内容正文:
2025年中考物理寒假专项训练:压强与浮力
一、单选题
1.如图所示,一个底面积为400cm2的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器足够高,容器内放有一个质量为600g的实心正方体A,高度为10cm,A的底部中心通过一根12cm的细线与容器底部相连,此时水深20cm,细绳对A的拉力为F1。圆柱体B的重力为16N,底面积为80cm2,高15cm。先将B竖直放在A的中央,待A、B静止后水对容器底部的压强为p1,对容器底部的压力为F2。然后将B取下轻放入水中后,水对容器底的压强为p2,整个过程中A始终保持竖直。下列说法正确的是( )
A.F1的大小为4N
B.F2的大小为80N
C.p1>p2
D.若把物体B从A上方取下后放入水中直到液面稳定,该过程中水对容器底部的压力变化量大于B最终受到的支持力大小
2.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,沉到 底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是( )
A.两者体积相等,水的质量较小
B.两者体积相等,水的质量较大
C.两者体积不相等,但质量相等
D.两者体积不相等,质量也不相等
3.下列事例中,不是应用大气压的是( )
A.用吸管吸饮料 B.紧贴在玻璃板上的吸盘
C.打气筒打气时筒壁发热 D.护士用注射器针管从药瓶中吸取药液
4.将120g的物体浸没在盛满水的溢水杯中时,从杯中溢出了100mL的水。自由释放后,该物体将( )
A.上浮 B.悬浮 C.沉至杯底 D.无法确定
5.下列关于如图所示的四个实验的判断中,正确的是( )
A.如图甲中,手持自制气压计从崂山山脚走到山顶,玻璃管内液面升高
B.如图乙中,托里拆利实验的玻璃管倾斜会使测得的大气压值变大
C.如图丙中,覆杯实验中杯子倾斜水就会流出
D.如图丁中,向纸片中间吹气会看到纸片向两边分开
6.如图所示的各种情况中,被压表面受到的压力与物块受到的重力大小相等的是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.书包带 些好.因为这样肩膀的受力面积 ,肩膀受到的压强 .
8.压强的单位是为了纪念科学家 而命名的,提出惯性定律的科学家是 。
9.夏天当我们撕下冰糕的包装纸,发现冰糕冒“白气”,“白气”是雪糕周围空气中的水蒸气遇冷液化而形成的。根据你的观察图 是冰糕冒“白气”的情景,请你列举生活中与此现象道理相同的实例: 。
10.甲、乙两个正方体物体,放在水平桌面上,边长之比为,密度之比为,则甲、乙对桌面的质量之比为 ,压强之比为 。
11.如图所示,这是我国052D型导弹驱逐舰,已知该舰满载时的排水量约为7000 t,可搭载1架质量约为12t的反潜直升机。(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)当驱逐舰从海水密度较小的海域航行到密度较大的海域时,驱逐舰将 (选填“上浮”或“下沉”)一些。反潜直升机飞离驱逐舰时,驱逐舰受到的浮力 (选填“不变”、“变大”或“变小”)。
(2)在水面下2m深处,船体受到海水的压强是多少?( )
(3)驱逐舰满载时,排开海水的体积是多少?( )
12.小航用吸管喝水时,调皮的用嘴吹气,使水下冒气泡。小航认为气泡在水中上升时体积越来越小,你认为他的观点正确吗? ,理由是: 。
三、实验题
13.小丽用装有沙子的柱形带盖塑料瓶探究浮力大小的影响因素。
(1)小丽列举了以下三个常识,做出了三个猜想,其中符合常识2的是猜想 (填序号);
常识
猜想
常识1:大小相同的木块和铁块,木块漂在水面,铁块沉在水底。
常识2:轮船从江里驶入海里,船身会上浮一些。
常识3:人在水中越往深处走,觉得身体越来越轻。
猜想1:浮力大小与液体的密度有关。
猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关。
猜想3:浮力大小与物体的质量有关。
(2)为了验证上述猜想是否正确,小丽依次做了以下实验,如图所示。
①通过A、C实验步骤,可知物体浸没在水中所受浮力大小是 N;
②通过 (填字母)实验步骤,可得猜想2是正确的;
③通过A、C、E实验步骤,可探究物体所受浮力大小与 有关;
④为验证猜想3,小丽将瓶子中的沙子倒掉一些,接着她仿照步骤D进行实验,发现测力计示数小于2N,继续将瓶子中的沙子倒掉一些,重复以上步骤,发现测力计示数始终小于2N,便认为猜想3是正确的,小丽在该实验环节中存在的问题是 。
四、简答题
14.(1)将乒乓球放在漏斗的下面紧贴漏斗,从漏斗口向下吹气乒乓球不会落下来原因是?
