微專題三壓強、浮力的綜合計算壓強、浮力的綜合計算是力學(xué)計算中重要的組成部分，是初中物理中的難點之一，也是中考高頻考點之一。一、計算壓強的方法1公式p普遍適用，pgh適用于液體和各種直柱體。2對于固體，先求出壓力，再求壓強。3對于液體，先求壓強，再求壓力。二、計算浮力的方法1稱重法：F浮GF(F表示的物體浸在液體中彈簧測力計示數(shù))。2壓力差法：F浮F向上F向下(用浮力產(chǎn)生的原因求浮力)。3阿基米德原理法：F浮G排或F浮液V排g(知道物體排開液體的質(zhì)量或體積時常用)。4平衡法：F浮G物，適用于漂浮或懸浮的自由狀態(tài)的物體。三、計算的基本思路1仔細(xì)審題，注意抓住隱含條件的關(guān)鍵詞，如浸入、浸沒、裝滿、未裝滿、溢出、未溢出、漂浮、懸浮、上浮、下沉的含義。2確定研究物體，并對物體進(jìn)行受力分析(重力、浮力、拉力或壓力等)。3在受力分析的基礎(chǔ)上，列出關(guān)系式，漂浮或懸浮時F浮G物；用線吊在液體中時：F浮GG示；被強制壓(按)入液體中時，F(xiàn)浮GF(F為壓力或拉力)，若有幾個物體連接在一起，可以將它們視為一個整體進(jìn)行研究。4把阿基米德原理公式或密度、重力的計算公式代入關(guān)系式，代入已知量解出未知量。四、漂浮問題“四規(guī)律”(歷年中考頻率較高)規(guī)律一：同一物體漂浮在不同液體里，所受浮力相同。規(guī)律二：同一物體漂浮在不同液體里，在密度大的液體里浸入的體積小。規(guī)律三：漂浮物浸入液體的體積是它總體積的幾分之幾，物體密度就是液體密度的幾分之幾。規(guī)律四：將漂浮物體全部浸入液體里，需加的豎直向下的外力等于液體對物體增大的浮力。1(2016，咸陽市模擬)如圖所示，放在水平面上裝滿水的一溢水杯，水深為20 cm。彈簧測力計掛著重為10 N的物塊?，F(xiàn)將物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，靜止后溢出水的質(zhì)量為0.4 kg(g取10 N/kg)。求：(1)彈簧測力計的示數(shù)。(2)物體的密度。(導(dǎo)學(xué)號40722075)解：(1)物塊受到浮力F浮G排m排g0.4 kg10 N/kg4 N，彈簧測力計讀數(shù)FGF浮10 N4 N6 N(2)F浮G排水gV排水gV物可得物塊的體積VV排4104 m3，物塊的質(zhì)量m1 kg，物塊的密度2.5103 kg/m32(2016，常州)如圖所示是湖南師范大學(xué)學(xué)生發(fā)明的水上自行車，車下固定5個充滿氣的氣囊，每個氣囊的體積均為3.0102 m3，已知該水上自行車的總質(zhì)量為25 kg，不計車輪浸入水中的體積。(g取10 N/ kg)(1)當(dāng)自行車停放在水面上沒人騎行時，氣囊排開水的總體積為多少？(2)當(dāng)質(zhì)量為75 kg的人騎行時，固定在正中間的1個氣囊破裂，該自行車是否還能安全騎行？請通過計算說明。(導(dǎo)學(xué)號40722076)解：(1)當(dāng)自行車停放在水面上沒人騎行時處于漂浮狀態(tài)，則自行車受到的浮力F浮G車m車g25 kg10 N/kg250 N，由F浮gV排可得氣囊排開水的總體積V排0.025 m3(2)當(dāng)質(zhì)量為75 kg的人騎行恰好漂浮時，則受到的浮力F浮G總(m人m車)g(75 kg25 kg)10 N/kg1 000 N，排開水的體積V排0.1 m3，剩余氣囊的總體積V43.0102 m30.12 m3，因V排V，所以該自行車能安全騎行3(2015，眉山)如圖所示，有一種圓柱形薄壁燒杯，它的底面積為50 cm2，燒杯自重1.2 N，置于水平桌面上，在燒杯內(nèi)倒入200 mL的鹽水時，杯底所受鹽水的壓強為440 Pa。(g10 N/kg)求：(1)燒杯內(nèi)鹽水的密度。(2)燒杯對桌面的壓強。(3)如圖乙所示，把一個雞蛋輕輕放入鹽水中，雞蛋剛好懸浮，液面上升到250 mL刻線處，求雞蛋的重力。