题文

物理兴趣小组同学对物体浮沉条件进行研究。在一个重力为4N，底面积为 200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放一个边长为10cm的正方体物块，然后逐 渐向容器中倒水（水始终未溢出）。通过测量容器中水的深度h，分别计算出该物块所受到的浮力F浮，并绘制了如图所示的图像。请解答下列问题。 （1）分析图像可知，水的深度由0逐渐增加到8cm前的过程中，物块受到浮力怎样变化？这一过程中物块对容器底部的压强又怎样变化？ （2）当容器中水深超过8cm，以后，物块处于什么状态？为什么？ （3）将物块取出后，若容器中水的重力为20N，此时容器对水平桌面的压强是多少？ （4）物块的密度是多少？

题型：计算题  难度：中档

答案

解： （1）浮力变大，压强变小 （2）漂浮状态。从图可知，水到8cm时浮力不再增大，此时物体并未完全浸没水中，有部分体积露出水面 （3）F=G1+G2=20N+4N=24N，容器对桌面的压强； （4）由图像可知，G=F浮=8N，。

据专家权威分析，试题“物理兴趣小组同学对物体浮沉条件进行研究。在一个重力为4N，底面..”主要考查你对  液体压强的特点，压强的大小及其计算，浮力及阿基米德原理，物体的浮沉条件及其应用，密度的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

液体压强的特点压强的大小及其计算浮力及阿基米德原理物体的浮沉条件及其应用密度的计算

考点名称：液体压强的特点

• 液体压强定义：
  液体容器底、内壁、内部的压强称为液体压强，简称液压。

• 产生原因：
  ①液体受到竖直向下的重力作用，对支撑它的容器底部产生压力和压强
  ②液体没有固定的形状，能够流动，对限制它流动的容器的侧壁产生压力和压强
  ③液体内部各相邻部分之间互相挤压，液体内部向各个方向都有压强
  
  特点：
  液体内部朝各个方向都有压强；在同一深度，各个方向压强相等；深度增大，液体的压强增大；液体的压强还与液体的密度有关，在深度相同时，液体密度越大，压强越大

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：浮力及阿基米德原理

• 浮力：
  （1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
  （2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
  （3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
  阿基米德原理：
  （1）原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
  （2）公式：