考点冲刺9【压强、浮力的综合】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典

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考点冲刺9【压强、浮力的综合】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典

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考点冲刺9【压强、浮力的综合】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2017·广东模拟)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示.工人师傅这样做的目的是(  )
A.把水管当刻度尺用 B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点 D.为了测量两个点的水平距离
2.(2025九下·祁东期中)下列关于压强的说法错误的是
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变大
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压小于下方的气压
3.(2025九下·永定模拟)碾谷物的石磨由厚重石材制成,在其转动碾磨谷物的过程中涉及多个物理知识点。下列说法正确的是(  )
A.石磨转动时,谷物相对于石磨是静止的
B.厚重石材制成的石磨在碾磨谷物时,产生的压强较小
C.石磨对谷物施加力的作用,使其从完整的颗粒变成粉末
D.石磨开始转动时,由于惯性它会立刻停止转动
4.(2025·南沙模拟)一木块放在表面粗糙程度相同的水平桌面上,如图1所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻),如图2所示。在此过程中,木块对桌面的压力、压强和水平推力F以及木块受到的摩擦力变化情况是
A.压力变小 B.压强不变
C.水平推力变小 D.摩擦力不变
5.(广东揭阳榕城2025年九年级物理科目期中试卷)如题图所示,小球在装满淡盐水的溢水杯中处于悬浮状态,下列对实验现象分析正确的是
A.往杯中加入清水,小球因浮力变小而下沉,容器底部受到液体的压强变小
B.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器部受到液体的压强不变
C.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器底部受到液体的压强变小
D.小球可以悬浮在液体内任何位置,因此小球在液体内部所受的压强处处相等
6.(2025九下·湖南模拟)小珊发现放在阳台上拧紧瓶盖的空矿泉水瓶随着天气变冷而变瘪,下图中与之原理相同的是(  )
A.活塞式抽水机
B.橡皮膜突出
C.船闸
D.飞机机翼
7.(2025九下·湖南模拟)安全救援知识告诉我们,在空书包里塞上某种物品拉上拉链后扔给落水者,可以实现紧急安全救援,紧急安全救援时以下几种物品中不适合塞进书包的是(  )
A.充满气的排球 B.多个拧紧瓶盖的空矿泉水瓶
C.很多书本 D.多包充气包装好的薯片
8.我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止安全事故的发生,站台的安全线距离由原来的1m变为2m.关于列车与乘客间空气流速及压强的变化,判断正确的是()
A.空气流速变大,压强变小 B.空气流速变大,压强变大
C.空气流速变小,压强变大 D.空气流速变小,压强变小。
9.(2024九下·台安模拟)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待它们静止后,三个容器内的水面高度相同。下列说法中正确的是(  )
A.三个正方体的密度大小关系为
B.三个正方体受到的浮力大小关系为
C.三个容器对水平桌面的压强大小关系为
D.将B正方体露出水面的部分切去后,剩余部分将悬浮在水中
10.(2024·广州模拟)如图甲所示,质量相等、大小不同的两个小球a、b,它们静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形,其中合理的是(  )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②④
二、实验探究题
11.(2025九下·台山模拟)小明有一块矿石,他准备用天平和量筒来测量该矿石的密度。该矿石虽然体积不是很大,但实验室的量筒还是装不下。于是,他就从该矿石上敲下一小块来进行测量。
(1)测量前要对天平进行调节。小明将天平放在水平桌面上,静止时如题图甲所示。这时他应该进行的操作具体是:先将游码移到至    ,然后将天平横梁上的平衡螺母向    移动,直到使指针指到分度盘中央刻度线处。
(2)调节天平平衡后,将小块矿石放在天平的左盘上,往右盘加减砝码,当最后放人最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如题图乙所示。则下一步的操作是____ (填字母)。
A.向左移动游码
B.向左调节平衡螺母
C.取出5g的砝码,向右移动游码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如题图丙所示,则该小块矿石的质量为   g。
(4)小明用量筒测出该小块矿石的体积为20 cm,由此可算出该矿石的密度为   kg/m3。
(5)课后,小明跟同学一起又研究出一种不用敲碎矿石测量其密度的方法(如题图丁)。
①用细绳将矿石挂在弹簧测力计下静止,读出弹簧测力计的示数F1;
②将挂在弹簧测力计下的矿石浸没在水中,但不接触容器底部,读出此时弹簧测力计的示数F2;
由以上可算出该矿石体积表达式为    ;该矿石的密度表达式为    (两空请用F1、F2、g和ρ水中的字母表示,ρ水是水的密度)
12.(2025九下·湖南模拟)“不负韶华”和“不负盛夏”两个学习小组利用实验探究影响液体压强的因素有哪些;
(1)“不负韶华”小组安装好实验器材,用手轻轻按压探头(如图甲所示),发现U形管内液面高度灵活变化,说明装置气密性   ;
(2)如图乙所示,探头的橡皮膜朝下,U形管内液面存在高度差说明液体内部存在向   的压强;由图乙和图丙对比得出结论:同种液体中,深度越深,液体压强   ;
(3)由图丙和图   对比得出结论:不同液体中,深度相同时,液体密度越大,压强越大;
(4)“不负盛夏”学习小组自制了一个探究影响液体压强因素的实验器材,该器材整体为一个长方形容器,中间用隔板隔开,在隔板中间开有两孔,孔中分别粘贴橡皮膜A和B,图戊为该实验器材横截面示意图。实验时,将容器左侧加满水,观察到A、B橡皮膜均向右突起,且B橡皮膜突起更明显,由此“不负盛夏”小组得出了与第(2)问相同的结论;若要得出第(3)问的结论,应该如何操作?   。
13.(2025·贵州模拟)在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了如图(a)、(b)所示的两个实验。通过观察如图(a)、(b)所示的实验现象后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后,小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示。通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。
请你根据已学过的压强知识分析下列问题。
(1)小明和小华是根据   来比较压力的作用效果的。
(2)小桌对木板压力效果不明显的原因是   。
(3)设图(b)中小桌对海绵的压强是,图(c)中小桌对木板的压强是,则   (小于/等于/大于)。
(4)比较图(a)和图(c)得到的结论是否有效?如果无效,那么请说明原因:   。
14.(2025·南宁模拟)小明在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小明提出的两个猜想,请你帮他写出另一个:
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关。
猜想二:液体压强大小可能与   有关;
(2)小明决定通过实验一探究竟。图甲是他周末在家利用带孔的矿泉水瓶作为实验器材设计的实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为了验证自己的猜想一,他应选择瓶   (选填“①”或“②”)进行实验;
(3)周一返校后小明借来U形管压强计继续实验。组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更好反映压强的细微差别,小明应该选择橡皮膜   (选填“A”或“B”)。若还没有按压橡皮膜前U形管两侧液面就存在一定的高度差,接下来的操作是   (选填下面的选项)
A.向右侧支管内添加适量水 B.从右侧支管内抽出适量水
C.拆除软管重新安装 D.将压强计倾斜着使用
(4)如图丙,小明将U形管压强计的探头分别放入水和盐水中,改变探头朝向和浸入深度,观察U形管两侧液面高度差并记录在表格中。为验证他的猜想二他应选择   组数据进行分析。通过分析数据组⑤⑥⑦,他得到的结论为:   。
次数 探头朝向 探头浸入深度/ cm U形管液面高度差/cm
水 盐水
① 左 5 5 —
② 右 5 5 —
③ 上 5 5 —
④ 下 5 — 6
⑤ 下 5 5 —
⑥ 下 10 9 —
⑦ 下 20 17 —
⑧ 下 10 — 11
⑨ 下 20 — 20
(5)实验结束后,同学们交流优化实验装置:为了防止在组装器材时U形管两端液面不平,在U形管同橡胶管的连接处可加装一个“三通接头”(如图丁),在用橡胶管连接U形管与探头时,为确保U形管内的水面相平,阀门K应处于   (选填“打开”或“关闭”)状态。
15.(2025九下·宝安开学考)小明用弹簧测力计、金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图表示探究过程及有关数据:
(1)分析图乙、丙、丁,可知浮力大小跟   有关;
(2)分析   两图实验,可知浮力大小跟液体密度有关;
(3)金属块完全浸没在酒精中所受浮力是   N,金属块的密度为   ;
(4)探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,可以选择右表中的   两个物体,将它们浸没在   液体中(选填“同种”或“不同”),测出所受浮力的大小来进行判断。
A B C D E
铁块 铜块 铁块 铜块 铜块
50g 50g
三、多选题
16.(2024九下·海淀开学考)潜水艇在海面下根据需要上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇在下潜时,受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2。下列关系不正确的是(  )
