压强、浮力计算
知识详解
一、压强的计算:
F
F
1、固态压强的计算:先压力F,再受力面积S,最后根据计算压强。
B
A
F
(1)对压力:
F=G             F=GA+GB                  F=G+F′        F=G-F′          F=F′
(2)对受力面积:
A
B
B
A
计算A对B的压强时,用A的面积          计算B对A的压强时,用A的面积
(3)会面积的单位换算:1m2=102dm2=104cm2
典例1.如图所示,质量为 2 千克的物体 A 置于水平桌面上,它的底面积为 0.2 平方米,桌子的重力为 9.8 牛,桌子与地面的接触面积为 0.1平方米。求:
(1)物体 A 对桌面的压力;
(2)桌子对地面的压强。
2、对于柱状固态的压强:
柱状固体是指圆柱体、方柱体(长方体、正方体等),当柱状固体放在水平面上时,F=G,由于柱体的体积V=Sh,所以。故柱状固体对水平面的压强可以用公式p=ρgh计算。
典例2.同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比hA:hB=2:1,底面积之比SA:SB=1: 2,则它们对地面的压强之比pA:pB=    ,它们对地面的压力之比FA:FB=     
二、液体压强的计算:
1、液体压强的计算:
液体压强可以用公式p=ρgh计算,其中ρ是液体密度,单位是国际单位kg/m3;h是液体的深度(液面到被研究点的竖直距离),单位是m。
典例3.如图所示,在质量为1kg的容器内装有5kg的水,容器底面积为100cm2,容器放在
水平桌面上,桌面面积为0.9m2 (g取10N/kg)。求:
(1)容器底对桌面的压力;(2)容器底对桌面的压强;(3)水对A点的压强;(4)水对容器底部的压强。
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2、柱状液体压强的计算:
如图,圆柱形容器中盛有密度为ρ的液体,液体深度为h,底面积为S,液体对容器底产生的压强p=ρgh,由于液体体积V=Sh,液体的重力G=mg=ρVg=ρhgS=pS,所以,即液体对容器底的压力等于液体的重力,液体对容器底的压强等于液体的重力除以容器的底面积。
典例4.如图,重为3N、底面积为5×10-3m2的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,容器内盛有0.2m深的水.
求:(1)水对容器底部的压强p;(2)容器对地面的压力F.
三、固体压力、压强与液体压力、压强的综合计算:
(1)计算固体的压力、压强时,一般压力F(通常情况下F=G),再用公式计算压强。
(2)计算液体的压力、压强时,一般先用p=ρgh计算压强,再用F=pS计算压力。
典例5.重力为G,底面积为S的平底薄壁容器,放在水平地面上,如图所示,容器内装有质量为m的水,水深为h。请你推算(水的密度用ρ表示,推算结果都用所给字母表示)
(1)容器底部受到水的压强P;(2)容器底部受到水的压力F;(3)容器对地面的
压强p
四、浮力的计算:
1、压力差法:F=F向上-F向下
如图,物体浸在液体中,上表面受到液体向下压强(压力),下表面受到向上的压强(压力),由于液体压强随深度的增加而增大,所以物体上、下表面就会形成一个压强差(压力差),这个压强差使得物体上下表面有压力差,这就是浮力,即F=F向上-F泰国演员pinky向下。当物体漂浮时,上表面露出液面,不受液体的压力,即F向下=0,所以F=F向上,也就是说物体受到的浮力就等于液体对物体下表面的压力。
适用条件:浸入液体的物体是形状规则的物体或已知压力。
典例6.边长是0.1米的正方体,浸在水里,上表面距液面10厘米。则:
(1)物体上表面受到的压力是多少牛顿?
(2)下表面受到的压力是多少牛顿?
(3)所受的浮力是多少牛顿?(取=10牛/千克)
2、称重法:F=G-F
如图,将物体挂在测力计下,当静止时测力计显示的就是物体的重力G,再把物体浸在液体中,测力计示数为F,此时物体所受的浮力F=G-F,实际上弹簧测力计两次读数之差就是浮力。
适用条件:题目中出现测力计。
典例7.如图甲,将一个石块挂在弹簧测力计下端,称得石块的重为4N。如图乙,将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数为2N。将石块浸没到另一种液体中时,弹簧测力计的示数为 1.8N。计算:(g=10Nkg)
(1)石块浸没在水中时,受到水的浮力;
(2)石块的密度;
(3)另一种液体的密度。付梦妮武艺
3、原理法:F=G排液gV
根据阿基米德原理,浮力的大小等于它排开液体所受的重力,即F=G排液,而排开液
体的重力G排液财务岗位竞聘演讲稿范文=m排液g=ρVg,所以FgV
当物体浸没时,V=V;当物体部分浸入时,V=V-V<V;当物体有鹿晗关晓彤结婚证图片浸入液体中时,V=
V;当物体浸入液体深度为h时,V=Sh;当物体浸入后,液面升高了h,V=Sh。
适用条件:普遍适用于任何物体。
典例8.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3,绳子重力不计)。求:
(1)木块此时受到浮力;
(2)木块的重力;
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(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积。