内容正文:
广西物理
5
·¸RÁÃÄp©S~ÈrWÉ
(2024.30、2023.30;北部湾 6年连续考查)
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1
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[北部湾2020.30、2019.
29(4)、2018.22]
1.如图所示,水平面上有一底面积为5×10-3m2
的烧杯,烧杯中装有一定量的水。将一体
积为5×10-5m3的物体放入容器中,该物
体漂浮,此时物体露出水面的体积为1×
10-5m3。若将烧杯看作规则的圆柱形容
器,g取10N/kg,如图乙,用力将物体压入水
中,其刚好浸没时受到的浮力为 0.5 N,用
力将其从漂浮状态压到恰好浸没的过程中,
水对容器底部的压强变化了 20 Pa。
第1题图
2.(2024安徽改编)某兴趣小组要测量一金
属块的密度,设计了如下方案:将装有适量
细沙的薄壁圆筒,缓慢竖直放入盛有适量
水的、水平放置的长方体透明薄壁容器中,
待圆筒静止后,在圆筒上对应水面的位置
标记一点 A,并在长方体容器上标出此时
的水位线 MN(如图甲所示);然后将待测
金属块用细线悬挂在圆筒下方,缓慢竖直
放入水中,圆筒静止后(金属块不接触容器
底部),在长方体容器上标出此时的水位线
PQ(如图乙所示);再向长方体容器中缓慢
注水至圆筒上的A点与MN在同一水平面
上(如图丙所示)。测出PQ与此时水面的
距离为 h1,与 MN的距离为 h2。若圆筒的
底面积为S=0.5m2,长方体容器的底面积
为4S,A点到圆筒底部的竖直距离为 h,不
计细 线 的 质 量 和 体 积,ρ水 =1.0×
103kg/m3,g取 10N/kg。若 h=0.1m,
h1=0.07m,h2=0.03m,求:
(1)图甲中圆筒和细沙总重力G的大小;
(2)金属块的体积V;
(3)求金属块的密度ρ。
第2题图
解:(1)图甲中,圆桶所受浮力等于圆桶和
沙子的总重力,G=F浮 =ρ水gV排 =ρ水gSh=
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m2×
0.1m=500N;
(2)图乙和图丙相比,浮力相等,V排相等,A
点在水面下的深度相等,所以图乙中,A点
到水面 PQ的距离等于(h1+h2),A点到
MN的距离等于 h1,图乙和图甲相比,
ΔV排 =ΔV桶浸 +V金属,
金属块的体积V金属 =ΔV排 -V桶浸 =4Sh2-
S(h1+h2)=3Sh2-Sh1=0.5m
2×(3×
0.03m-0.07m)=0.01m3;
(3)由图甲和图乙可知,金属块的重力
G金属 =ΔF浮 =ρ水g4Sh2,
金属块的质量m金属 =
G金属
g =ρ水4Sh2=1.0×
103kg/m3×4×0.5m2×0.03m=60kg,
金属块的密度 ρ=
m金属
V金属
= 60kg
0.01m3
=6×
103kg/m3
。
93
众相原创 赋能中考
3.(2023云南改编)如图所示,将重为3N、底
面积为150cm2装有水的薄壁(不计厚度)
柱形溢水杯放置在水平的压力传感器上,
此时压力传感器的示数为30N。用轻质细
线悬挂一重 20N、高 15cm、底面积为
60cm2不吸水的圆柱体。初始时圆柱体底
部距水面的竖直高度为4cm,现提住细线
缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,当圆柱
体下降 7cm时,水面达到溢水口。已知
ρ水 =1.0×10
3kg/m3,求:
(1)圆柱体未浸入水中时,溢水杯对压力传
感器的压强;
(2)圆柱体刚好浸没时,细线对圆柱体的
拉力;
(3)圆柱体从初始位置到刚好浸没,水对溢
水杯底部压强的变化量。
第3题图
解:(1)由题意知,溢水杯和杯中水的总重
力为 G=30N,则溢水杯对压力传感器的
压力F=G=30N,
溢水杯对压力传感器的压强 p=FS杯
=
30N
150×10-4m2
=2×103Pa;
(2)圆柱体刚好浸没水中时排开水的体积
V排 =V=S物h=60cm
2×15cm=900cm3,
圆柱体受到水的浮力F浮 =ρ水gV排 =1.0×
103kg/m3×10N/kg×900×10-6m3=9N,
细线对圆柱体的拉力 F拉 =G物 -F浮 =
20N-9N=11N;
(3)参考答案及解析见P
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2
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[2024.30(3)、2023.
