专题08 压强-【好题汇编】5年(2020-2024)中考1年模拟物理分类汇编(广西专用)
2024-08-19
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2份
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65页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.72 MB |
| 发布时间 | 2024-08-19 |
| 更新时间 | 2024-08-19 |
| 作者 | 物理堡鉴 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46898386.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
5年(2020-2024)中考1年模拟物理真题分类汇编(广西专用)
专题08 压强(原卷版)
【跨学科实践】
1.(多选)(2024·广西·模拟预测)“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于下列诗句与涉及到的物理知识,对应正确的是( )
A.“池水映明月,潭清疑水浅”中的“疑水浅”是由于光从空气射向水面时发生了折射
B.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中的“风卷屋茅”是因为流速大的地方压强大
C.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”中的“花气袭人”是花香分子无规则运动现象
D.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”中的“飞流直下”是水的重力势能转化为动能
2.(多选)(2024·广西梧州·二模)中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析,其中正确的是( )
A.甲图,AS700飞艇中充入气体的密度等于空气的密度
B.乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,受到的浮力变小
C.丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强大
D.丁图,航母山东舰上的舰载机起飞后,航母受到的浮力变小
3.(2021·广西玉林·中考真题)如图所示,下列事例中属于防止惯性带来危害的是( )
A. 飞机加速起飞
B. 驾驶员系上安全带
C. 人在死海中看书
D. 洗手后用力甩干
【新科技新情境】
4.(2022·广西贵港·中考真题)如图所示是2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲的精彩场面,太空教师翟志刚、王亚平、叶光富再次为广大青少年带来了精彩的太空科普课。下列说法正确的是( )
A.冰墩墩被航天员带上太空后质量会减少
B.在中国空间站航天员能用天平测量物体的质量
C.学生看到航天员的画面是通过超声波传回地球的
D.图中王亚平所处的舱内的气压约等于1个标准大气压
5.(2022·广西百色·中考真题)如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为( )(水=1.0×103kg/m3)
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
6.(2021·广西贵港·中考真题)2020年11月28日上午8时30分许,随着一阵汽笛声响,在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航若海水密度为1.03×103kg/m3,“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变
B.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变
C.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大
D.“奋斗者”号受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小
7.(2021·广西·中考真题)2021年5月22日,我国“祝融号”火星车安全驶离着陆平台,开始在火星表面巡视探测,举世瞩目,如图所示。关于“祝融号”火星车,下列描述正确的是( )
A.到达火星的“祝融号”火星车质量变小了
B.车轮做得比较宽大,是为了增大对火星表面的压强
C.通过电磁波向地球发回探测信息的速度是
D.所用的太阳能电池板是将可再生能源太阳能转化为电能
8.(2022·广西河池·中考真题)2022年4月16日,神舟十三号返回舱顺利返回,17年来第一次实现返回舱直立着陆(如图)。已知返回舱的总质量约为,返回舱着陆后与水平地面的接触面积约为3m2。求:
(1)返回舱对水平地面的压力;
(2)返回舱对水平地面的压强。
一、选择题
1.(多选)(2023·广西·中考真题)如图是舰载机飞离“辽宁号”航母时的情景,下列说法正确的是( )
A.引导员戴着耳罩可防止舰载机噪声产生
B.引导员戴着耳罩可减弱噪声对耳朵的伤害
C.舰载机在甲板上加速滑行时受平衡力作用
D.舰载机利用机翼上下表面的压力差获得升力
2.(2022·广西梧州·中考真题)学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,若被卷其中可能会出现危险,因为漩涡中心( )
A.水流速度大,压强大 B.水流速度小,压强小
C.水流速度大,压强小 D.水流速度小,压强大
3.(2022·广西桂林·中考真题)如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为、,液体对容器底部的压力分别为、;容器对桌面的压强分别为、,容器对桌面的压力分别为、,则它们的大小关系正确的是( )
A.,;, B.,;,
C.,;, D.,;,
4.(2022·广西贵港·中考真题)如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,甲中有一小物块悬浮于水中,乙中有一个小球漂浮在水面上,此时容器内水面高度相同。则下列说法正确的是( )
A.两个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙
B.水对两个容器底部的压力关系:F甲>F乙
C.如果向甲中加入酒精并搅拌均匀,小物块受到的浮力变小
D.如果向乙中加入盐水并搅拌均匀,小球受到的浮力变大
5.(2022·广西贵港·中考真题)位于桂平的大藤峡水电站枢纽建成后,将在珠江流域防洪、水资源配置、提高航运等级、保障澳门及珠三角供水安全、水生态治理方面发挥不可替代的作用。某天,爸爸开车带小红去参观大藤峡水电站,看见挖掘机正在船闸旁边施工。以下描述正确的是( )
A.船闸利用了连通器原理
B.车的速度越大,惯性就越大
C.水坝筑成上窄下宽是为了美观
D.挖掘机履带宽大是为了增大它对地面的压强
6.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示,往自由下垂的两张白纸中间向下吹气,两张白纸会( )
A.朝上翻卷 B.彼此远离 C.不动 D.相互靠拢
7.(2021·广西梧州·中考真题)有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨,它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患,这样的电动车以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉,下列关于这一现象的解释正确的是( )
A.伞上方的气流速度大于下方,压强小于下方
B.伞上方的气流速度大于下方,压强大于下方
C.伞上方的气流速度小于下方,压强大于下方
D.伞上方的气流速度小于下方,压强小于下方
8.(2021·广西桂林·中考真题)如图所示的实例中,利用了大气压的是( )
A.车起动时人向后倾
B.用铅垂线检查墙是否竖直
C.吸盘能紧贴在光滑墙面上
D.苹果浮在水面上
9.(2020·广西贺州·中考真题)如图所示的现象能利用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 向下吹气,乒乓球不会下落
B. 抽水机抽水
C. 上提测力计,测力计的示数变大
D. 液体从容器侧壁小孔喷出
10.(2020·广西玉林·中考真题)如图所示,一列“和谐号”动车正在铁轨上运行,下列说法错误的是( )
A.紧急刹车时,乘客身体会前倾
B.运行的速度越大,其周围空气的压强越小
C.运行的速度越大,其周围空气的压强越大
D.铁轨下面铺放枕木,是为了减小对地面的压强
11.(2020·广西河池·中考真题)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度较大
B.甲液体对容器底的压力较小
C.甲液体中的物体所受的浮力较大
D.两种液体对容器底的压强相等
二、填空题
12.(2024·广西·中考真题)国产大飞机C919飞行时,机翼上方的空气流速 下方的空气流速,机翼上方的气压 下方的气压。(两空均选填“大于”或“小于”)
