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2025年中考物理复习专题:浮力压强计算题、实验题
一、实验题
1.如图所示的是“探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”实验。
(1)此实验合理的操作顺序是 ;
(2)图A中物体受到的浮力大小是 N;
(3)根据图中数据信息可以得出初步结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于 ;
(4)为了得到更普遍的结论,下列继续进行的操作中不合理的是 。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案,将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案,但换用体积不同的物体进行实验
2.一场大雪后,小月同学发现人们在雪地上留下的脚印有深有浅,对此产生疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?她做出如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关;
为了验证自己的猜想,小月用两个相同的平底矿泉水瓶和刻度尺,在比较松软的雪地上进行系列操作,将实验情况记录在下表中:
实验序号
水瓶放置方式
装水情况
雪中压痕深度/cm
1
正放
满瓶水
1.5
2
倒放
满瓶水
2.5
3
正放
半瓶水
0.5
(1)为了验证猜想一,应选择 (填实验序号)两次实验进行分析,可得出结论: 一定, 越大,压力的作用效果越明显;
(2)选择1、2两次实验可以验证猜想 (填“一”或“二”)是否正确。 (填“能”或“不能”)选择2、3两次实验得出结论;
(3)若两个猜想都正确,铁轨要铺在枕木上的道理,可以用猜想 (填“一”或“二”)的结论来解释。
3.小玉同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油),对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,如图表示探究过程及有关数据,请回答下列问题。
(1)金属块浸没在水中时受到的浮力为 N。
(2)小玉进行观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度又无关。对此正确的解释是:浮力的大小随着排开水的体积的增大而 ;当金属块浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度 (选填“有关”或“无关”)。
(3)在E和D两图中,保持了 不变,观察测力计示数得出:同物体浸没在不同的液体中时, 越大,所受的浮力 (选填“越大”或“越小”)。
4.小王用图甲所示实验器材“探究浮力大小的影响因素”实验。实验过程中他用弹簧测力计提着物体,使其从下表面刚接触水面开始缓慢浸入水中(水未溢出),得到弹簧测力计的示数与物体下降距离的关系,并绘制图像乙。
(1)物体浸没前,弹簧测力计的示数随着物体向下运动(增大)而减小,说明浮力的大小与 有关;
(2)物体浸没后,所受浮力保持不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没的深度 (选填“有关”或“无关”);根据图乙可知物体完全浸没在水中所受到的浮力大小为 ;
(3)结合实验数据计算可得,物体的密度为 。
5.在“研究影响液体内部压强”的实验中。
(1)图示U形管压强计是通过观察U形管两端液面 显示橡皮膜所受压强大小,该U形管压强计 (填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,那么应该通过下列哪种方法进行调节 ;
A.向U形管内加适量水 B.向U形管内加适量酒精 C.拆除软管重新安装
(3)比较图甲和图乙,可以初步得出结论是 ;
(4)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 进行比较;
(5)保持乙图中探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,发现U形管两端液面的高度差变大,于是小明得出了“同一深度,液体的密度越大,其内部压强越大”的结论,他的操作 (填“正确”“不正确”),原因是 ;
(6)为了使压强计的金属盒在同种液体、同一深度处时,U形管内的液面高度差增大一点,U形管应 。
A.用内径更细的U形管 B.改注盐水 C.改注酒精
6.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素;
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的,此处运用到的物理研究方法是 ;
(2)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图 ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p p'(选填“>”、“<”或“=”);
(5)本实验还运用到的物理研究方法是 。
7.如图在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌,海绵和砝码等器材进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)比较 两图可知,压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)比较甲、乙两图,可以得出的结论是 ;下列实例中,直接应用该结论的是 ;(填序号)
①交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破
③书包要用宽的背带