A. B.
C. D.
17.(2024九下·永州会考)如图甲所示,小马同学用弹簧测力计悬挂一个柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出(g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3)。下列说法中正确的是(  )
A.物块受到的重力是10N
B.物块的密度为6g/cm3
C.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是400Pa
18.(2024·永城模拟)如图所示,烧杯中装有适量的水,现有质地均匀,不吸且不溶于水的a、b两实心柱体,质量之比为3∶1,体积之比为4∶1,将b置于a上面一起放入烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,下列说法正确的是(  )
A.a的密度为
B.单独把a放入烧杯中,有四分之三的体积露出液面
C.单独把b放入烧杯中,有四分之一的体积露出液面。
D.单独把a放入烧杯中时,其下表面液体压强与图中a的下表面液体压强之比为3∶4
19.(2024·天津市)水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则(  )
A.圆柱体所受浮力为
B.圆柱体所受浮力为
C.容器底所受液体压强可能为
D.容器底所受液体压强可能为
20.(2024·南明模拟)把装有适量水的量筒倒置在水槽里的水中,量筒口未接触水槽底部,量筒中的水面高于水槽中的水面,且水面是静止的,如图所示。将量筒缓慢向上提(量筒口未离开水面),则在这个过程中(  )
A.量筒内、外水面的高度差保持不变
B.对量筒施加的提力逐渐变大
C.水槽底内表面受到的压强逐渐变小
D.水槽所受合力变小
21.(2024·南充)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,,乙的边长为,下列选项正确的是(  )(g取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
四、计算题
22.(2025九下·永定模拟)2017年我国首个承载式光伏高速公路试验段在济南成功建成并通车,这一创新举措实现了高速公路路面与光伏发电技术的完美结合。该路面采用了一种全称为承载式高速光伏路面的新型结构,其最上层为类似毛玻璃的半透明材料,既确保了车辆行驶的安全稳定,又允许阳光穿透,使下方的太阳能电池能够将光能高效转换为电能,并实时输送至电网,犹如一条巨大的“充电宝”为城市提供绿色能源。
(1)一质量为2080kg的汽车静止在这段水平路面时,车轮与地面的总接触面积为400cm2,则电动汽车对地面的压强为多少Pa?(g取10N/kg)
(2)光伏高速公路太阳能发电,预计年发电量将达106kW h,若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来,要消耗汽油约多少吨?(结果保留整数,q汽油=4.6×107J/kg)
23.(2025·乳源模拟)2025年1月28日,人形机器人HI 登上央视春晚舞台,惊艳全场.该款机器人采用了超轻量级设计,整机质量为47kg 表演中,假设机器人 H1 用18s的时间在舞台上沿直线前进了3.6m,取10N/Kg求:
(1)机器人Hl所受的重力;
(2)机器人Hl前行的平均速度;
(3)若机器人 Hl 与水平舞台的接触面积为 0.02m2, 求其静止时对舞台的压强.
24.(2025·贵州模拟)如图甲所示,重500N、底面积为的箱子放在水平地面上。现利用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(如图乙)。已知拉力为300N,箱子沿木板移动了2m,升高1m,用时20s。
(1)箱子对水平地面的压强是多少?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)斜面的机械效率是多少?(结果精确到0.1%)
(4)箱子受到斜面的摩擦力为多少?
25.(2025·南山模拟)年月,完全由我国自主设计、建造的首艘弹射型航空母舰福建舰出海顺利完成首次海试。若福建舰静止在海面时排开海水的体积为,其水平甲板上停放一辆我国自主研发的飞机牵引车,该牵引车重,其车轮与水平甲板的接触总面积为,海水密度取,取,求:
(1)距离海面深处舰身受到海水的压强;
(2)牵引车对航母的压强是多少?
(3)航母此时所受浮力。
26.(2025·罗湖模拟)A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,A物体放在水平地面上,将B物体叠放在A物体上,如图甲所示。若沿水平方向将B物体切去一部分,A对地面的压强与B切去部分的高度的关系如图乙所示,已知A、B物体的边长分别为20cm、10cm。求:
(1)A物体的重力;
(2)B的密度。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】解:透明软管的两端开口,底部连通正符合连通器的特点,所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上.
故选C.
【分析】上端开口,下部连通的容器叫连通器;静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上.
2.【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】 A、图甲中,剪刀有锋利的刃,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、图乙中,吸钢笔水时,先用手捏笔胆排除里面的空气,松手后笔胆内空气体积增大,压强减小,墨水在大气压的作用下被压入笔胆,故B正确;
C、 图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强 ,故C正确;
D、图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故D正确。
故答案为:A。
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等;液体压强跟液体密度和液体的深度有关;在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大;流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小。
3.【答案】C
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小;压强大小比较;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A. 谷物与石磨接触面存在相对滑动摩擦才能实现碾磨,若完全静止则无法粉碎谷物,参照物的选择影响运动状态判断,但实际加工过程必然存在相对运动,故A错误;
B. 石材厚重(增大压力 F)会显著提高压强,粗糙磨盘接触面积较小,进一步增大压强,故B错误;
C. 碾磨过程通过:正压力破坏谷物结构;摩擦力剥离颗粒表层;反复挤压形成粉末,故C正确;
D. 惯性表现为保持原有运动状态,启动时阻碍转速提升,要停止时惯性阻碍停止,故D错误。
故答案为:C。
【分析】存在相对滑动摩擦才能实现碾磨,在受力面积一定时,压力越大,压强越大,力的作用,使其从完整的颗粒变成粉末,惯性表现为保持原有运动状态。
4.【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;压强大小比较
【解析】【解答】A、物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,物体重力不变,物体对水平桌面的压力不变,故A错误。
B、桌面受到的压力不变,受力面积减小,根据p=知,压强变大,故B错误。
CD、桌面受到的压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,因为匀速直线运动受力平衡,故推力不变,故C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】木块对桌面的压力等于物体的重力,不会改变。木块对桌面的压强大小的变化,从压强大小的影响因素进行分析。压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。木块受到的摩擦力大小的变化,从摩擦力大小的影响因素进行分析。摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,结合平衡条件分析推力大小。
5.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.往杯中加入清水,液体密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力减小,浮力小于重力而下沉;但容器内液体的深度不变,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变小,故A正确;
BC.往杯中加入适量盐,液体密度增大,根据F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力增大,浮力大于重力而上浮;但容器内液体的深度不变,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变大,故BC错误;
D.小球可以悬浮在液体内任何位置,是因为浮力等于重力,不是因为液体内部的压强,而且液体内部的压强随深度的增加而增加,不是处处相等,故D错误;
故选A。
【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排判断小球受到的浮力的变化,从而判断出浮沉;影响液体压强因素:液体的密度和深度;
(2)根据F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化,根据p=ρgh判断容器底部受到液体的压强的变化;
(3)液体的压强随深度的增加而增加。
6.【答案】A
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;气压计和抽水机;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】小珊发现放在阳台上拧紧瓶盖的空矿泉水瓶随着天气变冷而变瘪,是大气压的应用。
A.活塞式抽水机,利用了大气压,故A符合题意;
B.橡皮膜突出,是液体对容器底部有压强,故B不符合题意;
C.船闸,是利用了连通器原理,故C不符合题意;
D.飞机机翼,是利用了流体压强与流速的关系,故D不符合题意;
故选:A。
【分析】大气压的综合应用主要涉及到多个方面, 包括生活用品、 天气影响、 人体影响、 液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
7.【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ABCD、体积一定时,平均密度比水的密度小很多的物品,重力较小,能额外提供较大的浮力,充满气的排球、多个拧紧瓶盖的空矿泉水瓶、多包充气包装好的薯片,这些物品的平均密度都比水的密度小很多,书本的平均密度比水的密度相近,不能提供较大的浮力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【分析】体积一定时,平均密度比水的密度小很多的物品,重力较小,能额外提供较大的浮力,书本的平均密度比水的密度相近,不能提供较大的浮力。
8.【答案】A
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【分析】本题目考查流速压强与流速的关系,根据所学知识将物理与实际相结合.流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大.当车道处压强小的时候人才被卷入车道中,而压强小是由于空气流速大造成的.
【解答】为了有效避免安全事故的发生,防止由于车道压强小,造成人被卷入车道中,所以站台的安全线距离由原来的1m变为2m.主要原因就是空气流速变大,压强变小.
故选 A.
【点评】本题目考查的就是关于空气压强与空气流速的关系,看学生能否结合实际情况将物理知识用于实际生活中.
