times0.01=100\\text{Pa}\)。易錯點:浸沒時\(V_{\text{排}}=V_{\text{物}}\),這是連接浮力與液面變化的關鍵;容器底面積可通過\(V_{\text{排}}=S\Deltah\)計算,無需額外條件。四、實驗題專項實驗題是八年級物理的重點,需掌握“控制變量法”“轉換法”等科學方法,明確實驗步驟、變量及結論。(一)探究影響液體壓強的因素例題9:變量控制與結論題目:用U型管壓強計探究液體內部壓強的特點,實驗步驟如下:(1)將壓強計的金屬盒放入水中,改變金屬盒的深度,觀察U型管兩側液面的高度差;(2)保持金屬盒的深度不變,改變金屬盒的方向(朝上、朝下、朝側面),觀察液面差;(3)將金屬盒放入鹽水(密度大于水)中,保持深度與步驟(1)相同,觀察液面差。請回答:(1)步驟(1)探究的是______對液體壓強的影響;(2)步驟(2)的結論是______;(3)步驟(3)探究的是______對液體壓強的影響。解題思路:控制變量法是核心:步驟(1)改變深度,保持液體密度、方向不變,探究深度的影響;步驟(2)改變方向,保持深度、液體密度不變,結論是“同一深度,液體向各個方向的壓強相等”;步驟(3)改變液體密度,保持深度、方向不變,探究密度的影響。答案:(1)深度;(2)液體內部向各個方向都有壓強,同一深度處液體向各個方向的壓強相等;(3)液體密度。易錯點:不要混淆“探究的變量”與“保持不變的變量”;U型管液面差越大,說明液體壓強越大(轉換法)。(二)探究阿基米德原理例題10:實驗步驟與數(shù)據處理題目:某同學用彈簧測力計、溢水杯、燒杯、水和石塊做實驗,步驟如下:(1)用彈簧測力計測出石塊的重力\(G\);(2)用彈簧測力計測出空燒杯的重力\(G_1\);(3)將石塊浸沒在溢水杯的水中,此時彈簧測力計的示數(shù)為\(F\),溢水杯中的水流入燒杯;(4)用彈簧測力計測出燒杯和溢出水的總重力\(G_2\)。請回答:(1)石塊受到的浮力\(F_{\text{浮}}=\)______;(2)排開液體的重力\(G_{\text{排}}=\)______;(3)阿基米德原理的結論是______。解題思路:(1)浮力等于重力減去浸沒時的拉力(稱重法):\(F_{\text{浮}}=G-F\);(2)排開液體的重力等于“燒杯和溢出水的總重力”減去“空燒杯的重力”:\(G_{\text{排}}=G_2-G_1\);(3)阿基米德原理的核心是“浮力等于排開液體的重力”。答案:(1)\(G-F\);(2)\(G_2-G_1\);(3)浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開的液體所受的重力(\(F_{\text{浮}}=G_{\text{排}}\))。易錯點:浮力的計算是“\(G-F\)”,而非“\(F-G\)”(拉力小于重力,浮力向上);\(G_{\text{排}}\)是“溢出水的重力”,而非“燒杯和水的總重力”(需減去空燒杯的重力)。(三)探究物體的浮沉條件例題11:實驗設計與分析題目:某同學用橡皮泥做實驗,探究物體的浮沉條件。請回答:(1)如何讓橡皮泥上浮?(2)如何讓橡皮泥下沉?(3)如何讓橡皮泥懸浮?解題思路:浮沉條件取決于“浮力與重力的關系”:上浮:\(F_{\text{浮}}>G\)(增大浮力或減小重力);下沉:\(F_{\text{浮}}<G\)(減小浮力或增大重力);懸?。篭(F_{\text{浮}}=G\)(調整浮力與重力相等)。答案:(1)將橡皮泥做成空心狀(增大排開液體的體積,從而增大浮力);(2)在橡皮泥上綁一個小鐵塊(增加總重力,使重力大于浮力);(3)調整橡皮泥的形狀,
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 北京師范大學人才人事部招聘2人筆試備考試題及答案解析
- 2026江蘇南京大學化學學院科研人員招聘考試備考試題及答案解析
- 2026年福建莆田中山中學玉湖校區(qū)代課教師招聘4人筆試備考試題及答案解析
- 2026年鋁材加工車間安全規(guī)程
- 2026年老年康復護理實務培訓
- 2026年建筑電氣節(jié)能技術的市場前景
- 2026中國農業(yè)大學人才招聘筆試參考題庫及答案解析
- 2026年計算機視覺算法應用培訓
- 2026年跟蹤消費者購買行為的營銷策略
- 2026青海海南州貴南縣招聘項目管理人員辦公室文員3人考試備考試題及答案解析
- 以房抵工程款合同協(xié)議6篇
- GB/T 222-2025鋼及合金成品化學成分允許偏差
- 申報個稅申請書
- 中秋福利采購項目方案投標文件(技術方案)
- 固態(tài)電池技術在新能源汽車領域的產業(yè)化挑戰(zhàn)與對策研究
- 2025年廣電營銷考試題庫
- 湖南省岳陽市平江縣2024-2025學年高二上學期期末考試語文試題(解析版)
- DB5101∕T 161-2023 公園城市鄉(xiāng)村綠化景觀營建指南
- 2024-2025學年湖北省武漢市江漢區(qū)七年級(下)期末數(shù)學試卷
- 重慶市2025年高考真題化學試卷(含答案)
- 工地材料管理辦法措施
評論
0/150
提交評論