(4)该实验中用到的研究物理问题的方法有 和 。
8.小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和某液体,对浸在液体中的物体所受的浮力问题进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)圆柱体的重力 N。柱体浸没在水中时受到的浮力是 N,圆柱体的体积是 m3;
(2)为了探究浮力大小与物体浸入液体中的密度有无关系,可选用 图的装置来进行操作,读实验用到的实验方法是 ;
(3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用 图的装置来进行操作;
(4)本次实验的数据 阿基米德原理的正确(选填“验证了”或“无法验证”)。
二、计算题
9.如图所示,冰墩墩保温水壶的质量是0.2kg,底面积是40cm2,内盛0.3kg的水,放置在面积为1m2的水平桌面中央,水壶壁厚度忽略不计,水壶底面全部与桌面接触,g取10N/kg。请你解答:
(1)此水壶对桌面的压强;
(2)若水深为12cm,水对水壶底部的压力大小。
10.“玉兔二号”是中国研制的嫦娥四号任务月球车。“玉兔二号”是世界上质量最小的月球车,配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,如图所示。已知“玉兔二号”在月球上所受的总重力约为225N。求:
(1)水平月面对“玉兔二号”的支持力;
(2)若“玉兔二号”轮子与月面接触的总面积为0.06m2,则“玉兔二号”对水平月面的压强。
11.如图所示的小球重5N,用弹簧测力计挂着,并使小球的体积浸在容器的水中,此时弹簧测力计的示数为2N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,1cm=10﹣2m)求:
(1)小球有体积浸在水中时受到的浮力;
(2)求小球的体积。
12.2022年5月15日新闻,“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔米的营地升空到米,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中,浮空艇(表皮很薄的气囊如图甲)体积为,内部充有氦气和空气的混合气体,其密度为,浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为,浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上(如图乙)。该浮空艇周围空气的密度为,取,缆绳的重力不计,仪器舱体积可忽略不计。求:
(1)浮空艇内部所充气体的质量;
(2)浮空艇所受到的浮力;
(3)浮空艇充气后静止时,缆绳的拉力。
13.如图甲所示,一个底面积为的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,装有0.3m深的水。现将物体A放入其中,物体A漂浮于水面上,如图乙所示,此时容器中的水面升高了0.04m。当再给物体A施加一个竖直向下大小为4N的力F以后,物体A恰好浸没水中静止(水未溢出),如图丙所示。(已知,)求
(1)物体A放入前,容器底部受到水的压强;
(2)图乙中物体A受到的浮力大小;
(3)物体A的密度。
14.2017年4月26日,中国第一艘国产航空母舰正式下水(如图所示),它的排水量达到6.5×104吨。(排水量是指轮船按设计要求满载时排开水的质量。取g=10N/kg,海水密度取1.0×103 kg/m3)求:
(1)满载时该航空母舰受到的浮力是多少N?
(2)若船底某处距海面的深度为7m,则该处受到海水的压强是多少Pa?
(3)当航空母舰上的飞机从甲板起飞上空后,航空母舰受到的浮力将怎样变化?请简要说明理由。
15.如图为我国自行研制的052d型导弹驱逐舰,该舰经常担负我军近海和远海的巡航任务。已知驱逐舰的最大航速为54km/h,满载时排水量达9×108kg,海水密度约为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)若声呐探测器在水下10m深处,则声呐探测器所受海水压强为多少?
(2)驱逐舰满载时受到海水的浮力是多少?
(3)当驱逐舰所受浮力为8×107N时排开水的体积是多少?
16.如图所示,置于水平地面的轻质薄壁柱形容器甲,高为0.5米,底面积为5×102m2。容器内盛有0.3米深的水。
(1)求水的质量m水;
(2)求水对容器甲底部的压强p水;
(3)正方体乙的质量15千克,现将乙轻放且浸没在甲容器的水中,恰使甲对地面的压强和水对甲底部的压强均为最大。
(a)求容器甲对地面的压强p甲;
(b)求正方体乙的密度ρ乙。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习专题:浮力压强计算题、实验题》参考答案
1. CBAD 1.4 被物体排开的水所受的重力 A
【详解】(1)[1]为了减小误差,应该选测量小桶重力,再测小桶与排开的水的总重,故最科学合理的步骤是:CBAD。
(2)[2]由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,物体的重力为G=3.8N;根据称重法,物体浸没在液体中所受的浮力
F浮=G-FA=3.8N-2.4N=1.4N
(3)[3]根据图中数据信息,排开液体的重力
G排=FD-FC=2.6N-1.2N=1.4N
可以得出初步结论:浸没在水中的物体所受浮力的大小等于物体排开液体的重力。
(4)[4]为了得到更普遍的结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,故操作中不合理的是A。
故选A。
2. 1、3 受力面积 压力 二 不能 二
