资源简介

专题6压强与浮力大小比较与计算问题
备考方向 常见题型
“压强和浮力”是中考科学中至关重要的一章,它涉及到力的基本原理和实际应用。 对于压强的理解，考生需要明确压力、受力面积和压强之间的关系。考察时,可能会出现一些与生活实际相关的问题,比如液体内部压强与深度的关系或者是气体压强与体积的关系等。 对于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物体沉浮的条件,并能运用这些知识解决实际问题。 在考察时，可能会涉及到一些与浮力相关的现象，比如船只的浮沉、潜水艇的工作原理等。 2024年中考科学压强和浮力的命题趋势将会更加注重对基础知识的理解和应用能力的考察，同时也要求考生具备一定的实验能力和数据处理能力。 2023年浙江各市中考科学考察本专题12题，还是值得重视的项目 选择题、填空题、解答题
知识点一、固体压强的比较
1．重为G的物体在承受面上静止不动时所受压力的大小：
分类 直接放置 水平受力 竖直下压 竖直上拉 顶在顶板 压在墙上
受力情况
压力 G G G+F G-F F-G F
多物叠放对地面的压力等于所有物体的重力：F=G1+G2+…+Gn
容器装液体+其他物体+外力时对地面的压力：F=G容+G液+G物-F拉（或 +F压）
2．压强公式：；
其中各量的单位分别是：
①P：压强——帕斯卡（Pa）；②F：压力——牛顿（N）；③S：受力面积——米2（m2）。
3．单位： 帕斯卡（Pa） 1Pa = 1N/m2
1N/m2意义：表示物体（地面、桌面等）在每平方米的受力面积上受到的压力是1牛顿。
4．使用该公式计算压强时，关键是找出 压力F （一般F=G=mg）和 受力面积S ；
说明：受力面积是指两物体的接触部分（两接触面中最小的）。
5．公式变形：
（1）求压力大小：F=PS； （2）求受力面积：
6．柱体对地面的压强： P=ρgh （如：圆柱体、正方体、长放体等）。
（1）柱体特点：V=Sh（柱体的体积=底面积×高）
（2）柱体对地面的压强公式推导：
知识点二、液体压强的比较
1．液体压强的计算公式：P=ρgh
2．液体压强与深度的关系：直线越斜，液体密度越大；ρ甲>ρ乙
知识点三、压强和浮力的计算
近年中考有关浮力难题多以阿基米德原理和运用物体的浮沉条件，通常会跟压力、压强、质量、密度、杠杆、滑轮等知识综合在一起考查，浮体综合题的解题思路和方法:
(1)先明确物体在液体中的状态：漂浮、悬浮等。
(2)分析物体的受力情况：只受到重力G物和浮力F浮两个力的作用，并处于静止状态（漂浮或悬浮）。
(3)列出二力平衡的方程: F浮= G物。
(4)展开求解：将求浮力的公式F浮= ρ液gV排、重力公式G物=m物g (或G物=ρ物V物g )求未知量。
(5)若受到重力G物和浮力F浮两个力外，还有绳子拉力、弹簧的弹力、接触面的支持力等作用，列出受力的等式，即向上的力 = 向下的力，再根据公式解题。
(6)需要注意的是单位转换，不同状态下浮力不同，用不同的符号代替，如F浮与F浮’等。
（建议用时：40分钟）
A组中考真题
（2023 湖州）现将一杯子和木块（不吸水，密度为0.6×103千克/水3）以两种方式放入同一容器中（容器内水的质量保持不变）。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣（里面充满水），木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　）
A．木块所受浮力的大小相同
B．杯子所受浮力的大小相同
C．容器内水的深度相同
D．木块对杯子底部力的大小相同
（2023 衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　）
①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上
A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④
（2023 绍兴）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
（2023 浙江）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后（如图），下列有关说法正确的是（　　）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
（2023 湖州）2023年5月28日，中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是（　　）
A．对着漏斗嘴向下吹气，乒乓球不掉下来
B．用吸管吸牛奶，牛奶盒发生形变
C．加热空气后，热气球不断上升
D．覆杯实验中松手后硬纸片不会掉下
（2023 杭州）澳洲沙漠里的魔蜥，头部有两个尖锐的刺，能在受到天敌攻击时保护自己，其原理是：刺的尖端 很小，能在防卫时产生很大的压强。魔蜥很多时候靠喝露水获得水分，沙漠空气中的水蒸气会在魔蜥冰冷的体表上 （填写物态变化名称）形成露水，露水通过魔蜥体表的沟槽流进其口中。
（2023 衢州）2022年10月31日，我国组建完成的“天宫”空间站，是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站，开展科学实验。
（1）在空间站生长的水稻，呈现“生长方向杂乱”的现象，其原因是在微重力环境中，它不会像在地球上生长那样表现出 性。
（2）神舟飞船返回舱结构呈钟形，稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行，与大气剧烈摩擦，舱外产生1500℃的高温和烈焰，迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量，通过调姿发动机自动调整，使返回舱自转起来。自转有利于返回舱 ，从而避免舱体受损。
（3）返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，这个过程中返回舱受到的阻力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）已知返回舱的总质量为8000kg，与水平地面的接触面积为5m2，求此时返回舱对地面的压强。
（2023 浙江）甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道（如图）。