(2)钢笔吸墨水时,把笔上的弹簧片按下后松开,墨水就被吸进橡胶管中原因是?
15.如图所示,在已调好的完全相同的电子秤上放上两个一模一样装满水的杯子,其中左侧杯上漂浮着一个塑料块。请说出两个电子秤的示数大小关系,并给出合理的解释。
16.如图所示试分析鸟儿在飞行时的升力所产生的原因
五、计算题
17.请你运用所学的物理知识解答下面有关小汽车的问题。
(1)试从小轿车的外型(如图)判断小轿车在水平路面行驶和静止时,对地面压强哪一个大?为什么?
(2)一质量为60kg的司机,驾驶一辆质量为2t的小轿车(车内无其它乘客)静止在公路上时,如果每个车轮与路的接触面积为2dm2,则此时汽车对路面的压强为多少?
试卷第1页,共3页
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
C
A
C
C
A
A
1.C
【详解】A.由题意知,A浸入水中的深度为
h=20cm-12cm=8cm=0.08m
那么A排开水的体积
V排=SAh=0.1×0.1m2×0.08m=8×10-4m3
据阿基米德原理得,A受到的浮力
F浮A=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N
此时A受到重力、拉力和浮力的作用处于静止状态,所以拉力
F1= F浮A-GA=8N- 0.6kg×10N/kg=2N
故A错误;
B.A的体积为
VA=0.1×0.1×0.1m3=10-3m3
A浸没时受到的浮力
F浮A′=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×10-3m3=10N
B的体积
VB=80×10-4m2×0.15m=1.2×10-3m3
B浸没时受到的浮力
F浮B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-3m3=12N
A、B都浸没时受到的总浮力
F浮=F浮A′+F浮B=10N+12N=22N
B放在A中央后的总重力
G=GA+GB=0.6kg×10N/kg+16N=22N
即
G=F浮
所以B放在A中央时,A、B刚好浸没。此时排开水的总体积
V排1=VA+VB=10-3m3+1.2×10-3m3=2.2×10-3m3
水的深度变化量
此时水的总深度
h1=0.2m+0.035m=0.235m
水对容器底的压强
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.235m=2.35×103Pa
水对容器底的压力
F2=p1S=2.35×103Pa×400×10-4m2=94N
故B错误;
CD.圆柱体B的密度
B从A上取下放入水中,会下沉,A会恢复原来的状态。此时,排开水的体积变化量
∆V=VB-SAh露=1.2×10-3m3-0.1cm×0.1cm×(0.1m-0.08m)= 10-3m3
水的深度变化量
水深的增加量为
所以水对容器底的压强变大了,p1>p2,把物体B从A上方取下后放入水中直到液面稳定,该过程中水对容器底部的压力变化量
B沉底后,受到的支持力
F支= GB-F浮B=16N-12N=4N
那么
∆F=F支
故C正确,D错误。
故选C。
2.A
【详解】金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,沉到底部,则
V排=V球 F浮<G球,
由阿基米德原理知道: F浮=G排水,所以G排水<G球,即m排水<m球
故A正确为答案.