13.(2024·广西·中考真题)某次加工螺母的过程中,裁出底面为正八边形的金属柱体,其质量为7.68×10-2kg,底面积为4.8×10-4m2。如图甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面的压强为 Pa;从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别为和,且∶=20∶17,则r约为 cm。(已知该金属密度为8×103kg/m3,取=1.4、π=3.1、g=10N/kg)
14.(2023·广西·中考真题)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为 ,A的重力为 N(g取10N/kg)
15.(2022·广西梧州·中考真题)如图所示,所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上;一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为100cm2,内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时,长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为 Pa,物体C的密度为 kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
16.(2022·广西柳州·中考真题)家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们会倾向选择如图1所示两种支撑脚中的 。如图2,水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,其体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.(2021·广西河池·中考真题)晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
18.(2021·广西贵港·中考真题)据央广网报道,2021年3月31日18:00,当日最后一艘满载货物的船舶驶向粤港澳大湾区,标志着位于广西桂平市的大藤峡船闸试通航满一年。这不仅加速推进了航道改造升级,也带动了相关产业的高质量发展。船闸应用了 原理。2020年9月6日18时许,经过综合调度,建设中的广西大藤峡水利枢纽工程水库水位首次达到52米高程,这是大藤峡工程全面完工前允许运行的最高水位,此时水对坝底的压强为 Pa。(g取10N/kg,=1.0×103kg/m3)
19.(2022·广西贺州·中考真题)在“探究影响压力作用效果的因紧”中,实验现象如图所示
(1)过过观察海绵的 来比较压力作用的效果;
(2)通过比较 两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越 (选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较 两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是 法。
三、计算题
20.(2023·广西·中考真题)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。
21.(2022·广西梧州·中考真题)如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)正方体的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体浸在水中的体积。
22.(2022·广西百色·中考真题)如图所示是百色起义纪念公园内的一块景观石,其质量为5200kg,体积为2m3,景观石与底座的接触面积为1.3m2。求:
(1)景观石的密度;
(2)景观石的重力;
(3)景观石对底座的压强。
23.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
24.(2021·广西梧州·中考真题)如图所示为某载人潜水器的示意图,该潜水器的质量为12t,若它在5min内从水面下潜到1800m深处作业。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:
(1)潜水器的重力;
(2)潜水器下潜时的平均速度;
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强。
25.(2021·广西百色·中考真题)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数下与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。(已知水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³)求:
(1)物块完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)物块刚好浸没时,水对物块下表面的压强。
26.(2024·广西河池·二模)如图,水平桌面上放有一个装满水的烧杯,小明用力将一个空易拉罐缓慢压入烧杯中,在易拉罐没有浸没且不触底前,下列说法正确的是( )
A.易拉罐受到的浮力不变 B.易拉罐受到的浮力变大
C.水对烧杯底部的压强变大 D.小明对易拉罐施加的力变大
27.(2024·广西柳州·模拟预测)如图所示,是我国第一艘国产航空母舰“山东舰”在海上巡航时的情景。下列说法正确的是( )
A.停在静止母舰上的舰载机受力平衡
B.在甲板上加速时舰载机受力平衡
C.舰载机起飞,主要依靠空气对它的升力
D.舰载机起飞后,“山东舰”受到海水的浮力变大
28.(2024·广西贵港·二模)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器内盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲容器中液体的密度较大 B.乙容器对水平桌面的压强较大
C.两容器中物块排开的液体重力相等 D.甲容器底部受到的液体压强较大
29.(2024·广西·模拟预测)托里拆利实验是测量 大小的实验,若实验操作规范,水银的密度为ρ,当地大气压强为 (用题中字母和g表示)。
30.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲所示,边长为的质量均匀的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为,现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强 ;如图丙,底边上有两点、,、连线在底面分界处,若该正方体沿、、、面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强,则与之比为 。
31.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲,均匀实心正方体A重为100N,对它施加20N向上的拉力F,此时A对水平地面的压力为 N,压强为,撤去力F后将A沿竖直和水平方向各切去一部分(如图乙),使剩余部分为一长方体B(其边长b>a,b等于A的边长),此时B对地面的压强为。已知,则B重 N。
32.(2024·广西南宁·二模)下图是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)实验前,小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),接下来的操作是 。
(2)调节好装置,进行实验,比较乙、丙两图可知,在同种液体中,液体内部压强随 增大而增大;根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。
(3)比较丙、丁两图可知,当深度一定时,液体内部压强随 增大而增大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)小明设计了图戊装置来测量盐水的密度,装置内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。他设计的实验步骤如下:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
②在外部大容器内装入清水,直到 ;
③用刻度尺测出盐水深度h,以及清水与盐水的液面高度差
请你写出盐水的密度表达式:= (用含有h、和的式子表示)。
33.(2024·广西钦州·一模)水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作,其结构如图所示。将水火箭置于地面,当瓶内气压足够大时,打开阀门,瓶内的水沿打气管向后喷出,水火箭迅速飞起。小明对影响水火箭水平方向飞行距离的因素产生了兴趣,作出以下猜想:
I.可能与瓶内气体的气压有关;
II.可能与发射的角度(指水火箭与水平面的夹角大小)有关;
III.可能与加水质量的多少有关;
(1)瓶内的水向后喷出,水火箭迅速飞起,这是因为物体间力的作用是 的;
(2)为了探究猜想III,小明使用同一支水火箭,改变加水的质量,使 和发射角度相同,测量出了发射点到落地点的水平距离记录如下表:
水的质量(g)
125
150
200
250
300
350
400
水平距离(m)
39.2
49.4
57.3
60.5
54.3
51.8
45.6