（1）目前从大桥通行两地约半小时。海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？
（2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响。据测算该隧道受到水的最大压强约为8.5×105帕，则隧道1米2需要承受水产生的最大压力为多少牛？
（2023 丽水）2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 。
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 重力（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2023 金华）“深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题。
（1）下潜过程中，“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为α千克，则它受到的浮力为 牛。
（2023 温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要 小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取1.0×103千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？ 。
B组模拟训练
（2023 杭州二模）如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球恰好处于水面下，水的密度随温度的变化如图乙所示，现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水温下降到0℃的过程中，若小球的体积始终不变，则小球所受浮力大小的变化情况是（　　）
A．先不变，后变小
B．先不变，后变大
C．先变大，后变小，沉底后不变
D．先变大，后变小，4℃时最大
（2023 临海市模拟）小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（　　）
A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＞F乙＝F丙
C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙
（2023 湖州模拟）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（　　）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
（2023 柯城区校级二模）测量液体密度的仪器叫做密度计。图甲和图乙是用自制的简易密度计测量液体密度。简易密度计是在粗细均匀木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，若铜丝的体积不计，木棒在甲、乙液体中受到的浮力大小分别为F甲和F乙，甲、乙两种液体的密度大小分别为ρ甲和ρ乙，则（　　）
A．F甲＞F乙 B．ρ甲＝ρ乙 C．ρ甲＜ρ乙 D．ρ甲＞ρ乙
（2023 宁波一模）如图甲所示，一个鸡蛋漂浮在盐水中；向盐水中缓慢加入蒸馏水，直到鸡蛋恰好浸没（如图乙所示）；此过程中（　　）
A．鸡蛋排开液体的体积保持不变
B．鸡蛋受到的浮力逐渐增大
C．盐水对烧杯底部的压强逐渐增大
D．烧杯对水平桌面的压力保持不变
（2023 镇海区模拟）想象一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则下列叙述错误的是（　　）
A．飞机翅膀的横截面形状应该反过来
B．两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C．地铁、火车站的站台安全线不必设置
D．喷雾器再怎么用力按也喷不出雾水
（2023 滨江区模拟）小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系，小科将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，此时瓶内气压为p1；把烧瓶倒置20s，此时瓶内气压为p2；向瓶底浇上冷水，烧瓶内的水再次沸腾，沸腾瞬间瓶内气压为p3。下列关于p1、p2、p3分析正确的是（　　）
A．p1＞p3 B．p2＜p3 C．p2＝p3 D．p1＝p2
（2023 宁波模拟）将两个容器放在水平面上倒入如图所示不同液体甲、乙，已知ρ甲＞ρ乙，若继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体，则下列图像中能正确表示容器底部受到的压强p与高度△h的关系是（　　）
A． B．
C． D．
（2023 江干区校级二模）如图所示，水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器，分别装有体积不同的同种液体且深度相同，两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示，则（　　）
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＝F乙，p甲＜p乙
C．F甲＞F乙，p甲＝p乙 D．F甲＝F乙，p甲＞p乙
（2023 下城区模拟）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是（　　）
①液体的密度：ρ甲＝ρ乙
②液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
③液体对容器底部的压力：F甲＝F乙
④容器对桌面的压强：p′甲＝p′乙
A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
（2022 杭州模拟）如图甲所示，长木板重10N，长木板底面积为100cm2，现将其底面积50cm2与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为 Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面上，在这个过程中，木板所受摩擦力的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。小明做了图乙的探索，长木板长度为L，将该长木板的0.2L长度伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压长木板的一端，当F0＝ 时，长木板刚好会被翘起。