【详解】(1)[1][2][3]为了验证猜想一,探究压力的作用效果与压力大小的关系时,应控制受力面积的大小不变,应选择1、3两次实验进行分析,可得出结论:受力面积一定,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)[4]分析1、2两次实验知,压力相同,受力面积不相同,雪中压痕深度不相同,可以验证压力的作用效果与受力面积的关系,即猜想二。
[5]研究究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变,但2、3中压力是变化的,故选择2、3两次实验来验证猜想二不合理。
(3)[6]铁轨要铺在枕木上,是通过增大受力面积来减小压力作用的效果,可以用猜想二的结论来解释。
3. 3 增大 无关 排开液体的体积 液体密度 越大
【详解】(1)[1]根据图A和图C的实验数据,可知金属块浸没在水中所有的浮力为
(2) [2]由得,浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大。
[3] 当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度无关。
(3) [4]观察图D和图E,金属块完全浸没在液体中,排开液体的体积相同。
[5] [6]观察图D,金属块完全浸没在水中,浮力为
观察图E,金属块完全浸没在煤油中,浮力为
金属块在浸没水中的浮力F浮大于浸没在煤油中的浮力F浮1,所以同物体浸没在不同的液体中时,液体密度越大,所受到的浮力越大。
4. 排开液体体积 无关 1
【详解】(1)[1]物体浸没在水中之前,浸入水中深度越大排开水的体积越大,物体浸没前,弹簧测力计的示数随向下运动距离的增加而减小,根据称重法测浮力
可知受到的浮力增大,说明浮力与排开液体体积有关。
(2)[2]由图乙知,物体浸没在水中后,测力计示数不变,根据称重法,受到的浮力不变,说明浸没在水中的物体所受的浮力与它浸没在水中的深度无关;
[3] 由图乙可知
弹簧测力计的示数即为物体的重力
物体刚好浸没在液体中,弹簧测力计的示数
则物体浸没在水中后所受的浮力
(3)[4]完全浸没在水中,物体的体积
物体的质量
物体的密度
5. 高度差 不属于 C 见解析 乙、丙 不正确 见解析 C
【详解】(1)[1]压强计测量液体压强时,就是靠U形管两侧液面高度差来体现压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大。
[2]U形管压强计的一端是密闭的,所以不属于连通器。
(2)[3]当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的,若U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,在压力差的作用下,U形管中的液面出现高度差;要调节,只需要将软管取下,再重新安装,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选C。
(3)[4]比较图甲和图乙可知液体密度相同,深度不同,U形管液面的高度差不同,压强不同,且深度越深,高度差越大,压强越大,故可以得出在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)[5]探究液体内部压强是否与液体密度有关,应控制压强计所处的深度相同,液体的密度不同,故乙丙符合题意。
(5)[6][7]乙图中探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,改变液体密度的同时也改变了液面的深度,故未控制变量,不能得出结论。
(6)[8]在压强一定时,根据p=ρgh可知,密度越小,高度越大,故应改用密度小的液体,从而增大U形管内液面高度差,故选C。
6. 海绵的凹陷程度 转换法 受力面积一定时,压力越大 乙、丙 = 控制变量法
【详解】(1)[1][2]压力作用效果通过海绵的凹陷程度来反映,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,这种方法是转换法。
(2)[3]甲、乙两图知,受力面积相同,压力大小不同,说明受力面积一定,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(3)[4]乙、丙两图知,压力相同,受力面积大小不同,说明压力大小一定时,受力面积越小,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显。
(4)[5]丙丁两图知,压力和受力面积大小相同,压强跟压力大小和受力面积大小有关,压力相等,受力面积相等,压强相等,故p=p'。
(5)[6]甲、乙两图受力面积相同,压力大小不同。乙、丙两图压力大小相同,受力面积不同。探究压力作用效果跟其中一个因素的关系时,要控制其它因素不变,这种方法是控制变量法。
7. 海绵的凹陷程度 乙、丙 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ① 控制变量法 转换法
【详解】(1)[1]实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定。
(2)[2] 探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小不变,改变受力面积大小,选择实验乙、丙。
(3)[3]甲、乙两图,受力面积相同,压力越大,泡沫塑料形变越大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显。
[4] ①货车行驶时,地面的受力面相同,承载质量越大,对地面压力越大,压强越大,路面易损坏,故①符合题意;
②蚊子口器很尖,受力面积小,在压力相同的情况下,压强大,易刺破皮肤,故②不符合题意;
③书包要用宽的背带,是增大受力面积,减小压强,故③不符合题意。
故选①。