30;北部湾2021.30、2019.29]
4.密度小于水(2024枣庄)将一底面积为
200cm2的圆柱形容器放置于水平面上,容
器内放一个底面积50cm2、高20cm的圆
柱体,如图甲所示,缓慢向容器中注水到一
定深度时圆柱体漂浮,继续注水到25cm
时停止,在整个注水过程中,圆柱体始终处
于直立状态,其注水质量m与容器中水的
深度 h的关系图像如图乙所示。(ρ水 =
1.0×103kg/m3,g取10N/kg)则以下说法
正确的是 (D )
第4题图
A.当圆柱体漂浮时,露出水面的高度为
9cm
B.圆柱体的密度为0.64×103kg/m3
C.注水停止时,水对圆柱体底部的压强为
2500Pa
D.向容器内注水的总质量是4200g
5.(2024广安)如图甲所示,足够高的圆柱形
薄壁容器,装有适量的水放在水平桌面上。
现将一个质量为2kg、底面积为100cm2的
均匀长方体竖直放入容器中,受到容器的支
持力为4N,此时物体所受浮力为 16 N。
若再加入适量的水使长方体刚好漂浮,如
图乙所示,则此时水面的高度与图甲相比
增加了 4 cm。(ρ水 =1.0×10
3kg/m3,g
取10N/kg)
第5题图
04
广西物理
6.(2024梧州模拟)科创小组设计了水库自
动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔
的模型,如图所示。其中A为压力传感器,
B是密度小于水且不吸水的圆柱体,能沿
固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当
模型内水深h0=15cm时,B与模型底面刚
好接触且压力为零。水面上涨到设计的警
戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为
2N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知
圆柱体 B的底面积SB=50cm
2,高 hB=
25cm,ρ水 =1×10
3kg/m3,求:
(1)B的重力;
(2)B的密度;
(3)刚触发报警装置时,B浸入水中的深度
h2。
第6题图
B的重力G=F浮 =7.5N;
m=Gg=
7.5N
10N/kg=0.75kg=750g,
B的体积V=SBhB=50cm
2×25cm=
7.(2024广西30题10分)一个不吸水的实
心圆柱体Q,底面积为0.01m2,高为0.3m,
密度为0.5×103kg/m3。如图甲所示,现将
Q放在容器中,缓慢往容器中注水(水的密
度为1×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)圆柱体Q的质量;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时 Q
未漂浮),Q受到的浮力;
(3)广西夏季雨水充沛,每逢暴雨,河水水
位快速上涨,为了监测河水水位,某项目小
组设计了“智能水位报警器”,如图乙所
示。其由A、B两部分组成,A模拟控制器,
B模拟河道。其中A内部高度为0.7m,顶
部固定着压力传感器,当压力达到某一数
值时,报警器会自动报警。在某次注水测
试中,当注水到某一深度时,Q开始漂浮,
随着注入水的深度增加,Q最终会与传感
器接触,当Q露出水面长度为0.1m时,报
警器恰好开始报警。请通过计算,分析从
开始注水到报警器报警的过程,并在丙图
中作出此过程Q底部受到水的压强p随注
入水的深度h变化的关系图线。
第7题图
解:(1)根据ρ=mV可知,圆柱体 Q的质量
mQ=ρQVQ=ρQSQh=0.5×10
3kg/m3×
0.01m2×0.3m=1.5kg;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时 Q
未漂浮),Q受到的浮力 F浮′=ρ水gV排 =