9.【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.则由浮沉条件可知:,,,又,体积相同,由、可知,,故A错误;B.由图可知,根据,浮力关系为,故B错误;
C.容器对水平桌面的压力,故得三个容器对水平桌面的压力相等,由,,故C正确;
D.由于B正方体的密度小于水的密度,剩余部分仍漂浮在水中,故D错误。
故选C。
【分析】(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)中图A、B、C三个正方体所外的状态,判定其浮力和重力的关系:然后根据一者的浮力大小、利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系;
(3)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据分析压强的大小;
(4)物体的密度是不受形状的影响的。
10.【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 静止在某液体中时所受浮力相等 ,根据浮力公式可知,两个球排开液体的体积是相同的,b球的体积大于a球的体积,所以b球一定是漂浮的,所以a球的状态可能是悬浮,也可能漂浮,综合以上分析合理的是乙中的②④,正确的是
故选D 。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
11.【答案】(1)零刻度线处;右
(2)C
(3)92.6
(4)
(5) ;
【知识点】质量的测量与天平的使用;密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)正确使用天平:应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上;游码没有在标尺左端零刻度线时,指针在分度盘的中央,那么把游码移到标尺左端零刻度线后,指针会偏向分度盘中线左侧,应将平衡螺母向右调,才能使天平平衡。
(2)当最后放入最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,说明砝码重了,应该先取出5g的砝码,再向右移动游码使天平平衡。
故答案为:C。
(3)由图丙知,标尺的分度值为,所以吊坠的质量为
(4)矿石的密度为
(5)由称重法求出矿石受到的浮力为
由阿基米德原理求出矿石的体积
矿石的密度
【分析】(1)正确使用天平:应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上,指针左偏,平衡螺母右调;指针右偏,平衡螺母左调;
(2)添加砝码的顺序是从大到小,再移动游码;
(3)天平测量物体质量,读数时是砝码质量加上游码的示数;
(4)根据密度公式计算平安扣的密度;
(5)由称重法算出矿石受到的浮力,由阿基米德原理求出矿石的体积,再根据密度公式求出矿石的密度。
12.【答案】(1)良好
(2)上;越大
(3)丁
(4)由题意可知,要得到与第三问相同的结论,需要保证深度相同的情况下,观测两种不同液体对橡皮膜的压强大小,通过观察橡皮膜向哪边凸,从而知道压强的大小。具体操作如下:将容器左侧将加满水,右侧加满盐水,观察橡皮膜向哪边突起,若均向左边突起,即能得出与第(3)问的结论
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲中U形管下端连通,但上端只有一个开口,不符合连通器的概念,所以U形压强计不是连通器;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,气密性良好;
(2)第1空,将压强计浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的压强;
第2空,比较乙、丙实验可知,液体密度相同,深度不同,U形管高度差不同,且深度越大,U形管液面的高度差越大,说明液体内部压强随深度的增加而增加,液体压强与液体的深度有关;
(3)要探究液体内部压强与液体密度的关系,需控制液体的深度相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意,由两次实验可知:液体压强与液体密度有关,在其他条件不变的情况下,液体密度越大,液体压强越大;
(4)由题意可知,要得到与第三问相同的结论,需要保证深度相同的情况下,观测两种不同液体对橡皮膜的压强大小,通过观察橡皮膜向哪边凸,从而知道压强的大小。探究液体压强与液体密度的关系时,可进行操作:将容器左侧加满水,向右侧加满盐水,观察橡皮膜凸起情况。
故答案为:(1)好;(2)上;越大;(3)丁;(4)将容器左侧加满水,向右侧加满盐水,观察橡皮膜凸起情况。
【分析】(1)上端开口、下端连通的容器是连通器;如果实验装置不漏气,则实验前用手轻轻按压探头的橡皮膜,会发现U形管内的液体能灵活升降;
(2)液体内部向各个方向都有压强;根据图乙、丙的相同量和不同量,根据控制变量法分析解答;
(3)要探究液体内部压强与液体密度的关系,需控制液体的深度相同,改变液体的密度,根据控制变量法判断出实验图;
(4)液体内部压强的大小与液体的深度、液体的密度有关。
13.【答案】(1)受力面的形变程度
(2)木板太硬,不容易发生形变
(3)等于
(4)无效,要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的,所以比较图(a)和图(c)得到的结论是无效的。
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,通过比较海绵的形变程度来比较压力的作用效果;
(2)小桌对木板压力效果不明显的原因是由于木板太硬,不易发生形变;
(3)图b和图c中,压力和受力面积的大小都是相同的,根据压强的计算公式可知,海绵和木板上受到的压强是相等的;
(4)要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的,所以比较图(a)和图(c)得到的结论是无效的。
故答案为:(1)受力面的形变(程度;(2)木板太硬,不易发生形变;(3)等于;(4)无效;要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的,所以比较图(a)和图(c)得到的结论是无效的。
【分析】(1)压力是作用效果主要表现在物体的形变上,可以根据受力物体的形变程度来比较压力的作用效果;
(2)小桌对木板压力效果不明显的原因是由于木板太硬,不易发生形变;
(3)压力和受力面积一定时,根据压强的计算公式可知,压强也是相等的;
(4)压力的作用效果主要通过物体的形变来体现出来,要根据压力的作用效果来比较压强的大小,就要使用相同材料的受力物体。
14.【答案】(1)液体密度
(2)①
(3)A;C
(4)④⑤;在同种液体中,深度越深,压强越大
(5)打开
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同,液体压强可能与液体密度有关;
(2)探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,只改变液体深度,应选择瓶①进行实验;
(3)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,橡皮膜形变程度明显误差小,如图甲小明应选择橡皮膜A;
使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(4)探究液体压强与液体密度的关系,应选择④⑤两组数据;分析表中⑤⑥⑦三组数据,探头朝向相同,探头浸入水中的深度不同,液面高度差不同,可初步得出结论:在同种液体中,深度越深,压强越大;
(5)为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平。
故答案为:(1)液体密度;(2)①;(3)A;C;(4)④⑤;在同种液体中,深度越深,压强越大;(5)打开。
【分析】 (1)根据生活实际情况,做出合理猜想;
(2)探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,只改变液体深度;
(3)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,橡皮膜形变程度明显误差小;
(4)同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;同种液体,深度越大,压强越大;
(5)为了保持内外气压平衡,连接时应将阀门K打开。
15.【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)丁、戊
(3)2.4;4
(4)C、D;同种
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的影响因素时,
(1)根据图乙、丙、丁,物体逐渐浸入水中,排开水的体积增大,根据F浮=G-F,浮力增大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关:
(2)探究浮力的大小与液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体密度不同,选择丁、戊两图,弹簧测力计示数不同,浮力不同;
(3)物体的重力G=12N;浸没在酒精中时,弹簧测力计的示数F=9.6N;计算浮力为:
F浮=G-F=12N-9.6N=2.4N;图甲丁中,根据物体浸没在水中前后的体积,计算金属体积:V金属=V排=1000mL-700mL=300mL=300cm3;金属块的质量为:,计算密度为:;
(4)探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,应使物体的体积相同,并浸没在同种液体中;表中C、D的体积相同,但是由不同物质组成,则重力不同,因此应选择C、D两个物体。
【分析】(1)根据控制变量法,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制其它因素不变;
(2)探究浮力和液体密度的关系,需要保持排开液体的体积相同,液体密度不同;
(3)根据F浮=G-F,计算浮力;由图甲,物体重力以及烧杯内水的体积,图丁中,浸没在水中后,烧杯内水的体积,可得金属体积;根据,计算密度;
(4)浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,应控制液体的密度和排开液体的体积均相同,物体不同。
16.【答案】A,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB. 潜水艇未露出海面,根据F浮=ρ液gV排,液体密度和排开体积不变,浮力不变,即
F1=F2,下潜时,向潜水艇注入水,而上浮时,向潜水艇外抽出水,重力关系为G1>G2,故A错误,符合题意;B正确,不符合题意。
CD. 潜水艇下潜时,受到的重力为G1大于浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2小于浮力为F2,故C正确,不符合题意;D错误,符合题意;
故选AD。
【分析】液体密度和排开体积不变时,根据F浮=ρ液gV排,判断浮力大小;潜水艇靠改变自身重力来实现上浮和下沉。
