|
液体压强与其他知识点结合的综合应用题是八年级物理中的一大难点，一些学生在应对这类题时出错率很高。为了帮助同学们更好地理解液体压强的知识点，并把知识点灵活应用于各类综合题型中，本文借助例题对关于液体压强的综合题的解题思路作详细解析。 不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端，位于水平地面上的圆柱形容器内，杆上端固定不动，如图甲所示，现缓慢向容器内注入水，水对容器的压强P与注水体积V的变化关系如图乙所示。 （1）当P=600Pa时，求容器中水的深度。 （2）若A的密度ρ=0.5g/cm³，当注水体积达到V=880cm³时，求杆对A的作用力大小。 1、根据液体压强P与注水体积V的变化关系图线进行分析当V<600cm³时， 水位上升，水对容器的压强增大，长方体A在水面的上方。 当600cm³≤V≤900cm³时，水位上升，水对容器的压强增大，长方体A逐步浸入水中，直至全部浸没。 当V＞900cm³时，水位上升，水对容器的压强继续增大，长方体全部浸没在水中。 2、根据题目中的条件及液体压强的公式计算相关的物理量当P=600Pa，V=600cm³时，水面刚好上升至长方体A的下底面。 根据液体压强的计算公式：P=ρgh，得h=P/ρg； 根据题目中的条件：P=600Pa，ρ=1000g/m³，则容器中水的深度h=0.06m； 由题目中的条件：V=600cm³=0.0006m³，根据体积计算公式：V=Sh，得到S=V/h， 则容器的底面积S=0.01m² 3、根据图线中的几个特殊值计算相关的物理量当P=600Pa，V=600cm³时，水面刚好上升至长方体A的下底面； 当P’=2100Pa，V’=900cm³时，长方体A刚好全部浸没入水中； 则两种情况下，水对容器底面产生的压强差△P=P’-P，水面上升的高度△h就是长方体A的高度； 根据压强计算的公式：P=ρgh，P’=ρgh’ ，则△P=P’-P =ρg（h’-h）=ρg△h 根据压强计算的公式：P=ρgh，得到h=P/ρg，则长方体A的高度△h=△P/ρg； 根据题目中的条件：△P= P’-P=1500Pa，则长方体A的高度△h=0.15m； 根据题目中的条件：V=600cm³，V’=900cm³，则注入水的体积△V= V’- V=300 cm³=0.0003 m³； 根据体积的计算公式：V=Sh，得到S=V/h，则容器与长方体A的底面积差△S=△V/△h =0.002 m²； 根据题目中的条件：△S=S-S’，则长方体A的底面积S’=S-△S=0.008 m²。 4、对长方体A作受力分析，根据物体平衡的条件进行计算当V=600cm³时，水面刚好上升至长方体A的下底面； 当600 cm³<V2=880cm³<900cm³时，长方体A的一部分浸入水中。 则两种情况下，注入水的体积△V’= V2- V=280cm³=0.00028 m³，长方体A浸入水中的高度为h排； 根据体积的计算公式：V=Sh，得到h=V/S； 根据前面的结论：容器与长方体A的底面积差△S=0.002 m²，则长方体A浸入水中的高度h排=△V’/△S=0.14m； 对长方体A进行受力分析，在竖直方向上受到竖直向下的重力G、竖直向上的浮力及杆对A的作用力； 根据重力的计算公式：G=ρgV=ρgSh，则长方体A的重力G=ρgS’△h=6N； 根据浮力的计算公式：F浮=ρ液gV排=ρ液gSh排，则长方体A所受的浮力F浮=ρ水gS’h排=11.2N； 根据物体处于平衡状态的条件：G+F=F浮，则杆对A的作用力F=F浮-G=5.2N，方向为竖直向下。 总之，只要仔细审题、充分利用题目的条件，并灵活运用各种公式，就能成功应对关于液体压强的综合题，取得物理成绩的稳步提升。 |
|
|
