第6节 浮力计算--物块重叠模型（讲义） （解析版）.docVIP

2021中考物理第一轮复习- -第一部分 力学篇三浮力 第3节 浮力计算--物块重叠问题 知识检索 B1、从液面变化说起 B AA A A A A B甲丁丙乙 B 甲 丁 丙 乙 ①甲到乙、丙液面为何会上升呢？ ②丁图相对于丙图液面会如何变化？ ③从以上情景分析，我们能得到什么启示？ 2、常见重叠模型分析 压力分类 图示 1 2 3 B B A A BA B A BA B A 受力分析 例题演练 例1．如图所示，将铝块A放在木块B上漂浮在水面，若将A投入水中，这时容器内水的液面高度及水对容器底部的压强变化情况是（　　） A．上升、增大 B．下降、减少 C．不变、不变 D．不能确定 【解答】解：由图可知木块B和铝块A在前一种情况中是处于漂浮状态，所以受到的浮力都等于它们的总重力； 将A投入水中后会沉入水底，受到的浮力减小，木块B仍旧漂浮，受到的浮力不变，由此可知它们受到的浮力减小， 由阿基米德原理F浮＝ρ水V排g可知，排开水的体积减小； 所以容器内水的液面高度h下降； 由液体压强公式p＝ρgh可知，水对容器底部的压强减小。 故选：B。 练1.1水平面上放有甲、乙两个完全相同的容器，容器中装有质量相等的不同液体。现把质量相等的A、B两球放入甲容器中后，A漂浮、B沉底；用线把A、B两球系在一起放入乙容器中（线的质量和体积不计），静止后的状态如图所示，两容器中液面恰好相平。下列说法不正确的是（　　） A．B球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力 B．A球在甲中所受浮力大于在乙中所受浮力 C．甲容器底所受液体压强小于乙容器底所受液体压强 D．甲容器对水平面压强等于乙容器对水平面压强 【解答】解： A、由图可知，AB两球排开液体的总体积：V排甲＜VA+VB，V排乙＝VA+VB，所以，V排甲＜V排乙； 已知甲、乙两个完全相同的容器，两容器中液面恰好相平，则：V甲+V排甲＝V乙+V排乙，所以，V甲＞V乙，即甲容器中液体的体积较大；已知容器中的液体质量相等，根据ρ＝可知：ρ甲＜ρ乙； B球排开液体的重力：G排液＝ρ液gVB，ρ甲＜ρ乙；B球在甲中排开液体重力小于在乙中排开液体重力，故A正确； B、由图可知，A在甲液体中漂浮，根据漂浮条件可知：FA浮甲＝GA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① A和B在乙液体中一起悬浮，则A球的受力情况是：FA浮乙＝GA+F﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②可知，FA浮甲＜FA浮乙，故B错误； C、已知两容器中液面恰好相平（液体的深度相同），ρ甲＜ρ乙，根据p＝ρgh可知：p甲＜p乙，故C正确； D、容器对水平面的压力等于容器的总重力，即F压＝G液+G容+GA+GB； 由于容器和液体质量均相等，A、B两球的质量不变，所以，F甲＝F乙，即两容器对水平面的压力相等，由于甲、乙两个完全相同的容器，则水平面的受力面积相等，根据p＝可知：p甲′＝p乙′，即两容器对水平面的压强相等，故D正确。 故选：B。 练1.2如图所示，在三个相同的容器中装有质量相等的水，将木块A、金属块B按不同的方式放入水中，待A、B静止时如图所示，下列说法正确的是（　　） A．图甲中木块排开液体的质量比图丙中木块排开液体的质量小 B．图甲中木块所受浮力比图乙中木块所受浮力大 C．图甲中容器底所受水的压力大于图乙中容器底受到的压力 D．图乙中木块下表面所受水的压强等于图丙中木块下表面所受压强 【解答】解：（1）由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态，图丙中木块A处于漂浮状态， 所以木块A受到的浮力F浮甲＝GA+GB，F浮乙＝GA+GB﹣FB浮，F浮丙＝GA， 因为金属块B在水中会下沉，所以，GB＞FB浮， 所以F浮甲＞F浮乙＞F浮丙；据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体的重力，即图甲中木块排开液体的重力比图丙中木块排开液体的重力大，所以图甲中木块排开液体的质量比图丙中木块排开液体的质量大，故A错误； （2）F浮甲＝F浮乙＞F浮丙；根据阿基米德原理可知它们排开水的体积的关系是： V甲排＝V乙排＞V丙排； 由于V＝Sh可知液体的深度h甲＝h乙＞h丙； 由p＝ρgh可知：容器底部所受液体的压强；P甲′＝P乙′＞P丙′； 由F＝pS可知：容器底部受到的水的压力F甲＝F乙＞F丙。 故C错误； （3）甲图中木块A排开水的体积VA浸甲＝V甲排， 乙图中木块A排开水的体积VA浸乙＝V乙排﹣VB， 丙图中木块A排开水的体积VA浸丙＝V丙排﹣VB， 则：VA浸甲＞VA浸乙＞VA浸丙； 据阿基米德原理可知，甲中木块所受的浮力大于乙中木块所受的浮力，大于丙中木块所受的浮力，故B正确； 由于V＝Sh，所以木块下表面所处的深度hA浸甲＞hA浸乙＞hA浸丙； 由p＝ρgh可知：木块下表面所受的压强P甲＞P乙＞P丙； 故D错误。 故选：B。