17.【答案】B,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.当物块在空气中时,受到的重力与测力计的拉力是一对平衡力,此时测力计的拉力等于物块的重力,为12N,则物块受到的重力是12N,故A错误;
BC.物块浸没在水中时,排开液体体积最大,受到的浮力最大,物块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力与浮力作用处于平衡状态,根据称重法计算物块的浸没在水中受到的浮力为
;由得,物块的体积;根据密度公式计算物块的密度为
,故B正确,C错误;
D.物块下表面在水中深度为4cm时,物块刚好浸没,根据压强公式计算物块下表面受到水的压强是
,故D正确。
故选BD。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同,
3、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇。
18.【答案】A,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由题意,,根据,,根据题意
联立可得

解得,故A正确;
B.因,故单独把放入烧杯中,漂浮,即,即
解得,所以露出液面的体积占总体积的四分之一,故B错误;
C.由题意可知,,根据可知
所以
因,故单独把b放入烧杯中,b悬浮,故C错误;
D.单独把a放入烧杯中时,a下表面在水中的深度,在图中,下表面所在深度为,根据,单独把放入烧杯中时和题图中的下表面液体压强之比为,故D正确。
故选AD。
【分析】根据物体排开液体的体积,结合浮力和重力相等,计算物体密度;根据,计算物体ab的比值关系,结合物体密度和液体密度关系,判断物体在液体中进入的体积。
19.【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【解答】 AB.由密度公式可得,容器内液体的体积

圆柱体直立在液体中且与容器底接触,放入圆柱体后容器内液体的深度为:

圆柱体受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=ρ液gS2h=ρ液g×,
故A错误,B正确;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,则容器底受到液体的压强为:
p=ρ液gh=ρ液g×,
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时,即圆柱体漂浮,圆柱体所受的浮力等于重力,
此时容器底所受液体压强为:

故C错误,D正确。
故选BD。
【分析】 AB.根据密度公式求出液体的体积,利用数学关系求出液体的深度,根据阿基米德原理求出圆柱体所受浮力;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,根据液体压强求出容器底所受液体压强;若圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时容器底部受到的压力等于液体和圆柱体的重力,根据求出容器底所受液体压强。
20.【答案】B,C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.量筒倒置,内部不是真空,气体对内部液体也有压强,所以静止时
p筒气体+p水柱(量筒)=p大气
也就是
p筒气+ρgh(水柱相对液面)=p大气
在量筒逐渐上提过程中,假设量筒内水柱相对量筒位置不变,则水柱h增大,即p水柱增大,所以p筒气体减小,则量筒内气体体积增大,所以假设错误,也就是筒内液面不会相对量筒不变,应当下降;假设筒内水柱高度相对外面液面高度差h不变,根据上面的压强平衡关系式,P柱=ρ水gh不变,则p筒气也不变,如果h不变,量筒内气体体积肯定增加,压强减小,又产生矛盾,假设也不成立,所以量筒上提的过程中,量筒液面h相对于外面液面高度差增大,即h逐渐增大;量筒液面h相对于量筒高度降低,即量筒内气体体积增大,压强减小,故A不符合题意;
B.烧杯和水作为整体对放入其中的量筒施加了一个向上的浮力,在竖直方向上量筒受到的重力等于向上受到的浮力和向上的提力。当向上提量筒时,量筒浸入水中的体积减少,所以受到的浮力逐渐变少,因此对量筒施加的提力逐渐变大,故B符合题意;
C.由于烧杯中的水面下降,根据p=ρgh可知,液体密度不变,深度减小,压强减小,故C符合题意;
D.量筒缓慢向上提起时,水槽整体保持静止状态,属于平衡状态,受到的合力一直为零,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】根据阿基米德原理、液体压强公式以及平衡力的概念,分析量筒在水中上提过程中内外水面高度差、提力、水槽底压强以及水槽所受合力的变化。
21.【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.乙为质量分布均匀的实心正方体,边长h乙=30cm=0.3m,
由图知未切时,乙对水平地面的压强p乙=6000Pa,
则乙的密度,故A正确;
B.甲为质量分布均匀的实心正方体,由图知未切时甲的边长h甲=20cm=0.2m,
甲的体积V甲=h甲3=(0.2m)3=0.008m3,
未切前,甲的质量m甲=ρ甲V甲=6×103kg/m3×0.008m3=48kg,故B错误;
C.由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,则有:pA=ρ甲g(h甲-hA)=ρ乙g(h乙-hA),
6×103kg/m3×g×(0.2m-hA)=2×103kg/m3×g×(0.3m-hA),
解得:hA=0.15m=15cm,故C错误;
D.pA=ρ甲g(h甲-hA)=6×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-0.15m)=3×103Pa,故D正确。
故选AD。
【分析】A.由题可知,乙的边长和未切时乙对水平地面的压强,利用p=ρgh得到正方体乙的密度;
B.由甲的边长和正方体的体积公式得到甲的体积,甲的密度已知,利用密度公式得到甲的质量;
C.由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,利用p=ρgh得到hA的值;
D.利用p=ρ液gh得到pA的值。
22.【答案】(1)解:电动汽车静止在水平路面时对路面的压力F压=G=mg=2080kg×10N/kg=20800N
则汽车对地面的压强
(2)解: 光伏高速公路太阳能发电,预计年发电量将达
这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来,由得,要消耗汽油的质量
【知识点】燃料的热值;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)电动汽车静止在水平路面时对路面的压力等与其重力,利用G=mg求出,然后利用计算汽车对地面的压强;
(2)已知预计年发电量,根据求出消耗汽油的质量。
23.【答案】(1)解:机器人Hl所受的重力为:
G=mg= 47kg x 10N/Kg =470N
答:机器人Hl所受的重力为470N。
(2)解:机器人Hl前行的平均速度为:
答:机器人Hl前行的平均速度为0.2m/s。
(3)解:机器人 Hl 对水平舞台的压力为:
F=G=470N
机器人 Hl 对水平舞台的压强为:
答:机器人 Hl 对水平舞台的压强为2.35x104Pa。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知机器人的质量,根据G=mg求出机器人的重力;
(2)已知机器人运动的路程和时间,根据求出机器人Hl前行的平均速度;
(3)先根据F=G求出机器人对水平舞台的压力,再根据求出机器人对水平舞台的压强。
24.【答案】(1)解: 箱子对水平地面的压力等于箱子的重力500N,受力面积为0.2m2,
根据可得,箱子对水平地面的压强:
答: 箱子对水平地面的压强是2500Pa。
(2)解: 拉力为300N,箱子沿木板移动了2m,用时20s,拉力做的功:
拉力做功的功率:
答: 拉力做功的功率是30W。
(3)解: 箱子升高1m,则有用功:
W有=Gh=500N×1m=500J
斜面的机械效率:
答:斜面的机械效率是83.3%。
(4)解: 箱子克服摩擦力做的额外功:
W额=W-W有=600J-500J=100J
由W额=fs可得,木箱与斜板之间的摩擦力:
答:箱子受到斜面的摩擦力为50N。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】根据计算箱子对水平地面的压强;
(2)先利用W=FS计算拉力做的功,再根据计算拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh计算该过程中的有用功,利用计算斜面的机械效率;
(4)利用W总=W有+W额计算箱子克服摩擦力做的额外功,利用W额=fs计算箱子受到斜面的摩擦力。
25.【答案】(1)解:距离海面深处舰身受到海水的压强:。
(2)解:牵引车对航母的压力,
牵引车对航母的压强:。
(3)解:航母受到的浮力:。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)结合液体深度4m,根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)牵引车对航母的压力和航母的重力相等,结合重力,计算牵引力;利用,计算压强;
(3)结合物体排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排,计算浮力的大小。
26.【答案】(1)由图乙可知,当切去高度为物体B的边长时,物体A对地面的压强,此时物体A对地面的压力等于物体A的重力;
(2)由图乙可知,当切去高度为物体B的边长时,物体A对地面压强的变化量为,
此时物体B的重力等于物体A对地面压力的变化量,
物体B的密度。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的压强和受力面积,利用F=pS,计算压力,结合水平面受到的压力等于重力,计算重力大小;
(2)根据变化的压强,利用F=pS,计算压力,判断总重力,根据变化的压力,判断物体的重力,根据,计算密度。
1 / 1考点冲刺9【压强、浮力的综合】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2017·广东模拟)在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示.工人师傅这样做的目的是(  )
A.把水管当刻度尺用 B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点 D.为了测量两个点的水平距离
【答案】C
【知识点】连通器原理及其应用
【解析】【解答】解:透明软管的两端开口,底部连通正符合连通器的特点,所以工人师傅这样做的目的是保证两点在同一等高线上.
故选C.
【分析】上端开口,下部连通的容器叫连通器;静止在连通器中的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总在同一水平面上.