3.C
【详解】A.用吸管吸饮料,管内气压小于外界大气压,在大气压的作用下,将饮料压入口内,所以应用了大气压,故A不符合题意;
B.吸盘吸玻璃,需要先将盘内的空气挤出,盘内的气压小于大气压,吸盘在外界大气压的作用下被压在玻璃上,所以应用了大气压,故B不符合题意;
C.打气筒打气时筒壁发热是摩擦生热现象,不是大气压的应用,故C符合题意;
D.注射器吸药液时,将针插入药液后,向外拔活塞,针管内气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,将药液压入注射器中,所以应用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】物体的重力
G物=m物g=0.12kg×10N/kg=1.2N
溢出水的体积
V排=100mL=100cm3
溢出水的质量
m排=ρ水V排=1g/cm3×100cm3=100g
溢出水的重力
G排=m排g=0.1kg×10N/kg=1N
根据阿基米德原理知:物体浸没水中受到水的浮力等于排开液体的重力:即
F浮=G排=G溢=1N
由于F浮<G物,所以物体将沉至杯底。
故选C。
5.A
【详解】A.手持自制气压计从崂山脚走到山顶,大气压强变小,造成瓶内气压大于瓶外气压,会有一部分水被压入玻璃管,使管内液面上升,故A正确;
B.托里拆利实验时,玻璃管如果倾斜会使水银柱长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故B错误;
C.由于大气向各个方向都有压强,覆杯实验中杯子倾斜水不会流出,故C错误;
D.向纸片中间吹气,由于两张纸中间流速大,压强小,会看到纸片向中间靠拢,故D错误。
故选A。
6.A
【详解】A.图中物体静止在水平面上(即处于平衡状态),所以物体受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相等,即G=F支,由于支持力和压力是一对相互作用力,所以桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力大小相等,即F支=F压,因此物体对桌面的压力和物体受到的重力大小相等,即F压=G,故A符合题意;
B.图中物体受竖直向下的重力和垂直接触面的支持力,重力和支持力不在同一直线上,不是平衡力,大小不相等,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故重力和压力不相等,故B不符合题意;
C.图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的压力、竖直向下的支持力三个力的作用,故重力不等于支持力,又因为压力和支持力是相互作用力,大小相等,故压力和重力不相等,故C不符合题意;
D.图中物体受竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、水平向右的支持力、水平向左的压力,压力和重力不在同一直线上,两个力之间没有联系,故D 不符合题意。
故选A。
7. 宽 增大 减小
【详解】学生的书包带宽一些,肩膀的受力面积会大一些,这是在压力一定时,增大受力面积减小肩膀所受压强.
8. 帕斯卡 牛顿
【详解】[1]压强的单位是帕斯卡(Pa),是为了纪念科学家帕斯卡而命名的。
[2]牛顿在总结前人的基础上,经过合理的推理得出了著名的牛顿第一运动定律,即惯性定律。
9. 乙 油漂在水面上
【详解】[1]从冰箱中拿出的冰棒,剥开包装纸看到冰棒直冒“白气”,“白气”是雪糕周围空气中的水蒸气遇冷液化而形成的液态小水珠,水珠的密度大于空气的密度,根据物体的浮沉条件可知,小水珠会下沉。
[2]油漂在水面上与是因为油的密度小于水的密度,根据物体的浮沉条件可知油浮在水上。
10.
