内容正文:
5 压强 浮力
题号
一
二
三
四
总分
累分人
得分
说明:共四大题23小题,满分70分,物理与化学的作答时间共120分钟。
中考对接点 考向1 压强的计算(10年9考)
考向2 浮力的计算(10年9考)
考向3 大气压强(10年2考)
考向4 流体压强和流速的关系(10年3考)
考查形式:浮力与压强为中考的又一重要考点,液体与浮力的综合考查为往年的热点,且难度较大。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识,如“拔火罐”时玻璃罐能被吸附在皮肤上利用了 。
2.旅行中,汽车在公路上快速行驶时,窗外的空气流速大,压强 ,窗帘受到向外的力,飘向窗外。
3.如图,这是跨路面两侧的水渠截面示意图,两侧的水渠和中间的管道可以看成是一个 。
4.如图所示,请画出小球受到的浮力和烧杯对斜面压力的示意图。
5.如图所示,甲、乙、丙是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。乙和丙两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是 容器。
6.如图所示,这是用轻质薄壁的塑料瓶、透明胶带、铁质螺母和塑料软管制作的潜水艇模型。潜水艇通过改变 来实现浮与沉,因此需要选择质量合适的螺母作为配重。
7.如图,重为0.5 N的鸡蛋漂浮在装有淡盐水的玻璃杯中,鸡蛋受到的浮力是 N。
8.徽州竹雕作为传统“徽州四雕”之一,其起源于宋高宗时期。图中,竹雕的质量为10 kg,底面积为400 cm2,放在表面积为2 m2的水平桌面上;则桌面受到的压强为 Pa。
9.如图所示,一长方体物体悬浮在水中,水对物体向上、向下的压力分别为F2和F1,大小分别为20 N和8 N,g取10 N/kg,则物体的体积为 m3。
10.用弹簧测力计悬挂一实心物体,物体的下表面与水面刚好接触,如图甲,由此处匀速下放物体(物体未与水底接触)。物体被下放过程中,弹簧测力计示数F与物体下表面浸入水的深度h的关系如图乙。水的密度是1.0×103 kg/m3,则物体的密度为 kg/m3。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.如图所示的生活用品中,为了减小压强的是 ( )
12.在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是 ( )
A.水内部的压强与所处的深度有什么关系?
B.液体内部的压强与所处的深度有什么关系?
C.液体内部的压强与液体的种类是否有关?
D.液体内部的压强与哪些因素有关?
13.如图,这是实验员测量大气压值的装置,实验时管内外水银面的高度差是750 mm,则下列描述正确的是 ( )
A.将玻璃管稍倾斜一点,管内水银柱长度将不变
B.若管中进了空气,管内外水银面高度差将小于750 mm
C.实验所在地的大气压比一个标准大气压要略高
D.若不小心管顶破了一个洞,管中的水银将从上面喷出
14.妈妈生日那天,小梦给妈妈煮饺子时发现,当把饺子放入沸腾的水中后,饺子先下沉到锅底,过了一会儿又上浮,最终漂浮在水面上。下列分析正确的是(不考虑饺子的吸水性) ( )
A.饺子在下沉的过程中,受到水的压强不变
B.饺子上浮过程中,受到的浮力小于它所受的重力
C.饺子上浮过程中,受到的浮力等于它排开的水所受的重力
D.饺子在水面漂浮时,受到的浮力大于它所受的重力
15.取一根木棒,在它的一端缠绕一些铜丝就做成了一个简易密度计,将其分别放入甲、乙两个盛有不同液体的烧杯中,它竖直立在液体中的漂浮情况如图所示。设密度计在甲、乙两个烧杯中所受的浮力分别为F甲和F乙,两个烧杯中液体的密度分别为ρ甲和ρ乙,则 ( )
A.F甲>F乙
B.F甲<F乙
C.ρ甲>ρ乙
D.ρ甲<ρ乙
16.如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比L甲∶L乙=1∶2,质量之比m甲∶m乙=2∶3,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙,下列计算正确的是 ( )
A.ρ甲∶ρ乙=8∶3
B.ρ甲∶ρ乙=3∶4
C.p甲∶p乙=2∶3
D.p甲∶p乙=8∶3
17.如图甲所示,将一圆柱体木块用细线拴在没有水的容器底部,然后向容器中逐渐加水。图乙是木块所受浮力随容器中水的深度变化的图像。g取10 N/kg,下列说法正确的是 ( )
①木块的重力为10 N
②木块的底面积为100 cm2
③木块刚好浸没时,液体对容器底的压强为1600 Pa
④木块的密度为0.8×103 kg/m3
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
三、实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18.老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)该同学通过观察 来反映压力的作用效果。
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,其目的是控制压力大小相同,改变受力面积的大小。从该实验中得出的结论是 。
19.小杨同学利用压强计探究“影响液体压强的因素”,探究过程如图所示。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)比较图乙、丙两次实验可知:同种液体内部压强随深度的增加而 。
20.小张在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,做了以下的部分操作。用同一弹簧测力计挂着同一金属物块依次完成如图所示的三次测量:
(1)乙图所示的实验中,物块受到的浮力大小为 N。
(2)分析比较乙、丙两图,说明浮力的大小与 有关。
(3)通过计算可知金属块的体积为 cm3(已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)。
(4)依据本实验的数据可计算出盐水的密度为 kg/m3。
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.为了防止对耕地过分压实,影响作物的播种,收割机对耕地的压强一般不超过8×104 Pa。如图所示,这是一款新型水稻收割机,质量为700 kg,履带与耕地的总接触面积始终为0.2 m2。g取10 N/kg,问:
(1)收割机静止时对耕地的压强是多少?