分析表中数据可得出:在其他条件相同时,当所加水的质量为 g时,水火箭水平飞行的距离最远,故猜想III是 (选填:“正确”或“错误”)的;
(3)当水火箭竖直向上发射时,若无法直接测量水火箭发射的最大高度,这时可以测量水火箭从发射到落地的 来间接反映发射的高低情况;
(4)制作水火箭会安装尾翼,主要作用是 (选填序号);
A.增加水火箭的配重
B.为火箭提供更强的动力
C.保证火箭飞行的稳定性
(5)除上述猜想外,你认为还有哪些因素可能会影响水火箭的飞行距离: (写出一条即可)。
34.(2024·广西桂林·二模)福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量为87500吨,正常行驶时的最大功率为,入围“2022年度央企十大国之重器”。福建舰于2024年5月8日顺利完成首次航行试验,正常行驶航速可达18m/s。(水的密度取)
(1)分别求福建舰满载时的总重力及以最大功率正常行驶时的牵引力;
(2)舰载战机驶离前后,航母吃水深度会有变化。小桂结合所学的物理知识做了一个“同时考虑海平面升降变化”的模拟实验:他将底面积为的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上,然后往杯中加入4800g的水,此时水面离溢水口的竖直距离为。再将高为15cm的圆柱体缓慢放入水中,发现圆柱体竖立下沉至刚好与容器底接触时(如图乙),从溢水杯中溢出了400g的水,此时圆柱体对容器底的压力为0。求:若此时将圆柱体竖直提升6cm,则圆柱体底部受到水的压强将减少多少帕斯卡。
35.(2024·广西柳州·三模)如图甲所示,这是某饮水机自动注水装置的模型,底面积为的柱形水箱内装有质量为6kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为的实心长方体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示,当排水质量为4kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。(取10N/kg,)求:
(1)当排水质量为4kg时,水箱内水所受的重力;
(2)长方体A的体积;
(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,水箱底部受到水的压强。
36.(2024·广西南宁·模拟预测)为缓解同学们的中考压力,初三年级进行了“敢拼就会赢,努力向前行”的备考赋能活动,其中有一项夺旗活动赢得了同学们阵阵喝彩。在这个夺旗活动中,每组需派出一名同学站到充气水池里的小船上,将船划到对岸,从高杆上取下彩旗并返回。已知柱形充气水池底面积为,最大载重为的长方体小船漂浮在水面上(如图所示),小船底面积为,船体厚度不计,未站上人时船底距离水面,此时彩旗距离水面。(游戏过程中未有水溢出水池,)求:
(1)未站上人时,小船底部受到水的压强;
(2)小船的质量;
(3)组派出了小乐参加夺旗,小乐的质量为,举手高度,在船上不能踮脚,不能跳起,忽略鞋子质量和鞋底厚度,小乐站上船后,水池底部受到水的压强增加了多少?小乐是否能取下彩旗?请通过计算说明。
37.(2024·广西百色·二模)如图甲,边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,圆柱体质量为18kg、横截面积为,高度为10cm。现向容器内缓慢注入水,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入水的质量关系如图乙所示。求:
(1)圆柱体的密度;
(2)图乙中纵坐标上的大小;
(3)当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为时,容器内水的质量。
38.(2024·广西崇左·三模)如图甲所示的薄壁容器放置在水平桌面上,容器的上半部分和下半部分的横截面积分别为150cm2和250cm2,上半部分足够高,下半部分容器高为12cm。在容器内放一个底面积为100cm2,质量为500g的正方体木块A,木块A底部中心通过一段轻质细线与容器底部相连。现慢慢往容器中加入某种液体,容器内液体体积V和木块A底部所受液体压强的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)未加液体时木块A对容器底部的压强;
(2)液体的密度;
(3)当木块A刚浸没时,液体对容器底部的压强。
39.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲是“浮筒打捞法”打捞沉船的过程,将空心金属筒灌满水沉到水底,用钢缆把浮筒与沉船拴住,启动打捞船上的压气机,把空气压进筒中排出水,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上。科技文化节上,小明制作了空心浮筒模型A和实心沉船模型B,A、B间用轻质细绳相连,重现了这一过程。水平地面上有一个装有适量水的足够高的圆柱形容器,将模型A和模型B放入容器中,A利用容器中的水自动进行充水,充满水后,B对容器底的压力为6N,如图乙。打捞过程中,模型A向容器中排水浮出水面,A、B静止时,如图丙所示。已知圆柱形容器底面积为,模型A质量为0.4kg,体积为,模型B质量为0.6kg,体积为。求:
(1)图乙中模型B受到的浮力;
(2)模型A充满水时的总重力;
(3)图丙与图乙相比,水对容器底的压强变化量。
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【跨学科实践】
1.(多选)(2024·广西·模拟预测)“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”,《中国诗词大会》深受观众的青睐。关于下列诗句与涉及到的物理知识,对应正确的是( )
A.“池水映明月,潭清疑水浅”中的“疑水浅”是由于光从空气射向水面时发生了折射
B.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中的“风卷屋茅”是因为流速大的地方压强大
C.“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”中的“花气袭人”是花香分子无规则运动现象
D.“飞流直下三千尺,疑是银河落九天”中的“飞流直下”是水的重力势能转化为动能
【答案】CD
【详解】A.“池水映明月,潭清疑水浅”中“疑水浅”是因为光从水斜射向空气时发生了折射,故A错误;
B.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”中的“风卷屋茅”是因为屋外空气流速大,压强小,而屋内空气流速小,压强大,屋顶的茅草受到向上的力而被刮起,故B错误;
C.闻到花的香味是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D.“飞流直下”是指水从高处落下,是水的重力势能转化为动能,故D正确。
故选CD。
2.(多选)(2024·广西梧州·二模)中国人自古就有“上天入海”的梦想,随着国家科技的飞速发展,这些梦想正在一步步变为现实。对于如图所示的“国之重器”的分析,其中正确的是( )
A.甲图,AS700飞艇中充入气体的密度等于空气的密度
B.乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,受到的浮力变小
C.丙图,C919客机升空时,机翼上方空气的流速大,压强大
D.丁图,航母山东舰上的舰载机起飞后,航母受到的浮力变小
【答案】BD
【详解】A.甲图,AS700飞艇中充入气体的密度小于空气的密度,这样可使飞艇受到的浮力大于自身重力而升空,故A错误;
B.乙图,093型核潜艇在浮出水面过程中,根据可知,V排变小,所以受到的浮力变小,故B正确;
C.C919客机升空时,机翼上方空气的流速大、压强小,故C错误;
D.航母上的舰载机起飞后,航母的总重力减小,处于漂浮状态,浮力等于重力,受到的浮力变小,故D正确。
故选BD。
3.(2021·广西玉林·中考真题)如图所示,下列事例中属于防止惯性带来危害的是( )
A. 飞机加速起飞
B. 驾驶员系上安全带
C. 人在死海中看书
D. 洗手后用力甩干
【答案】B
【详解】A.飞机加速起飞,是利用空气流速越大压强越小使机翼上下表面受到的空气压力差来获得升力的,故A不符合题意;
B.驾驶员系上安全带,当汽车突然减速时,防止身体由于惯性而继续向前运动造成伤害,属于防止惯性带来危害,故B符合题意;
C.人能在死海中看书,是因为死海中水的密度大于人体的密度,而使人漂浮在水面上,故C不符合题意;
D.洗手后用力甩干,是因为附着在手上的水具有惯性,当手突然停下时,水要继续保持原来的运动状态向前运动而与手脱离,故D不符合题意。
故选B。
【新科技新情境】
4.(2022·广西贵港·中考真题)如图所示是2022年3月23日下午“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲的精彩场面,太空教师翟志刚、王亚平、叶光富再次为广大青少年带来了精彩的太空科普课。下列说法正确的是( )
A.冰墩墩被航天员带上太空后质量会减少
B.在中国空间站航天员能用天平测量物体的质量
C.学生看到航天员的画面是通过超声波传回地球的
D.图中王亚平所处的舱内的气压约等于1个标准大气压
【答案】D
【详解】A.质量是物体的固有属性,不会随着地理位置的变化而变化,故A错误;
B.测量质量的原理是利用了物体对天平有压力作用,即利用了物体的重力作用,因为在空间站中几乎没有重力,故天平在空间站中没法使用,故B错误;