2.(2025九下·祁东期中)下列关于压强的说法错误的是
A.图甲中,剪刀有锋利的刃是为了减小压强
B.图乙中,将玻璃管竖直下压,下端管口橡皮膜受到的压强变大
C.图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强
D.图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,此时纸条上方的气压小于下方的气压
【答案】A
【知识点】增大压强的方法及其应用;减小压强的方法及其应用;流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【解答】 A、图甲中,剪刀有锋利的刃,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故A错误;
B、图乙中,吸钢笔水时,先用手捏笔胆排除里面的空气,松手后笔胆内空气体积增大,压强减小,墨水在大气压的作用下被压入笔胆,故B正确;
C、 图丙中,墨水会被吸进钢笔,是利用了大气压强 ,故C正确;
D、图丁中,从纸条上方沿纸条吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故D正确。
故答案为:A。
【分析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等;液体压强跟液体密度和液体的深度有关;在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大;在液体深度一定时,液体密度越大,液体的压强越大;流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小。
3.(2025九下·永定模拟)碾谷物的石磨由厚重石材制成,在其转动碾磨谷物的过程中涉及多个物理知识点。下列说法正确的是(  )
A.石磨转动时,谷物相对于石磨是静止的
B.厚重石材制成的石磨在碾磨谷物时,产生的压强较小
C.石磨对谷物施加力的作用,使其从完整的颗粒变成粉末
D.石磨开始转动时,由于惯性它会立刻停止转动
【答案】C
【知识点】惯性及其现象;摩擦力的大小;压强大小比较;运动和静止的相对性
【解析】【解答】A. 谷物与石磨接触面存在相对滑动摩擦才能实现碾磨,若完全静止则无法粉碎谷物,参照物的选择影响运动状态判断,但实际加工过程必然存在相对运动,故A错误;
B. 石材厚重(增大压力 F)会显著提高压强,粗糙磨盘接触面积较小,进一步增大压强,故B错误;
C. 碾磨过程通过:正压力破坏谷物结构;摩擦力剥离颗粒表层;反复挤压形成粉末,故C正确;
D. 惯性表现为保持原有运动状态,启动时阻碍转速提升,要停止时惯性阻碍停止,故D错误。
故答案为:C。
【分析】存在相对滑动摩擦才能实现碾磨,在受力面积一定时,压力越大,压强越大,力的作用,使其从完整的颗粒变成粉末,惯性表现为保持原有运动状态。
4.(2025·南沙模拟)一木块放在表面粗糙程度相同的水平桌面上,如图1所示。现用水平推力F将木块缓慢匀速推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻),如图2所示。在此过程中,木块对桌面的压力、压强和水平推力F以及木块受到的摩擦力变化情况是
A.压力变小 B.压强不变
C.水平推力变小 D.摩擦力不变
【答案】D
【知识点】摩擦力的大小;压强大小比较
【解析】【解答】A、物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,物体重力不变,物体对水平桌面的压力不变,故A错误。
B、桌面受到的压力不变,受力面积减小,根据p=知,压强变大,故B错误。
CD、桌面受到的压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,因为匀速直线运动受力平衡,故推力不变,故C错误,D正确。
故答案为:D。
【分析】木块对桌面的压力等于物体的重力,不会改变。木块对桌面的压强大小的变化,从压强大小的影响因素进行分析。压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。木块受到的摩擦力大小的变化,从摩擦力大小的影响因素进行分析。摩擦力大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,结合平衡条件分析推力大小。
5.(广东揭阳榕城2025年九年级物理科目期中试卷)如题图所示,小球在装满淡盐水的溢水杯中处于悬浮状态,下列对实验现象分析正确的是
A.往杯中加入清水,小球因浮力变小而下沉,容器底部受到液体的压强变小
B.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器部受到液体的压强不变
C.往杯中加入适量盐,小球因浮力变大而上浮,容器底部受到液体的压强变小
D.小球可以悬浮在液体内任何位置,因此小球在液体内部所受的压强处处相等
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.往杯中加入清水,液体密度减小,根据F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力减小,浮力小于重力而下沉;但容器内液体的深度不变,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变小,故A正确;
BC.往杯中加入适量盐,液体密度增大,根据F浮=ρ液gV排可知,小球受到的浮力增大,浮力大于重力而上浮;但容器内液体的深度不变,根据p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强变大,故BC错误;
D.小球可以悬浮在液体内任何位置,是因为浮力等于重力,不是因为液体内部的压强,而且液体内部的压强随深度的增加而增加,不是处处相等,故D错误;
故选A。
【分析】(1)根据F浮=ρ液gV排判断小球受到的浮力的变化,从而判断出浮沉;影响液体压强因素:液体的密度和深度;
(2)根据F浮=ρ液gV排判断出浮力的变化,根据p=ρgh判断容器底部受到液体的压强的变化;
(3)液体的压强随深度的增加而增加。
6.(2025九下·湖南模拟)小珊发现放在阳台上拧紧瓶盖的空矿泉水瓶随着天气变冷而变瘪,下图中与之原理相同的是(  )
A.活塞式抽水机
B.橡皮膜突出
C.船闸
D.飞机机翼
【答案】A
【知识点】液体压强的特点;连通器原理及其应用;气压计和抽水机;流体压强与流速的关系;飞机的升力
【解析】【解答】小珊发现放在阳台上拧紧瓶盖的空矿泉水瓶随着天气变冷而变瘪,是大气压的应用。
A.活塞式抽水机,利用了大气压,故A符合题意;
B.橡皮膜突出,是液体对容器底部有压强,故B不符合题意;
C.船闸,是利用了连通器原理,故C不符合题意;
D.飞机机翼,是利用了流体压强与流速的关系,故D不符合题意;
故选:A。
【分析】大气压的综合应用主要涉及到多个方面, 包括生活用品、 天气影响、 人体影响、 液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
7.(2025九下·湖南模拟)安全救援知识告诉我们,在空书包里塞上某种物品拉上拉链后扔给落水者,可以实现紧急安全救援,紧急安全救援时以下几种物品中不适合塞进书包的是(  )
A.充满气的排球 B.多个拧紧瓶盖的空矿泉水瓶
C.很多书本 D.多包充气包装好的薯片
【答案】C
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】ABCD、体积一定时,平均密度比水的密度小很多的物品,重力较小,能额外提供较大的浮力,充满气的排球、多个拧紧瓶盖的空矿泉水瓶、多包充气包装好的薯片,这些物品的平均密度都比水的密度小很多,书本的平均密度比水的密度相近,不能提供较大的浮力,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【分析】体积一定时,平均密度比水的密度小很多的物品,重力较小,能额外提供较大的浮力,书本的平均密度比水的密度相近,不能提供较大的浮力。
8.我国铁路大提速后,站台上的乘客与列车间的空气流速和压强也发生了变化,为了有效地防止安全事故的发生,站台的安全线距离由原来的1m变为2m.关于列车与乘客间空气流速及压强的变化,判断正确的是()
A.空气流速变大,压强变小 B.空气流速变大,压强变大
C.空气流速变小,压强变大 D.空气流速变小,压强变小。
【答案】A
【知识点】流体压强与流速关系的探究实验
【解析】【分析】本题目考查流速压强与流速的关系,根据所学知识将物理与实际相结合.流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强大.当车道处压强小的时候人才被卷入车道中,而压强小是由于空气流速大造成的.
【解答】为了有效避免安全事故的发生,防止由于车道压强小,造成人被卷入车道中,所以站台的安全线距离由原来的1m变为2m.主要原因就是空气流速变大,压强变小.
故选 A.
【点评】本题目考查的就是关于空气压强与空气流速的关系,看学生能否结合实际情况将物理知识用于实际生活中.
9.(2024九下·台安模拟)如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待它们静止后,三个容器内的水面高度相同。下列说法中正确的是(  )
A.三个正方体的密度大小关系为
B.三个正方体受到的浮力大小关系为
C.三个容器对水平桌面的压强大小关系为
D.将B正方体露出水面的部分切去后,剩余部分将悬浮在水中
【答案】C
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.则由浮沉条件可知:,,,又,体积相同,由、可知,,故A错误;B.由图可知,根据,浮力关系为,故B错误;
C.容器对水平桌面的压力,故得三个容器对水平桌面的压力相等,由,,故C正确;
D.由于B正方体的密度小于水的密度,剩余部分仍漂浮在水中,故D错误。
故选C。
【分析】(1)由图得出A、B、C三个正方体排开水的体积关系,根据阿基米德原理即可判断物体受到的浮力大小关系;
(2)中图A、B、C三个正方体所外的状态,判定其浮力和重力的关系:然后根据一者的浮力大小、利用浮沉条件判断物体密度与水的密度大小关系;
(3)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力等于物体排开液体的重力,分析出整个装置的压力的大小关系,根据分析压强的大小;
(4)物体的密度是不受形状的影响的。