（2022 余姚市一模）台风是大自然最具破坏性的自然灾害之一。2021年9月12日第14号台风“灿都”登陆宁波，宁波市防指将防台风应急响应提升为I级。
（1）“灿都”中心附近最大风力有17级，以每小时20公里左右的速度向西北方向移动，登陆距离250公里开外的舟山群岛。“灿都”预计 h后到达舟山群岛。
（2）为防止台风引起的强降雨导致地面积水，淹没车辆，市民们纷纷将家用轿车有序地停在高架上，已知一辆小型轿车的质量约为1.5t，每个轮子与路面的接触面积为250cm2，那么这辆车对高架路面的压强为 。
（2023 柯桥区二模）如图为微项目活动——人工鱼鳔。
（1）将一铁块放入装满水的溢水杯中（未与容器底完全紧贴）。测得溢出水的体积为50mL，如图甲所示。则此时铁块受到的浮力为 N。
（2）将气球和细长的塑料管连接在一起，用细线吊住铁块，一起浸没在水里。调节注射器活塞，使铁块和气球给好悬浮在水里。如图乙，若拉动注射器活塞向右抽气，铁块向下运动，此时铁块受到的浮力 （选填“变大”，“变小”或“不变”）。该过程中，水对容器底的压强将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2023 长兴县模拟）在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸡蛋浸没在水中，向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止，鸡蛋受到浮力F随盐水密度变化的规律如图所示（PA＝P水）。
（1）当盐水的密度为图中B点对应的密度时，鸡蛋处于 （选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态。
（2）鸡蛋的重力大小是 。
（2022 拱墅区三模）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊，当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被匀速抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。当液压式柱寒泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终浮在水面上，已知浮标总质量为50kg，其中含油24kg；浮标壳体体积为0.06m3，油的密度为0.8×103kg/m3；海水密度取1.0×103kg/m3，求：
（1）若浮标从悬浮于海水中时受到浮力为F1，当壳体中的油全部注入油囊后，浮标漂浮在水面上受到浮力为F2，则F1 F2（选填“大于”或“小于”或“等于”）；
（2）浮标漂浮时受到的浮力？
（3）将油全部注入油囊时，油囊的体积为多少m3？
（4）浮标漂浮时露出水面的体积为多少m3？
（2022 杭州模拟）盛有适量水的薄壁容器放在水平桌面上（水的密度为ρ0），其底面积为S材料不同、体积相同的实心物体A、B用一根无弹性细线连在一起，挂在弹簧测力计下，浸没在容器水中，A的上表面刚好与水面相平，如图1所示。现缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计的示数F与物体上升的高度h变化图象如图2所示。连接A、B间的绳子所能承受的最大拉力为2F求：
（1）物体A受到的重力；
（2）物体A的密度；
（3）整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量。
（2023 宁波模拟）将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kg。
（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？
（2）饮料的密度为多大？
（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？专题6压强与浮力大小比较与计算问题
备考方向 常见题型
“压强和浮力”是中考科学中至关重要的一章,它涉及到力的基本原理和实际应用。 对于压强的理解，考生需要明确压力、受力面积和压强之间的关系。考察时,可能会出现一些与生活实际相关的问题,比如液体内部压强与深度的关系或者是气体压强与体积的关系等。 对于浮力的理解,考生需要掌握阿基米德原理,理解物体沉浮的条件,并能运用这些知识解决实际问题。 在考察时，可能会涉及到一些与浮力相关的现象，比如船只的浮沉、潜水艇的工作原理等。 2024年中考科学压强和浮力的命题趋势将会更加注重对基础知识的理解和应用能力的考察，同时也要求考生具备一定的实验能力和数据处理能力。 2023年浙江各市中考科学考察本专题12题，还是值得重视的项目 选择题、填空题、解答题
知识点一、固体压强的比较
1．重为G的物体在承受面上静止不动时所受压力的大小：
分类 直接放置 水平受力 竖直下压 竖直上拉 顶在顶板 压在墙上
受力情况
压力 G G G+F G-F F-G F
多物叠放对地面的压力等于所有物体的重力：F=G1+G2+…+Gn
容器装液体+其他物体+外力时对地面的压力：F=G容+G液+G物-F拉（或 +F压）
2．压强公式：；
其中各量的单位分别是：
①P：压强——帕斯卡（Pa）；②F：压力——牛顿（N）；③S：受力面积——米2（m2）。
3．单位： 帕斯卡（Pa） 1Pa = 1N/m2
1N/m2意义：表示物体（地面、桌面等）在每平方米的受力面积上受到的压力是1牛顿。
4．使用该公式计算压强时，关键是找出 压力F （一般F=G=mg）和 受力面积S ；
说明：受力面积是指两物体的接触部分（两接触面中最小的）。
5．公式变形：
（1）求压力大小：F=PS； （2）求受力面积：
6．柱体对地面的压强： P=ρgh （如：圆柱体、正方体、长放体等）。
（1）柱体特点：V=Sh（柱体的体积=底面积×高）
（2）柱体对地面的压强公式推导：
知识点二、液体压强的比较
1．液体压强的计算公式：P=ρgh
2．液体压强与深度的关系：直线越斜，液体密度越大；ρ甲>ρ乙
知识点三、压强和浮力的计算
近年中考有关浮力难题多以阿基米德原理和运用物体的浮沉条件，通常会跟压力、压强、质量、密度、杠杆、滑轮等知识综合在一起考查，浮体综合题的解题思路和方法:
(1)先明确物体在液体中的状态：漂浮、悬浮等。