ρ水gSQh′=1×10
3 kg/m3 ×10N/kg×
0.01m2×0.1m=10N;
(3)参考答案及解析见
P
14
参考答案及解析
a×L对角线,比较可知S′>S,由p=
F
S可知,按图丙方式
放置在地面上对地面的压强 p2<p1;图丁中,设正方
体的棱长为a,切去部分的宽度为 l,正方体的密度为
ρ,则切去后剩余部分的体积 V剩 =
1
2a
2(a-l),剩余
部分对地面的压强 p3 =
G剩
S剩
=
m剩g
S剩
=
ρV剩g
S剩
=
1
2a
2(a-l)ρg
a(a-l) =
1
2ρag;图丙中剩余部分的体积V丙剩 =
1
2a
3,图丙中的受力面积S丙剩 =a 槡×2a 槡=2a
2,则图丙
中剩余部分对地面的压强p2 =
F2
S2
=
G2
S2
=
m丙剩g
S丙剩
=
ρV丙剩g
S丙剩
=
ρ×12a
3g
槡2a
2
=槡24ρag,则p2∶p3=
槡2
4ρag∶
1
2ρag=
槡2∶2。
第2节 液体压强
1.压强 增大 2.连通器 小于 3.B 4.= 1600
5.1×104 1.5×104 6.1.0×108 4×106
7.(1)两侧液面高度差 不漏气 (2)乙、丙 越大 控
制变量 (3)密度 (4)800 (5)<
8.B 9.B
10.解:(1)壶中水的深度h=12cm=0.12m,
水对茶壶底的压强 p=ρ水 gh=1.0×10
3kg/m3×
10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)m壶 =600g=0.6kg,S壶 =100cm
2=10-2m2,
水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的
3
5,p底 S壶 =
3
5(m水 +m壶)g,
即ρ水 ghS壶 =
3
5(m水 +m壶)g,
m水 =
ρ水 hS壶
3
5
-m壶 =
1.0×103kg/m3×0.12m×10-2m2
3
5
-
0.6kg=1.4kg。
第3节 大气压强 液体压强与流速的关系
1.D 2.大于 在吸盘上戳一个小孔(答案合理即可)
3.CD 4.大于 小于 5.大 小 6.小 大气压 7.A
8.连通 ②
第十单元 浮力
第1节 浮力 阿基米德原理
1.A 2.变小 小于 3.浮 大于 不变 4.B 5.A
6.5×107 变小 7.20 1000
8.(1)①相等 ②无关 (2)①大 ②无关 ③ =
④排开液体 (3)更换不同的液体
9.9 0.9×103
10.AD 【解析】由于冰块漂浮,则冰块受到的浮力等于
冰块重,根据F浮 =ρ水 gV排可知:冰块受到的重力等于
排开的水重,已知甲、乙容器水面等高,则甲容器的总
重等于乙容器的总重,由于水平面上的物体产生的压
力与重力相等,所以甲、乙烧杯对桌面的压力相等,由
p=FS知甲、乙烧杯对桌面的压强相等,故 A正确,B
错误;冰漂浮于水面上时,受到的浮力 F浮 =ρ水 gV排 =
G冰①,又因冰熔化成水后,其质量不变,重力不变,所
以,G冰化水 =ρ水 gV冰化水 =G冰②,由①②可得:ρ水 gV排 =
ρ水 gV冰化水,则V排 =V冰化水,即冰熔化为水的体积等于
冰排开水的体积。所以,冰块全部熔化后,水面高度
不会发生变化,根据 p=ρgh可得水对杯底的压强不
变,由F=pS知水对烧杯底的压力不变,故 C错误,D
正确。故选AD。
11.解:(1)满载时排开海水的质量是1.0×108kg,则其重
力G=mg=1.0×108kg×10N/kg=1.0×109N,
“海葵一号”漂浮在海面上,根据阿基米德原理,其满
载时受到的浮力等于其排开海水所受的重力,
F浮 =G=1.0×10
9N;
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量:m石油 =
m排 -m0=1.0×10