(4)[5][6]实验中,探究一个量与多个变量的关系,用到了控制变量法;实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定,这是转换法的运用。
8. 10 3 3×10-4 ADE或(ACE) 控制变量法 CD 无法验证
【详解】(1)[1][2][3]由图A可知,圆柱体的重力
由图A、C所示实验可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力
由得圆柱体的体积
(2)[4]分析图A、D、E可知,在排开液体体积相同时,在水中受到的浮力为
在盐水中受到的浮力为
所以,要探究浮力大小与液体密度的关系,可选用图A、D、E的(或者A、C、E)装置来进行操作。
[5]实验要探究浮力大小与液体密度的关系,控制排开液体的体积相同,液体的密度不同,用到的实验方法是控制变量法。
(3)[6]探究浮力与物体浸入液体深度的关系,应控制液体密度与物体排开液体的体积相同,而物体浸没在液体中的深度不同,由图示实验可知,图C、D所示实验中,物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同,而物体浸没在液体中的深度不同,所以,可以选用图C、D所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。
(4)[7]想要验证阿基米德原理,即研究浸没在液体中的物体受到的浮力与它排开的液体所受重力之间的关系时,需要用弹簧测力计测出溢出水的重力,与的关系,若则可以验证阿基米德原理,但图中无法测量溢出水的重力,所以,本次实验的数据无法验证阿基米德原理的正确。
9.(1)1250Pa;(2)4.8N
【详解】解:(1)此水壶对桌面的压力
F=G总=m总g=(0.2kg+0.3kg)×10N/kg=5N
此水壶对桌面的压强
(2)由题意可知,水的深度为
h=12cm=0.12m
水对水壶底部的压强
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
水对水壶底部的压力大小为
F′=p′S=1200Pa×40×10﹣4m2=4.8N
答:(1)此水壶对桌面的压强为1250Pa;
(2)若水深为12cm,水对水壶底部的压力大小为4.8N。
10.(1)225N;(2)3750Pa
【详解】解:(1)“玉兔二号”在月球上所受重力和支持力平衡,所以支持力等于重力等于225N。
(2)“玉兔二号”对水平月面的压强为
答:(1)水平月面对“玉兔二号”的支持力为225N;
(2)“玉兔二号”对水平月面的压强为3750Pa。
11.(1)3N;(2)7.5×10﹣4m3
【详解】解:(1)小球有体积浸在水中时受到的浮力为
F浮=G球﹣F示=5N﹣2N=3N
(2)由得小球排开水的体积
V排=F浮ρ水g=3N1.0×103kg/m3×10N/kg=3×10-4m3
由于小球的体积浸没在水中时,则物体体积
V=52V排=52×3×10﹣4m3=7.5×10﹣4m3
答:(1)小球有体积浸在水中时受到的浮力为3N。
(2)小球的体积为。
12.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由可知,浮空艇内气体的质量
(2)由题意可知,浮空艇排开空气的体积
则浮空艇所受到的浮力
(3)浮空艇和艇内气体的总重力
由力的平衡条件可知,缆绳拉力
答:(1)浮空艇内部所充气体的质量是;
(2)浮空艇所受到的浮力是;
(3)浮空艇充气后静止时,缆绳的拉力是。
13.(1)3000Pa;(2)16N;(3)
【详解】解:(1)由题意及可得,物体A放入前,容器底部受到水的压强为
(2)由题意可得,物体A放入后,排开水的体积为
由阿基米德原理可得,物体A所受的浮力为
(3)由上述分析可得,乙图中,物体A处于漂浮状态,浮力等于重力,即物体A的重力为16N,则物体A的质量为
物体A浸没后,对其进行受力分析有
则此时排开液体的体积即为物体A的体积
则物体A的密度为
答:(1)受到水的压强为3000Pa;
(2)浮力的大小为16N;
(3)物体A的密度为0.8×103kg/m3。
14.(1)6.5×108 N;(2)7×104 Pa;(3)航空母舰受到的浮力将变小,理由见解析
【详解】解:(1)由题意可知,航空母舰满载时,处于漂浮,受到的浮力为
(2)由题意可知,船底某处距海面的深度,所以船底受到海水的压强为
(3)根据物体的浮沉条件可知,,所以飞机起飞后,航空母舰仍处于漂浮状态,但由于该航母的重力变小,所以航空母舰受到的浮力将变小。
答:(1)满载时,该航空母舰受到的浮力是6.5×108 N。
(2)若船底某处距海面的深度为7m,则该处受到海水的压强是7×104 Pa。
(3)航空母舰受到的浮力将变小。
15.(1)1×105Pa;(2)9×109N;(3)8×103m3
【详解】解:(1)声呐探测器所受海水压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa
(2)由题意可知,驱逐舰处于漂浮状态,浮力等于重力,因此受到的浮力
F浮=G排=m排g=9×108kg×10N/kg=9×109N
(3)根据F浮=ρ液V排g可知,当驱逐舰所受浮力为8×107N时排开水的体积
答:(1)声呐探测器所受海水压强为1×105Pa;
(2)驱逐舰满载时受到海水的浮力是9×109N;
(3)驱逐舰所受浮力为8×107N时排开水的体积是8×103m3。
16.(1)15kg;(2);(3)(a);(b)kg/m
【详解】解:(1)水的质量
(2)水对容器甲底部的压强
(3)(a)甲对地面的压强和水对甲底部的压强均为最大,说明此时刚好容器装满了水,且不溢出,则乙物体的体积为
则容器甲对地面的压强
(b)乙物体的体积为
则乙物体的密度为
答:(1)水的质量为15kg;
(2)水对容器甲底部的压强为2940Pa;
(3)容器甲对地面的压强为5880Pa;正方体乙的密度为。
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