(2)分析物体的受力情况：只受到重力G物和浮力F浮两个力的作用，并处于静止状态（漂浮或悬浮）。
(3)列出二力平衡的方程: F浮= G物。
(4)展开求解：将求浮力的公式F浮= ρ液gV排、重力公式G物=m物g (或G物=ρ物V物g )求未知量。
(5)若受到重力G物和浮力F浮两个力外，还有绳子拉力、弹簧的弹力、接触面的支持力等作用，列出受力的等式，即向上的力 = 向下的力，再根据公式解题。
(6)需要注意的是单位转换，不同状态下浮力不同，用不同的符号代替，如F浮与F浮’等。
（建议用时：40分钟）
A组中考真题
（2023 湖州）现将一杯子和木块（不吸水，密度为0.6×103千克/水3）以两种方式放入同一容器中（容器内水的质量保持不变）。如图所示，图1杯子开口向上，浮在水面上。图2杯子倒扣（里面充满水），木块紧贴杯底，一起悬浮在水中。两种情况下（　　）
A．木块所受浮力的大小相同
B．杯子所受浮力的大小相同
C．容器内水的深度相同
D．木块对杯子底部力的大小相同
【解答】解：A、图1中，木块放在杯子中，没有浸入水中，所以图1木块所受的浮力为零；图2中，木块浸没在水中，且ρ木＜ρ水，则木块所受的浮力大于重力，所以两种情况下木块所受浮力的大小不相等，故A错误；
B、图1杯子所受的浮力大于杯子的重力，图2杯子所受浮力小于杯子的重力，故B错误；
C、图1漂浮浮力等于重力，图2悬浮浮力等于重力，V排可知排开水的体积相同，容器内水的深度相同，故C正确；
D、图1对杯底的压力等于木块的重力，图2木块对杯子底部的压力等于浮力减重力，故木块对杯子底部力的大小不同，故D错误。
故选：C。
（2023 衢州）小科通过研究得到“物体在液体中受到的浮力大小与液体密度、物体排开液体的体积有关，与物体浸入液体的深度无关”的结论，下列四组实验可以证明“物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关”的是（　　）
①测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，在铁块浸没前测力计示数逐渐变小
②测力计挂着浸没在水中的铁块，让铁块再下移一段距离测力计示数不变
③将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上
④将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上
A．只有②③ B．只有②④ C．只有②③④ D．①②③④
【解答】解：①、测力计挂着浸在水中的铁块，慢慢下移，深度改变，排开液体体积也改变，故不能证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；
②、测力计挂着浸没在水中的铁块下移，液体密度和排开液体体积不变，只改变深度，可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；
③、将两块相同的木块以横、竖不同的姿态放入水中，均漂浮在水面上，液体密度和排开液体体积不变，下底面深度不同，可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；
④、将质量相同、形状各异的实心物体放入水中，均漂浮在水面上，根据浮沉条件，浮力等于重力，故三个物体浮力相同，排开液体体积相同，液体密度相同，不同物体深度不同，可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关；
故②③④可以证明物体受到的浮力大小与物体浸入液体的深度无关。
故选：C。
（2023 绍兴）2023年3月，“探索一号“科考船完成了首次环大洋洲载人深潜科考任务，搭载的“奋斗者”号多次完成了深度超过万米的下潜。不考虑海水密度与潜水器体积的变化，潜水器在海面下下潜的过程中（　　）
A．浮力不变，压强变大 B．浮力变大，压强变大
C．浮力变大，压强不变 D．浮力不变，压强不变
【解答】解：潜水器在水面下下潜过程中，排开水的体积保持不变，所处的深度变大，
由F浮＝ρgV排可知，潜水器所受的浮力保持不变；
由p＝ρgh可知，潜水器所受水的压强变大。
故选：A。
（2023 浙江）将装满水的溢水杯放在天平左盘，砝码放右盘，调节天平至指针指向分度盘中央。向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止，排开的水全部流入量筒后（如图），下列有关说法正确的是（　　）
A．天平指针仍指向分度盘中央刻度
B．蜡块受到的浮力大于蜡块的重力
C．量筒中水的质量小于蜡块的质量
D．量筒中水的体积等于蜡块的体积
【解答】解：调节天平至指针指向分度盘中央，向溢水杯里轻放一个密度比水小的蜡块，待蜡块静止时，它排开水的重力等于它的重力，故天平指针仍指向分度盘中央刻度。
故选：A。
（2023 湖州）2023年5月28日，中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是（　　）
A．对着漏斗嘴向下吹气，乒乓球不掉下来
B．用吸管吸牛奶，牛奶盒发生形变
C．加热空气后，热气球不断上升
D．覆杯实验中松手后硬纸片不会掉下
【解答】解：飞机的机翼能获得向上的升力，是应用了流速越大流体的压强越小的原理；
A、当沿漏斗管口用力吹气时，乒乓球上面的空气流速加快，压强变小，而球下方的压强仍是大气压，大于球上方的压强，故乒乓球不会掉下去，故A符合题意；
B、吸牛奶的过程中不仅吸了牛奶同时吸出了空气，故牛奶盒外部的空气对牛奶盒有一个向里的力，使牛奶盒变形，证明大气压的存在，故B不合题意；
C、热气球升空利用的是空气浮力和物体的浮沉条件，故C不合题意；
D、纸片托水的“覆杯实验”，纸片托水正是因为大气压托起了纸片，能证明大气压的存在，故D不合题意。
故选：A。
（2023 杭州）澳洲沙漠里的魔蜥，头部有两个尖锐的刺，能在受到天敌攻击时保护自己，其原理是：刺的尖端 很小，能在防卫时产生很大的压强。魔蜥很多时候靠喝露水获得水分，沙漠空气中的水蒸气会在魔蜥冰冷的体表上 （填写物态变化名称）形成露水，露水通过魔蜥体表的沟槽流进其口中。
【解答】解：澳洲沙漠里的魔蜥，头部有两个尖锐的刺，能在受到天敌攻击时保护自己，因为刺的尖端受力面积很小，产生很大的压强；
沙漠空气中的水蒸气会在魔蜥冰冷的体表上液化形成露水。
故答案为：受力面积；液化。
（2023 衢州）2022年10月31日，我国组建完成的“天宫”空间站，是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站，开展科学实验。