C.学生看到航天员的画面是通过电磁波传回地球的,故C错误;
D.空间站中为了保证航天员正常生活工作,舱内的气压约等于1个标准大气压,故D正确。
故选D。
5.(2022·广西百色·中考真题)如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为( )(水=1.0×103kg/m3)
A.5×102Pa B.5×103Pa C.5×104Pa D.5×105Pa
【答案】C
【详解】由可知,舱门受到水的压强为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.(2021·广西贵港·中考真题)2020年11月28日上午8时30分许,随着一阵汽笛声响,在马里亚纳海沟结束科考任务的“探索一号”科考船,搭载成功实现10909米坐底纪录的“奋斗者”号胜利返航若海水密度为1.03×103kg/m3,“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,下列说法正确的是( )
A.“奋斗者”号受到的海水的压强不变,受到的海水的浮力不变
B.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力不变
C.“奋斗者”号受到的海水的压强变大,受到的海水的浮力变大
D.“奋斗者”号受到的海水的压强变小,受到的海水的浮力变小
【答案】B
【详解】A D.“奋斗者”号在海面下下潜的过程中,根据可知,密度不变,深度变深,故受到了压强变大,故A错误;D错误;
B C.根据可知,浸没后,物体的排开液体的体积不变,液体的密度不变,故浮力不变,故B正确;C错误。
故选B。
7.(2021·广西·中考真题)2021年5月22日,我国“祝融号”火星车安全驶离着陆平台,开始在火星表面巡视探测,举世瞩目,如图所示。关于“祝融号”火星车,下列描述正确的是( )
A.到达火星的“祝融号”火星车质量变小了
B.车轮做得比较宽大,是为了增大对火星表面的压强
C.通过电磁波向地球发回探测信息的速度是
D.所用的太阳能电池板是将可再生能源太阳能转化为电能
【答案】D
【详解】A.物体的质量不随位置的改变而改变。“祝融号”火星车到达火星后质量不变,故A错误;
B.车轮做得比较宽大是为了增大受力面积来减小压强,故B错误;
C.电磁波的传播速度是,故C错误;
D.太阳能电池板将太阳能转化为电能,太阳能是可再生能源,故D正确。
故选D。
8.(2022·广西河池·中考真题)2022年4月16日,神舟十三号返回舱顺利返回,17年来第一次实现返回舱直立着陆(如图)。已知返回舱的总质量约为,返回舱着陆后与水平地面的接触面积约为3m2。求:
(1)返回舱对水平地面的压力;
(2)返回舱对水平地面的压强。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)返回舱对水平地面的压力等于自身的重力,即
(2)返回舱对水平地面的压强为
答:(1)返回舱对水平地面的压力为;
(2)返回舱对水平地面的压强为。
一、选择题
1.(多选)(2023·广西·中考真题)如图是舰载机飞离“辽宁号”航母时的情景,下列说法正确的是( )
A.引导员戴着耳罩可防止舰载机噪声产生
B.引导员戴着耳罩可减弱噪声对耳朵的伤害
C.舰载机在甲板上加速滑行时受平衡力作用
D.舰载机利用机翼上下表面的压力差获得升力
【答案】BD
【详解】AB.引导员戴着耳罩是在人耳处减弱噪声的,不能防止舰载机噪声产生,故A错误,B正确;
C.舰载机在甲板上加速滑行时,处于非平衡状态,受非平衡力,故C错误;
D.飞机飞行时能获得向上的压强差,是因为机翼上方空气流速大于机翼下方空气流速,上方压强小于下方,上下表面的压力差产生向上的升力,故D正确。
故选BD。
2.(2022·广西梧州·中考真题)学校禁止中小学生私自下河游泳。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,若被卷其中可能会出现危险,因为漩涡中心( )
A.水流速度大,压强大 B.水流速度小,压强小
C.水流速度大,压强小 D.水流速度小,压强大
【答案】C
【详解】在流体中,流速大的位置压强小。有些看似平静的水面下往往暗藏漩涡,旋涡中心流速快,压强小,而远处水流速度小,压强大,在压强差的作用下,水性不好的人容易被压向旋涡中心而发生溺水事故,所以禁止中小学生私自下河游泳。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2022·广西桂林·中考真题)如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为、,液体对容器底部的压力分别为、;容器对桌面的压强分别为、,容器对桌面的压力分别为、,则它们的大小关系正确的是( )
A.,;, B.,;,
C.,;, D.,;,
【答案】B
【详解】由图可知,A液体体积大于B液体体积,A、B两种液体质量相同,由
可知
液面高度相同,根据
可得液体对容器底部的压强关系
容器底面积相同,根据
可得液体对容器底部的压力关系
容器放在水平桌面上,容器对桌面的压力大小等于容器和液体总重力
两种液体质量相同,液体的重力相同,则
根据
容器对桌面的压强
故ACD错误,B正确。
故选B。
4.(2022·广西贵港·中考真题)如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,甲中有一小物块悬浮于水中,乙中有一个小球漂浮在水面上,此时容器内水面高度相同。则下列说法正确的是( )
A.两个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙
B.水对两个容器底部的压力关系:F甲>F乙
C.如果向甲中加入酒精并搅拌均匀,小物块受到的浮力变小
D.如果向乙中加入盐水并搅拌均匀,小球受到的浮力变大
【答案】C
【详解】A.甲容器对桌面的压力为
F甲=G水+G杯+G物块
乙容器对桌面的压力为
F乙=G水+G杯+G小球
物块悬浮,所以
F物块浮=G物块=G物块排
小球漂浮,所以
F小球浮=G小球=G小球排
因为容器内水面高度相同,且底面积相同,所以p甲=p乙,故A错误;
B.由题意可知,水的密度ρ和深度h都相同,根据p=ρgh可得,水对两个容器底部的压强关系为p甲=p乙,根据F=pS可得,水对容器底部的压力关系为F甲=F乙,故B错误;
C.物块悬浮在甲容器中,ρ物块=ρ水,如果向甲容器中加入酒精,则液体密度减小, 由
F浮= pgV排可知,物块受到的浮力变小,故C正确;
D.小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于自身的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
5.(2022·广西贵港·中考真题)位于桂平的大藤峡水电站枢纽建成后,将在珠江流域防洪、水资源配置、提高航运等级、保障澳门及珠三角供水安全、水生态治理方面发挥不可替代的作用。某天,爸爸开车带小红去参观大藤峡水电站,看见挖掘机正在船闸旁边施工。以下描述正确的是( )
A.船闸利用了连通器原理
B.车的速度越大,惯性就越大
C.水坝筑成上窄下宽是为了美观
D.挖掘机履带宽大是为了增大它对地面的压强
【答案】A
【详解】A.船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,运用了连通器的原理,故A正确;
B.物体保持运动状态不变的性质叫惯性,惯性只与质量有关,与速度无关,车的速度越大,质量不变,惯性不变,故B错误;
C.水坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的压强随深度的增加而增大,故C错误;
D.挖掘机履带宽大,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D错误。
故选A。
6.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示,往自由下垂的两张白纸中间向下吹气,两张白纸会( )
A.朝上翻卷 B.彼此远离 C.不动 D.相互靠拢
【答案】D
【详解】如图所示,从自由下垂的两张白纸中间向下吹气,纸张之间的空气流速加快,由于流体中流速越快的位置压强越小,因此纸张外侧的气压大于纸张之间的气压,纸张会被压向中间,两张白纸会相互靠拢,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.(2021·广西梧州·中考真题)有些电动车安装了如图所示的特制伞来遮阳挡雨,它给我们带来方便的同时也带来了安全隐患,这样的电动车以较快速度行驶时有“向上飘”的感觉,下列关于这一现象的解释正确的是( )
A.伞上方的气流速度大于下方,压强小于下方
B.伞上方的气流速度大于下方,压强大于下方
C.伞上方的气流速度小于下方,压强大于下方
D.伞上方的气流速度小于下方,压强小于下方
【答案】A
【详解】空气经过如图所示的伞时,在时间相同时,空气经过上方的路程大于下方,那么伞上方的空气流速大于下方的空气流速,由于流体流速大的地方压强小,所以,上方压强小于下方压强,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.(2021·广西桂林·中考真题)如图所示的实例中,利用了大气压的是( )
A.车起动时人向后倾
B.用铅垂线检查墙是否竖直
C.吸盘能紧贴在光滑墙面上
D.苹果浮在水面上
【答案】C
【详解】A.车起动时,人身体由于具有惯性,会保持原来的静止状态,所以人会向后倾,故A不符合题意;