8kg-3.7×107kg=6.3×107kg;
(3)直升机停放在水平停机坪上时,对停机坪的压力
F=G机 =3×10
4N,
直升机对停机坪的压强p=FS=
3×104N
0.06m2
=5×105Pa。
第2节 物体的浮沉条件及应用
1.B 2.C 3.AB 4.D 5.上浮 大于 6.= < <
小专题培优3 利用浮力知识测量物体的密度
1.(4)0.8×103 (5)0.8
2.(1)= < (2)74 4 (3)2.5×103
3.(1)m2-m1 (2)
m3-m1
ρ水
(3)
m2-m1
m3-m1
ρ水
小专题培优4 压强、浮力综合分析判断
1.B 2.B 3.D 4.AD 5.D
小专题培优5 压强、浮力综合分析计算(动态)
1.0.5 20
2.解:(1)图甲中,圆桶所受浮力等于圆桶和沙子的总重
力,G=F浮 =ρ水 gV排 =ρ水 gSh=1.0×10
3kg/m3×
10N/kg×0.5m2×0.1m=500N;
(2)图乙和图丙相比,浮力相等,V排相等,A点在水面下
的深度相等,所以图乙中,A点到水面 PQ的距离等于
(h1+h2),A点到MN的距离等于h1,图乙和图甲相比,
ΔV排 =ΔV桶浸 +V金属,
金属块的体积V金属 =ΔV排 -V桶浸 =4Sh2-S(h1+h2)=
3Sh2-Sh1=S(3h2-h1)=0.5m
2×(3×0.03m-
0.07m)=0.01m3;
(3)由图甲和图乙可知,金属块的重力,G金属 =ΔF浮 =
ρ水 g4Sh2,
金属块的质量m金属 =
G金属
g =ρ水4Sh2=1.0×10
3kg/m3×
4×0.5m2×0.03m=60kg,
金属块的密度ρ=
m金属
V金属
= 60kg
0.01m3
=6×103kg/m3。
3.解:(1)由题意知,溢水杯和杯中水的总重力为 G=
30N,则溢水杯对压力传感器的压力F=G=30N,
溢水杯对压力传感器的压强 p=FS杯
= 30N
150×10-4m2
=
2×103Pa;
(2)圆柱体刚好浸没水中时排开水的体积 V排 =V=
S物h=60cm
2×15cm=900cm3,
圆柱体受到水的浮力F浮 =ρ水 gV排 =1.0×10
3kg/m3×
10N/kg×900×10-6m3=9N,
细线对圆柱体的拉力 F拉 =G物 -F浮 =20N-9N=
11N;
(3)因为初始时圆柱体底部距水面的竖直高度为4cm,
现提住细线缓慢下移,使圆柱体逐渐浸入水中,
当圆柱
32
参考答案及解析
体下降7cm时,水面达到溢水口,
则圆柱体从接触水面到水面上升到溢水口过程中下降
的高度h下 =7cm-4cm=3cm,
设此过程中水面上升的高度为 Δh,则水面上升到溢水
口时圆柱体浸入水中的深度
h浸 =h下 +Δh=3cm+Δh,
根据V排的两种计算方法可得
V排 =S杯Δh=S物h浸 =S物 ×(3cm+Δh),
代入数据可得150cm2×Δh=60cm2×(3cm+Δh),
解得Δh=2cm;
此时圆柱体浸入水中的深度 h浸 =h下 +Δh=3cm+
2cm=5cm<h物 =15cm,
当圆柱体继续下降直至刚好浸没过程中,虽然有水溢
出,但溢水杯内水的深度不变,所以圆柱体从初始位置
到刚好浸没,溢水杯内水面上升的高度 Δh=2cm=
0.02m,
则整个过程中水对溢水杯底部压强的变化量 Δp=ρ水
gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
4.D 5.16 4
6.解:(1)当模型内水深h0=15cm时,B与模型底面刚好
接触且压力为零,此时B排开水的体积
V排 =SBh0=50cm
2×15cm=750cm3=7.5×10-4m3,
所受的浮力 F浮 =ρ水 gV排 =1×10
3kg/m3×10N/kg×
7.5×10-4m3=7.5N,
B的重力G=F浮 =7.5N;