10.(2024·广州模拟)如图甲所示,质量相等、大小不同的两个小球a、b,它们静止在某液体中时所受浮力相等。图乙是小明画出的两球静止时的四种情形,其中合理的是(  )
A.①②④ B.②③ C.③④ D.②④
【答案】D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】 静止在某液体中时所受浮力相等 ,根据浮力公式可知,两个球排开液体的体积是相同的,b球的体积大于a球的体积,所以b球一定是漂浮的,所以a球的状态可能是悬浮,也可能漂浮,综合以上分析合理的是乙中的②④,正确的是
故选D 。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
二、实验探究题
11.(2025九下·台山模拟)小明有一块矿石,他准备用天平和量筒来测量该矿石的密度。该矿石虽然体积不是很大,但实验室的量筒还是装不下。于是,他就从该矿石上敲下一小块来进行测量。
(1)测量前要对天平进行调节。小明将天平放在水平桌面上,静止时如题图甲所示。这时他应该进行的操作具体是:先将游码移到至    ,然后将天平横梁上的平衡螺母向    移动,直到使指针指到分度盘中央刻度线处。
(2)调节天平平衡后,将小块矿石放在天平的左盘上,往右盘加减砝码,当最后放人最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,如题图乙所示。则下一步的操作是____ (填字母)。
A.向左移动游码
B.向左调节平衡螺母
C.取出5g的砝码,向右移动游码
(3)天平再次平衡后,砝码和游码的位置如题图丙所示,则该小块矿石的质量为   g。
(4)小明用量筒测出该小块矿石的体积为20 cm,由此可算出该矿石的密度为   kg/m3。
(5)课后,小明跟同学一起又研究出一种不用敲碎矿石测量其密度的方法(如题图丁)。
①用细绳将矿石挂在弹簧测力计下静止,读出弹簧测力计的示数F1;
②将挂在弹簧测力计下的矿石浸没在水中,但不接触容器底部,读出此时弹簧测力计的示数F2;
由以上可算出该矿石体积表达式为    ;该矿石的密度表达式为    (两空请用F1、F2、g和ρ水中的字母表示,ρ水是水的密度)
【答案】(1)零刻度线处;右
(2)C
(3)92.6
(4)
(5) ;
【知识点】质量的测量与天平的使用;密度公式及其应用;阿基米德原理
【解析】【解答】(1)正确使用天平:应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上;游码没有在标尺左端零刻度线时,指针在分度盘的中央,那么把游码移到标尺左端零刻度线后,指针会偏向分度盘中线左侧,应将平衡螺母向右调,才能使天平平衡。
(2)当最后放入最小的5g砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,说明砝码重了,应该先取出5g的砝码,再向右移动游码使天平平衡。
故答案为:C。
(3)由图丙知,标尺的分度值为,所以吊坠的质量为
(4)矿石的密度为
(5)由称重法求出矿石受到的浮力为
由阿基米德原理求出矿石的体积
矿石的密度
【分析】(1)正确使用天平:应先把天平放在水平桌面上,然后将游码移到标尺左端零刻度线位置上,指针左偏,平衡螺母右调;指针右偏,平衡螺母左调;
(2)添加砝码的顺序是从大到小,再移动游码;
(3)天平测量物体质量,读数时是砝码质量加上游码的示数;
(4)根据密度公式计算平安扣的密度;
(5)由称重法算出矿石受到的浮力,由阿基米德原理求出矿石的体积,再根据密度公式求出矿石的密度。
12.(2025九下·湖南模拟)“不负韶华”和“不负盛夏”两个学习小组利用实验探究影响液体压强的因素有哪些;
(1)“不负韶华”小组安装好实验器材,用手轻轻按压探头(如图甲所示),发现U形管内液面高度灵活变化,说明装置气密性   ;
(2)如图乙所示,探头的橡皮膜朝下,U形管内液面存在高度差说明液体内部存在向   的压强;由图乙和图丙对比得出结论:同种液体中,深度越深,液体压强   ;
(3)由图丙和图   对比得出结论:不同液体中,深度相同时,液体密度越大,压强越大;
(4)“不负盛夏”学习小组自制了一个探究影响液体压强因素的实验器材,该器材整体为一个长方形容器,中间用隔板隔开,在隔板中间开有两孔,孔中分别粘贴橡皮膜A和B,图戊为该实验器材横截面示意图。实验时,将容器左侧加满水,观察到A、B橡皮膜均向右突起,且B橡皮膜突起更明显,由此“不负盛夏”小组得出了与第(2)问相同的结论;若要得出第(3)问的结论,应该如何操作?   。
【答案】(1)良好
(2)上;越大
(3)丁
(4)由题意可知,要得到与第三问相同的结论,需要保证深度相同的情况下,观测两种不同液体对橡皮膜的压强大小,通过观察橡皮膜向哪边凸,从而知道压强的大小。具体操作如下:将容器左侧将加满水,右侧加满盐水,观察橡皮膜向哪边突起,若均向左边突起,即能得出与第(3)问的结论
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)图甲中U形管下端连通,但上端只有一个开口,不符合连通器的概念,所以U形压强计不是连通器;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,气密性良好;
(2)第1空,将压强计浸入水中,由于橡皮膜朝下,所以橡皮膜受到向上的压强;
第2空,比较乙、丙实验可知,液体密度相同,深度不同,U形管高度差不同,且深度越大,U形管液面的高度差越大,说明液体内部压强随深度的增加而增加,液体压强与液体的深度有关;
(3)要探究液体内部压强与液体密度的关系,需控制液体的深度相同,改变液体的密度,图丙、丁符合题意,由两次实验可知:液体压强与液体密度有关,在其他条件不变的情况下,液体密度越大,液体压强越大;
(4)由题意可知,要得到与第三问相同的结论,需要保证深度相同的情况下,观测两种不同液体对橡皮膜的压强大小,通过观察橡皮膜向哪边凸,从而知道压强的大小。探究液体压强与液体密度的关系时,可进行操作:将容器左侧加满水,向右侧加满盐水,观察橡皮膜凸起情况。
故答案为:(1)好;(2)上;越大;(3)丁;(4)将容器左侧加满水,向右侧加满盐水,观察橡皮膜凸起情况。
【分析】(1)上端开口、下端连通的容器是连通器;如果实验装置不漏气,则实验前用手轻轻按压探头的橡皮膜,会发现U形管内的液体能灵活升降;
(2)液体内部向各个方向都有压强;根据图乙、丙的相同量和不同量,根据控制变量法分析解答;
(3)要探究液体内部压强与液体密度的关系,需控制液体的深度相同,改变液体的密度,根据控制变量法判断出实验图;
(4)液体内部压强的大小与液体的深度、液体的密度有关。
13.(2025·贵州模拟)在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌、海绵、砝码、木板)设计了如图(a)、(b)所示的两个实验。通过观察如图(a)、(b)所示的实验现象后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后,小华把小桌挪放到一块木板上,发现小桌对木板的压力效果不够明显,如图(c)所示。通过对图(a)、(c)的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。
请你根据已学过的压强知识分析下列问题。
(1)小明和小华是根据   来比较压力的作用效果的。
(2)小桌对木板压力效果不明显的原因是   。
(3)设图(b)中小桌对海绵的压强是,图(c)中小桌对木板的压强是,则   (小于/等于/大于)。
(4)比较图(a)和图(c)得到的结论是否有效?如果无效,那么请说明原因:   。
【答案】(1)受力面的形变程度
(2)木板太硬,不容易发生形变
(3)等于
(4)无效,要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的,所以比较图(a)和图(c)得到的结论是无效的。
【知识点】探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验
【解析】【解答】(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,通过比较海绵的形变程度来比较压力的作用效果;
(2)小桌对木板压力效果不明显的原因是由于木板太硬,不易发生形变;
(3)图b和图c中,压力和受力面积的大小都是相同的,根据压强的计算公式可知,海绵和木板上受到的压强是相等的;
(4)要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的,所以比较图(a)和图(c)得到的结论是无效的。
故答案为:(1)受力面的形变(程度;(2)木板太硬,不易发生形变;(3)等于;(4)无效;要根据压力的作用效果来比较压强的大小关系,就要采用相同材料的受力物体,只有这样在受到相同的压强时,受力物体的形变程度才是相同的,所以比较图(a)和图(c)得到的结论是无效的。
【分析】(1)压力是作用效果主要表现在物体的形变上,可以根据受力物体的形变程度来比较压力的作用效果;
(2)小桌对木板压力效果不明显的原因是由于木板太硬,不易发生形变;
(3)压力和受力面积一定时,根据压强的计算公式可知,压强也是相等的;
(4)压力的作用效果主要通过物体的形变来体现出来,要根据压力的作用效果来比较压强的大小,就要使用相同材料的受力物体。
14.(2025·南宁模拟)小明在游泳馆游泳时发现:站在齐胸深的水中感觉呼吸略微有些困难,越往深水区走,这种感觉越明显;同时,他还发现,虽然都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同。
(1)下列是小明提出的两个猜想,请你帮他写出另一个:
猜想一:液体压强大小可能与液体的深度有关。
猜想二:液体压强大小可能与   有关;
(2)小明决定通过实验一探究竟。图甲是他周末在家利用带孔的矿泉水瓶作为实验器材设计的实验,瓶上各点代表小孔所在位置,为了验证自己的猜想一,他应选择瓶   (选填“①”或“②”)进行实验;
(3)周一返校后小明借来U形管压强计继续实验。组装器材时,有两块形状相同的橡皮膜,将相同的小球放在两种橡皮膜上时形变程度如图乙所示,为了能更好反映压强的细微差别,小明应该选择橡皮膜   (选填“A”或“B”)。若还没有按压橡皮膜前U形管两侧液面就存在一定的高度差,接下来的操作是   (选填下面的选项)
A.向右侧支管内添加适量水 B.从右侧支管内抽出适量水
C.拆除软管重新安装 D.将压强计倾斜着使用
(4)如图丙,小明将U形管压强计的探头分别放入水和盐水中,改变探头朝向和浸入深度,观察U形管两侧液面高度差并记录在表格中。为验证他的猜想二他应选择   组数据进行分析。通过分析数据组⑤⑥⑦,他得到的结论为:   。