B.用铅垂线检查墙是否竖直利用的是重力的方向始终是竖直向下的,故B不符合题意;
C.吸盘内的气压小于外界大气压,在大气压的作用下,吸盘能紧贴在光滑墙面上,故C符合题意;
D.苹果浮在水面上受重力和水的浮力的作用,漂浮说明浮力等于苹果的重力,故D不符合题意。
故选C。
9.(2020·广西贺州·中考真题)如图所示的现象能利用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A. 向下吹气,乒乓球不会下落
B. 抽水机抽水
C. 上提测力计,测力计的示数变大
D. 液体从容器侧壁小孔喷出
【答案】A
【详解】A.向下吹气,乒乓球上方空气流速大压强小,下方流速小压强大,产生压强差,从而产生向上的压力,使乒乓球不下落,应用了流体压强与流速的关系,故A符合题意;
B.抽水机抽水应用了大气压知识,故B不符合题意;
C.上提测力计,测力计的示数变大,是由于分子间存在引力,故C不符合题意;
D.液体从容器中不同孔射出的速度不同,是由于深度不同,压强大小不同,故D不符合题意。
故选A。
10.(2020·广西玉林·中考真题)如图所示,一列“和谐号”动车正在铁轨上运行,下列说法错误的是( )
A.紧急刹车时,乘客身体会前倾
B.运行的速度越大,其周围空气的压强越小
C.运行的速度越大,其周围空气的压强越大
D.铁轨下面铺放枕木,是为了减小对地面的压强
【答案】C
【分析】(1)高速行驶的车辆紧急刹车时,由于惯性乘客都要向前倾倒;各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带,可以防止紧急刹车时由于乘客的惯性使乘客从车的前部的挡风玻璃飞出而造成伤害。
(2)流体的压强跟流体的速度有关,流速越大,压强越小。
(3)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力来减小压强;在压力一定时,增大受力面积来减小压强。
【详解】A.惯性就是物体保持原来的运动状态的性质,故高速行驶的车辆紧急刹车时,由于惯性乘客想保持原来的速度向前运动而车辆在减速,故乘客都要向前倾倒,故A正确,不符合题意;
BC.动车开动时,使动车周围的空气流动速度快,压强变小,故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.在铁轨下面铺设枕木,是在压力一定时,增大受力面积来减小对地面的压强,保护路基;故D正确,不符合题意。
故选C。
11.(2020·广西河池·中考真题)水平桌面上两个相同的烧杯中分别装有甲、乙两种不同液体,将两个不同材料制成的正方体A、B(VA<VB)分别放入两种液体中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲液体的密度较大
B.甲液体对容器底的压力较小
C.甲液体中的物体所受的浮力较大
D.两种液体对容器底的压强相等
【答案】B
【详解】AC.由图可知,正方体A、B在甲、乙两种液体中均为漂浮,根据漂浮条件知,它们在甲、乙两种液体中受到的浮力相等,已知VA<VB,根据阿基米德原理得, ,故AC均错误;
BD.已知两杯中液面相平,根据公式得,,又因为 ,因为烧杯一样,故S相等,所以,,故B正确,D错误;
故选B。
二、填空题
12.(2024·广西·中考真题)国产大飞机C919飞行时,机翼上方的空气流速 下方的空气流速,机翼上方的气压 下方的气压。(两空均选填“大于”或“小于”)
【答案】 大于 小于
【详解】[1][2]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速;而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
13.(2024·广西·中考真题)某次加工螺母的过程中,裁出底面为正八边形的金属柱体,其质量为7.68×10-2kg,底面积为4.8×10-4m2。如图甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面的压强为 Pa;从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别为和,且∶=20∶17,则r约为 cm。(已知该金属密度为8×103kg/m3,取=1.4、π=3.1、g=10N/kg)
【答案】 1
【详解】[1]金属柱体放在水平地面上,对地面的压力为
根据可知,其对地面的压强为
[2]正八边形的金属柱体的体积为
金属柱体的高为
根据正八边形边长和面积的关系,可得
解得
根据
可知,图乙中金属柱体对地面的压强和图甲中金属柱体对地面的压强相等,即
由
∶=20∶17
可得,图丙中金属柱体对地面的压强为
图丙中接触面积为
则丙对地面的压力为
丙的重力为
则减小的重力为
则减小的质量为
从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体,则挖去圆柱体的体积为
则挖去圆柱体的底面积为
底面半径为r为
14.(2023·广西·中考真题)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,A、B剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙,则B的密度为 ,A的重力为 N(g取10N/kg)
【答案】 0.6×103 6
【详解】[1]质量分布均匀的实心正方体置于水平桌面上,对水平桌面的压强
由图乙可知,截取前有pB=6×102Pa,B的高度是10cm,B的密度为
[2]由图乙可知,当B截取2cm时,B剩余部分对桌面的压强
此时将截取的B物体叠放在A上,对桌面的压强也是480Pa,即
①
B的重力
由图乙可知,B放到A上面对水平桌面的压强是8×102Pa,即
②
由①和②得到
GA=6N
15.(2022·广西梧州·中考真题)如图所示,所受重力为50N、底面积为250cm2的长方体A放在水平面上;一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为100cm2,内盛有4kg的水。若将一质地均匀的物体C分别放在长方体A的上面和浸没在容器B的水中时,长方体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部的压强变化量相等。则未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为 Pa,物体C的密度为 kg/m3。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 2000 2.5×103
【详解】[1]由 知道,未放上物体C前,长方体A对水平面的压强为
[2]设物体C的质量为m,则长方体A对地面压强的增加量
水对容器B底部压强增加量
由于,则
所以,物体的密度
16.(2022·广西柳州·中考真题)家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们会倾向选择如图1所示两种支撑脚中的 。如图2,水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,其体积 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 乙 变大
【详解】[1]柜子的重力不变,对木质地板的压力不变,在压力一定时增大受力面积可以减小对木质地板的压强,这样不容易损坏木质地板,故选乙。
[2]水从水管较粗的一端流入水管较细的一端,水的流速将变快,根据流体压强与流体流速之间的关系:流体流速越快,压强越小,那么较细的水管中水产生的压强将变小,此时气泡内气体产生的压强大于较细的水管中水产生的压强,所以气泡体积将变大。
17.(2021·广西河池·中考真题)晋朝葛洪所著的《抱朴子》一书有这样的记述:“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机……上升四十里。”其中的“飞车”被认为是关于竹蜻蜓的最早记载。竹蜻蜓的原理如图所示,当旋转时,流过叶片上方的气流速度较 ,在叶片上下表面产生压强差,形成对叶片向 的压力差,推动竹蜻蜓飞行。
【答案】 大 上
【详解】[1][2]竹蜻蜓上面凸起、下面平直,旋转时上方的空气流速大、压强小,下方的空气流速小、压强大,产生向上的压力差。
18.(2021·广西贵港·中考真题)据央广网报道,2021年3月31日18:00,当日最后一艘满载货物的船舶驶向粤港澳大湾区,标志着位于广西桂平市的大藤峡船闸试通航满一年。这不仅加速推进了航道改造升级,也带动了相关产业的高质量发展。船闸应用了 原理。2020年9月6日18时许,经过综合调度,建设中的广西大藤峡水利枢纽工程水库水位首次达到52米高程,这是大藤峡工程全面完工前允许运行的最高水位,此时水对坝底的压强为 Pa。(g取10N/kg,=1.0×103kg/m3)
【答案】 连通器
【详解】[1]船闸是底部连通,静止时,上部分的液面相平的原理工作的,故运用的是连通器原理。
[2] 此时水对坝底的压强为
水对坝底的压强为。
19.(2022·广西贺州·中考真题)在“探究影响压力作用效果的因紧”中,实验现象如图所示
(1)过过观察海绵的 来比较压力作用的效果;
(2)通过比较 两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越 (选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较 两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是 法。