（1）在空间站生长的水稻，呈现“生长方向杂乱”的现象，其原因是在微重力环境中，它不会像在地球上生长那样表现出 性。
（2）神舟飞船返回舱结构呈钟形，稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行，与大气剧烈摩擦，舱外产生1500℃的高温和烈焰，迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量，通过调姿发动机自动调整，使返回舱自转起来。自转有利于返回舱 ，从而避免舱体受损。
（3）返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，这个过程中返回舱受到的阻力 重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（4）已知返回舱的总质量为8000kg，与水平地面的接触面积为5m2，求此时返回舱对地面的压强。
【解答】解：（1）在空间站生长的水稻，在微重力环境中，由于没有受到竖直向下的重力，它不会像在地球上生长那样表现出向心性，所以会呈现“生长方向杂乱”的现象；
（2）由于返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行，与大气剧烈摩擦，舱外产生1500℃的高温和烈焰，迎着大气层的一侧比背着大气层的一侧产生更多的热量，所以自转有利于返回舱各个面受热均匀，从而避免一侧产生热量过多，温度过高，舱体受损；
（3）返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，这说明返回舱和降落伞受到的阻力大于返回舱和降落伞受到的总重力；
（4）返回舱的重力为：
G＝mg＝8000kg×10N/kg＝80000Pa，
返回舱对地面的压力为：
F＝G＝80000N，
返回舱对地面的压强为：
p16000Pa。
故答案为：（1）向地；（2）受热均匀；（3）大于；（4）返回舱对地面的压强为16000Pa。
（2023 浙江）甬舟铁路建成后将结束我市未通铁路的历史。2023年4月，甬舟铁路金塘海底隧道正式开工，是世界上最长的海底高铁隧道（如图）。
（1）目前从大桥通行两地约半小时。海底隧道建成后，全长约16千米，若按200千米/小时的速度，通过隧道只需花多少时间？
（2）海底隧道建设时需考虑海水压力的影响。据测算该隧道受到水的最大压强约为8.5×105帕，则隧道1米2需要承受水产生的最大压力为多少牛？
【解答】解：（1）根据速度公式v可得，
通过隧道需花时间t0.08h；
（2）根据压强公式p可得，
隧道1米2需要承受水产生的最大压力F＝pS＝8.5×105Pa×1m ＝8.5×105N。
答：（1）通过隧道只需花时间0.08h；
（2）隧道1米2需要承受水产生的最大压力为8.5×105N。
（2023 丽水）2023年3月11日，“奋斗者”号载人潜水器圆满完成了国际首次环大洋洲载人深潜科考任务。“奋斗者”号外壳坚硬，下潜过程中体积保持不变，依靠调整配备的压载铁来实现下潜和上浮。
（1）潜水器浸没后在下潜的过程中所受的液体压强逐渐 。
（2）潜水器悬浮在海水中时，所受的浮力 重力（填“大于”、“小于”或“等于”）。
【解答】解：（1）“奋斗者”号载人潜水器在下潜的过程中，海水密度不变，深度变大，由p＝ρ液gh可知，潜水器所受海水的压强将逐渐增大；
（2）根据物体悬浮条件可知，潜水器悬浮在海水中时所受的浮力大小等于重力。
故答案为：（1）增大；（2）等于。
（2023 金华）“深海勇士号”是中国第二台深海载人潜水器。2023年5月20日，国家文物局利用该潜水器在沉船附近完成水下永久测绘基点布放，并进行了初步搜索调查和影像记录，开启了中国深海考古新篇章。回答下列问题。
（1）下潜过程中，“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，此时潜水器总质量为α千克，则它受到的浮力为 牛。
【解答】解：（1）根据液体压强公式p＝ρgh可知下潜过程中“深海勇士号”潜水器受到海水的压强将变大；
（2）若“深海勇士号”潜水器悬停在水下4000米处考察，悬浮时受到的浮力等于重力，
此时潜水器总质量为α千克，则它受到的浮力为F浮＝G＝mg＝akg×10N/kg＝10a牛。
故答案为：（1）变大；（2）10a。
（2023 温州）我国某地使用“沉管法”建跨海隧道：用钢筋水泥等材料浇筑若干个中空管段，用隔墙封闭两端并使其漂浮在水中；用拖船牵引至指定位置，向管段中的水箱注水使其下沉（如图）；对下沉的多个管段进行依次连接，拆除隔墙形成隧道。
（1）拖运管段时，若速度为2千米/时，拖运距离为3千米，需要 小时。
（2）图中，当往水箱中注水的质量为6×104千克时，管段刚好能够在水下匀速缓慢下沉。若管段排开水的体积为3.06×103米3，则注水前管段与水箱的总质量为多少千克？（海水密度取1.0×103千克/米3）
（3）管段隔墙设计需要考虑其下沉到海底时受到的压力大小。这一压力的大小与哪些因素有关？ 。
【解答】解：（1）拖动管段所用的时间t1.5h。
（2）管段受到的浮力F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.06×103m3＝3.06×107N；
管段匀速下沉，根据二力平衡可得，注水后管段的总重力G总＝F浮＝3.06×107N；
则注水前管段与水箱的总质量mm水6×104kg＝3.0×106kg。
（3）由p知物体在海水中受到的压力与其受到的压强和受力面积有关；由p＝ρ液gh知物体在海水中受到的压强与海水的密度、海底的深度有关，故管段隔墙下沉到海底时受到的压力大小与海水的密度、海底深度、隔墙面积等有关。
B组模拟训练
（2023 杭州二模）如图甲所示，烧杯里盛有6℃的水，小球恰好处于水面下，水的密度随温度的变化如图乙所示，现在烧杯四周放上大量的冰块，在烧杯内水温下降到0℃的过程中，若小球的体积始终不变，则小球所受浮力大小的变化情况是（　　）
A．先不变，后变小
B．先不变，后变大
C．先变大，后变小，沉底后不变
D．先变大，后变小，4℃时最大
【解答】解：因烧杯里盛有6℃的水时，小球恰好悬浮，
所以，小球的密度与此时水的密度相等，受到的浮力和自身的重力相等，
由图象可知：4℃的水的密度最大，6℃的水的密度比0℃时水的密度大，
①当水的温度从6℃降到4℃时，水的密度增大，大于小球的密度，小球缓慢上浮、最后漂浮，无论悬浮还是漂浮，小球受到的浮力和自身的重力相等；
②当水的温度从4℃降到0℃时，水的密度减小，
