冲刺2020中考物理倒计时专攻32种题型21浮力动态变化问题
展开题型21 浮力动态变化问题
有关浮力的动态变化问题中，主要分为漂浮体模型（含外施力模型或外绳拉物模型）；内绳拉物模型。如图所示：
图1 漂浮体模型图2 外施力模型
图3 外绳拉物模型图4 内绳拉物模型
题型一漂浮体模型
（1）物体所受浮力变化量与增减的物体重力之间的关系
注意：外施力模型，外绳子拉物模型分析方式相似。
例1.如图1所示，重力为12N，体积为2×10−3m3的木块A漂浮在水面上，如图甲所示；现将一合金块B放在木块A的上方，木块A恰好有4/5的体积浸入水中，如图乙所示。则合金块B的质量为kg。
答案：0.4
图1 图2
变式训练1：将一个质量为79g的铁块放在木块上面，木块恰好全部浸没在水中，如图2所示，若将铁块拿掉，则木块露出水面的体积为（）
A.10cm3 B.13cm3 C.79cm3 D.40cm3
答案：C
变式训练2：如图甲所示，水平面上有一个薄壁圆柱形容器，容器中装有适量的水，现将一质量3kg的物块放入容器中，物块漂浮在水面上，物块的体积为5×10-3m3，如图乙用力缓慢向下压物块，直至使物块恰好浸没在水中的过程中，压力F的大小为N。
答案：20
（2）增减物重与液体对容器底压力变化量之间关系
结论：增减物重等于液体对容器底压力变化量。
注意：外施力模型，外绳子拉物模型分析方式相似。
（3）增减物重与容器对桌面的压力变化量之间关系
结论：增减物重等于容器对桌面的压力变化量。
注意：外施力模型，外绳子拉物模型分析方式相似。
例3.如图所示，底面积为100cm2薄壁圆柱形容器盛有适量的水，重力为10N，体积为2×10−3m3的木块A漂浮在水面上，如图甲所示；现将一合金块B放在木块A的上方，木块A恰好有3/4的体积浸入水中，如图乙。液体对容器底压力变化量为N，对容器底压强变化量为pa。
答案：5 500
变式训练：如上图所示，在例1的基础上，容器对桌面压力变化量为N，对桌面的压强变化量为pa。
答案：5 500
题型二内绳拉物模型
（4）物体所受浮力变化量与绳子拉力变化量之间的关系。
（5）绳子拉力变化量与水对容器底压力的变化量的关系。
（6）绳子拉力变化量与容器底对桌面的压力变化量的关系。
结论：绳子剪断前后，容器底对桌面的压力变化量为0。
总结：内绳拉物模型
物体所受浮力变化量等于绳拉力的大小，等于液体对容器底压力的变化量。
综述：在漂浮体模型中，设液面高度变化为，容器的底面积为S，则有：
增减物体模型：
外施力、外绳拉物模型：
在内绳拉物模型中：
例4.小英同学得到一边长为10 cm，密度为0.7 g/cm3的正方体木块，她将木块用细线系于圆柱形容器内的水中，如图所示，请你帮她分析以下几个问题：(圆柱形容器静止在水平桌面上)
（1）木块所受的浮力大小？
（2）细线的拉力大小？
（3）剪断细线，当木块静止时，容器底部受到液体的压力与细线未断时变化了多
少？
答案：（1）10 （2）3 （3）3
变式训练：如图甲所示，水平桌面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器，容器中装有一定量的水，现将一个体积为5.0×10-5m3的物块(不吸水)放入容器中，物块漂浮在水面上，浸入水中的体积为4.0×10-5m3.求：
（1）物块受到的浮力；
（2）物块的质量；
（3）如图乙所示，用力F缓慢向下压物块，使其恰好完全浸没在水中(水未溢出)，此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少？
答案：（1）0.4N （2）0.04kg （3）20Pa