【答案】 凹陷程度 甲、乙 明显 乙、丙 控制变量
【详解】(1)[1]海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)[2][3]实验研究当受力面积相同时,压力的作用效果与压力的关系,故需要改变压力,受力面积相同,故选择比较甲、乙两次实验;从实验现象可知看出,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4][5]探究压力作用的效果跟受力面积关系,需要控制压力相同,受力面积不同,故需要改变受力面积,故选择乙、丙两次实验;由于有两个因素影响压力的作用效果,故需要采用控制变量法,保证每一次实验只有一个变量。
三、计算题
20.(2023·广西·中考真题)人工涂抹油漆难精准且气味难闻,于是某团队设计了“智能浸泡上漆器”,如图所示,上漆器由柱形硬质浮杆、力传感器、工作台、挡板等组成。浮杆的质量为0.2kg,底面积为;力传感器固定且与浮杆接触但无压力;工作台固定在上漆器底部,其上表面积为0.5m2,高为0.1m。将待上漆的质量分布均匀的柱体A放在工作台中央,将挡板固定在1m高处,开始注漆,当浮杆对力传感器的压力为14N时停止注漆,完成对柱体A的上漆。已知柱体A的质量为500kg,底面积为,高为0.8m,油漆密度为。g取10N/kg。求:
(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度。
【答案】(1);(2)4000Pa;(3)0.6m
【详解】解:(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A排开液体的体积为
柱体A受到的浮力为
对工作台的压力为
F压=G-F浮1=mg- F浮=500kg×10N/kg-3000N=2000N
柱体A对工作台的压强
(3)当浮杆对力传感器的压力为14N时,由力的相互性,力传感器对浮杆的压力T大小为14N,方向竖直向下,浮杆还受到重力及液体产生的浮力的作用,根据力的平衡有
F浮2=G浮杆+T=m浮杆g +T=0.2kg×10N/kg+14N=16N
根据阿基米德原理,浮杆排开液体的体积为
浮杆在液体中的深度为
当柱体A浸入深度为0.6m时,柱体A排开油漆的体积
此时柱体A受到的浮力
此时柱体A受到的浮力恰好等于柱体A的重力,故静止时柱体A应漂浮,继续注漆时,柱体A仍漂浮,故停止注漆时,柱体A被上漆的高度为
Δh=hA-(h-h2)=0.8m-(1m-0.8m)=0.6m
答:(1)当漆面上升至0.1m时,油漆对上漆器底部的压强为;
(2)当漆面上升至0.4m时,柱体A对工作台的压强4000Pa;
(3)停止注漆时,柱体A被上漆的高度为0.6m。
21.(2022·广西梧州·中考真题)如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)正方体的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体浸在水中的体积。
【答案】(1)2kg;(2);(3)
【详解】解:(1)正方体的质量
(2)水对容器底部的压强
(3)由图乙,当弹簧的伸长量为4cm时,弹簧产生的弹力F为8N,则正方体所受的浮力
正方体浸在水中的体积
答:(1)正方体的质量为2kg;
(2)水对容器底部的压强为;
(3)正方体浸在水中的体积为。
22.(2022·广西百色·中考真题)如图所示是百色起义纪念公园内的一块景观石,其质量为5200kg,体积为2m3,景观石与底座的接触面积为1.3m2。求:
(1)景观石的密度;
(2)景观石的重力;
(3)景观石对底座的压强。
【答案】(1)2.6×103kg/m3;(2)5.2×104N;(3)4×104Pa
【详解】解:(1)由可知,当质量为5200kg,体积为2m3时,景观石的密度为
(2)由可知,景观石的重力为
(3)因为景观石放置在水平地面上,则它对地面的压力为
由可知,景观石对底座的压强为
(1)景观石的密度为2.6×103kg/m3;
(2)景观石的重力为5.2×104N;
(3)景观石对底座的压强为4×104Pa。
23.(2022·广西贺州·中考真题)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
【答案】(1)2×103Pa;(2)0.5×103kg/m3;(3)0.1m
【详解】解:(1)阀门K打开前,B容器内盛有0.2m深的水,故水对B容器底部的压强
(2)阀门K打开前,pA就是物块对容器底的压强,当pB=2pA时,物块对容器A产生的压强为
由得物块密度为
(3)物块体积为
V物=S物h物=50×10-4m2×0.2m=1×10-3m3
由得物块质量为
物块重力为
G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N
阀门K打开后,水从B容器进入A容器,当物块刚好漂浮时,根据物体的浮沉条件,则物块受到的浮力为
F浮=G物=5N
由F浮=ρ水gV排得排开水的体积为
则进入A容器中水的深度为
答:(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强为2×103Pa;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度为0.5×103kg/m3;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度为0.1m。
24.(2021·广西梧州·中考真题)如图所示为某载人潜水器的示意图,该潜水器的质量为12t,若它在5min内从水面下潜到1800m深处作业。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:
(1)潜水器的重力;
(2)潜水器下潜时的平均速度;
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强。
【答案】(1)1.2×105N;(2)6m/s;(3)1.8×107Pa
【详解】解:(1)潜水器的重力
G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N
(2)潜水器下潜时的平均速度
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1800m=1.8×107Pa
答:(1)潜水器的重力是1.2×105N;
(2)潜水器下潜时的平均速度是6m/s;
(3)潜水器在1800m深处受到海水的压强是1.8×107Pa。
25.(2021·广西百色·中考真题)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数下与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。(已知水的密度ρ水=1.0×10³kg/m³)求:
(1)物块完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)物块刚好浸没时,水对物块下表面的压强。
【答案】(1)4N;(2)2×103kg/m3;(3)400Pa
【详解】解:(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8N,此时物块未浸入水中,则物块重力
G=F最大=8N
物块完全浸入时弹簧测力计的示数F示=4N,则物块受到的浮力
F浮=G-F示=8N-4N=4N
(2)由F浮=ρ水gV排得物块的体积
物块的质量
物块的密度
(3)从图中可知物块刚好浸没水中时,其下表面进入水中的深度
h=4cm=0.04m
物块刚好浸没水中时其下表面受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa
答:(1)物块完全浸没在水中时受到的浮力为4N;
(2)物块的密度为2×103kg/m3;
(3)物块刚好浸没水中时其下表面受到水的压强为400Pa。
26.(2024·广西河池·二模)如图,水平桌面上放有一个装满水的烧杯,小明用力将一个空易拉罐缓慢压入烧杯中,在易拉罐没有浸没且不触底前,下列说法正确的是( )
A.易拉罐受到的浮力不变 B.易拉罐受到的浮力变大
C.水对烧杯底部的压强变大 D.小明对易拉罐施加的力变大
【答案】BD
【详解】AB.由图中可知,将空易拉罐缓慢压入烧杯的过程中,易拉罐排开水的体积逐渐增大,由可知,易拉罐受到的浮力逐渐增大,故A错误,B正确;
C.因放入易拉罐之前,烧杯中装满了水,缓慢压入烧杯的过程中,烧杯中的水高度不变,由p=ρgh可得,水对烧杯底部的压强不变,故C错误;
D.对易拉罐受力分析可知,易拉罐受到向下的重力、向下的人的压力和向上的水的浮力,易拉罐处于受力平衡状态,即。易拉罐所受重力不变,所受浮力逐渐增大,故由力的平衡可知,易拉罐受到人的压力逐渐增大,故D正确。
故选BD。
27.(2024·广西柳州·模拟预测)如图所示,是我国第一艘国产航空母舰“山东舰”在海上巡航时的情景。下列说法正确的是( )
A.停在静止母舰上的舰载机受力平衡
B.在甲板上加速时舰载机受力平衡
C.舰载机起飞,主要依靠空气对它的升力
D.舰载机起飞后,“山东舰”受到海水的浮力变大
【答案】AC
【详解】A.停在静止母舰上的舰载机处于静止状态,受到的合力为0,受力平衡,故A正确;
B.在甲板上加速时舰载机的运动状态一直发生改变,所以处于非平衡状态,受力不平衡,故B错误;
C.舰载机起飞,只要是依靠机翼上下表面的压力差所提供的升力,故C正确;
D.“山东舰”在海面处于漂浮状态,所受浮力大小等于重力大小,舰载机起飞后,航母的重力减小,所受浮力减小,故D错误。
