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压强与浮力常见题型七:复杂液体压强与压力问题问题

例1、两个完全相同的量筒中分别装有质量相等的水和酒精,如上右图所示,A 点在水中,B 点在酒精中,设 A 、B 两点处I 酒 精到底部的距离 PA1, B 点对量筒底部产生的压强为 PA1>PB1,我们再设水或者酒精 (压强与浮力)常见题型精选专题七:复杂液体压强与压力问题2018年2月8日于兰州B 两点到量筒底部的距离相等,液体压强分别为PA 和 PB,贝吐匕较PA 和PB 的关系是:PA< PB 解答一:因为水和酒精的质量相等,即对两个量筒的底部压力相等,而且两 量筒的底面积相等,所以两个量筒底部的压强相等。

丁现在我们转换思维,从底部向上出发,股装水的量筒中 A 点为hA,装酒精的量筒中B 点到底部的距离为hB,由题意可知,hA= hB,根据P=p gh 可知,A 点对量筒底部产生的压强为PB1,因为水的密度大于酒精的密度,故可得对量筒底部产生的压强为 P,而且我们已经得知水和酒精对量筒底部产生的压 强是相等的,则得到关系式为:PA= P- PA1, PB= P- PB1,因为 PA1> PB1,所以可得 PA< PB此题要求我们换个逆向思维来解题,从上往下看不行的话,再从下往上看。

反着推。

这题若不反着推,是不可能求解出来的。

第二种思路:我们来比较 A 点以下的水的质量和B 点以下的酒精,因为二 者的体积是相等的,所以明显的 A 点以下的水的质量大于,B 点以下的酒精的质 量。

又因为两个量筒中水的总质量和酒精的总质量是相等的,我们再来比桧点以上的 水的质量和B 点以上的酒精的质量,很明显,A 点以上的水的质量是小于B 点以上的酒 精的质量的,质量大,重力也就大,根据P=F 十S 可知PA<PB 例2、如图所示,有两个底面积相同,容积和高度都不相同的容器,分别盛有 A 、 B 两种不同的液体,放在水平桌面上,其中 a 、b 两点处在同一水平线上,而且 这两点受到的液体压强相等,贝U 关于两个容器的底部所受到液体的压强和压力 的比较中,判断正确的是: PA>PB FA>FB解答:因为a 、b 两点受到的压强相等,而且 a 点上方液体的高度 小于b 点上方液体的高度,可以较容易地推导出: 「二 A>B,又因为压强与液体的密度成正比,所以可以推知: aa 点下方的液体所产生的压强是大于b 点下方的液体所产生的压强的。

所以a 点上下方的压强加在一起以后的 —1 ------A总压强,是大于b点上下方的压强加在一起后的总压强的,即:PA>PB,又因为F= PS,而且两个容器的底面积相同,所以可以轻而易举的推导出:FA>FB,例3、甲杯装水,乙杯装酒精,两杯底受压强相等,液体内A、B两点在同一水平位置上,试比较两点的压强大小。

解:如图所示:甲杯中水的高度为 hl,乙杯中酒精的高度为h2, A B处在同一水平位置,高度为h,由题意可知p水gh1=p酒gh2,设A点的压强为P A, B点的压强为PB,则满足:PA+p水gh= PB+p酒gh (注意,这里是h,不是hl、h2),进一步推出:PA—PB=p 酒gh—p 水 gh=(p 酒—p 水)gh (1)因为酒精的密度小于水的密度,所以(1)式的结果是小于0的,即:PA< PB、如图所示,在水平桌面上放着甲、乙两杯液体,甲杯内装有水,乙杯内装有酒精,已知两杯底部受到的液体压强相等,且两杯液体内 A、B两点距底部的距离hA= 1.6hB , A、B两点处的液体压强分别为PA PB (已知酒精二0.8 x 103kg/m3),则下列说法中正确的是:BA PA<PB 且 PB- P心 1.2 水 ghBB、PA<PB 且 PB- P心 0.8 水 ghBC、PA>PB 且 PA— PB= 0.4 水 ghBD PA>PB 且 PA— PB= 0.8 水 ghB解:因为底部的压强是相等的,根据p= p gh可知,两烧杯中液面的总高度比恰好是二者的密度的反比。

h水:h酒精=p酒精:p水=0。

8: 1,即h 水=0。

8h 酒精 (1)题目已知,hA = 1。

6hB ...... ⑵根据液体压强公式p= p gh可得:pA= p 水 g (h 水— hA) (3)pB= p酒精g (h酒精—hB).... ⑷将(1)和⑵分别代入⑷式,就可以比较AB两点的压强了到了此时,到底是(3)比(4),还是PB- PA呢?根据ABCD这四个答案,还是先进行(3):(4),看一看,比值是大于1还是小于1,再来确定PA和 PB哪个更大一些?经过计算,得出比值小于 1的结论。

再求PB- PA 结果算得选项B正确。

例5、( 10 •东城一模)如图15所示,柱形容器中分别装有体积相同的 A、B两种液体,它们的密度分别为p A和p B。

若将甲、乙两物块分别放入 A、B两种液体中(液体均没有溢出),甲在 A液体中悬浮,乙在B液体中沉底,此时, A液体对容器底部增加的压强是 B液体对容器底部增加压强的 4倍,已知甲物块所受重力是乙物块所受浮力的 2倍,甲物块的体积是乙物块体积的 4倍,则没有放入甲、乙两物块前,A和B两种不同液体对容器底部的压强之比为 _1 :分析:由题知,甲物块的体积是乙物块体积的4倍(块所受重力是乙物块所受浮力的 2倍得出A、B两种】设两容器的底面积分别为SA、SB,由A液体对容器底部增加的压强是 B 液体对容器底部增加压强的 4倍得出容器底面积的大小关系;再由两种液体的体积相同,得出原来液体深度关系,最后利用液体压强公式求没有放入甲、乙两物块前,A和B两种不同液体对容器底部的压强之比.这题不是难而是繁,一步想不到就不行,据统计,学生做此题的正确率为25%左右,而且,此题的计算量非常大,需要学生具有相当程度的耐力。