在水的密度不小于小球的密度时，小球由漂浮变为悬浮，受到的浮力仍和自身的重力相等，
在水的密度小于小球的密度时，小球由悬浮变为下沉，受到的浮力小于自身的重力；
综上可知，小球受到的浮力先不变后变小。故A正确，BCD错误。
故选：A。
（2023 临海市模拟）小金将一个鸡蛋放入清水中，鸡蛋沉入水底，如图甲，此时鸡蛋受到的浮力为F甲；逐渐向水中加盐，鸡蛋悬浮于水中静止，如图乙，此时鸡蛋所受浮力大小为F乙；继续往水中加盐直到鸡蛋上浮至部分露出水面，如图丙，此时鸡蛋受到的浮力为F丙。下列说法正确的是（　　）
A．F甲＞F乙＞F丙 B．F甲＞F乙＝F丙
C．F甲＝F乙＝F丙 D．F甲＜F乙＝F丙
【解答】解：由于图中使用的是同一个鸡蛋，则鸡蛋的重力不变，图甲中鸡蛋处于沉底状态，则浮力F甲＜G；图乙中鸡蛋悬浮在液体中时，则F乙＝G；图丙中鸡蛋漂浮，则F丙＝G；所以三种状态下浮力的大小关系是：F甲＜F乙＝F丙，故D正确。
故选：D。
（2023 湖州模拟）如图所示，是南极海洋冰山的美丽景象。冰山实质就是海中漂浮的大块淡水冰。据科学分析，全球气候变暖会导致冰山熔化，海平面升高。下列判断正确的是（　　）
A．冰山所受到的浮力一定大于它所受的重力
B．冰山所受的重力小于它排开水所受的重力
C．冰山熔化一部分后仍会漂浮在水面上
D．冰山熔化一部分后排开水的体积不变
【解答】解：AB、冰山漂浮在水面上，根据物体的浮沉条件可知，冰山所受到的浮力一定等于它所受的重力；根据阿基米德原理可知，冰山受到的浮力等于其排开的水的重力，所以冰山所受的重力等于它排开水所受的重力，故AB错误；
C、冰山熔化一部分后，冰山的密度不变，冰山的密度小于水的密度，所以冰山仍会漂浮在水面上，故C正确；
D、冰山熔化一部分后，冰山的重力减小，冰山漂浮，浮力等于自身的重力，所以冰山受到的浮力变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，冰山排开水的体积变小，故D错误。
故选：C。
（2023 柯城区校级二模）测量液体密度的仪器叫做密度计。图甲和图乙是用自制的简易密度计测量液体密度。简易密度计是在粗细均匀木棒的一端缠绕一些铜丝做成的，将其放入盛有不同液体的两个烧杯中，它会竖直立在液体中，若铜丝的体积不计，木棒在甲、乙液体中受到的浮力大小分别为F甲和F乙，甲、乙两种液体的密度大小分别为ρ甲和ρ乙，则（　　）
A．F甲＞F乙 B．ρ甲＝ρ乙 C．ρ甲＜ρ乙 D．ρ甲＞ρ乙
【解答】解：A．密度计在甲、乙液体中都处于漂浮状态，密度计受到的浮力都等于自身的重力，所以密度计在甲、乙液体中受到的浮力大小相等，即F甲＝F乙，故A错误；
BCD．由图甲和图乙可知，图甲中密度计浸入液体中的体积大于图乙中密度计浸入液体中的体积，即图甲中密度计排开液体的体积大于图乙中密度计排开液体的体积，且密度计在甲、乙液体中受到的浮力大小相等，由阿基米德原理F浮＝ρgV排可知，ρ甲＜ρ乙，故C正确，BD错误。
故选：C。
（2023 宁波一模）如图甲所示，一个鸡蛋漂浮在盐水中；向盐水中缓慢加入蒸馏水，直到鸡蛋恰好浸没（如图乙所示）；此过程中（　　）
A．鸡蛋排开液体的体积保持不变
B．鸡蛋受到的浮力逐渐增大
C．盐水对烧杯底部的压强逐渐增大
D．烧杯对水平桌面的压力保持不变
【解答】解：A、由图可知，鸡蛋排开液体的体积变大，故A错误；
B、由甲、乙两图中鸡蛋分别处于漂浮和悬浮状态可知，鸡蛋均处于平衡状态，F浮＝G鸡蛋，所以鸡蛋受到的浮力不变，故B错误；
CD、向盐水中缓慢加入蒸馏水，烧杯中盐水的总重力变大，则烧杯对水平桌面的压力变大，由p可知，烧杯对水平桌面的压强变大，由图可知烧杯是规则容器，由于盐水对烧杯底部的压力大小等于盐水和鸡蛋的总重力，根据p可得出盐水对烧杯底部的压强逐渐增大，故C正确，D错误。
故选：C。
（2023 镇海区模拟）想象一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则下列叙述错误的是（　　）
A．飞机翅膀的横截面形状应该反过来
B．两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C．地铁、火车站的站台安全线不必设置
D．喷雾器再怎么用力按也喷不出雾水
【解答】解：如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，与流体压强与流速关系的规律相反，则：
A、要想产生向上的升力，飞机翅膀的截面形状应该反过来，上平下凸，故A正确；
B、两艘并列同向行驶的船只不会相撞而是会分离，故B正确；
C、列车经过时产生的气压差会将人推离列车，对人来说也不安全，站台安全线还是有必要设置的，故C错误；
D、喷雾器越用力按，喷雾器中管内液面越是降低，根本不会喷出来，故D正确。
故选：C。
（2023 滨江区模拟）小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系，小科将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，此时瓶内气压为p1；把烧瓶倒置20s，此时瓶内气压为p2；向瓶底浇上冷水，烧瓶内的水再次沸腾，沸腾瞬间瓶内气压为p3。下列关于p1、p2、p3分析正确的是（　　）
A．p1＞p3 B．p2＜p3 C．p2＝p3 D．p1＝p2
【解答】解：一定质量的气体，体积一定时，温度越低，气体的压强越小。把烧瓶倒置20s，此时瓶内气体温度降低，气压减小，故p1＞p2；
当向瓶底浇冷水时，瓶内气体温度突然降低，气压减小，瓶内液面上方气压减小，导致沸点降低，所以水重新沸腾起来，故p2＞p3。
综上分析可知，p1、p2、p3的关系是：p1＞p2＞p3，故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
（2023 宁波模拟）将两个容器放在水平面上倒入如图所示不同液体甲、乙，已知ρ甲＞ρ乙，若继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体，则下列图像中能正确表示容器底部受到的压强p与高度△h的关系是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：已知ρ甲＞ρ乙、h甲＞h乙，根据p＝ρgh知p甲＞p乙，所以开始时甲图线在乙图线的上面，继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体，因为ρ甲＞ρ乙，所以Δp甲＞Δp乙，甲的压强增大得快，所以甲、乙图像随着倒入液体高度的增加压强越来越远离，故C正确、ABD错误。
