大同杯物理竞赛专题7 密度 压强 浮力.doc

专题7密度 压强 浮力 【知识补充】 1．一切物体都是由物质组成，物体所含物质的多少叫做质量。质量是物体的一种属性，它不随物体的温度、形状、状态和位置的变化而变化。 2．物理学把物质的质量与体积的比值叫做物质的密度，ρ=m/V。密度反映的是物质本身所具有的特性。每种物质都有它确定的密度；不同的物质，其密度不同。密度与物体的质量、体积、形状、运动状态无关。 3．单位面积受到的压力叫做压强，压强公式： p=F/S。 液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，各方向压强大小相等。液体的压强只跟液体密度ρ和距液面的深度h有关，与液体重力、体积及容器形状、底面积等无关。液体压强公式：p=ρgh 连通器中同种液体不流动时，各容器中的液面高度总是相同的。 大气压强是由于气体分子对器壁的碰撞而产生。标准大气压数值p=1.013×105Pa=760mmhHg（76厘米高的水银柱）。 在流体中，流速越大的位置，压强越小。飞机能够升空是由于机翼上下表面空气流速不同产生了压强差。 4．浮力是浸在流体中的物体受到流体向上托的力。浮力的方向总是竖直向上的。阿基米德原理：浸入液体（气体）中的物体受到向上浮力的大小等于它排开液体（气体）的重力，即F=ρgV排。。 5．液体中任意一点的压强 在静止的液体中，任取一个底面为正方形（正方形与水平面平行），高为深度的液柱进行受力分析。作用于液柱上的力有液柱的重力 G =ρghS ，方向铅直向下；作用在液柱表面的大气压力 Fo=PoS,方向竖直向下；作用在液柱底面的液体压力 F=PS,方向竖直向上；作用液柱的四个侧面上的压力都是水平方向的，两两自相平衡。 作用在液柱铅直方向上有向下的重力G 、向下大气压力 Fo,向上的水压力 F，因为在铅直方向受力也是平衡的，所以 F=Fo+G，即PS = PoS+ρghS，约去S得 p = Po+ρgh。 如果不计大气压力，只计液体本身产生的压强，则 P =ρgh 【例题】 1.（11年大同杯初赛）分别用铁和铝做成两个外部直径和高度相等，但内径不等的圆柱形容器，铁杯装满质量为m1的水后总重为G1；铝杯装满质量为m2的水后总重为G2。下列关系不可能正确的是（ ） A．G1G2,m1m2 B．G1G2,m1m2 C．G1G2,m1m2 D．G1G2,m1m2 2. （10年大同杯初赛）如图所示，放在水平地面上的是三个由同种材料制成的实心立方体、长方体和圆柱体，则它们对地面的压强最大的是（　　） A．立方体 B．长方体 C．圆柱体 D．缺少条件，无法判断 3. （10年大同杯初赛）如图所示，大水槽里有不相溶的A、B两种液体，A液体的密度为ρ，B液体的密度为2ρ．一个边长为a的小立方体物体，一半浸没在A液体中，另一半浸没在B液体中，物块的上表面与A液体上表面齐平，则物块的密度为________1.5ρ．若在物块上端加一个大小为物块重力0.1倍的竖直向下的压力，则物块下沉的距离为_______ 0.15a．（物块始终未与水槽底部接触 4. （10年大同杯初赛）U形管内注入适量的水银，然后在左右两管内分别注入水和煤油．两管通过水平细管相连，细管中的阀门将水和煤油隔离，两管中的水银面相平，如图所示．当阀门打开瞬间，细管中的液体会（　　） A．向左流动 B．向右流动 C．不动 D．水向右流动，煤油向左流动 5. （09年大同杯初赛）水平桌面上的烧杯内装有一定量的水，轻轻放入一个小球后，从烧杯中溢出 100克的水，则下列判断中正确的是（　　） A．小球所受浮力可能等于1牛 B．小球的质量可能小于100克 C．小球的体积一定等于100厘米3 D．水对烧杯底的压强一定增大 6. （09年大同杯初赛）取一片金属箔做成中空的桶，它可以漂浮在盛有水的烧杯中．如果将此金属箔揉成团，它会沉入水底．比较上述两种情况，则下列说法中正确的是（　　） A．金属箔漂浮时受到的重力比它沉底时受到的重力小 B．金属箔漂浮时受到的浮力比它沉底时受到的浮力大 C．金属箔沉底时排开水的体积比它漂浮时排开水的体积大 D．金属箔沉底时受到的浮力等于它的重力 7. （09年大同杯初赛） 某冰块中有一小石头，冰和石头的总质量是64克，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中．当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.6厘米，若容器的底面积为10厘米2，则石头的密度为（　　） A．2.0×l03千克/米3 B．2.5×103千克/米3 C．3.0×l03千克/米3 D．3.5×l03千克/米3 8. （08年大同杯初赛）如图所示，A、B是两个密闭的球形容器，C、D、E都是两端开口的玻璃管，它们与容器接口处紧密封接．容器A、