内容正文:
2025年中考物理寒假专项提升:压强和浮力
一、单选题
1.全球气候变暖危及北极熊生存,聪明的北极熊学会了智慧出行。在通过薄冰时,它趴下身子,腹部贴着冰面向前爬行,如图所示。北极熊采用这种姿势是为了( )
A.增大摩擦 B.减小摩擦 C.增大压强 D.减小压强
2.利用注射器、钩码估测大气压。先把注射器的活塞推至顶端,把管内空气排出,用橡皮帽把它的小孔堵住。然后在活塞下端悬挂钩码,并逐渐增加钩码的数量,直到活塞刚好被拉动时为止。已知测得活塞质量横截面积为1.2cm2,活塞质量为18g,活塞刚好被拉动时,悬挂钩码的质量为1170g,则当地大气压值约为( )
A.9.75×105Pa B.9.9×105Pa
C.9.75×104Pa D.9.9×104Pa
3.关于下列四幅图说法正确的是( )
A.甲图中将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度会增大
B.乙图是工作中的船闸,应用了连通器的原理
C.丙图是自制气压计,把它从山脚下移到山顶,细管内水柱下降
D.丁图中口含b管对a管上方吹气,a管水面上升是因为流速越大的位置压强越大
4.如图甲所示的溢水杯中装有浓盐水,小明把质量为50g的鸡蛋放入溢水杯中,鸡蛋刚好悬浮,且从杯中溢出40g的盐水,如图乙所示。则鸡蛋在盐水中受到的浮力( )
A.等于0.5N B.大于0.5N C.等于0.4N D.小于0.4N
5.如图所示,试管中有水,当试管逐渐由虚线位置移到竖直位置时,试管底部受到水的压强将( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
6.将质量为1000kg的大木筏置于若干个浮筒上,为了安全起见,每个浮筒至少要有1/3体积露出水面.设每个浮筒的质量均为25kg,体积为0.1m3,则至少需要这样的浮筒
A.18个 B.24个 C.30个 D.36个
二、填空题
7.图是行人与坦克在相同松软的地面上行走和行驶的情况.
① 由图中信息可以知道, 对松软地面的压强较大.(选填“行人”或“坦克”)
② 当此人走到沼泽地时发现双脚陷入.此时,他正确的做法是 .(选填“A”或“B”)
A 迅速走动
B 立即卧倒
理由: .
8.如图所示,右手压气球,左手指顶住气球,气球两侧凹陷程度不同。右手对气球的压力 左手指对气球的压力,右手对气球的压强 左手指对气球的压强。(均选填“大于”“小于”或“等于”)
9.小明同学一家假期到西藏去旅行,由于那里海拔较高 , 他们在野炊时发现米饭煮不熟,这是因为 .
10.如图所示,大象和女驯象师站在水平松软的地面上。大象重为,四只脚与地面的总接触面积为,则大象对地面的压强为 ;驯象师重为,一只高跟鞋与地面的总接触面积为 ,则驯象师对地面的压强为 。比较他们对地面的压强可知 陷入地面较深(选填“大象”或“驯象师”)。
11.一木块放在水平桌面上,如图所示.现用水平推力F将木块缓缓推动,使其一部分露出桌面(但未倾翻).在此过程中,木块对桌面的摩擦力 ,木块对桌面的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
三、实验题
12.给你一个实心铅锤,一个弹簧秤,密度表和一杯待测的油,请利用阿基米德原理,测出油的密度,简要写出你的实验步骤及计算公式。
四、简答题
13.如图所示的小轿车在水平路面高速行驶时,地面对轮胎的摩擦力会减小使车发飘。请尝试用所学力学知识做出解释。
14.物理知识与生活、生产联系紧密,请你从日常生活、生产中选取一个物品应用的物理属性提出问题,并用物理知识解释该应用的原理,不要与示例重复。
【示例】问题:航天飞机为什么用密度小的铝合金?
解释:根据供可知,体积相同时,密度越小,物体的质量越小,可减轻航天飞机的质量。问题: ;解释: 。
15.曾有报道说:某地发生龙卷风,将很多人家的屋顶掀飞,但人们发现了一个奇怪的现象:凡是龙卷风发生前将门窗关严后再撤离的人家大部分屋顶都被掀飞了,而走得匆忙忘记关门窗的人家屋顶都保存了下来,为什么会发生这种现象?
五、计算题
16.市面上有一种防溺水手环,将手环系在手臂上,紧急情况下打开手环,气体会迅速充满手环内的气囊(如图所示),最终使人漂浮于水面。为确保安全,人体浸入水中至少让头部露出水面(一般情况下,头部的体积约占人体总体积的十分之一)。质量为51kg的同学带着这种防溺水手环,在泳池中学习游泳,已知他的平均密度为,水的密度为,取10N/kg,忽略手环体积和自重,求:
(1)该同学浸入水中,胸口距离水面30cm时,胸口受到水的压强为多少Pa?
(2)当该同学至少让头部露出水面时,他在水中受到的浮力为多少N?
(3)该同学使用的防溺水手环的气囊体积至少为多少才能确保他的安全?