次数 探头朝向 探头浸入深度/ cm U形管液面高度差/cm
水 盐水
① 左 5 5 —
② 右 5 5 —
③ 上 5 5 —
④ 下 5 — 6
⑤ 下 5 5 —
⑥ 下 10 9 —
⑦ 下 20 17 —
⑧ 下 10 — 11
⑨ 下 20 — 20
(5)实验结束后,同学们交流优化实验装置:为了防止在组装器材时U形管两端液面不平,在U形管同橡胶管的连接处可加装一个“三通接头”(如图丁),在用橡胶管连接U形管与探头时,为确保U形管内的水面相平,阀门K应处于   (选填“打开”或“关闭”)状态。
【答案】(1)液体密度
(2)①
(3)A;C
(4)④⑤;在同种液体中,深度越深,压强越大
(5)打开
【知识点】探究液体压强的特点实验
【解析】【解答】(1)都是齐胸深的水,在游泳池中和在海水中的感受也有所不同,液体压强可能与液体密度有关;
(2)探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,只改变液体深度,应选择瓶①进行实验;
(3)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,橡皮膜形变程度明显误差小,如图甲小明应选择橡皮膜A;
使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;
(4)探究液体压强与液体密度的关系,应选择④⑤两组数据;分析表中⑤⑥⑦三组数据,探头朝向相同,探头浸入水中的深度不同,液面高度差不同,可初步得出结论:在同种液体中,深度越深,压强越大;
(5)为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平。
故答案为:(1)液体密度;(2)①;(3)A;C;(4)④⑤;在同种液体中,深度越深,压强越大;(5)打开。
【分析】 (1)根据生活实际情况,做出合理猜想;
(2)探究液体压强与液体深度的关系,应控制液体密度相同,只改变液体深度;
(3)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,橡皮膜形变程度明显误差小;
(4)同种液体的同一深度处,液体向各个方向的压强都相等;同种液体,深度越大,压强越大;
(5)为了保持内外气压平衡,连接时应将阀门K打开。
15.(2025九下·宝安开学考)小明用弹簧测力计、金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和酒精),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图表示探究过程及有关数据:
(1)分析图乙、丙、丁,可知浮力大小跟   有关;
(2)分析   两图实验,可知浮力大小跟液体密度有关;
(3)金属块完全浸没在酒精中所受浮力是   N,金属块的密度为   ;
(4)探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,可以选择右表中的   两个物体,将它们浸没在   液体中(选填“同种”或“不同”),测出所受浮力的大小来进行判断。
A B C D E
铁块 铜块 铁块 铜块 铜块
50g 50g
【答案】(1)物体排开液体的体积
(2)丁、戊
(3)2.4;4
(4)C、D;同种
【知识点】探究浮力大小的实验
【解析】【解答】探究浮力的影响因素时,
(1)根据图乙、丙、丁,物体逐渐浸入水中,排开水的体积增大,根据F浮=G-F,浮力增大,说明浮力大小与物体排开液体的体积有关:
(2)探究浮力的大小与液体的密度的关系,保持排开液体的体积相同,液体密度不同,选择丁、戊两图,弹簧测力计示数不同,浮力不同;
(3)物体的重力G=12N;浸没在酒精中时,弹簧测力计的示数F=9.6N;计算浮力为:
F浮=G-F=12N-9.6N=2.4N;图甲丁中,根据物体浸没在水中前后的体积,计算金属体积:V金属=V排=1000mL-700mL=300mL=300cm3;金属块的质量为:,计算密度为:;
(4)探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,应使物体的体积相同,并浸没在同种液体中;表中C、D的体积相同,但是由不同物质组成,则重力不同,因此应选择C、D两个物体。
【分析】(1)根据控制变量法,研究浮力大小与其中一个因素的关系时,要控制其它因素不变;
(2)探究浮力和液体密度的关系,需要保持排开液体的体积相同,液体密度不同;
(3)根据F浮=G-F,计算浮力;由图甲,物体重力以及烧杯内水的体积,图丁中,浸没在水中后,烧杯内水的体积,可得金属体积;根据,计算密度;
(4)浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关,探究物体受到的浮力与物体的重力是否有关,应控制液体的密度和排开液体的体积均相同,物体不同。
三、多选题
16.(2024九下·海淀开学考)潜水艇在海面下根据需要上浮或下潜(但始终未露出海面)。潜水艇在下潜时,受到的重力为G1、浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2、浮力为F2。下列关系不正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】AB. 潜水艇未露出海面,根据F浮=ρ液gV排,液体密度和排开体积不变,浮力不变,即
F1=F2,下潜时,向潜水艇注入水,而上浮时,向潜水艇外抽出水,重力关系为G1>G2,故A错误,符合题意;B正确,不符合题意。
CD. 潜水艇下潜时,受到的重力为G1大于浮力为F1;在上浮时,受到的重力为G2小于浮力为F2,故C正确,不符合题意;D错误,符合题意;
故选AD。
【分析】液体密度和排开体积不变时,根据F浮=ρ液gV排,判断浮力大小;潜水艇靠改变自身重力来实现上浮和下沉。
17.(2024九下·永州会考)如图甲所示,小马同学用弹簧测力计悬挂一个柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示,弹簧测力计始终在水面上方,水未溢出(g取10N/kg,水的密度是1.0×103kg/m3)。下列说法中正确的是(  )
A.物块受到的重力是10N
B.物块的密度为6g/cm3
C.物块完全浸没在水中受到的浮力是0.64N
D.物块刚好浸没时,物块下表面受到水的压强是400Pa
【答案】B,D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理
【解析】【解答】A.当物块在空气中时,受到的重力与测力计的拉力是一对平衡力,此时测力计的拉力等于物块的重力,为12N,则物块受到的重力是12N,故A错误;
BC.物块浸没在水中时,排开液体体积最大,受到的浮力最大,物块受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力与浮力作用处于平衡状态,根据称重法计算物块的浸没在水中受到的浮力为
;由得,物块的体积;根据密度公式计算物块的密度为
,故B正确,C错误;
D.物块下表面在水中深度为4cm时,物块刚好浸没,根据压强公式计算物块下表面受到水的压强是
,故D正确。
故选BD。
【分析】1、称重法测量物体浮力:先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,
2、压强的计算:公式为P=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同,
3、浮力:浮力产生的原因为上下表面存在压强差,根据阿基米德远离可知浮力的大小等于排开水的重力,浮力的公式F浮=ρ液gV排,应用:通过改变自身重力改变浮力,轮船以及潜水艇。
18.(2024·永城模拟)如图所示,烧杯中装有适量的水,现有质地均匀,不吸且不溶于水的a、b两实心柱体,质量之比为3∶1,体积之比为4∶1,将b置于a上面一起放入烧杯中,静止时a的上表面刚好与液面相平,下列说法正确的是(  )
A.a的密度为
B.单独把a放入烧杯中,有四分之三的体积露出液面
C.单独把b放入烧杯中,有四分之一的体积露出液面。
D.单独把a放入烧杯中时,其下表面液体压强与图中a的下表面液体压强之比为3∶4
【答案】A,D
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【解答】A.由题意,,根据,,根据题意
联立可得

解得,故A正确;
B.因,故单独把放入烧杯中,漂浮,即,即
解得,所以露出液面的体积占总体积的四分之一,故B错误;
C.由题意可知,,根据可知
所以
因,故单独把b放入烧杯中,b悬浮,故C错误;
D.单独把a放入烧杯中时,a下表面在水中的深度,在图中,下表面所在深度为,根据,单独把放入烧杯中时和题图中的下表面液体压强之比为,故D正确。
故选AD。
【分析】根据物体排开液体的体积,结合浮力和重力相等,计算物体密度;根据,计算物体ab的比值关系,结合物体密度和液体密度关系,判断物体在液体中进入的体积。
19.(2024·天津市)水平桌面上有一底面积为的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为,如图所示。向容器中注入质量为的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则(  )
A.圆柱体所受浮力为
B.圆柱体所受浮力为
C.容器底所受液体压强可能为
D.容器底所受液体压强可能为
【答案】B,D
【知识点】压强的大小及其计算;阿基米德原理
【解析】【解答】 AB.由密度公式可得,容器内液体的体积

圆柱体直立在液体中且与容器底接触,放入圆柱体后容器内液体的深度为:

圆柱体受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=ρ液gS2h=ρ液g×,
故A错误,B正确;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,则容器底受到液体的压强为:
p=ρ液gh=ρ液g×,
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时,即圆柱体漂浮,圆柱体所受的浮力等于重力,
此时容器底所受液体压强为:

故C错误,D正确。
故选BD。
【分析】 AB.根据密度公式求出液体的体积,利用数学关系求出液体的深度,根据阿基米德原理求出圆柱体所受浮力;