故选AC。
28.(2024·广西贵港·二模)放在同一水平桌面上的甲、乙两个相同的容器内盛有不同的液体,现将两个相同的物块分别放入两容器中,当两物块静止时,两容器中液面恰好相平,两物块所处的位置如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲容器中液体的密度较大 B.乙容器对水平桌面的压强较大
C.两容器中物块排开的液体重力相等 D.甲容器底部受到的液体压强较大
【答案】BC
【详解】A.甲中物体悬浮,则浮力等于重力,物体密度等于液体密度;乙中物体漂浮,则浮力等于重力,物体密度小于液体密度,所以甲容器中液体的密度较小,且物体在两液体中受到的浮力相同,故A错误;
B.由图可知,甲容器中液体的体积较小,甲容器中液体的密度较小,根据和可知甲液体重力较小,物体相同,容器相同,则甲容器对桌面压力较小,根据可知乙容器对水平桌面的压强较大,故B正确;
C.物体在两液体中受到的浮力相同,根据阿基米德原理可知,两容器中物块排开液体的重力相等,故C正确;
D.甲容器中液体的密度较小,深度相同,根据可知,甲容器底部受到的液体压强较小,故D错误。
故选BC。
29.(2024·广西·模拟预测)托里拆利实验是测量 大小的实验,若实验操作规范,水银的密度为ρ,当地大气压强为 (用题中字母和g表示)。
【答案】 大气压强 ρgh2
【详解】[1]托里拆利实验第一次测出大气压强大小。
[2]由图得,当地大气压的值等于h2高的水银柱产生的压强,则当地大气压强为
30.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲所示,边长为的质量均匀的实心正方体放在水平地面上,对地面的压强为,现按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压强 ;如图丙,底边上有两点、,、连线在底面分界处,若该正方体沿、、、面将右边部分切除,则剩余部分对地面压强,则与之比为 。
【答案】 1500Pa 1∶1
【详解】[1]已知正方体对地面的压强p0=3000Pa,若按图乙方式沿对角线将上半部分切除后,剩余部分对地面的压力为原来压力的一半,但是受力面积不变,根据压强公式可知,压强应为原来压强的一半,即
[2]根据
可知,柱体对地面的压强与物体的密度和高度有关,与接触面积无关,所以当沿CD竖直切去底面的后,正方体变成长方体,压强不变,对地面的压强为
p′=p0=3000Pa
当再沿对角线切去右边部分后,与图乙切法相同,压强变为长方体压强的一半,即
与之比为
31.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲,均匀实心正方体A重为100N,对它施加20N向上的拉力F,此时A对水平地面的压力为 N,压强为,撤去力F后将A沿竖直和水平方向各切去一部分(如图乙),使剩余部分为一长方体B(其边长b>a,b等于A的边长),此时B对地面的压强为。已知,则B重 N。
【答案】 80 64
【详解】[1]A对水平地面的压力
[2]正方体A的密度为
正方体A重为100N,对它施加20N向上的拉力F时,A对水平地面的压强为
①
均匀实心物体对水平面的压强
则长方体B对地面的压强为
②
已知pB=pA,即
所以
将A沿竖直和水平方向各切去一部分后密度不变,即长方体B的密度也为ρ, 则长方体B与正方体A的重力之比
所以B的重力为
32.(2024·广西南宁·二模)下图是小明探究“影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)实验前,小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图甲所示),接下来的操作是 。
(2)调节好装置,进行实验,比较乙、丙两图可知,在同种液体中,液体内部压强随 增大而增大;根据研究得出的结论,拦河坝应设计成 (选填“下宽上窄”或“下窄上宽”)的形状。
(3)比较丙、丁两图可知,当深度一定时,液体内部压强随 增大而增大;在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)小明设计了图戊装置来测量盐水的密度,装置内外两个容器紧密粘合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。他设计的实验步骤如下:
①在内部小容器内装入适量待测盐水,发现橡皮膜向下突出;
②在外部大容器内装入清水,直到 ;
③用刻度尺测出盐水深度h,以及清水与盐水的液面高度差
请你写出盐水的密度表达式:= (用含有h、和的式子表示)。
【答案】 将软管取下,再重新安装 深度 下宽上窄 液体密度 不变 橡皮膜恢复原状
【详解】(1)[1]若没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,需要将软管取下,让U形管左端液面和大气相通,再重新安装,U形管中的液面就是相平的。
(2)[2][3]实验时,乙、丙两图可知,液体密度相同,探头位于不同深度,在丙图中要深一些,且U形管左右液面高度差比乙图中大,所以探究的是在同种液体中,液体内部压强和深度的关系,且液体内部压强随深度增大而增大。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成下宽上窄的形状。
(3)[4]丙、丁两图可知,液体密度不同,探头位于相同深度,在丁图中液体密度要大一些,且U形管左右液面高度差比丙图中大,所以探究的是在相同深度时,液体内部压强和液体密度的关系,当深度一定时,液体内部压强随密度增大而增大。
[5]在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,液体的密度和深度都没有发生改变,所以U形管左右液面的高度差不变,即在同种液体,同一深度,液体内部压强与方向无关。
(4)[6][7]当橡皮膜变平或橡皮膜恢复原状,此时内部小容器中盐水对其向下的压强和外部大容器中水对其的压强相等。由液体压强计算公式p=ρ液gh可知,橡皮膜变平,内部小容器中盐水对其向下的压强和外部大容器中水对其的压强相等,即
ρ水gh水=ρ盐水gh盐水由图代入数据得
ρ水g(h+Δh)=ρ盐水gh
所以有。
33.(2024·广西钦州·一模)水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作,其结构如图所示。将水火箭置于地面,当瓶内气压足够大时,打开阀门,瓶内的水沿打气管向后喷出,水火箭迅速飞起。小明对影响水火箭水平方向飞行距离的因素产生了兴趣,作出以下猜想:
I.可能与瓶内气体的气压有关;
II.可能与发射的角度(指水火箭与水平面的夹角大小)有关;
III.可能与加水质量的多少有关;
(1)瓶内的水向后喷出,水火箭迅速飞起,这是因为物体间力的作用是 的;
(2)为了探究猜想III,小明使用同一支水火箭,改变加水的质量,使 和发射角度相同,测量出了发射点到落地点的水平距离记录如下表:
水的质量(g)
125
150
200
250
300
350
400
水平距离(m)
39.2
49.4
57.3
60.5
54.3
51.8
45.6
分析表中数据可得出:在其他条件相同时,当所加水的质量为 g时,水火箭水平飞行的距离最远,故猜想III是 (选填:“正确”或“错误”)的;
(3)当水火箭竖直向上发射时,若无法直接测量水火箭发射的最大高度,这时可以测量水火箭从发射到落地的 来间接反映发射的高低情况;
(4)制作水火箭会安装尾翼,主要作用是 (选填序号);
A.增加水火箭的配重
B.为火箭提供更强的动力
C.保证火箭飞行的稳定性
(5)除上述猜想外,你认为还有哪些因素可能会影响水火箭的飞行距离: (写出一条即可)。
【答案】 相互 瓶内气体的气压 250 正确 时间 C 见解析
【详解】(1)[1]瓶内的水向后喷出,水火箭给水一个向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向前的力,水火箭向前运动。
(2)[2][3][4]根据单一变量原则,要探究飞行距离与加水质量的关系时,需要保证其它条件不变,即瓶内的大气压和发射角度要相同;由表中数据可得,当质量从125g、150g、200g、250g过程中水火箭水平方向飞行距离在增大,当质量为300g、350g、400g时水火箭水平方向飞行距离在减小,故当加水质量为250g时,火箭水平飞行的距离最远,火箭水平飞行距离随加水质量的增加先增大后减小,故猜想III是正确的。
(3)[5]火箭上升的高度越高,到落地时所需的时间就越大,所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。
(4)[6]制作的水火箭利用水向下喷的反冲力升空,只有火箭尾翼平衡了,火箭才能飞得直。水火箭中尾翼的主要作用是使水火箭沿直线稳定飞行,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[7]除上述探究过的影响因素外,水火箭自身的质量可能会影响水火箭飞行的最大高度、还有箭体的容积、空气阻力等。
34.(2024·广西桂林·二模)福建舰是中国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量为87500吨,正常行驶时的最大功率为,入围“2022年度央企十大国之重器”。福建舰于2024年5月8日顺利完成首次航行试验,正常行驶航速可达18m/s。(水的密度取)
(1)分别求福建舰满载时的总重力及以最大功率正常行驶时的牵引力;