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
B
A
B
B
1.D
【详解】北极熊通过薄冰时采用趴下身子,腹部贴着冰面向前爬行是为了增大受力面积,减小对薄冰的压强,保证顺利通过,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.D
【详解】总拉力为
F=(m活+m码)g=(0.018kg+1.17kg)×10N/kg=11.88N
当地大气压值约为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】A.如图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,由可知,大气压强不变,高度不变,故A错误;
B.船闸的工作原理为:先打开一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸,然后把这一端船闸关闭,打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等,船就可以开到另一端去。应用了两次连通器,故B正确;
C.把自制气压计从山脚移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故C错误;
D.丁图中,口含b管对a管上方吹气,a管上方空气流速较大,压强较小,a管中液体受到向上的压强大于向下的气体压强,所以a管内的水面上升,故D错误。
故选B。
4.A
【详解】鸡蛋在盐水中悬浮,受到的浮力等于鸡蛋的重力,即鸡蛋在盐水中受到的浮力为
F浮=G=mg=50×10-3kg×10N/kg=0.5N
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】当试管逐渐由虚线位置移到竖直位置时,试管中水的深度变大,根据可知,深度变大,故试管底部受到水的压强将变大,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
6.B
【分析】设需要n个浮筒,根据要求(每个浮筒至少要有体积露出水面)求出排开水的体积,再求出木筏和浮筒的总重,利用漂浮条件列方程求解.
【详解】设需要n个浮筒,则排开水的体积:V排=×n×0.1m3,木筏和浮筒的总重:
G总=m筏g+nm筒g,由题知,木筏和浮筒漂浮在水面上,F浮=G总,即:ρ水V排g=m筏g+nm筒g,1×103kg/m3××n×0.1m3g=1000kg×g+n×25kg×g,解得:n=24.故选B.
7. 行人 B 压力相等,受力面积越大压强越小
【分析】压强是描述压力作用效果的物理量,压强的大小即与压力大小有关,又与受力面积有关,图片中分析压力的作用效果,看行人和坦克在地面的凹陷程度进行分析.
【详解】图片中给出的信息可知,行人行走艰难,脚在松软的地面凹陷的程度大,所以行人对松软地面的压强较大.人站在泥土中,对泥土的压力等于本身受到的重力,所以压力不变;由两只脚着地变为一只脚着地,减小了受力面积,从而增大了脚对地面的压强,使人陷得更深,也就是压力相等,受力面积越大压强越小,要想减小压强,就应增大受力面积,所以他的做法是立即卧倒.
8. 等于 小于
【详解】[1]右手压气球,左手指顶住气球,气球处于平衡状态,受到的力为平衡力,即右手对气球的压力等于左手指对气球的压力。
[2]右手对气球的压力等于左手指对气球的压力,根据,左手指顶住气球时,气球受力面积较小,压强较大,故右手对气球的压强小于左手指对气球的压强。
9.高海拔地区气压低,水的沸点低
【详解】西藏的地势较高,气压较低,所以水的沸点降低,因此不能将米饭煮熟,要能够将米饭煮熟,应想办法增大米饭上面的气压,可以采用高压锅.
点睛:气压与海拔有关,海拔越高,气压越低;液体的沸点与气压有关,且随气压的升高而升高,随气压的降低而降低.
10. 大象
【详解】[1]大象对地面的压强为
[2]驯象师对地面的压强为
[3]因为,故大象陷入地面深。
11. 不变 变大
【详解】用水平推力F将木块一部分推出桌面,木块对桌面的压力不变,粗糙程度也不变,只是受力面积变小.根据滑动摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,可知木块对桌面的摩擦力不变;根据可知,压力不变时,受力面积越小,压强越大,即木块对桌面的压强变大.
12. ①用弹簧秤称出铅锤重G1;
②测出铅锤浸没在油中时弹簧秤示数G2;
③铅锤在油中所受的浮力为查密度表知铅的密度为。
【详解】[1]根据称重法的原理,可分别测量出铅锤在空气中的重和浸没在油中的拉力大小,进而得出浮力的大小,根据可得油的密度。
所以实验步骤为:
①用弹簧秤称出铅锤重G1;
②测出铅锤浸没在油中时弹簧秤示数G2;
③铅锤在油中所受的浮力为查密度表知铅的密度为。
根据以上步骤得出表达式:
根据称重法测浮力的原理,铅锤浸没在油中时受到的浮力为
铅锤的体积即排开的油的体积为
[2]由可得油密度的表达式为
13.见解析
【详解】轿车的外形呈上凸形,轿车在高速行驶时,上方的空气流速大,压强小,下方的空气流速小,压强大,轿车受到向上的空气压力大于向下的空气压力,使轿车受到一个向上的升力,所以轿车对地面的压力减小,导致轿车受到路面的摩擦力减小,不容易刹住车,具有一定的危险性。
14. 见解析 见解析
【详解】[1][2]问题:飞机的机翼为什么要做成上凸下平的流线型?解释:在流体流速越快的位置,压强越小。飞机的机翼上凸下平,空气在其上方流速快,压强小;在其下方流速慢,压强大,使机翼上下产生压强差,从而产生压力差,使飞机获得向上的升力。
15.见解析
【详解】龙卷风发生前将门窗关严,当龙卷风发生时,屋顶上方空气流速大,下方(室内)空气流速小;因为流体流速大的地方压强小,所以会对屋顶有一个向上的压强差,屋顶会被掀翻;而走得匆忙忘记关门窗的人家,内外空气流通,不存在压强差,所以屋顶不会被掀翻
16.(1)3000Pa;(2)450N;(3)
【详解】解:(1)根据公式可得,胸口受到水的压强为
(2)由得,该同学的体积为
至少让头部露出水面时,浸入水中的体积占人体体积的十分之九,即
由阿基米德原理可得,此时该同学在水中受到的浮力为
(3)该同学的重力
忽略手环和气囊重力,漂浮时
使用气囊增加的浮力
气囊排开水的体积至少为
该同学使用的防溺水手环的气囊体积至少为才能确保他的安全。
答:(1)该同学浸入水中,胸口距离水面30cm时,胸口受到水的压强为3000Pa;
(2)当该同学至少让头部露出水面时,他在水中受到的浮力450N;
(3)该同学使用的防溺水手环的气囊体积至少才能确保他的安全。
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