(2)若质量为60 kg的司机驾驶收割机收割水稻时,粮仓中的水稻不能超过多少千克?
22.如图甲所示,实心正方体物块A的质量为2 kg,放入水中静止时有体积露出水面。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)此时物块A受到水的浮力和物块的总体积是多少?
(2)若在物块A上加一个体积为200 cm3的物块B后正好使A的上表面和水面相平(如图乙),则物块B的密度是多少?
(3)如图甲,物块A漂浮在液面上,若实心物块A的密度为ρ物,液体的密度为ρ液,请你尝试推导出关系式ρ物<ρ液。
23.利用一个量筒和适量的水可以测出一个小玻璃瓶的密度。先在底面积为10 cm2的量筒内倒入50 cm3的水,然后让小瓶口朝上(瓶内无水)漂浮在量筒内的水面上,如图甲所示;再让小瓶口朝下(让量筒里的水充满瓶内)浸没水中,如图乙所示。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3。则:
(1)让小瓶口朝上(瓶内无水)漂浮在量筒内的水面上时,水对量筒底部压强的增加量为多少?
(2)小玻璃瓶的密度为多少?
(3)让小瓶口朝下(让量筒里的水充满瓶内)浸没水中时,小玻璃瓶受到的浮力是多少?
参考答案
1.大气压(强)
2.小
3.连通器
4.如图所示:
5.乙
6.自重(或自身重力)
7.0.5
8.2.5×103
9.1.2×10-3
10.2.25×103
11.A 12.B 13.B 14.C 15.D 16.D 17.B
18.(1)海绵的凹陷程度
(2)压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显
评分标准:每空2分,共4分,有其他合理答案均可参照给分
19.(1)薄
(2)增大
评分标准:每空2分,共4分,有其他合理答案均可参照给分
20.(1)4
(2)液体密度
(3)400
(4)1.1×103
评分标准:每空2分,共8分,有其他合理答案均可参照给分
21.解:(1)收割机静止时对耕地的压力:F=G=mg=700 kg×10 N/kg=7000 N
收割机静止时对耕地的压强:p===3.5×104 Pa (2分)
(2)由题意可知,收割机对耕地的最大压强:p大=8×104 Pa
由p=可得,收割机对耕地的最大压力:F大=p大S=8×104 Pa×0.2 m2=1.6×104 N (2分)
因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,收割机、司机和粮仓中水稻的最大总重力:
G大=F大=1.6×104 N
由G=mg可得,收割机、司机和粮仓中水稻的最大总质量:
m大===1600 kg
则收割机粮仓中水稻的最大质量:
m水稻=m总大-m车-m司机=1600 kg-700 kg-60 kg=840 kg (2分)
22.解:(1)物体A漂浮,且有体积露出水面,则F浮=G=mAg=2 kg×10 N/kg=20 N
又因为F浮=ρ水gV排,则V排===2×10-3 m3
因为V排=(1-)VA,所以VA=×V排=2×10-3 m3×=2.5×10-3 m3 (2分)
(2)物块A完全浸入水中时受到的浮力等于物块A的重力与物块B的重力之和,则
ρ水gVA=GA+ρBgVB,
代入数据可得ρB=2.5×103 kg/m3 (2分)
(3)因为物块A漂浮在液面上,则有F浮=GA,根据ρ液gV排=ρ物gVA可知:=,因为漂浮,所以V排<VA,所以ρ物<ρ液 (2分)
23.解:(1)由图可知让小瓶口朝上(瓶内无水)漂浮在量筒内的水面上时:
V排=80 cm3-50 cm3=30 cm3=30×10-6 m3
水面上升的高度:Δh===0.03 m
水对量筒底部压强的增加量:Δp=ρ水gΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m=300 Pa (2分)
(2)小玻璃瓶受到的浮力:
F浮=G排=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×30×10-6 m3×10 N/kg=0.3 N
小玻璃瓶漂浮,受到的浮力等于重力,所以小玻璃瓶重:G=F浮=0.3 N (2分)
由G=mg得小玻璃瓶的质量:m===0.03 kg=30 g
由乙图知小玻璃瓶的体积:V=62 cm3-50 cm3=12 cm3
小玻璃的密度:ρ玻===2.5 g/cm3=2.5×103 kg/m3 (2分)
(3)让小瓶口朝下(让量筒里的水充满瓶内)浸没水中时,小玻璃瓶受到的浮力:
F浮'=ρ水V排'g=1×103 kg/m3×12×10-6 m3×10 N/kg=0.12 N (2分)
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