(導(dǎo)學(xué)號40722077)解：(1)由題意，根據(jù)VSh，燒杯鹽水深度h4 cm0.04 m，根據(jù)pgh，鹽水密度為1.1103 kg/m3(2)燒杯為圓柱形且置于水平桌面上，鹽水對燒杯底部壓力等于鹽水重力，由p得鹽水重力GFpS440 Pa50104 m22.2 N，燒杯對桌面的壓強p680 Pa(3)由圖乙雞蛋放入鹽水中排開鹽水的體積V排250 cm3200 cm350 cm3，雞蛋剛好懸浮，所以G重F浮gV排1.1103 kg/m310 N/kg50106 m30.55 N4(2016，揭陽)圖甲是修建碼頭時用鋼纜繩拉著實心長方體A沿豎直方向以0.3 m/s的速度勻速下降的情景。圖乙是A下降到水底之前鋼纜繩對A的拉力F隨時間t變化的圖象(水的密度為1.0103 kg/m3，g取10 N/ kg)。求：(導(dǎo)學(xué)號40722078)(1)長方體A的高度。(2)長方體A浸沒在水中后受到的浮力。(3)長方體A的密度。解：(1)由圖乙可知，長方體A從下底面接觸水面到剛好浸沒所用的時間t15 s10 s5 s，根據(jù)v可得，長方體A的高度svt0.3 m/s5 s1.5 m(2)由圖乙可知，前10 s鋼繩拉力不變，等于物體A的重力，此時物體在水面以上，所以拉力與重力是一對平衡力，則GF3104 N，1015 s，鋼繩的拉力減小，是物體A從與水面接觸到剛好完全浸沒，由圖可知，當(dāng)A完全浸入水中時，拉力F1104 N，所以A完全浸沒受到的浮力F浮GF3104 N1104 N2104 N(3)根據(jù)F浮水gV排可得，A的體積VV排2 m3，所以A的密度1.5103 kg/m35(2016，新城區(qū)模擬)如圖所示，一個底面積為2 m2的圓柱形容器，裝有適量的水?，F(xiàn)將一個底面積為0.5 m2、體積為5 m3的物體A放入其中，物體A漂浮于水面上。當(dāng)再給A物體施加一個豎直向下的大小不變的力F以后，A物體最終恰好浸沒入水中靜止，此時容器底部受到的壓強增大了1104 Pa。則：(1)A物體浸沒水中靜止時容器底部所受到的壓力增大了多少？(2)A浸沒入水中時受到的浮力為多少？(3)A物體受到的重力為多少？(g取10 N/kg)(4)從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中力F做了多少功？(導(dǎo)學(xué)號40722079)解：(1)FpS1104 Pa2 m22104 N(2)F浮水gV排水gVA1.0103 kg/m310 N/kg5 m35104 N(3)漂浮時容器底受到水的壓力F總G水GA，當(dāng)物體浸沒時，容器底受到的壓力F總FG水GAF。兩式綜合可得力F的大小，F(xiàn)F2104 N，當(dāng)物體浸沒時，GF浮F5104 N2104 N3104 N(4)A從漂浮到浸沒過程中水面上升h1 m，A漂浮時V排3 m3。A的高度hA10 m，漂浮時A浸入水中深h浸6 m，h露hAh浸10 m6 m4 m，使A浸沒時，力F向下運動距離hh露h4 m1 m3 m，力F做功WFh2104 N3 m6104 J6(2016，隨州)如圖所示，兩根完全相同的輕細(xì)彈簧，原長均為L020 cm，甲圖中長方體木塊被彈簧拉著浸沒在水中，乙圖中長方體石塊被彈簧拉著浸沒在水中。木塊和石塊體積相同，木塊和石塊靜止時兩彈簧長度均為L30 cm。已知，木塊重力G木10 N，水和木塊密度關(guān)系水2木，水1103 kg/m3。(忽略彈簧所受浮力)(導(dǎo)學(xué)號40722080)(1)求甲圖中木塊所受浮力。(2)若彈簧的彈力滿足規(guī)律：Fk(LL0)，求k值(包括數(shù)值和單位)。(3)求石塊的密度。解：(1)木塊重G木木gV木，木塊浸沒受浮力F浮水gV木，又水2木，三式綜合可得F浮2G木210 N20 N(2)甲圖中，有F彈G木F浮，則F彈F浮G木20 N10 N10 N，由F彈k(LL0)得：10 Nk(30 cm20 cm)，k1 N/cm(3)乙圖中：F彈F浮G石，因為V木V石V排水，有F浮F浮20 N，G石F彈F浮10 N20 N30 N，又G石石gV石，V石，兩式聯(lián)解得石1.5水1.5103 kg/m3