CD.若圆柱体对容器底部有压力,根据液体压强求出容器底所受液体压强;若圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时容器底部受到的压力等于液体和圆柱体的重力,根据求出容器底所受液体压强。
20.(2024·南明模拟)把装有适量水的量筒倒置在水槽里的水中,量筒口未接触水槽底部,量筒中的水面高于水槽中的水面,且水面是静止的,如图所示。将量筒缓慢向上提(量筒口未离开水面),则在这个过程中(  )
A.量筒内、外水面的高度差保持不变
B.对量筒施加的提力逐渐变大
C.水槽底内表面受到的压强逐渐变小
D.水槽所受合力变小
【答案】B,C
【知识点】二力平衡的条件及其应用;液体压强计算公式的应用;大气压的综合应用;浮力及其产生原因
【解析】【解答】A.量筒倒置,内部不是真空,气体对内部液体也有压强,所以静止时
p筒气体+p水柱(量筒)=p大气
也就是
p筒气+ρgh(水柱相对液面)=p大气
在量筒逐渐上提过程中,假设量筒内水柱相对量筒位置不变,则水柱h增大,即p水柱增大,所以p筒气体减小,则量筒内气体体积增大,所以假设错误,也就是筒内液面不会相对量筒不变,应当下降;假设筒内水柱高度相对外面液面高度差h不变,根据上面的压强平衡关系式,P柱=ρ水gh不变,则p筒气也不变,如果h不变,量筒内气体体积肯定增加,压强减小,又产生矛盾,假设也不成立,所以量筒上提的过程中,量筒液面h相对于外面液面高度差增大,即h逐渐增大;量筒液面h相对于量筒高度降低,即量筒内气体体积增大,压强减小,故A不符合题意;
B.烧杯和水作为整体对放入其中的量筒施加了一个向上的浮力,在竖直方向上量筒受到的重力等于向上受到的浮力和向上的提力。当向上提量筒时,量筒浸入水中的体积减少,所以受到的浮力逐渐变少,因此对量筒施加的提力逐渐变大,故B符合题意;
C.由于烧杯中的水面下降,根据p=ρgh可知,液体密度不变,深度减小,压强减小,故C符合题意;
D.量筒缓慢向上提起时,水槽整体保持静止状态,属于平衡状态,受到的合力一直为零,故D不符合题意。
故选BC。
【分析】根据阿基米德原理、液体压强公式以及平衡力的概念,分析量筒在水中上提过程中内外水面高度差、提力、水槽底压强以及水槽所受合力的变化。
21.(2024·南充)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强p与的关系如图所示,已知,,乙的边长为,下列选项正确的是(  )(g取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
【答案】A,D
【知识点】密度公式及其应用;液体压强计算公式的应用
【解析】【解答】A.乙为质量分布均匀的实心正方体,边长h乙=30cm=0.3m,
由图知未切时,乙对水平地面的压强p乙=6000Pa,
则乙的密度,故A正确;
B.甲为质量分布均匀的实心正方体,由图知未切时甲的边长h甲=20cm=0.2m,
甲的体积V甲=h甲3=(0.2m)3=0.008m3,
未切前,甲的质量m甲=ρ甲V甲=6×103kg/m3×0.008m3=48kg,故B错误;
C.由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,则有:pA=ρ甲g(h甲-hA)=ρ乙g(h乙-hA),
6×103kg/m3×g×(0.2m-hA)=2×103kg/m3×g×(0.3m-hA),
解得:hA=0.15m=15cm,故C错误;
D.pA=ρ甲g(h甲-hA)=6×103kg/m3×10N/kg×(0.2m-0.15m)=3×103Pa,故D正确。
故选AD。
【分析】A.由题可知,乙的边长和未切时乙对水平地面的压强,利用p=ρgh得到正方体乙的密度;
B.由甲的边长和正方体的体积公式得到甲的体积,甲的密度已知,利用密度公式得到甲的质量;
C.由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,利用p=ρgh得到hA的值;
D.利用p=ρ液gh得到pA的值。
四、计算题
22.(2025九下·永定模拟)2017年我国首个承载式光伏高速公路试验段在济南成功建成并通车,这一创新举措实现了高速公路路面与光伏发电技术的完美结合。该路面采用了一种全称为承载式高速光伏路面的新型结构,其最上层为类似毛玻璃的半透明材料,既确保了车辆行驶的安全稳定,又允许阳光穿透,使下方的太阳能电池能够将光能高效转换为电能,并实时输送至电网,犹如一条巨大的“充电宝”为城市提供绿色能源。
(1)一质量为2080kg的汽车静止在这段水平路面时,车轮与地面的总接触面积为400cm2,则电动汽车对地面的压强为多少Pa?(g取10N/kg)
(2)光伏高速公路太阳能发电,预计年发电量将达106kW h,若这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来,要消耗汽油约多少吨?(结果保留整数,q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】(1)解:电动汽车静止在水平路面时对路面的压力F压=G=mg=2080kg×10N/kg=20800N
则汽车对地面的压强
(2)解: 光伏高速公路太阳能发电,预计年发电量将达
这些能量由汽油完全燃烧放出的热量的30%转化而来,由得,要消耗汽油的质量
【知识点】燃料的热值;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)电动汽车静止在水平路面时对路面的压力等与其重力,利用G=mg求出,然后利用计算汽车对地面的压强;
(2)已知预计年发电量,根据求出消耗汽油的质量。
23.(2025·乳源模拟)2025年1月28日,人形机器人HI 登上央视春晚舞台,惊艳全场.该款机器人采用了超轻量级设计,整机质量为47kg 表演中,假设机器人 H1 用18s的时间在舞台上沿直线前进了3.6m,取10N/Kg求:
(1)机器人Hl所受的重力;
(2)机器人Hl前行的平均速度;
(3)若机器人 Hl 与水平舞台的接触面积为 0.02m2, 求其静止时对舞台的压强.
【答案】(1)解:机器人Hl所受的重力为:
G=mg= 47kg x 10N/Kg =470N
答:机器人Hl所受的重力为470N。
(2)解:机器人Hl前行的平均速度为:
答:机器人Hl前行的平均速度为0.2m/s。
(3)解:机器人 Hl 对水平舞台的压力为:
F=G=470N
机器人 Hl 对水平舞台的压强为:
答:机器人 Hl 对水平舞台的压强为2.35x104Pa。
【知识点】速度公式及其应用;重力及其大小的计算;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)已知机器人的质量,根据G=mg求出机器人的重力;
(2)已知机器人运动的路程和时间,根据求出机器人Hl前行的平均速度;
(3)先根据F=G求出机器人对水平舞台的压力,再根据求出机器人对水平舞台的压强。
24.(2025·贵州模拟)如图甲所示,重500N、底面积为的箱子放在水平地面上。现利用一块直木板将该箱子匀速拉上平台(如图乙)。已知拉力为300N,箱子沿木板移动了2m,升高1m,用时20s。
(1)箱子对水平地面的压强是多少?
(2)拉力做功的功率是多少?
(3)斜面的机械效率是多少?(结果精确到0.1%)
(4)箱子受到斜面的摩擦力为多少?
【答案】(1)解: 箱子对水平地面的压力等于箱子的重力500N,受力面积为0.2m2,
根据可得,箱子对水平地面的压强:
答: 箱子对水平地面的压强是2500Pa。
(2)解: 拉力为300N,箱子沿木板移动了2m,用时20s,拉力做的功:
拉力做功的功率:
答: 拉力做功的功率是30W。
(3)解: 箱子升高1m,则有用功:
W有=Gh=500N×1m=500J
斜面的机械效率:
答:斜面的机械效率是83.3%。
(4)解: 箱子克服摩擦力做的额外功:
W额=W-W有=600J-500J=100J
由W额=fs可得,木箱与斜板之间的摩擦力:
答:箱子受到斜面的摩擦力为50N。
【知识点】功率的计算;压强的大小及其计算;机械效率的计算;功的计算及应用
【解析】【分析】根据计算箱子对水平地面的压强;
(2)先利用W=FS计算拉力做的功,再根据计算拉力做功的功率;
(3)利用W有=Gh计算该过程中的有用功,利用计算斜面的机械效率;
(4)利用W总=W有+W额计算箱子克服摩擦力做的额外功,利用W额=fs计算箱子受到斜面的摩擦力。
25.(2025·南山模拟)年月,完全由我国自主设计、建造的首艘弹射型航空母舰福建舰出海顺利完成首次海试。若福建舰静止在海面时排开海水的体积为,其水平甲板上停放一辆我国自主研发的飞机牵引车,该牵引车重,其车轮与水平甲板的接触总面积为,海水密度取,取,求:
(1)距离海面深处舰身受到海水的压强;
(2)牵引车对航母的压强是多少?
(3)航母此时所受浮力。
【答案】(1)解:距离海面深处舰身受到海水的压强:。
(2)解:牵引车对航母的压力,
牵引车对航母的压强:。
(3)解:航母受到的浮力:。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强的计算;浮力大小的计算
【解析】【分析】(1)结合液体深度4m,根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)牵引车对航母的压力和航母的重力相等,结合重力,计算牵引力;利用,计算压强;
(3)结合物体排开水的体积,根据F浮=ρ液gV排,计算浮力的大小。
26.(2025·罗湖模拟)A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,A物体放在水平地面上,将B物体叠放在A物体上,如图甲所示。若沿水平方向将B物体切去一部分,A对地面的压强与B切去部分的高度的关系如图乙所示,已知A、B物体的边长分别为20cm、10cm。求:
(1)A物体的重力;
(2)B的密度。
【答案】(1)由图乙可知,当切去高度为物体B的边长时,物体A对地面的压强,此时物体A对地面的压力等于物体A的重力;
(2)由图乙可知,当切去高度为物体B的边长时,物体A对地面压强的变化量为,
此时物体B的重力等于物体A对地面压力的变化量,
物体B的密度。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据物体的压强和受力面积,利用F=pS,计算压力,结合水平面受到的压力等于重力,计算重力大小;
(2)根据变化的压强,利用F=pS,计算压力,判断总重力,根据变化的压力,判断物体的重力,根据,计算密度。
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