故选：C。
（2023 江干区校级二模）如图所示，水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器，分别装有体积不同的同种液体且深度相同，两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示，则（　　）
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＝F乙，p甲＜p乙
C．F甲＞F乙，p甲＝p乙 D．F甲＝F乙，p甲＞p乙
【解答】解：两容器的质量相等，由图知，液体的体积关系为V甲＞V乙，根据m＝ρV可知，液体的质量关系为m甲＞m乙，由G＝mg可得，两容器的总重力关系为G甲＞G乙，容器对水平桌面上压力等于容器的总重力，所以F甲＞F乙；
甲、乙两容器，分别装有同种液体，且液体深度相同，根据p＝ρgh可知，两容器底部受到液体的压强相同，即p甲＝p乙，故C正确。
故选：C。
（2023 下城区模拟）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是（　　）
①液体的密度：ρ甲＝ρ乙
②液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
③液体对容器底部的压力：F甲＝F乙
④容器对桌面的压强：p′甲＝p′乙
A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
【解答】解：
①因为容器底面积相同，液体同高，乙中液体的体积大于甲中液体的体积，因为质量相同，所以ρ甲＞ρ乙，故①错误；
②由图知，两容器中液体的深度相同，由①知ρ甲＞ρ乙，根据p＝ρgh知，液体对杯底的压强p甲＞p乙，故②正确；
③水平桌面上，甲、乙两个容器中两种液体质量相等，则重力相等；甲容器为直臂容器，液体对容器底部的压力等于自身重力；乙容器上宽下窄，液体对容器底部的压力小于自身重力；所以甲容器中液体对容器底部的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力，即F甲＞F乙，故③错误；
④水平桌面上，甲、乙两个容器中两种液体质量相等，则重力相等，容器底面积和质量相同，故对桌面的压力F甲′＝F乙′，由p得，容器对桌面的压强：p甲′＝p乙′，故④正确；
综上所述，①③错误，②④正确。
故选：D。
（2022 杭州模拟）如图甲所示，长木板重10N，长木板底面积为100cm2，现将其底面积50cm2与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为 Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面上，在这个过程中，木板所受摩擦力的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。小明做了图乙的探索，长木板长度为L，将该长木板的0.2L长度伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压长木板的一端，当F0＝ 时，长木板刚好会被翘起。
【解答】解：木板静止时对桌面的压力F＝G＝10N，木板静止时对桌面的压强p2×103Pa；
在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面，在这个过程中，木板对桌面的压力不变，木板和桌面的接触面的粗糙程度不变，则受到的摩擦力不变；
长木板刚好会被翘起，此时杠杆的支点是桌子边缘，根据杠杆的平衡条件可知，
F0×0.2L＝G×（ 0.5L﹣0.2L），
即F0×0.2L＝10N×（ 0.5L﹣0.2L），
解得：F0＝15N。
故答案为：2×103；不变；15。
（2022 余姚市一模）台风是大自然最具破坏性的自然灾害之一。2021年9月12日第14号台风“灿都”登陆宁波，宁波市防指将防台风应急响应提升为I级。
（1）“灿都”中心附近最大风力有17级，以每小时20公里左右的速度向西北方向移动，登陆距离250公里开外的舟山群岛。“灿都”预计 h后到达舟山群岛。
（2）为防止台风引起的强降雨导致地面积水，淹没车辆，市民们纷纷将家用轿车有序地停在高架上，已知一辆小型轿车的质量约为1.5t，每个轮子与路面的接触面积为250cm2，那么这辆车对高架路面的压强为 。
【解答】解：（1）“灿都”到达舟山群岛的时间为：t12.5h；
（2）车对高架路面的压力为：F＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，
车对高架路面的压强为：p1.5×105Pa。
故答案为：12.5；1.5×105Pa。
（2023 柯桥区二模）如图为微项目活动——人工鱼鳔。
（1）将一铁块放入装满水的溢水杯中（未与容器底完全紧贴）。测得溢出水的体积为50mL，如图甲所示。则此时铁块受到的浮力为 N。
（2）将气球和细长的塑料管连接在一起，用细线吊住铁块，一起浸没在水里。调节注射器活塞，使铁块和气球给好悬浮在水里。如图乙，若拉动注射器活塞向右抽气，铁块向下运动，此时铁块受到的浮力 （选填“变大”，“变小”或“不变”）。该过程中，水对容器底的压强将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
【解答】解：（1）溢出水的体积为V排＝50mL＝50cm3＝50×10﹣6m3，
根据ρ可得，溢出水的质量m排＝ρ水V排＝1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3＝0.05kg，
则铁块受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝0.05kg×10N/kg＝0.5N。
（2）若拉动注射器活塞向右抽气，铁块向下运动，在此过程中铁块排开水的体积不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，铁块受到的浮力不变；
若拉动注射器活塞向右抽气，气球的体积变小，排开水的体积变小，水的深度变小，根据p＝ρgh可知，水对容器底的压强减小。
故答案为：（1）0.5；（2）不变；减小。
（2023 长兴县模拟）在研究物体浮沉条件的实验中，将一只鸡蛋浸没在水中，向水中缓慢加盐，直至盐不能再溶解为止，鸡蛋受到浮力F随盐水密度变化的规律如图所示（PA＝P水）。
