初中物理竞赛浮力、压强经典题目大全.

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一、 基本概念

1、 流体静压强：静止流体作用在单位面积上的力。p

设微小面积A ?上的总压力为P ?，则 平均静压强：A P p ??= 点静压强：

A P p A ??=→?lim 0 即流体单位面积上所受的垂直于该表面上的力。

单位：N/m 2 (Pa)

2、 总压力：作用于某一面上的总的静压力。P

单位：N (牛)

3、流体静压强单位：

国际单位：N/m 2＝Pa

物理单位：dyn/cm 2

1N=105dyn ，1Pa=10 dyn/cm 2

工程单位：kgf/m 2

混合单位：1kgf/cm 2 = 1at (工程大气压) ≠ 1atm (标准大气压)

1 at=1 kgf/cm

2 =9.8×104Pa=10m 水柱

1atm ＝1.013×105Pa ＝10.3 m 水柱

二、 流体静压强特性

1、 静压强作用方向永远垂直并指向作用面——方向特性。

2、 静止流体中任何一点上各个方向的静压强大小相等，而与作用面的方位无关，即p 只是位置的函数

——大小特性。（各向相等）

3、静止流体中任一点的压强p 由两部分组成，即液面压强p 0与该点到液面间单位面积上的液柱重量h γ。

推广：已知某点压强求任一点压强 h p p ?+=γ12

4、静止流体中，压强随深度呈线性变化

用几何图形表示受压面上压强随深度而变化的图，称为压强分布图。

大小：静力学基本方程式

方向：垂直并且指向作用面（特性一）

例题：

ΔA

ΔP

5、 同种连续静止流体中，深度相同的点压力相同。连通器：

三、测压计

1、分类：根据适用范围、适用条件的不同，分为液式、金属式、电测式。

2、液式测压计 原理：h p p γ+=0 （p 、p 0的标准必须一致，用表压）

方法：找等压面 （性质5：两种互不相混的静止流体的分界面必为等压面）

特点：结构简单、使用方便、制造简单，常用于实验室中。

a.

液面计

b. 测压管

A A h p γ=

c ．U 形管测压计

122211h h p p h p h p Hg Hg γγγγ-?=????=?=+

抽真空002121

d ．组合式U 形管测压计

()132321h h h p h h h p Hg Hg Hg γγγγγ-+?=?=?-+

e ．U 形管压差计

()212211h h p h p h p -=?-=-γγγ

f ．组合式

U 形管压差计

先找等压面 ： a —a 面、b －b 面

写出等压面压力表达式：a －a 面上

h

h p h p Hg ?+-=-γγγ2211 所以 ()1221h h h p p Hg --?=-γγ

当两测点在同一水平面上时： 12h h h -=?

所以 ()h p p p Hg ?-=-=?γγ21

四、静止流体的浮力

1、 潜体：完全潜没在流体当中的物体。

2、浮体：当物体当中的部分浸没在流体中，另一部分露出在自由表面之上时，称为浮体。

3、浮力：浮体或潜体表面所受到流体对它的作用力的合力成为浮力。

浸入部分浮＝V F γ

4、浮心：浮力的作用点，为V 的几何中心。

五、潜体的稳定与平衡

1、受力分析：它受两个力。

重力 Mg ＝G ，作用点在重心；

浮力 F ，作用点在浸水部分的几何中心。

2、潜体平衡的条件：

（1） 重力和浮力大小相等，G ＝F

（2） 重心和浮心要在一条垂直线上

三 练习题

一、选择题

1.如图24-5所示，放在水平地面上的是三个由同种材料制成的实心立方体、长方体和圆柱体，则它们对地面的压强最大的是

A ．立方体。

B ．长方体。

C ．圆柱体。

D ．缺少条件，无法判断。