【详解】[1][2]甲、乙两个正方体的边长之比
根据和可得
因为,由m=ρV可知,质量之比
由G=mg可知
水平面上物体的压力和自身的重力相等,对水平面的压力之比
由可得,甲、乙对水平面的压强之比
11. 上浮 变小 2×104Pa 7×103m3
【详解】(1)[1][2]驱逐舰航行时漂浮,受到的浮力等于重力,从海水密度较小海域驶入密度较大的海域时,浮力不变,根据可知,它排开海水的体积变小,驱逐舰将上浮一些;反潜直升机飞离驱逐舰时,驱逐舰所受重力减小,驱逐舰受到的浮力变小。
(2)[3]在水面下2m深处舰体受到的海水的压强为
(3)[4]驱逐舰满载时
根据阿基米德原理可知,排开的水的体积为
12. 错误 见解析
【详解】[1][2]液体内部的压强随深度的增加而增大,气泡在水中上升时,深度减小,压强减小,气泡的体积会变大,他的观点是错误的。
13. 1 2 B、C 液体密度 没有测量倒掉一些沙子后瓶子与沙子的总重力
【详解】(1)[1]轮船在江河中行驶时处于漂浮状态,浮力等于自身的重力;轮船从江里驶入海里(刚驶入的短暂的时间过程,排开液体的体积可认为不变),船身会上浮一些,说明此时浮力大于自身的重力,即与原来相比浮力变大了,且液体的密度发生了变化,则符合猜想1:浮力大小跟液体的密度有关
(2)[2]由A实验可知,物体的重力为4N;由C实验可知,物体浸没在水中时,物体受到的拉力为2N;由称重法可知,物体浸没在水中所受浮力
[3]由题意可知,猜想2:浮力大小与物体排开液体的体积有关。对比图中几组实验可知, B、C组实验中液体密度相同,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,则浮力大小不同,可用来研究浮力大小与物体排开液体的体积的关系。
[4]对比图中A、C、E实验,物体排开液体的体积相同,C组实验物体浸没在水中,E组实验物体浸没在盐水中,物体排开的液体的密度不同,所受浮力不同,可用于探究物体所受浮力大小与液体密度有关。
[5]小丽在倒掉沙子的同时,瓶子与沙子的总重力减小,但小丽的实验中并没有测量倒掉一些沙子后瓶子与沙子的总重力,此时使用称重法计算浮力的大小是不合理的,会导致计算出的浮力大小偏大。
14.见解析
【详解】(1)当沿漏斗管口用力吹气时,乒乓球上面的空气流速加快,压强变小,而球下方的压强仍是大气压,大于球上方的压强,故乒乓球不会掉下去,由此可知:气体流速越大,压强越小.
(2)钢笔吸墨水时,按下弹簧片排出管内空气,松开后管内气压小于大气压,墨水在大气压的作用下被压进橡皮管内.
15.见解析
【详解】塑料块漂浮在水面上,浮力等于重力,即
根据阿基米德原理
所以
即塑料块的重力等于排开水的重力;所以有塑料块和没有塑料块的盛满水的杯子一样重,故两个电子秤的示数大小相等。
16.鸟翅膀下方比上方空气流速慢压强大,这个压强差使鸟获得向上的升力
【分析】根据气体的压强、流体压强与流速的关系:流体的流速越大,压强越小解题即可
【详解】鸟起飞时,翅膀上方的空气流速大于翅膀下方的空气流速,根据伯努利原理,翅膀上方的压强小于下方的压强,所以,翅膀受到向上的升力作用,不断升高.
17.(1)小轿车在水平路面行驶和静止时,静止时它对地面的压强较大;因为小轿车行驶时,小轿车上方空气流速大,压强小,下方空气压强大,会产生一个向上的升力,小轿车重力不变,则地面对它的支持力变小,力的作用是相互的,那么它对地面的压力变小,受力面积不变,根据可知,它对地面的压强变小;(2)。
【详解】(1)小轿车在水平路面行驶和静止时,静止时它对地面的压强较大;因为小轿车行驶时,小轿车上方空气流速大,压强小,下方空气压强大,会产生一个向上的升力,小轿车重力不变,则地面对它的支持力变小,力的作用是相互的,那么它对地面的压力变小,受力面积不变,根据可知,它对地面的压强变小;
(2)小轿车总的质量是
小轿车对路面的压力是
小轿车与路面的接触面积是
此时汽车对路面的压强为
。
答:(1)小轿车在水平路面行驶和静止时,静止时它对地面的压强较大;因为小轿车行驶时,小轿车上方空气流速大,压强小,下方空气压强大,会产生一个向上的升力,小轿车重力不变,则地面对它的支持力变小,力的作用是相互的,那么它对地面的压力变小,受力面积不变,根据可知,它对地面的压强变小;(2)此时汽车对路面的压强为。
答案第1页,共2页
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