解:由题知,V甲=4V乙,-------- ①•••甲在A液体中悬浮,二G浮=G排=G甲,•••G甲=G排甲=F浮甲=p A V排甲g= p A V甲g,乙在B液体中沉底,乙受到的浮力:F浮乙=p B V排乙g= p B V乙g,•••甲物块所受重力是乙物块所受浮力的 2倍,G甲=2F浮乙,即:p A V甲 g=2 p B V乙 g,---------------- ②由①②得:p A: p B=1: 2; -------------------- ③ 注:由①②得出③这一步,完全是摸着石头过河,一步一步的来,没有谁一下子就能拿准p A与p B的关系,除非他是天才!所以做题还是要一步一步的摸厂设两容器的底面积分别为 S A、S B,放入甲物块,A液体对容器底部增加的压强:△P A= p A△ hg = p A(V 甲/ S A) g,放入乙物块,B液体对容器底部增加压强:△P B= p B△ hg = p B(V 乙/ S B) g,•••△ P A=4△p B,•p A(V 甲/S A)g=4 p B(V 乙/S B)g, --- ④由①③④得:S A: S B=1: 2;注:由①③④得出:S A: S B=1:2这一步,也没有其它的解题技巧,也完全是摸着石头过河,一步一步的来。

没有谁能一下子就能拿准S A与S B的关系。

教师也如此!•••两种液体的体积相同,容器为柱形容器, v=Sh,•••原来液体深度:h A: h B=2 : 1 ;没有放入甲、乙两物块前,A和B两种不同液体对容器底部的压强之比:p A/p B=p A gh A/ p B gh B=1 X g X 2/ (2X g X 1 )=1 : 1.编排此题的教师真是费尽了心血,绕了一个又一个的圈,同时也提供了一个又一个的线索,顺着这些线索一步一步的来,才能取得最后的胜利。

例6、甲、乙是两个完全相同的装满酒精的容器,如图所示,放置在水平桌面上,则容器甲底部受到的压强(等于)容器乙底部受到的压强,容器甲底部受到的压力(大于)容器乙底部受到的压力,容器甲对桌面的压强(小于)容器乙对桌面的压强,容器甲对桌面的压力(等于)容器乙对桌面的压力。

解:由题知,:p= p gh,将容器倒置后,液面深度不变, •酒精对容器底部的压强不变,即 P甲=P乙;T p=F/s,二 F=ps,•••倒置后底面积减小,.••酒精对容器底部的压力变小,即F甲〉F乙.酒精的质量不变,容器和酒精的总重不变,•••在水平面上,F=G,「.容器对水平面的压力不变,即 F甲’=F乙’;T p=F/s,倒置后底面积减小,.••容器对水平面的压强增大,即P甲’V P 乙,;故答案为:等于;大于;小于;等于.例7、如图所示,两柱形容器内装有 A、B两种体积相同的液体,A液体深度是 B液体深度的2倍,两种液体对容器底部的压强相同。

若将甲、乙两物块分别投入A、B两液体中,液体均未溢出,且甲物块在 A中悬浮,乙物块密度是甲物块的3倍,乙物块所受浮力等于甲物块重的一半。

则这时两容器底部所受液体的压强分别为Pa 和 Pb,贝U Pa= 4Pb例8、如图6所示,放在水平桌面上的容器甲为圆柱形,底面积为 S1,容器乙下半部分为圆锥形,底面积为S1,上半部分为圆柱形,底面积为S*, S1:「S2=2:1,甲、乙两容器的质量相等。

如图6所示甲、乙两容器装入深度相同的水后再分别放入体积相同,密度不同的物块 A和B,物块A放在容器甲中,静止时有—的体积露出水面,物块E放在容器乙中,静止时有一的体积露出水面,在衣图6中静止时,物块A和B均未与容器底接触。

(容器壁的厚度忽略不计)下列说法中E 确的是 DA. 放入物块前,两容器对桌面的压力相等B•放入物块前,由于甲容器中的水多于乙容器,所以甲容器底部受水的压力大于乙容器底部受到水的压力c•放入物块后,甲容器底部受到水的压力与乙容器底部受到水的压力变化之比为2: 3D.放入物块后,甲容器底部受到水的压力与乙容器底部受到水的压力变化之比为4: 9例9、如图所示,两柱形容器的底面积S A=3S B,容器内分别装有A、B两种液体,容器底受到的压强P A=p B.若将质量相等的甲、乙两物块分别投入A、B两液体中,液体均未溢出,且甲物块在A中悬浮,乙物块在B中沉底,甲物块密度是乙物块的3倍,这时液体A、B对容器底的压强分别增加了△ p A>A p B,已知△ p B = 2 △ p A,那么,原容器内所装液体的高度之比h A : h B = .(难易度★★★★☆)<液体对容器 块所受重力是 例10、如图12所示的容器,上部横截面积 S1,底部横截面积S2 , 容器上下两部分高分别为hl 、h2,容器中盛有某种液体,有一个空 心金属球用细绳系住,绳的另一端系在容器底部,此时球全部浸没在液体中,位置如图12,绳对球的拉力为 F,如将细绳剪断,待空 心金属球静止后液体对容器底部的压力减少了 ________________。

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