（1）当盐水的密度为图中B点对应的密度时，鸡蛋处于 （选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”）状态。
（2）鸡蛋的重力大小是 。
【解答】解：（1）由图可知：当盐水的密度小于ρB时，鸡蛋受到的浮力随着盐水的密度的增大而变大，但还没有达到浮力的最大值，则鸡蛋受到浮力小于鸡蛋受到的重力，所以当盐水的密度为图中A点对应的密度时，鸡蛋处于沉底状态；当盐水的密度为图中B点对应的密度时，鸡蛋处于悬浮状态；
（2）当盐水的密度等于ρB时，鸡蛋受到浮力最大，由于盐水的密度再增大，而浮力保持不变，所以根据F浮＝ρ液V排g可知，V排是减小，会小于鸡蛋的体积，即鸡蛋开始处于漂浮状态；
由此可知：当盐水的密度等于ρB时，鸡蛋处于悬浮状态；则鸡蛋重力G＝F0。
故答案为：（1）悬浮；（2）F0。
（2022 拱墅区三模）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊，当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被匀速抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。当液压式柱寒泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终浮在水面上，已知浮标总质量为50kg，其中含油24kg；浮标壳体体积为0.06m3，油的密度为0.8×103kg/m3；海水密度取1.0×103kg/m3，求：
（1）若浮标从悬浮于海水中时受到浮力为F1，当壳体中的油全部注入油囊后，浮标漂浮在水面上受到浮力为F2，则F1 F2（选填“大于”或“小于”或“等于”）；
（2）浮标漂浮时受到的浮力？
（3）将油全部注入油囊时，油囊的体积为多少m3？
（4）浮标漂浮时露出水面的体积为多少m3？
【解答】解：
（1）浮标从悬浮于海水中时受到浮力等于自身的重力，即F1＝G；浮标漂浮在水面上时受到浮力等于自身的重力，即F2＝G，所以F1等于F2；
（2）已知浮标总质量m＝50kg，
浮标总重力：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；
浮标最终处于漂浮状态，所以F浮＝G总＝500N；
（3）由ρ可得，油囊的体积：V油囊＝V油0.03m3；
（4）由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得，整个浮标排开水的体积：
V排总0.05m3；
由于油囊是浸没在水中的，则V排总＝V油囊+V壳浸，
所以外壳浸入水中的体积：V壳浸＝V排总﹣V油囊＝0.05m3﹣0.03m3＝0.02m3，
则浮标最终露出水面的体积：
V露＝V壳﹣V壳浸＝0.06m3﹣0.02m3＝0.04m3。
（2022 杭州模拟）盛有适量水的薄壁容器放在水平桌面上（水的密度为ρ0），其底面积为S材料不同、体积相同的实心物体A、B用一根无弹性细线连在一起，挂在弹簧测力计下，浸没在容器水中，A的上表面刚好与水面相平，如图1所示。现缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计的示数F与物体上升的高度h变化图象如图2所示。连接A、B间的绳子所能承受的最大拉力为2F求：
（1）物体A受到的重力；
（2）物体A的密度；
（3）整个过程中，水对容器底部压强的最大变化量。
【解答】解：（1）由图象可知，EF段表示绳子拉断后弹簧测力计的示数，此时弹簧测力计测物体A的重力，
所以，物体A受到的重力GA＝F0；
（2）由图象可知，当物体A和B完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F0，则
F0＝GA+GB﹣F浮A﹣F浮B﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当A物体全部被提出水面时，弹簧测力计的示数为F1，则
F1＝GA+GB﹣F浮B﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由②﹣①可得：F浮A＝F1﹣F0，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
由F浮＝ρgV排可得，物体A的体积：
VA＝V排A，
由G＝mg＝ρVg可得，物体A的密度：
ρAρ0；
（3）由图象和题目可知，当绳子上的拉力为2F0时绳子断了，此时总浮力的变化量最大，
容器内水深度的变化量最大，水对容器底部的压强的变化量也最大，
当物体A和B完全浸没在水中时，所受的总浮力最大，则
F浮总＝GA+GB﹣F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
当绳子刚好被拉断时，只有B物体的一部分浸在水中，所受的总浮力最小，则
F浮总′＝F浮B′＝GB﹣2F0﹣﹣﹣﹣﹣④
由③﹣④得，总浮力的最大变化量：
ΔF浮＝F浮总﹣F浮总′＝GA+F0＝2F0，
由F浮＝ρgV排可得，排开水的体积的最大变化量：
ΔV排，
则容器内水的深度的最大变化量：
Δh，
所以水对容器底部压强的最大变化量：
Δp＝ρ0gΔh＝ρ0g。
（2023 宁波模拟）将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kg。
（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？
（2）饮料的密度为多大？
（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？
【解答】解：
（1）由图可知空杯对杯座的压力：F0＝0.9N；
装满饮料时，杯对杯座的压力：F1＝4.5N；
因杯子为平底薄壁直圆筒状，
所以杯底受到饮料的压力：F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N。
（2）饮料的质量：m0.36kg；
杯中饮料的体积：V＝S2H＝30cm2×10cm＝300cm3＝3×10﹣4m3；
则饮料的密度：ρ1.2×103kg/m3；
（3）饮料持续流入空杯5s，则流入杯中饮料的质量：
m1＝ρS1vt＝1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4m2×0.5m/s×5s＝0.24kg；
此时饮料对杯底的压力：F2＝m1g＝0.24kg×10N/kg＝2.4N，
此时杯对杯座的压强：p1.1×103Pa。

展开更多......

收起↑