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老师您好,请问浮力中考常考题型中,8题的第三问。为什么老师讲解桶底对桌面的压力是三者重力总和减去拉力呢?

网校学员丶_丶**在学习初二物理(人教)下半年班【寒假+春季】时提出了此问题,已有2人帮助了TA。

网校助教

Rainsw0rth

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同学你好~

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如果需要进行分开受力分析的话,也是可以的,就是麻烦一些

如果分开进行分析的话,我们先来分析下挂在弹簧测力计下方的金属柱,
挂在弹簧测力计下方的金属柱高是8cm,当金属柱有一半的体积浸没在液体中的时候,
此时金属柱受到三个力,
一个是自身竖直向下的重力,一个是弹簧测力计对ta向上的拉力,另一个是液体对ta向上的浮力
金属柱自身的重力,
当金属柱浸入液体深度为0的时候,弹簧测力计的示数就是金属柱受到的重力的大小,
我们可以通过观察图,得知,金属柱受到的重力应该是10N
当金属柱有一半浸没在液体中时,因为金属柱的高度是8cm,
一半浸没在液体中,也就是浸入液体深度为4cm时,我们观察图,可以知道此时弹簧测力计示数为6N,
也就是说,此时弹簧测力计对金属柱的拉力为6N,
因为此时的金属柱受到三个力,
一个是金属柱自身的重力,大小为10N,方向竖直向下,
一个是弹簧测力计对ta向上的拉力,大小为6N,方向向上,
那我们可以计算出,此时液体对金属柱的浮力应该是10N-6N=4N
因为力的作用是相互的,液体对金属柱有向上的浮力,大小是4N,
那么金属柱就对液体有向下的压力,大小也是4N

那我们来分析下此时液体的受力情况,
此时液体受到三个力,分别是
金属柱对ta向下的压力,液体自身受到的竖直向下的重力,还有圆筒底部对ta向上的支持力
金属柱对ta向下的压力,大小是4N,
液体自身受到的重力,可以用G=mg进行计算,
题目中没有告诉我们液体的质量是多少,但是我们在第二问中计算出了液体的密度是2.5×10³kg/m³
由ρ=m/V,有m=ρ·V,那我们就只需要求出液体的体积,就可以知道液体的质量了,
那么液体的体积是多少呢?题目中告诉我们液体的深度是16cm,也就是h=0.16m
题目中还告诉我们装液体的圆筒的底面积是100cm²,也就是S=0.01m²
V=Sh=0.16m×0.01m²=1.6×10¯³m³
m=ρ·V=2.5×10³kg/m³×1.6×10¯³m³=4kg
那么液体受到的重力就应该是G=mg=4kg×10N/kg=40N
所以向下的力是40N+4N=44N
筒底部对液体向上的支持力,大小应与液体受到的向下的力大小相等,方向相反,
所以筒对液体向上的支持力应该是44N,
根据力的相互作用,筒的底部就应该受到一个向下的44N的力

我们对筒进行受力分析,此时的筒受到三个力,
一个是向下的44N的力,一个是筒自身的竖直向下的重力,还有一个是桌面对ta向上的支持力
因为筒的质量是400g,所以受到的重力的大小是4N,所以筒对桌面的压力应该是44N+4N=48N
筒还受到桌面对ta向上的支持力,大小应该是4N+44N=48N
此时筒对桌面的压力是48N,
本题要我们求的是筒对桌面的压强,
因为压强P=F/S筒,
这里筒对桌面的压力是48N,筒的底面积,S筒题目中已经告诉我们了,是100cm²,也就是0.01m²,
代入可得,
P=F/S筒=48N/0.01m²=4800Pa

同学看助助写了那么大一长串,就可以发现,
分开来进行受力分析,其实也不是不可以,只是...真的是有点麻烦...(。﹏。)

网校学员

丶_丶**

老师用了整体的概念来进行讲解的,那如果要分开进行受力分析呢?

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