初中物理压强与浮力部分习题错解辨析

所属专题:初中物理知识点总结  来源:沪江中学学科网    要点:初中物理知识点  
编辑点评: 物理用语是学习物理的语言工具,必须学好。物理用语中专用词、专用符号需要一定的记忆,例如,每个物理量都有它的名称和表示字母;每一个物理规律或定律所有它的陈述原则。但是这些内容也是有规律可循的。

  压强与浮力是初中物理力学部分比较重要的一个内容。学生在解决这部分习题时经常会出现一些错误,现将这些错误分类辨析,供同学们参考。

  一、未完全理解压力的概念

  例1 如图1所示,用100N的水平力将9N的物体压在竖直的墙上,物体和墙壁的接触面积为100cm2,则物体对墙壁的压强为( )

  

 

  图1

  A.900Pa

  B.1×104Pa

  C.9.8×105Pa

  D.1.09×104Pa

  错析:水平力为100N,物体重9N,则墙壁受到的压力为109N,则物体对墙壁的压强为P===1.09×104Pa。

 

  答案:D。

  辨析:压力是指垂直压在物体表面上的力,此题中物体对墙壁的压力为100N,和物体的重力无关,因为重力的方向是竖直向下的。因此,物体对墙壁的压强应该是P=

==1.0×104Pa。

 

  正确答案:B。

  二、未弄清压强公式和液体压强公式的适用范围

  例2 如图2所示的水桶中,存水10N,水深8cm,水桶的底面积是100cm2,则桶底所受水的压强为 Pa,桶底所受水的压力为 N。(g取10N/kg)

  

 

  图2

  错析:水桶中的水重10N,桶底所受水的压力就是10N,桶底所受水的压强为P===1000Pa。

 

  答案:1000,10

  辨析:通过对例1的分析可知,水桶底受到的压力并不等于桶中的水重,所以水桶底受到的水的压强不应该根据公式P=

来计算,而应根据液体压强的计算公式进行计算,算出压强后再计算压力。桶底所受水的压强P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800 Pa

 

  桶底所受水的压力F=PS=800 Pa×100×10-4m2=8N。

  正确答案:800 Pa,8N。

  三、未理解影响液体压强大小的因素

  例3 10.两个完全相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体,将完全相同的两个小球分别放入两容器中,当两球静止时,液面相平,球所处的位置如图3所示,甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙,则它们的关系是( )

  

 

  图3

  A.p甲<>< p="">

  B.p甲=p乙

  C.p甲>p乙

  D.无法确定

  错析:两个容器完全相同,两个小球完全相同,当两球静止时,容器的液面相平,即深度一样,所以,两容器底受到的压强相等。

  答案:B

  辨析:液体压强的大小与液体的密度和深度有关,上述分析的错误之处是忽略了液体的密度。

  由图3可知:球在甲液体中漂浮,则球的密度小于甲液体的密度;球在乙液体悬浮,则球的密度和乙液体的密度相等;因此,甲液体的密度比乙液体小。根据公式P=ρgh,可以判断甲液体对容器底的压强比乙液体对容器底的压强小。

  正确答案:A

  四、未完全理解物体漂浮的条件

  例4 把一木块轻轻放入盛满酒精的杯中,木块浮在液面上,此时杯中溢出酒精10g,若将此木块轻轻放入盛满水的杯中,从水中溢出水的质量为( )

  A.大于10g B.等于10g C.小于10g D.无法确定

  错析:木块浮在液面上,此时杯中溢出酒精10g,即m排=10g,则V排=

;把木块放入水中,则木块排开水的体积仍为12.5cm3,这些水的质量是m水=ρ水V排=1.0g/cm3×12.5cm3=12.5g。

 

  答案:A

  辨析:上述分析的错误之处在于认为木块排开的酒精的体积和排开的水的体积相等,实际上木块排开酒精的体积大些。要正确解答此题,应该理解物体漂浮的条件。木块在酒精中漂浮,则木块所受的浮力等于木块的重,木块的质量等于它排出的酒精的质量,木块的密度小于酒精的密度,即F浮1=G木,m木=m排酒精,ρ木<ρ酒精;由题可知酒精的密度比水的密度小,因此木块的密度比水的密度更小,即ρ木<ρ水,所以将此木块放入盛满水的杯中,木块仍然漂浮,此时木块受到的浮力还等于木块的重,木块的质量和它排开的水的质量相等,即F浮2=G木,m木=m排水;所以,m排酒精=m排水=10g。

  正确答案:B

  五、不能正确判断物体是否受浮力

  例5 在河底有一凸出的岩石(如图4),体积为3m3,求它受到浮力是多大?

  

 

 

  错解:根据阿基米德原理,F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N

  辨析:很明显这样分析是错误的,因为浮力是物体受到液体向上和向下的压力差,这块凸出的岩石和河底是完全结合在一起的,下面根本就没有水,因此也就谈不上受到浮力的作用,所以这块凸出的岩石受到的浮力为零。

  正确答案:它受到浮力是0N。

  六、不注意观察,整体思考、前后综合能力差

  例6 在公园平静的湖水中,经常能看到从湖底,产生的气泡向上升,则气泡在水中向上升的过程中,下列说法正确的是( )

  A.气泡所受的液体压强不变

  B.气泡所受的液体压强变小

  C.气泡所受的浮力变大

  D.气泡所受的浮力不变

  错析:气泡在水中向上升的过程中,离液面越来越近,所处的深度变小,故气泡所受的液体压强变小;而气泡排开的水的体积不变,故所受的浮力不变。

  答案:B D

  辨析:上述分析的前一部份是正确的,后边的分析不够准确,主要原因是同学们平时不注意观察,前后知识的综合能力不强。细心的同学会发现气泡上升时会越来越大,因为气泡上升时所受的液体压强变小,而质量一定的气体,压强越小体积越大,这样,气泡排开的水的体积越来越大,受到的浮力越来越大。

  正确答案:B C

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