(2)根据 G=mg可知,B的质量 m=Gg=
7.5N
10N/kg=
0.75kg=750g,
B的体积V=SBhB=50cm
2×25cm=1250cm3,
根据密度公式可知 B的密度 ρ=mV=
750g
1250cm3
=
0.6g/cm3;
(3)刚触发报警装置时圆柱体对压力传感器的压力为
2N,由于物体间力的作用是相互的,此时 B受到的浮
力F浮′=GB+F=7.5N+2N=9.5N,
B排开水的体积为V排′=
F浮′
ρ水 g
= 9.5N
1×103kg/m3×10N/kg
=
9.5×10-4m3=950cm3,
由V=Sh可知,B浸入水中的深度为 h2=
950cm3
50cm2
=
19cm。
7.解:(1)根据ρ=mV可知,圆柱体Q的质量mQ=ρQVQ=
ρQSQh=0.5×10
3kg/m3×0.01m2×0.3m=1.5kg;
(2)当注入水的深度为0.1m时(此时Q未漂浮),Q受
到的浮力F浮′=ρ水 gV排 =ρ水 gSQh′=1×10
3kg/m3×
10N/kg×0.01m2×0.1m=10N;
(3)当圆柱体Q刚好漂浮时,F浮 =GQ=mQg=1.5kg×
10N/kg=15N,
根据阿基米德原理可知,圆柱体Q浸入水中的深度
h1 =
F浮
ρ水 gSQ
= 15N
1×103kg/m3×10N/kg×0.01m2
=
0.15m,
此时Q底部受到水的压强p1=ρ水 gh1=1×10
3kg/m3×
10N/kg×0.15m=1.5×103Pa,
此时Q露出水面的高度
h露 =0.3m-0.15m=0.15m;
继续注水,当圆柱体Q与传感器接触时,注入水的深度
为h2=hA-h露 =0.7m-0.15m=0.55m,
因圆柱体 Q处于漂浮状态,圆柱体 Q浸入水中的深度
不变,其底部受到水的压强不变;
当Q露出水面长度为0.1m时,即 Q浸入水中的深度
为h3=0.2m,
此时Q底部受到水的压强
p2=ρ水 gh3=1×10
3kg/m3×10N/kg×0.2m=2×
103Pa,
注入水的深度h4=hA-h露′=0.7m-0.1m=0.6m,
则此过程Q底部受到水的压强p随注入水的深度h变
化的关系图线如答图所示。
第7题(3)答图
第十一单元 功和机械能
第1节 功和功率
1.A 2.等于 大于 3.Fs Fst 4.7.2×10
4 7.2×
103 5.3.3×105 减小 6.2×105 2.76×107 2×103
7.解:(1)货轮的速度v=st=
200m
50s=4m/s;
(2)牵引力做的功W=Fs=5×105N×200m=1×108J;
(3)牵引力的功率P=Wt=
1×108J
50s =2×10
6W。
8.减小 减小 9.45 9
10.解:(1)小伟热身运动所用的时间t=5min=300s,
小伟热身运动的平均速度v=st=
600m
300s=2m/s;
(2)小伟所受的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,
小伟完成 1次引体向上克服重力做的功 W=Gh=
500N×0.6m=300J;
(3)小伟双脚鞋底与地面的接触面积约为 S=5×
10-2m2,
小伟双脚站立时对水平地面的压力F=G=500N,
小伟双脚站立时对水平地面的压强
p=FS=
500N
5×10-2m2
=1×104Pa。
11.C 12.400 40 50
第2节 机械能及其转化
1.D 2.A 3.AB 4.C 5.A 6.C 7.(1)减小 增大
(2)多 大 (3)惯性 阻 匀速 (4)不超载行驶,不
超速行驶 8.B 9.D 10.减小 先增大后减小 减小
11.重力势 不变
第十二单元 简单机械
第1节 杠杆 滑轮
1.A 2.D 3.费力 小于 4.(1)右 力臂大小 (2)右
(3)F1l1=F2l2 A (4)向右移动钩码 5.A 6.AD
7.40 右 8.变小
a
42