(2)舰载战机驶离前后,航母吃水深度会有变化。小桂结合所学的物理知识做了一个“同时考虑海平面升降变化”的模拟实验:他将底面积为的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上,然后往杯中加入4800g的水,此时水面离溢水口的竖直距离为。再将高为15cm的圆柱体缓慢放入水中,发现圆柱体竖立下沉至刚好与容器底接触时(如图乙),从溢水杯中溢出了400g的水,此时圆柱体对容器底的压力为0。求:若此时将圆柱体竖直提升6cm,则圆柱体底部受到水的压强将减少多少帕斯卡。
【答案】(1)8.75×108N,1×107N;(2)900Pa
【详解】解:(1)福建舰满载时漂浮在水面上,所受浮力等于总重力,由阿基米德原理可知,所受浮力等于排开液体所受重力,则满载时的总重力
G=G排=m排g=87500×103kg×10N/kg=8.75×108N以最大功率正常行驶时的牵引力
(2)容器中水的体积
容器中水的深度
水面到溢水口的容积
溢出水的体积
圆柱体排开水的体积
圆柱体的底面积
将圆柱体竖直提升6cm时减少排开水的体积
水面下降的高度
水面到圆柱体底部深度的改变量
圆柱体底部受到水的压强的减少量
答:(1)福建舰满载时的总重力为8.75×108N,以最大功率正常行驶时的牵引力为1×107N;
(2)圆柱体底部受到水的压强将减少900Pa。
35.(2024·广西柳州·三模)如图甲所示,这是某饮水机自动注水装置的模型,底面积为的柱形水箱内装有质量为6kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为的实心长方体A连接。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小随排出水的质量变化的关系如图乙所示,当排水质量为4kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。(取10N/kg,)求:
(1)当排水质量为4kg时,水箱内水所受的重力;
(2)长方体A的体积;
(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,水箱底部受到水的压强。
【答案】(1)20N;(2)1×10−3m3;(3)2×103Pa
【详解】解:(1)当排水质量为4kg时,水箱内水所受的重力
G水=m水g=(6kg−4kg)×10N/kg=20N(2)由图象可知,当排水质量为4kg时,细杆对力传感器作用力的大小为2N,此时长方体A刚好全部露出水面,则长方体A的重力GA=2N;长方体全部浸没在水中时,细杆对力传感器作用力的大小为F压=8N,则长方体A所受浮力
F浮A=GA+F压=2N+8N=10NA的体积为
(3)从排水量1kg~4kg的过程中,水位下降的高度为
① A的底面积为
② 解①②可得,SA=5×10−3m2, 上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,物体所受浮力
此时A浸入水中的体积为
此时A的下表面距离水面的深度为
A的下表面与容器底的距离为
当力传感器示数为3N时, 水箱底部受到水的压强
答:(1)当排水质量为4kg时,水箱内的水受到的重力是20N;
(2)长方体A的体积1×10−3m3;
(3)上述排水过程中,当力传感器示数为3N时,水箱底部受到水的压强是2×103Pa。
36.(2024·广西南宁·模拟预测)为缓解同学们的中考压力,初三年级进行了“敢拼就会赢,努力向前行”的备考赋能活动,其中有一项夺旗活动赢得了同学们阵阵喝彩。在这个夺旗活动中,每组需派出一名同学站到充气水池里的小船上,将船划到对岸,从高杆上取下彩旗并返回。已知柱形充气水池底面积为,最大载重为的长方体小船漂浮在水面上(如图所示),小船底面积为,船体厚度不计,未站上人时船底距离水面,此时彩旗距离水面。(游戏过程中未有水溢出水池,)求:
(1)未站上人时,小船底部受到水的压强;
(2)小船的质量;
(3)组派出了小乐参加夺旗,小乐的质量为,举手高度,在船上不能踮脚,不能跳起,忽略鞋子质量和鞋底厚度,小乐站上船后,水池底部受到水的压强增加了多少?小乐是否能取下彩旗?请通过计算说明。
【答案】(1)
(2)180kg
(3),能
【详解】(1)未站上人时,小船底部受到水的压强
(2)由体积公式V=Sh可得:小船漂浮在水面上时排开水的体积为
V=Sh1=1m2×0.18m=0.18m3
根据阿基米德原理可得:小船漂浮时受到的浮力
因小船漂浮时所受浮力大小等于自身重力,则小船重力
由重力公式可得,小船的质量
(3)小乐站上船后,小船总质量
小船总重力
因小船仍漂浮,此时小船所受浮力大小等于总重力,即浮力
此时小船排开水的体积
小船底部浸入水中深度
设小乐站上船后,水面上升高度为h上升、船底下降高度为h下降,则有,高度关系
即,体积关系
即,解得
水池底部受到水的压强增加了
此时船底到彩旗高度为
所以小乐能取下彩旗。
37.(2024·广西百色·二模)如图甲,边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,圆柱体质量为18kg、横截面积为,高度为10cm。现向容器内缓慢注入水,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入水的质量关系如图乙所示。求:
(1)圆柱体的密度;
(2)图乙中纵坐标上的大小;
(3)当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为时,容器内水的质量。
【答案】(1)9×103kg/m3;(2)160N;(3)6kg
【详解】解:(1)圆柱体的体积为
圆柱体的密度为
(2)容器底面积为
圆柱体刚好浸没时,圆柱体排开水的体积为
根据阿基米德原理可得,圆柱体受到的浮力为
圆柱体受到的重力为,则的大小为
(3)当注水质量m1小于等于2kg时,水的深度为
则水对容器底的压强为
容器对桌面的压力为
则容器对桌面的压强为
由题意可知
即
即
解得,大于2kg,因此不符合题意;当注水的质量m2大于2kg时,水的深度为
此时水对容器底的压强为
对桌面的压力为
对桌面的压强
由,则
即
即
解得,符合题意。
答:(1)圆柱体的密度为9×103kg/m3;
(2)图乙中纵坐标上的大小为160N;
(3)当水对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为时,容器内水的质量为6kg。
38.(2024·广西崇左·三模)如图甲所示的薄壁容器放置在水平桌面上,容器的上半部分和下半部分的横截面积分别为150cm2和250cm2,上半部分足够高,下半部分容器高为12cm。在容器内放一个底面积为100cm2,质量为500g的正方体木块A,木块A底部中心通过一段轻质细线与容器底部相连。现慢慢往容器中加入某种液体,容器内液体体积V和木块A底部所受液体压强的关系如图乙所示。求:(g取10N/kg)
(1)未加液体时木块A对容器底部的压强;
(2)液体的密度;
(3)当木块A刚浸没时,液体对容器底部的压强。
【答案】(1)500Pa;(2);(3)
【详解】解:(1)木块A的质量
木块A所受的重力
木块A对容器底部的压力
木块A对容器底部的压强
(2)加入液体后,木块A受到浮力作用,由图乙分析可知,当
时,木块刚好漂浮,木块受到的浮力等于木块的重力,设木块刚好漂浮容器的液面高度为,为容器下半部分的底面积,液体的体积
即
木块排开液体的体积
根据,可得液体的密度
(3)由图乙分析,木块由于细线的作用,当木块刚浸没时
容器的容积
则液体会升到上半部分容器。因为正方体木块A的底面积为,则木块A的边长为10cm,其体积
木块完全浸没在液体时,那么上半部分容器内液面的高度
所以此时容器液体的深度
液体对容器底的压强
答:(1)未加液体时木块A对容器底部的压强500Pa;
(2)液体的密度;
(3)当木块A刚浸没时,液体对容器底部的压强。
9.(2024·广西南宁·模拟预测)如图甲是“浮筒打捞法”打捞沉船的过程,将空心金属筒灌满水沉到水底,用钢缆把浮筒与沉船拴住,启动打捞船上的压气机,把空气压进筒中排出水,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上。科技文化节上,小明制作了空心浮筒模型A和实心沉船模型B,A、B间用轻质细绳相连,重现了这一过程。水平地面上有一个装有适量水的足够高的圆柱形容器,将模型A和模型B放入容器中,A利用容器中的水自动进行充水,充满水后,B对容器底的压力为6N,如图乙。打捞过程中,模型A向容器中排水浮出水面,A、B静止时,如图丙所示。已知圆柱形容器底面积为,模型A质量为0.4kg,体积为,模型B质量为0.6kg,体积为。求:
(1)图乙中模型B受到的浮力;
(2)模型A充满水时的总重力;
(3)图丙与图乙相比,水对容器底的压强变化量。
【答案】(1)2N;(2)12N;(3)120Pa
【详解】解:(1)图乙中模型B完全浸没
图乙中模型B受到的浮力
(2)图乙中,以AB整体为研究对象,模型A和B完全浸没
整体受到的浮力
根据
对整体受力分析得
模型A充满水时的总重力
(3)方法一:模型A的重力是
图丙中,AB整体为研究对象,处于漂浮状态,则浮力
排开水的总体积
A模型中充满水,水的重力为
由得
则变化的体积
液面变化的高度
水对容器底的压强变化量
方法二:A模型中充满水,水的重力为
图丙中,AB整体为研究对象,处于漂浮状态,则浮力
水对容器底的压强变化量
答:(1)图乙中模型B受到的浮力2N;
(2)模型A充满水时的总重力为12N;
(3)图丙与图乙相比,水对容器底的压强变化量是120Pa。
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